一种改性聚丙烯材料及其制备方法与应用技术

本发明专利技术公开了一种改性聚丙烯材料及其制备方法与应用，属于高分子改性材料技术领域。本发明专利技术所述改性聚丙烯材料包含改性耐热聚丙烯和耐热抗UV聚丙烯母粒，通过对改性耐热聚丙烯中基体树脂及成核剂的优选，使制品具有优异的抗冲击性能；通过组分中特定光稳定剂和抗氧剂间的协同作用，很大程度提高了制品的耐候性；通过将耐热抗UV聚丙烯制作成母粒的形式，更大程度发挥了成核剂的作用，使本发明专利技术改性聚丙烯热变形温度、刚性和冲击性能都较好；本发明专利技术的制品具有优异的耐热性能，热变形温度≥130℃，可在100℃条件下高温消毒不变形，在制备餐盘、饭盒中有巨大的应用前景。饭盒中有巨大的应用前景。

【技术实现步骤摘要】
一种改性聚丙烯材料及其制备方法与应用


[0001]本专利技术涉及高分子改性材料
，具体涉及一种改性聚丙烯材料及其制备方法与应用。

技术介绍

[0002]聚丙烯是五大通用树脂之一，具有质量轻、易加工、耐化学药品腐蚀等优良特性，在化工、电器、包装等工业领域得到了广泛的应用。由于聚丙烯的材料成本较低，可代替其它材料应用于饭堂餐盘、饭盒、饭盒上盖等；但聚丙烯的耐候性差，不抗紫外线(UV)，而且一般情况下，聚丙烯的热变形温度为95
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105℃，在高温消毒情况下容易变形，影响了聚丙烯材料在一些耐热抗UV领域的应用。
[0003]因此，开发一种可应用于食品接触，且耐热性好、抗冲击强度高、抗UV性能好、分散性好的聚丙烯材料是目前研究的热点。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于克服上述现有技术的不足而提供一种耐热性好、抗冲击强度高、抗UV性能好、分散性好的改性聚丙烯材料及其制备方法与应用。
[0005]为实现上述目的，本专利技术采取的技术方案为：一种改性聚丙烯材料，包含以下重量份的组分：改性耐热聚丙烯94
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98份、耐热抗UV聚丙烯母粒2
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6份；所述改性耐热聚丙烯中包含α成核剂和β成核剂；所述耐热抗UV聚丙烯母粒中包含光稳定剂和抗氧剂；所述光稳定剂为UV吸收剂和受阻胺类光稳定剂的混合物，所述抗氧剂为亚磷酸酯类抗氧剂和受阻酚类抗氧剂的混合物。
[0006]本专利技术通过在改性耐热聚丙烯中添加α成核剂，可以显著改善聚丙烯的透明性、表面光泽度、刚性及其他热力学性能，且α成核剂与聚丙烯有较好的相容性；通过添加β成核剂，可诱导聚丙烯的β晶型结晶，使聚丙烯获得高含量的β晶型，从而赋予聚丙烯制品良好的抗冲击性、耐热变性以及高空隙率，在基材有较高热变形温度和冲击性能的情况下，更大限度地提高聚丙烯的热变形温度，而且β成核剂的加入，还可以减少制品的冲击下降程度。
[0007]本专利技术在耐热抗UV聚丙烯母粒中添加了光稳定剂和抗氧剂，通过光稳定剂和抗氧剂之间的协同作用，可很大程度地提高制品的耐候性，还使制品兼具经济性，提高制品的市场竞争力。
[0008]优选地，所述改性聚丙烯包含以下重量份的组分：改性耐热聚丙烯96份、耐热抗UV聚丙烯母粒4份；专利技术人通过实验探究出在该重量份下制备出的改性聚丙烯，其耐热性、抗冲击强度、抗UV性能更好。
[0009]优选地，所述耐热抗UV聚丙烯母粒包含以下重量份的组分：共聚聚丙烯70
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90份、光稳定剂4
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8份、抗氧剂6
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10份、润滑剂1
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5份。
[0010]更优选地，所述耐热抗UV聚丙烯母粒包含以下重量份的组分：共聚聚丙烯82份、光稳定剂6份、抗氧剂8份、润滑剂4份。
[0011]最优选地，所述光稳定剂为UV吸收剂UV531、UV吸收剂UV5411、光稳定剂UV622、光稳定剂5050H、光稳定剂944和光稳定剂945中的至少一种。
[0012]作为本专利技术的优选实施方式，所述光稳定剂为UV吸收剂UV531、光稳定剂5050H和光稳定剂944的混合物，本专利技术通过以上三种光稳定剂复配，可提高聚丙烯的耐候性；由于本专利技术的改性聚丙烯材料注塑成的制品应用在需要UV消毒的领域，UV531能吸收240
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340nm的紫外光，是一种性能卓越的高效防老化助剂，对聚合物有很大的保护作用，有助于减少色泽，同时延缓泛黄和阻滞物理性能损失；光稳定剂5050H和光稳定剂944都是高分子量的受阻胺类光稳定剂，长期耐候性好，保护制品不易变色，大分子量，不易迁移，而且光稳定剂属于食品级，更加安全；光稳定剂5050H与聚丙烯的相容性好，耐抽提，制品可重复洗涤；可使高温老化后的制品性能下降和变色程度降低。
[0013]作为本专利技术的更优选实施方式，所述光稳定剂为UV吸收剂UV531、光稳定剂5050H和光稳定剂944按重量比为UV吸收剂UV531：光稳定剂5050H：光稳定剂944＝2：1：1配制的混合物；本专利技术通过实验发现光稳定剂在该重量比下对聚丙烯耐候性的提高效果更好。
[0014]更优选地，所述抗氧剂为抗氧剂168、抗氧剂1010、抗氧剂1076、抗氧剂1098、抗氧剂1790、抗氧剂618、抗氧剂627中的至少一种。
[0015]最优选地，所述抗氧剂为抗氧剂1010、抗氧剂1098和抗氧剂627，本专利技术在耐热抗UV聚丙烯母粒中添加以上3种抗氧剂，是因为亚磷酸酯类抗氧剂627与聚丙烯的相容性好、耐热持久性高、防止黄变和抗水解性好，抗氧剂627搭配受阻酚类抗氧剂1010和抗氧剂1098，是因为抗氧剂1010的经济性好，长期耐老化性能优异，抗氧剂1098具有耐高温性，以上3种抗氧剂的复配，可以更好地保护耐热抗UV聚丙烯母粒的长期老化性能和色泽。
[0016]作为本专利技术的优选实施方式，所述抗氧剂为抗氧剂1010、抗氧剂1098和抗氧剂627的按重量比为抗氧剂1010：抗氧剂1098：抗氧剂627＝2：2：1配制的混合物；以上三种抗氧剂在该复配比例下对耐热抗UV聚丙烯母粒的长期老化性能和色泽的保护最好。
[0017]更优选地，所述润滑剂为PE蜡和硬脂酸钙的复合润滑剂。
[0018]最优选地，所述PE蜡与硬脂酸钙地重量比为PE蜡：硬脂酸钙＝4：1。
[0019]优选地，所述耐热抗UV聚丙烯母粒的制备方法为：将各原料混合后，在双螺杆挤出机中混炼、挤出拉条、冷却、切粒，混合均匀后即得所述耐热抗UV聚丙烯母粒。
[0020]更优选地，所述耐热抗UV聚丙烯母粒的挤出温度为100
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175℃。
[0021]更优选地，所述双螺杆挤出机的长径比44：1，螺杆直径为65
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75mm。
[0022]优选地，所述耐热抗UV聚丙烯母粒包含以下重量份的组分：共聚聚丙烯97
‑
99份、成核剂0.1
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1份、抗氧剂0.1
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1份、润滑剂0.1
‑
1份。
[0023]更优选地，所述耐热抗UV聚丙烯母粒包含以下重量份的组分：共聚聚丙烯99份、成核剂0.4份、抗氧剂0.3份、润滑剂0.3份。
[0024]需要说明的是，本专利技术要求所述共聚聚丙烯的热变形温度≥110℃，悬臂梁缺口冲击强度＞100J/m，因此本专利技术选用共聚聚丙烯B300MN或共聚聚丙烯PCC0742。
[0025]更优选地，本专利技术所述成核剂为α成核剂和β成核剂，所述α成核剂为二(对氯取代苄叉)山梨醇，所述β成核剂为N，N
′‑
二环己基对苯二甲酰胺。最优选地，所述α成核剂与β成核剂的重量比为1：1，专利技术人通过实验探究出两种成核剂在该重量比下可使制品的抗冲击性能最好。
[0026]更优选地，所述改性耐热聚丙烯中还包含0.3份抗氧剂和0.3份润滑剂；通过在改性耐热聚丙烯中添加抗氧剂，在挤出造粒时可以保护基材，减本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种改性聚丙烯材料，其特征在于，包含以下重量份的组分：改性耐热聚丙烯94
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98份、耐热抗UV聚丙烯母粒2
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6份；所述改性耐热聚丙烯中包含α成核剂和β成核剂；所述耐热抗UV聚丙烯母粒中包含光稳定剂和抗氧剂；所述光稳定剂为UV吸收剂和受阻胺类光稳定剂的混合物，所述抗氧剂为亚磷酸酯类抗氧剂和受阻酚类抗氧剂的混合物。2.如权利要求1所述的改性聚丙烯材料，其特征在于，所述改性聚丙烯材料包含以下重量份的组分：改性耐热聚丙烯96份、耐热抗UV聚丙烯母粒4份。3.如权利要求1所述的改性聚丙烯材料，其特征在于，所述耐热抗UV聚丙烯母粒包含以下重量份的组分：共聚聚丙烯70
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90份、光稳定剂4
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8份、抗氧剂6
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10份、润滑剂1
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5份；优选地，所述耐热抗UV聚丙烯母粒包含以下重量份的组分：共聚聚丙烯82份、光稳定剂6份、抗氧剂8份、润滑剂4份。4.如权利要求1所述的改性聚丙烯材料，其特征在于，所述光稳定剂为UV吸收剂UV531、光稳定剂5050H和光稳定剂944按重量比为UV吸收剂UV531：光稳定剂5050H：光稳定剂944＝2：1：1配制的混合物。5.如权利要求1所述的改性聚丙烯材料，其特征在于，所述抗氧剂为抗氧剂10...

【专利技术属性】
技术研发人员：沈旭渠，陈锐彬，王强，刘鹏辉，刘鸿辉，覃榕榕，
申请(专利权)人：广东聚石化学股份有限公司，
类型：发明
国别省市：