本发明专利技术公开了一种具有长氧化诱导时间的耐热氧化聚丙烯复合材料，其特征是：由以下质量百分比例的组分组成：聚丙烯58～62%、无机填充剂28～32%、增强剂2～5%、硅烷偶联剂0.1～0.5%、增韧剂2～3%、主抗氧化助剂0.4～0.8%、辅助抗氧化助剂0.15～0.9%、协同剂0.1～0.4%和超分散剂0.8～1.5%；超分散剂为环氧树脂。制备方法是：将无机填充剂、硅烷偶联剂和超分散剂混匀成混合料；将其它组分投入混合机中混匀，加入混合料，混匀后投入到双螺杆挤出机中，经熔融混合、挤出后造粒，即制得复合材料。本发明专利技术复合材料具有长氧化诱导时间，适用作具有薄壁特征的塑料配件。
【技术实现步骤摘要】
一种具有长氧化诱导时间的耐热氧化聚丙烯复合材料及其制备方法
本专利技术属于含高分子化合物的复合材料及其制备，涉及一种具有长氧化诱导时间的耐热氧化聚丙烯复合材料及其制备方法。本专利技术制得的具有长氧化诱导时间的耐热氧化聚丙烯复合材料特别适用作具有薄壁特征的塑料配件，例如：汽车空调组合件、灯饰、家电和长期耐热部件等。
技术介绍
聚丙烯(PP树脂，简称PP，英文名Polypropylene)，是丙烯聚合而制得的一种热塑性树脂，应用广泛。氧化诱导时间(OIT)是稳定化材料耐氧化分解的一种相对度量；在常压、氧气或空气气氛及规定温度下，通过量热法测定材料出现氧化放热的时间；氧化诱导时间越短，材料就越容易发生热氧老化；一般情况下，PP的氧化诱导时间在200℃不超过30min；但是对长期在超过室温以上条件下使用的PP产品，需要较长的氧化诱导时间；对经常使用在超过80℃并且需要产品寿命超过8年的PP产品，则需要长的氧化诱导时间，这样的产品就不容易热氧老化，以满足市场对产品的可靠性要求。现有技术中，PP经无机填充剂和增强剂改性后可获得理想综合性能的复合材料，但由于无机填充剂和增强剂具有较强的表面极性以及表面存在大量的活化吸附点，优先吸附了添加在PP中的其他功能性助剂，尤其是对主抗氧剂和辅助抗氧剂的吸附；这种现象导致一部分抗氧剂被填充剂和增强剂牢固地约束并聚集在其表面，结果是部分PP实际上不能得到有效保护而会受到氧的作用发生热氧化反应，使聚丙烯复合材料的耐热氧老化性能不理想，在140℃左右难以长期使用，尤其在200℃或者更高温度的试验条件下的氧化诱导时间很短(有的聚丙烯复合材料的氧化诱导时间仅有2分钟)，难以满足市场对聚丙烯复合材料产品的可靠性要求。
技术实现思路
本专利技术的目的旨在克服现有技术中的不足，提供一种具有长氧化诱导时间的耐热氧化聚丙烯复合材料及其制备方法。采用本专利技术制得的耐热氧化聚丙烯复合材料具有长氧化诱导时间，性能良好。本专利技术的内容是：一种具有长氧化诱导时间的耐热氧化聚丙烯复合材料，其特征是：由以下质量百分比例的组分组成：聚丙烯(简称PP)58～62％、无机填充剂28～32％、增强剂2～5％、硅烷偶联剂0.1～0.5％、增韧剂2～3％、主抗氧化剂0.4～0.8％、辅助抗氧化剂0.15～0.9％、协同剂0.1～0.4％、以及超分散剂0.8～1.5％；并且各组分的总和为100％；所述超分散剂较好的为环氧树脂(产品生产企业名称和牌号有：上海凯茵化工有限公司DER671、山东佰仟化工有限公司E-51、广州市葵邦化工有限公司E-128等)。本专利技术的内容中：所述硅烷偶联剂较好的为γ-氨基丙基三乙氧基硅烷。本专利技术的内容中：所述主抗氧化剂较好的为N，N'-双-[3-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酰基]己二胺、四[β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯、β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸正十八碳醇酯、以及丁二酸与4-羟基-2,2,6,6-四甲基-1-哌啶醇的聚合物中的至少一种；本专利技术的内容中：所述辅助抗氧化剂较好的为2,6-二叔丁基甲酚、三(2，4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯、硫代二丙酸二月桂酯(或称抗氧剂DLTP)硫代丙酸二月桂醇酯、硫代二丙酸二硬脂醇酯、以及四(2,4-二叔丁基酚)-4,4'-联苯基二亚磷酸酯中的任两种或两种以上的混合物；本专利技术的内容中：所述协同剂较好的为硬酯酸钙、硬脂酸锌、以及硬脂酸钡中的至少一种。本专利技术的内容中：所述无机填充剂较好的为滑石粉；本专利技术的内容中：所述增强剂较好的为云母、硅灰石(产品生产企业名称有：灵寿县利明矿产品有限公司-云母-800目，云母-灵寿县天昊矿产品加工厂-400目，云母-灵寿县汇祥建材厂-800目等)、以及短玻纤(长度可以是5～10mm)中的任一种；本专利技术的内容中：所述增韧剂较好的为丙烯和乙烯或其它烯烃的共聚物，可以是乙丙橡胶(简称EPR)(产品生产企业名称和牌号有：日本JSR-EPREP33、苏州溢盛满工程塑胶有限公司-3720P、东莞市齐胜塑胶原料有限公司-4725P)、三元乙丙橡胶(简称EPDM)(产品生产企业名称和牌号有：日本JSR-EPREP33、美国陶氏-3722P、三井化学-3092)、以及聚烯烃弹性体(简称POE)(产品生产企业名称和牌号有：三井化学-DF610、美国杜邦–7256、埃克森美孚-8201等)中的任一种。本专利技术的内容中：所述聚丙烯的熔融指数为8～10g/10min，具体可以为9g/10min，所述聚丙烯产品生产企业名称和牌号有：中国石化公司生产PP/V30G、中国石油PP1100N、巴塞尔/SP179等。本专利技术的另一内容是：一种具有长氧化诱导时间的耐热氧化聚丙烯复合材料的制备方法，其特征是包括以下步骤：a、配料：按聚丙烯(简称PP)58～62％、无机填充剂28～32％、增强剂2～5％、硅烷偶联剂0.1～0.5％、增韧剂2～3％、主抗氧化剂0.4～0.8％、辅助抗氧化剂0.15～0.9％、协同剂0.1～0.4％、以及超分散剂0.8～1.5％的质量百分比例取各组分原料，并且各组分的总和为100％，备用；所述超分散剂较好的为环氧树脂(产品生产企业名称和牌号有：上海凯茵化工有限公司DER671、山东佰仟化工有限公司E-51、广州市葵邦化工有限公司E-128等)；b、将无机填充剂、硅烷偶联剂和超分散剂在(高速)搅拌机中混合均匀,得混合料A；c、将聚丙烯、增强剂、增韧剂、主抗氧化剂、辅助抗氧化剂和协同剂投入混合机中混合均匀，再将步骤b所得混合料A加入、继续混合均匀,得混合料B；d、将混合料B投入双螺杆挤出机中，经双螺杆挤出机熔融混合、挤出后造粒，即得到具有长氧化诱导时间的耐热氧化聚丙烯复合材料(产品)。本专利技术的另一内容中：步骤d中所述双螺杆挤出机中的一区(即靠近下料口一侧，系现有技术)温度较好的为160～180℃、机头及其它各区温度较好的为170～200℃，螺杆转速较好的300～380rpm。本专利技术的另一内容中：步骤a中所述硅烷偶联剂较好的为γ-氨基丙基三乙氧基硅烷。本专利技术的另一内容中：步骤a中所述主抗氧化剂较好的为N，N'-双-[3-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酰基]己二胺、四[β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯、β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸正十八碳醇酯、以及丁二酸与4-羟基-2,2,6,6-四甲基-1-哌啶醇的聚合物中的至少一种；本专利技术的另一内容中：步骤a中所述辅助抗氧化剂较好的为2,6-二叔丁基甲酚、三(2，4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯、硫代二丙酸二月桂酯(或称抗氧剂DLTP)、硫代二丙酸二硬脂醇酯、以及四(2,4-二叔丁基酚)-4,4'-联苯基二亚磷酸酯中的任两种或两种以上的混合物；本专利技术的另一内容中：步骤a中所述协同剂较好的为硬酯酸钙、硬脂酸锌、以及硬脂酸钡中的至少一种。本专利技术的另一内容中：步骤a中所述无机填充剂较好的为滑石粉；本专利技术的另一内容中：步骤a中所述增强剂较好的为云母、硅灰石(产品生产企业名称有：灵寿县利明矿产品有限公司-云母-800目，云母-灵寿县天昊矿产品加工厂-400目，云母-灵寿县汇祥建材厂-800目等)、以及短玻纤(长度较好的为5～10mm)中任的一种；本专利技术的另一内本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种具有长氧化诱导时间的耐热氧化聚丙烯复合材料，其特征是：由以下质量百分比例的组分组成：聚丙烯58～62%、无机填充剂28～32%、增强剂2～5%、硅烷偶联剂0.1～0.5%、增韧剂2～3%、主抗氧化剂0.4～0.8%、辅助抗氧化助剂0.15～0.9%、协同剂0.1～0.4%、以及超分散剂0.8～1.5%；所述超分散剂为环氧树脂。
【技术特征摘要】
1.一种具有长氧化诱导时间的耐热氧化聚丙烯复合材料，其特征是：由以下质量百分比例的组分组成：聚丙烯58～62%、无机填充剂28～32%、增强剂2～5%、硅烷偶联剂0.1～0.5%、增韧剂2～3%、主抗氧化剂0.4～0.8%、辅助抗氧化助剂0.15～0.9%、协同剂0.1～0.4%、以及超分散剂0.8～1.5%；所述超分散剂为环氧树脂。2.按权利要求1所述具有长氧化诱导时间的耐热氧化聚丙烯复合材料，其特征是：所述硅烷偶联剂为γ-氨基丙基三乙氧基硅烷。3.按权利要求1所述具有长氧化诱导时间的耐热氧化聚丙烯复合材料，其特征是：所述主抗氧化剂为N，N'-双-[3-（3，5-二叔丁基-4-羟基苯基）丙酰基]己二胺、四[β-（3，5-二叔丁基-4-羟基苯基）丙酸]季戊四醇酯、β-（3，5-二叔丁基-4-羟基苯基）丙酸正十八碳醇酯、以及丁二酸与4-羟基-2,2,6,6-四甲基-1-哌啶醇的聚合物中的至少一种；所述辅助抗氧化剂为2,6-二叔丁基甲酚、三（2，4-二叔丁基苯基）亚磷酸酯、硫代二丙酸二月桂酯、硫代二丙酸二硬脂醇酯、以及四(2,4-二叔丁基酚)-4,4'-联苯基二亚磷酸酯中的任两种或两种以上的混合物；所述协同剂为硬酯酸钙、硬脂酸锌、以及硬脂酸钡中的至少一种。4.按权利要求1所述具有长氧化诱导时间的耐热氧化聚丙烯复合材料，其特征是：所述无机填充剂为滑石粉；所述增强剂为云母、硅灰石、以及短玻纤中的任一种；所述增韧剂为丙烯和乙烯或其它烯烃的共聚物。5.按权利要求1所述具有长氧化诱导时间的耐热氧化聚丙烯复合材料，其特征是：所述聚丙烯的熔融指数为8～10g/10min。6.一种具有长氧化诱导时间的耐热氧化聚丙烯复合材料的制备方法，其特征是包括以下步骤：a、配料：按聚丙烯58～62%、无机填充剂28～32%、增强剂2～5%、硅烷偶联剂0.1～0.5%、增韧剂2～3%、主抗氧化剂0.4～0.8%、辅助抗氧化助剂0.15～0...
【专利技术属性】
技术研发人员：曾学良，汪学军，曾尔华，徐大勇，
申请(专利权)人：绵阳鸿琪新材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：四川,51
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