耐候型增强聚丙烯复合材料及其制备方法
【专利摘要】本发明涉及包装容器行业制品的材料配方设计技术领域，特别是一种耐候型增强聚丙烯复合材料及其制备方法，该聚丙烯复合材料包括如下组分：聚丙烯树脂、增韧改性剂、矿物增强剂、偶联剂、加工助剂、光稳定剂和抗氧剂。采用本发明的技术方案中，PP树脂自身及与其它组分的相容性较好，抗氧剂挥发性低，采用本发明的技术方案所得耐候型增强聚丙烯复合材料在后期的成型加工中具有优良的稳定性，适宜进一步推广应用。
【专利说明】
耐候型増强聚丙烯复合材料及其制备方法
技术领域
[0001] 本发明涉及包装容器行业制品的材料配方设计技术领域，特别是一种耐候型增强 聚丙烯复合材料及其制备方法。
【背景技术】
[0002] 众所周知，聚烯烃树脂及其制品在合成、加工、应用时不可避免要受到热、氧、光和 机械剪切等作用而降解，导致聚烯烃树脂制品的老化，机械性能下降，甚至失去使用价值。 如聚丙烯(PP)材料在不加添加剂且曝露在大气中12天左右条件下，会发脆，室内放置4个月 会变质，在150°C条件下压制，0.5h后就发生脆化且无法加工。
[0003] 聚丙烯(PP)材料的加工需要用到多种添加剂，如抗氧剂、防老剂、填料等，其中的 抗氧剂的选择和配合得当，对提高PP树脂及制品的加工、应用稳定性非常重要。选择何种类 型的抗氧剂应充分考虑PP树脂的加工条件，制品的应用领域及抗氧剂的自身性能，如抗氧 效率、挥发性、卫生性等。
[0004] 一般聚丙烯的成型加工温度为220-280°C，典型的加工稳定剂主要有:BHT等，工业 上常用的聚丙烯稳定剂体系中，含磷化合物常与受阻酚并用，另外，聚丙烯的长效热稳定剂 主要有中（M = 300-600)高(M = 600-1200)分子量的酚类化合物，并常与硫醚类的化合物并 用，能产生协同效应，可做为硫醚化合物应用的有:DLTDP、DST0P和二联硫醚。实际应用中， 一般均采用对组分中较多占有率的聚丙烯树脂进行改性，较少有对组分中较少占有率的稳 定剂、抗氧剂等的组分复合。开发一种耐候型增强聚丙烯复合材料及其制备方法是本领域 技术人员亟待解决的技术问题。
【发明内容】
[0005] 本发明所要解决的技术问题是:针对现有技术中的聚丙烯材料制品的配方中的抗 氧化剂、稳定剂等添加剂存在的配合不当的问题，提出一种具有较高的耐候型增强聚丙烯 复合材料及其制备方法。
[0006] 本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:一种耐候型增强聚丙烯复合材料， 按质量份数计，该复合材料包括如下组份配方： 聚丙烯树脂65-85; 增韧改性剂1-18; 矿物增强剂1-25,
[0007] 偶联剂 0:· 1-0. 8; 加工助剂 0.2-2; 光稳定剂 0. 2-1.5;. 抗氧剂 0,3-1,2;
[0008] 所述聚丙烯树脂为均聚聚丙烯、共聚聚丙烯和无规共聚聚丙烯按照质量比（2-3.5): (7-8.8): (1.5-2.5)的比例混合形成，聚丙烯树脂的熔融指数为1.5g/10min-35g/ lOmin。共聚聚丙烯为乙烯/丙烯嵌段共聚物，所述乙烯/丙烯嵌段共聚物中，乙烯单体重复 单元摩尔含量为6~10% ;均聚聚丙烯结晶度在多70%，等规度多99%。
[0009] 所述增韧改性剂为乙烯-辛烯共聚物（POE)、乙丙橡胶（EPR)、三元乙丙橡胶 (EPDM)、聚乙烯树脂中的一种或几种的组合，增韧改性剂的熔融指数为0.1g/10min-25g/ lOmin。优选地，增韧改性剂为乙烯-辛烯共聚物（POE)、乙丙橡胶（EPR)和三元乙丙橡胶 (EPDM)按照质量比（3-5 · 5): (0 · 8-1 · 8): (1 · 2-2 · 2)的比例混合形成。
[0010] 所述矿物增强剂为纳米级粉体，具体为滑石粉、碳酸钙、硫酸钡、云母、二氧化钛或 氧化锌中的至少一种。
[0011] 所述偶联剂为聚丙烯树脂和无机矿物填料的相容剂，具体为钛酸酯偶联剂NDZ-201或硅烷偶联剂KH550中的一种。
[0012] 所述加工助剂为脂肪酸酰胺、矿物油或聚硅氧烷中的至少一种，具体为液体石蜡、 硬脂酸钙(Cast)、硬脂酸锌、硬脂酸酰胺、N，N-乙撑双硬脂肪酸酰胺(EBS)或聚二甲基硅酮 中的一种、两种或三种的组合。
[0013] 所述光稳定剂为二苯甲酮类光稳定剂、羟基苯并三唑类光稳定剂、受阻胺类光稳 定剂、受阻酚类光稳定剂、亚磷酸盐、金属离子钝化剂、肉桂酸酯、二烷基二硫代氨基甲酸 盐、二烷基二硫代磷酸盐或无机类光稳定剂中的至少一种，优选地，二苯甲酮类光引发剂为 如下结构式为I的化合物，该化合物可单独作为本发明的耐候性增强聚丙烯复合材料的光 稳定剂的使用
[0015] 所述抗氧剂为Irganoxl010、AT-3114、AT_626、Irganoxl68或结构式为Π 的化合物 中的三种或四种的组合，Π 为：
[0016]
优选地氧化剂Π 可单独作为本发 明的耐候性增强聚丙烯复合材料的氧化剂的使用。
[0017] 本发明的耐候型增强聚丙烯复合材料还可根据客户需要在其中添加着色剂。
[0018] -种耐候型增强聚丙烯复合材料的制备方法，该制备方法包括如下制备步骤：
[0019] (1)将聚丙烯树脂、增韧改性剂、矿物增强剂、偶联剂、加工助剂、光稳定剂、抗氧剂 组分按比例在混料机中混合均匀；
[0020] (2)将混合物料由喂料器送入双螺杆挤出机中，经过双螺杆挤出机的高速剪切、混 炼，由机头挤出、拉条、风冷、切粒、干燥和包装。
[0021] 有益效果:采用本发明的技术方案中，ΡΡ树脂自身及与其它组分的相容性较好，抗 氧剂挥发性低，采用本发明的技术方案所得耐候型增强聚丙烯复合材料在后期的成型加工 中与着色剂具有较好的相容性，自身具有优良的稳定性、耐候性、抗老化性和较高的强度提 升，适宜进一步推广应用。
【具体实施方式】
[0022] 下面结合具体实施例对本发明做进一步说明，但本发明不局限于下述实施例。
[0023] -种耐候型增强聚丙烯复合材料的制备方法，该制备方法包括如下制备步骤：
[0024] (1)将聚丙烯树脂、增韧改性剂、矿物增强剂、偶联剂、加工助剂、光稳定剂、抗氧 剂、着色剂组分按比例在混料机中混合均匀；
[0025] (2)将混合物料由喂料器送入双螺杆挤出机中，经过双螺杆挤出机的高速剪切、混 炼，由机头挤出、拉条、风冷、切粒、干燥和包装。
[0026] 实施例中的聚丙烯树脂为均聚聚丙烯、共聚聚丙烯和无规共聚聚丙烯按照质量比 2.5:8:2的比例混合形成，聚丙烯树脂的熔融指数为18g/10min。
[0027] 实施例1和5中，增韧改性剂为乙烯-辛烯共聚物(POE)，实施例2-4中，增韧改性剂 为乙烯-辛烯共聚物(Ρ0Ε)、乙丙橡胶(EPR)和三元乙丙橡胶(EPDM)按照质量比4:1.1:1.8的 比例混合形成。
[0028]实施例1-5中的矿物增强剂为滑石粉、碳酸钙、硫酸钡三者中的两者按照一定比例 的组合。
[0029]
[0030]
[0031 ]将上述5例实施例所得复合材料分别制备实验样条，所得试验数据如下：
【主权项】
1. 一种耐候型增强聚丙締复合材料，其特征是:按质量份数计，该复合材料包括如下组 份配方： 聚丙婦树脂6日-郎； 增初改性剂1-18， 矿物增强剂1-2:艮; 偶联剂 0.心0.貧； 加王助剂 0 光稳定剂 0.2-1.5; 抗氧剂 0.3-1.2; 所述聚丙締树脂的烙融指数为1.5g/10min-35g/10min。2. 根据权利要求1所述的一种耐候型增强聚丙締复合材料，其特征是:所述聚丙締树脂 为均聚聚丙締、共聚聚丙締和无规共聚聚丙締按照质量比（2-3.5) :(7-8.8) :(1.5-2.5)的 比例混合形成，共聚聚丙締为乙締/丙締嵌段共聚物，所述乙締/丙締嵌段共聚物中，乙締单 体重复单元摩尔含量为6~10% ;均聚聚丙締结晶度在>70%，等规度>99%。3. 根据权利要求1所述的一种耐候型增强聚丙締复合材料，其特征是:所述增初改性剂 为乙締-辛締共聚物(P0E)、乙丙橡胶化PR)、S元乙丙橡胶化PDM)、聚乙締树脂中的一种或 几种的组合。4. 根据权利要求1所述的一种耐候型增强聚丙締复合材料，其特征是:所述增初改性剂 的烙融指数为0. lg/l〇min-25g/10min。5. 根据权利要求1所述的一种耐候型增强聚丙締复合材料，其特征是:所述增初改性剂 为乙締-辛締共聚物（P0E)、乙丙橡胶化PR)和Ξ元乙丙橡胶化PDM)按照质量比（3-5.5): (0.8-1.8): (1.2-2.2)的比例混合形成。6. 根据权利要求1所述的一种耐候型增强聚丙締复合材料，其特征是:所述矿物增强剂 为纳米级粉体，具体为滑石粉、碳酸巧、硫酸领、云母、二氧化铁或氧化锋中的至少一种。7. 根据权利要求1所述的一种耐候型增强聚丙締复合材料，其特征是:所述偶联剂为铁 酸醋偶联剂NDZ-201或硅烷偶联剂K册50中的一种。8. 根据权利要求1所述的一种耐候型增强聚丙締复合材料，其特征是:所述加工助剂为 脂肪酸酷胺、矿物油或聚硅氧烷中的至少一种。9. 根据权利要求1所述的一种耐候型增强聚丙締复合材料，其特征是:所述光稳定剂为 二苯甲酬类光稳定剂、径基苯并Ξ挫类光稳定剂、受阻胺类光稳定剂、受阻酪类光稳定剂、 亚憐酸盐、金属离子纯化剂、肉桂酸醋、二烷基二硫代氨基甲酸盐、二烷基二硫代憐酸盐或 无机类光稳定剂中的至少一种。10. 根据权利要求1所述的一种耐候型增强聚丙締复合材料，其特征是:所述所述抗氧 剂为1巧曰11〇义1010、41'-3114、41'-626或1巧曰11〇义168中的^种或四种的组合。
【文档编号】C08K3/34GK105968684SQ201610458879
【公开日】2016年9月28日
【申请日】2016年6月22日
【发明人】王卫红, 潘凯
【申请人】常州瑞杰新材料科技股份有限公司