一種具有優異耐光照老化性能的聚丙烯組合物的製作方法

2023-07-04 04:36:46

專利名稱：一種具有優異耐光照老化性能的聚丙烯組合物的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種具有優異耐光照老化性能的聚丙烯組合物，更具體的是通過在聚 丙烯組合物體系中添加一種具有高分子量、低揮發性和良好相容性的光穩定劑，來提高聚 丙烯組合物體系的長期耐光照老化性能，屬於聚合物改性和加工領域。
背景技術：
聚丙烯具有加工性能優良、耐汽油和化學藥品性好的優點，同時質輕、價廉，廣泛 應用於汽車內外飾件、電子和家用電器產品的外殼等，是目前增長速度最快的通用型熱塑 性塑料，但是聚丙烯的最大缺點是耐光照老化性能差，在陽光短時間照射後其性能下降很 多，因此限制了它的應用領域。目前聚丙烯組合物的耐光照老化性能主要通過添加各種光穩定劑和耐熱老化助 劑以及利用兩種助劑間的協同作用來實現。但是大部分光穩定助劑包括各種光屏蔽劑、紫 外線吸收劑、自由基捕獲劑等都是分子量較低的有機化合物或低聚物，而且其向材料表面 遷移的速度很快。當這些助劑被添加到聚丙烯中時，在高溫或紫外光長時間的照射下，都有 逐漸向產品表面析出的趨勢。特別是當光穩定劑的含量較大時，這種向產品表面析出的現 象隨著光照時間的延長而更易發生，嚴重的時候產品表面甚至會產生噴霜現象。此外很多 光穩定劑如UV 770(化學名稱為雙0，2，6，6-四甲基哌啶基)癸二酸酯)本身與聚丙烯樹 脂的相容性就很差，分子量又較小(約400左右)，更會加劇遷移現象的發生。而光穩定助 劑從產品表面析出不僅會影響產品的外觀和表面性能，也會嚴重降低了產品的長期耐光老 化性能。針對這一問題，Lajos Avar等在美國專利USP6，201，047中提到一種反應型光穩 定劑，即這種光穩定劑能和複合材料中的基料(如聚丙烯)發生化學鍵合從而達到阻止光 穩定劑向材料表面遷移的作用。但是這種光穩定劑的分子結構比較特殊，尚處於實驗室合 成階段，所以目前並不適合在實際生產中廣泛應用。

發明內容
本發明的目的在於克服現有技術的上述不足，提供一種具有優異耐光照老化性能 的聚丙烯組合物。一種具有優異耐光照老化性能的聚丙烯組合物，按以下重量百分比配比的原料配 制而成聚丙烯50 --99無機填料0 45增韌劑POE0 ^ 15光穩定劑0. 1 0.6主抗氧劑0. 1 0.8輔抗氧劑0. 1 0.6
其他助劑0.1 4。本發明所適用的聚丙烯組合物體系中所述的聚丙烯為不同流動性的均聚丙烯和嵌段共聚丙烯；其中嵌段共聚丙烯的共 聚單體為乙烯，其含量在4 10mOl%的範圍內，均聚丙烯的結晶度在70%以上，等規度大 於99%，聚丙烯的熔體流動速率(測試條件230°C X 2. 16kg)為2 60g/10min。所述的無機填料為滑石粉、碳酸鈣、硫酸鋇或它們的混合物，其粒徑範圍均為1 20微米。所述的增韌劑POE為線形乙烯-辛烯共聚物，密度為0. 88 0. 90g/cm3，熔融指數 為 0. 5 10g/10min (測試條件190 °C X 2. 16kg)。所述的抗氧劑包括主抗氧劑和輔抗氧劑，主抗氧劑可以選用受阻酚或硫酯類抗 氧劑如3114、1010、DSTP的其中一種或幾種；輔抗氧劑可以選用亞磷酸鹽或酯類抗氧劑如 618,168 等；本發明所述的光穩定劑是一種受阻胺類低聚物，其化學名稱為α-烯烴 (C20-C24)馬來酸酐-4-氨基-2，2，6，6-四甲基哌啶聚合物。該光穩定劑具有很高的分子 量(約3500)，密度為0. 99g/cm3，軟化溫度為95-125°C，熱穩定性> 300°C，其最佳添加量 按重量百分比為0. 1 0.6%。其分子結構式為
權利要求
1. 一種具有優異耐光照老化性能的聚丙烯組合物，其特徵在於按以下重量百分比配 比的原料配製而成聚丙烯50 --99無機填料0 45增韌劑POE0 ^ 15光穩定劑0. 1 0主抗氧劑0. 1 0輔抗氧劑0. 1 0其他助劑0. 1 4
2.根據權利要求1所述的一種具有優異耐光照老化性能的聚丙烯組合物，其特徵在 於所述的聚丙烯為不同流動性的均聚丙烯和嵌段共聚丙烯；其中嵌段共聚丙烯的共聚單 體為乙烯，其含量為4 IOmol %，均聚丙烯的結晶度在70%以上，等規度大於99%，聚丙烯 的熔體流動速率為2 60g/10min。
3.根據權利要求1所述的一種具有優異耐光照老化性能的聚丙烯組合物，其特徵在 於所述的無機填料為滑石粉、碳酸鈣、硫酸鋇或它們的混合物，其粒徑範圍均為1 20微 米。
4.根據權利要求1所述的一種具有優異耐光照老化性能的聚丙烯組合物，其特徵在 於所述的增韌劑POE為線形乙烯-辛烯共聚物，密度為0. 88 0. 90g/cm3,熔融指數為 0.5 10g/10min。
5.根據權利要求1所述的一種具有優異耐光照老化性能的聚丙烯組合物，其特徵在 於所述的抗氧劑包括主抗氧劑和輔抗氧劑，主抗氧劑選用受阻酚或硫酯類抗氧劑；輔抗 氧劑選用亞磷酸鹽或酯類抗氧劑。
6.根據權利要求5所述的一種具有優異耐光照老化性能的聚丙烯組合物，其特徵在 於所述的抗氧劑為3114、1010和DSTP中的一種或幾種，輔抗氧劑為618和/或168。
7.根據權利要求1所述的一種具有優異耐光照老化性能的聚丙烯組合物，其特徵在 於所述的光穩定劑是一種受阻胺類低聚物，其化學名稱為α-烯烴(C20-C24)馬來酸 酐-4-氨基-2，2，6，6-四甲基哌啶聚合物。
8.根據權利要求7所述的一種具有優異耐光照老化性能的聚丙烯組合物，其特徵在於該光穩定劑密度為0. 99g/cm3，軟化溫度為95-125°C，熱穩定性> 300°C，其分子結構 式為
9.根據權利要求7所述的一種具有優異耐光照老化性能的聚丙烯組合物，其特徵在於所述的其他助劑包括各種顏色和色母。
10. 一種製備權利要求1所述的聚丙烯組合物的方法，其特徵在於其具體步驟如下所述(1)按權利要求1的重量配比稱取原料；(2)將聚丙烯、無機填料、增韌劑、抗氧劑、光穩定劑或其他添加劑在高速混合器中幹混 3 5分鐘；(3)將混合的原料置於雙螺杆機中，經熔融擠出，造粒，其工藝為一區190 200°C， 二區200 210°C，三區210 220°C，四區205 215°C ；停留時間為1 2分鐘，壓力為 12 18ΜΙ^。
全文摘要
本發明公開了一種具有優異耐光照老化性能的聚丙烯組合物。這種聚丙烯組合物按以下重量％的原料組成聚丙烯50～99，無機填料為0～45，增韌劑POE為0～15，抗氧劑為0.1～0.8的受阻酚類主抗氧劑和0.1～0.6的輔助抗氧劑，光穩定劑為0.1～0.6的低聚受阻胺類光穩定劑，其他助劑為0.1～4。本發明通過在聚丙烯組合物的基礎配方中添加一種具有高分子量、低揮發性的受阻胺類光穩定劑，使得聚丙烯組合物具有優異的長期耐光照老化性能。
文檔編號C08L53/00GK102108151SQ200910200858
公開日2011年6月29日 申請日期2009年12月25日 優先權日2009年12月25日
發明者周文, 張祥福, 張鷹, 蔡青 申請人:上海普利特複合材料股份有限公司