高耐候抗老化玻纤增强聚丙烯及其制备方法

高耐候抗老化玻纤增强聚丙烯及其制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种高耐候抗老化玻纤增强聚丙烯材料及其制备方法，属于高分子材 料改性及加工技术领域。
【背景技术】
[0002] 聚丙稀（Polypropylene，简称PP)是一种半结晶的热塑性塑料，具有耐冲击性高、 机械性能强韧、抗多种有机溶剂和酸碱腐蚀、收缩性好等特性，其矿物增强材料被广泛应用 于汽车零部件、电子电器、童车、儿童玩具等众多领域。近年来，矿物增强聚丙烯材料也被广 泛地应用于汽车零部件、家电等领域中，具有非常好的应用前景，其外观颜色的色差在常态 环境下变化在0.5以内，但是在热氧光老化和吸湿的一些非正常环境使用下，色差变化非 常大，一般在3~10. 0之间。同时，聚丙烯的机械性能在热氧、光老化情况下，由于受到紫外 线、水分、高温等环境因素的影响导致其性能劣化，降低了材料的安全性能和使用寿命。从 未来家电技术发展情况看，家用电器的人性化将更加突出，产品品种更加齐全，新产品的不 断涌现，对产品性能、颜色及尺寸稳定性要求更高，因此，对于PP材质的改性也提出了更高 的要求。
[0003] 现有的改性聚丙烯一般通过在材料配方中加入紫外线吸收剂、抗氧剂的方法来吸 收一定波段的紫外线，同时起到保护高温下链断裂的作用。但这种方法仅在本色和黑色材 料中效果较好，在鲜艳的彩色材料中虽然能一定程度保护材料的机械性能，但却对材料的 颜色色差有较大的影响，亟需改进。

【发明内容】

[0004] 为解决现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种高耐候抗老化玻纤增强聚丙 烯材料，得到的聚丙烯材料机械性能保持率高，而且颜色色差变化小。
[0005] 为了实现上述目标，本发明采用如下的技术方案：
[0006] 本发明首先公开了高耐候抗老化玻纤增强聚丙烯材料，该材料包含如下重量份的 各组分：
[0007] 聚丙烯PP 34-76份 增初剂POE 0~10份 相容剂MPP 2~6份 抗氧剂 0.1-2份 润滑剂 0.1-1份 短切玻璃纤维 20-40份 紫外线吸收剂 0.5-2份 热氧稳定剂 0,5~2份 色粉 0~2份。
[0008] 优选地，前述聚丙烯为共聚PP中的一种或两种混合，熔融指数为10~30g/10min， 23〇°C/2. 16KG(温度和压力）。
[0009] 更优选地，前述短切玻璃纤维的长度为3~4. 5mm，直径为8~15ym。
[0010] 再优选地，前述增韧剂POE(聚稀经弹性体，Polyolefinelastomer)的恪融指数 为0~2g/10min，190°C/2. 16KG(温度和压力），相容剂MPP(马来酸酐接枝PP)中马来酸 酐的接枝率为0.8~1.0。
[0011] 进一步优选地，前述抗氧剂由主抗氧剂和辅抗氧剂复配组成，其中，主抗氧剂为 0. 05~1重量份受阻酚类抗氧剂，辅抗氧剂为0. 05~1重量份亚磷酸酯类协效抗氧剂。
[0012] 具体地，前述热氧稳定剂为有机胺酚类热氧稳定剂。
[0013] 更优选地，前述紫外线吸收剂为2-(2-羟基_3,5双（a，a-二甲基苄基）苯基）苯 骈三唑、2-(2-羟基-3, 5-二特戊基苯基）苯骈三唑和2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮中的 一种或几种的混合物。
[0014] 进一步地，前述色粉选用10000目超细钛白粉、偶氮缩合类Yellow3G黄、单偶氮类 橙、有机硅光扩散剂、ES橙、3RLP红、BL蓝中的一种或几种的混合物。
[0015] 此外，本发明还公开了如前所述的高耐候抗老化玻纤增强聚丙烯材料的制备方 法，包括如下步骤：
[0016] S1、准备原料：按照前述的组分和重量份数准备各原料；
[0017] S2、混合挤出：将聚丙烯、相容剂、增韧剂、抗氧剂、润滑剂、紫外线吸收剂、热氧稳 定剂及色粉混合搅拌均匀，然后加入到双螺杆挤出机内；在上述混合料的挤出过程中，通过 侧向喂料将短切玻璃纤维加入到双螺杆挤出机内一起高温挤出、冷却、牵引和切粒，挤出温 度为180~20(TC，得到高耐候抗老化玻纤增强聚丙烯材料。
[0018] 本发明的有益之处在于：本发明的高耐候抗老化玻纤增强聚丙烯材料，通过聚丙 烯、短切玻璃纤维、相容性增韧剂、抗氧剂、润滑剂、偶联剂、紫外线吸收剂、热氧稳定剂及色 粉各组分的协同作用，并且合理选择特定的重量份，使彩色玻纤增强的PP材料在光、热老 化条件下颜色的色差变化大大减小，且机械性能保持率高；将该材料应用于汽车零部件、 家用电器等产品中，能够有效地解决因产品长期暴露在户外及使用产生高温环境导致的产 品性能下降及产品变色等问题。另外，本发明的高耐候抗老化玻纤增强聚丙烯材料的制备 方法，操作简单，成本低廉，生产效益高，得到的产品机械性能优异、保持率高且颜色稳定性 好，非常适合工业化生产，不仅可以延长材料的使用寿命，还能减小对环境的污染。
【具体实施方式】
[0019] 以下结合具体实施例对本发明作具体的介绍。
[0020] 实施例1
[0021] 本实施例的高耐候抗老化玻纤增强聚丙烯材料，由以下重量份的组分组成：76份 聚丙烯PP，1份P0E，2份马来酸酐接枝PP，20份短切玻璃纤维（长：3~4. 5mm;直径：8~ 15ym)，0. 1份受阻酚类抗氧剂，0. 1份亚磷酸酯类协效抗氧剂，0. 2份润滑剂，0. 6份紫外线 吸收剂，〇. 5份有机胺酚类热氧稳定剂，0. 0052份10000目超细钛白粉，0. 0032份偶氮缩合 类Yellow3G黄，0. 0041份单偶氮类橙，0. 001份有机硅光扩散剂。
[0022] 本实施例的高耐候抗老化玻纤增强聚丙烯材料的制备方法，包括以下步骤：
[0023] S1、将聚丙烯、相容剂、增韧剂、抗氧剂、润滑剂、紫外线吸收剂、热氧稳定剂及色粉 混合搅拌均匀；
[0024] S2、将步骤S1得到的混合物加入到双螺杆挤出机内，双螺杆挤出机温度共设9段， 第一和第二段挤出温度在180°C，其它几段温度在200°C;主机转速控制在400转/min，在 挤出过程中从侧向喂料中加入短切玻璃纤维，最后挤出、冷却、牵引、切粒，即得到高耐候抗 老化玻纤增强聚丙烯材料。
[0025] 得到的材料在鼓风机干燥烘箱90°C干燥1~2小时，然后注塑成型制备测试样条 和制品。
[0026] 实施例2
[0027] 本实施例与实施例1大致相同，区别