一种改性聚丙烯材料及其制备方法和应用技术

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和应用，所述改性聚丙烯材料按重量份计，包括以下组分：聚丙烯20

【技术实现步骤摘要】
一种改性聚丙烯材料及其制备方法和应用


[0001]本专利技术涉及改性塑料
，具体涉及一种改性聚丙烯材料及其制备方法和应用。

技术介绍

[0002]聚丙烯因具有较好的加工性能和优异的力学、物理和化学性能，同时质轻价廉，被广泛应用于汽车内外饰、家用电器及电子等行业。随着聚丙烯在家用电器、汽车、电动工具及新能源等领域的应用越来越广泛，以及改性材料越来越广泛地应用于室外环境，市场上对材料的光热老化性能要求越来越高。聚丙烯制品在长期使用过程中，制品容易变脆，甚至粉化，以及易变色等问题严重影响了其使用和美观。如何提高阻燃增强改性聚丙烯材料的光热老化、降低材料变色成为开发这类材料一个急需解决的问题。
[0003]玻璃纤维增强聚丙烯中的玻纤在进行表面处理时，所用的一些处理剂通常会加速聚丙烯老化；另一方面，在玻纤增强聚丙烯材料的制备过程中，通常会加入使玻纤与聚丙烯树脂形成良好界面粘接的增容剂，这些接枝的聚丙烯增容剂与普通抗氧剂体系组分有很大的冲突作用，会进一步恶化材料抗热氧老化性。
[0004]另外，加入阻燃剂会在热氧老化过程中脱溴，加速材料降解，影响材料热变色。目前已有的专利通过添加其它种类的助剂或提高抗氧剂的含量来提高聚丙烯复合材料的耐热氧老化性能，但仍未能很好地解决老化及光老化变色问题。
[0005]此外，制件的壁厚也会影响实际热氧老化效果。壁厚越薄则制件实际抗热氧老化的效果越差。在汽车、家电领域当中制件壁厚向1.0
‑
1.5毫米左右的薄壁制件发展，对于薄壁且抗热氧老化要求高的情况，常规抗氧剂体系很难达到理想效果。
[0006]因此，如何减小玻璃纤维增强聚丙烯的壁厚，同时又能提高其抗热氧老化性能，是亟需解决的问题。

技术实现思路

[0007]为了克服上述现有技术的缺陷，本专利技术提出了一种改性聚丙烯材料及其制备方法和应用。本专利技术提供的改性聚丙烯材料具有优异的抗热氧老化、抗光老化、低变色和冲击强度保持率高的特点。
[0008]具体通过以下技术方案实现：
[0009]一种改性聚丙烯材料，按重量份计，包括以下组分：
[0010]聚丙烯20
‑
50份；
[0011]相容剂1
‑
3份；
[0012]溴系阻燃剂15
‑
20份；
[0013]协效阻燃剂5
‑
10份；
[0014]玻璃纤维15
‑
25份；
[0015]紫外光吸收剂0.1
‑
0.3份；
[0016]受阻胺类化合物0.3
‑
0.5份；
[0017]主抗氧剂0.1
‑
0.3份；
[0018]辅助抗氧剂0.1
‑
0.3份；
[0019]吸酸剂0.2
‑
0.5份；
[0020]所述受阻胺类化合物的pKa值＜8.0。
[0021]申请人创造性地发现，pKa值＜8.0的低碱性受阻胺类化合物不易与阻燃剂所产生的酸性物质发生反应，从而避免光稳定剂作用失效的现象发生。酸离解常数(pKa)是表示具有由式(I)表示的基团的化合物的固有性质的指数，并且它通过常规滴定(即，基于定义的酸离解常数的测量方法)确定。
[0022]进一步地，所述受阻胺类化合物包含式(I)所示的化合物或其衍生物，式(I)中R1选自C1
‑
C22烷基或C1
‑
C18烷氧基；R2,R3,R4,R5彼此独立地选自C1
‑
C22烷基，
‑
H，
‑
OH，
‑
CH2CN，C1
‑
C18烷氧基，由
‑
OH取代的C2
‑
C18烷氧基，C5
‑
C12环烷氧基，C3
‑
C6烯基，C3
‑
C6烯氧基，未经取代或在苯基上由1、2或3个C1
‑
C4烷基取代的C7
‑
C9苯基烷基，或C1
‑
C8酰基中的一种或多种；R6选自C
x
H
y
N
y
O
a
，其中x为约1至约22，y为约3至约46，z为0至约8，a为0至约8，
[0023][0024]进一步地，所述聚丙烯选自均聚聚丙烯、丙烯
‑
乙烯嵌段共聚物、丙烯
‑
乙烯无规共聚物和丙烯
‑1‑
丁烯无规嵌段物中的一种或多种。
[0025]进一步地，所述相容剂为马来酸酐接枝聚丙烯和/或马来酸酐接枝乙烯
‑
辛烯共聚物，其中，所述相容剂中马来酸酐残留量≤0.3％，优选马来酸酐残留量＜0.2％的马来酸酐接枝聚丙烯。相容剂中马来酸酐残留量少，有利于提高材料的耐热氧老化和耐光老化性能。
[0026]进一步地，所述溴系阻燃剂为十溴二苯乙烷、十溴联苯醚、溴化苯乙烯、三(三溴新戊基)磷酸酯、四溴双酚A
‑
双(2,3
‑
二溴丙基)醚、三(2,3二溴丙基)异三聚氰酸酯、四溴双酚S
‑
双(2,3
‑
二溴丙基)醚、1,2
‑
双(四溴邻苯二甲酰亚胺)乙烷、三聚氰胺氢溴酸盐和1,2
‑
双(五溴苯基)乙烷中的一种或多种，优选为1,2
‑
双(四溴邻苯二甲酰亚胺)乙烷。
[0027]进一步地，所述协效阻燃剂为三氧化二锑、五氧化二锑或锡酸锌中一种或几种；最优选地，所述协效阻燃剂为三氧化二锑。
[0028]进一步地，所述紫外光吸收剂为羟基二苯甲酮类光稳定剂和羟基苯并三唑类光稳定剂中的至少一种。如2
‑
羟基
‑4‑
正辛氧基二苯甲酮、2
‑
(2
′‑3′
,5
′‑
二戊基苯基)苯并三唑等。
[0029]进一步地，所述主抗氧剂为四[β
‑
(3，5
‑
二叔丁基4
‑
羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯、三(3，5
‑
二叔丁基
‑4‑
羟基苄基)异氰尿酸酯、1，3，5
‑
三(4叔丁基
‑3‑
羟基
‑
2，6
‑
二甲基苄基)异氰尿酸酯、乙烯双(氧乙烯基)双[3
‑
(5
‑
叔丁基
‑4‑
羟基
‑
间甲苯基)丙酸酯]和3,9
‑
双[1,1
‑
二甲基
‑2‑
[(3
‑
叔丁基
‑4‑
羟基
‑5‑
甲基苯基)丙酰氧基]乙基]‑
2,4,8,10
‑
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【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，按重量份计，包括以下组分：聚丙烯20
‑
50份；相容剂1
‑
3份；溴系阻燃剂15
‑
20份；协效阻燃剂5
‑
10份；玻璃纤维15
‑
25份；紫外光吸收剂0.1
‑
0.3份；受阻胺类化合物0.3
‑
0.5份；主抗氧剂0.1
‑
0.3份；辅助抗氧剂0.1
‑
0.3份；吸酸剂0.2
‑
0.5份；其中，所述受阻胺类化合物的pKa值＜8.0。2.根据权利要求1所述的改性聚丙烯材料，其特征在于，所述受阻胺类化合物包含式(I)所示的化合物或其衍生物，式(I)中R1选自C1
‑
C22烷基或C1
‑
C18烷氧基；R2,R3,R4,R5彼此独立地选自C1
‑
C22烷基，
‑
H，
‑
OH，
‑
CH2CN，C1
‑
C18烷氧基，由
‑
OH取代的C2
‑
C18烷氧基，C5
‑
C12环烷氧基，C3
‑
C6烯基，C3
‑
C6烯氧基，未经取代或在苯基上由1、2或3个C1
‑
C4烷基取代的C7
‑
C9苯基烷基，或C1
‑
C8酰基中的一种或多种；R6选自C
x
H
y
N
y
O
a
，其中x为约1至约22，y为约3至约46，z为0至约8，a为0至约8，3.根据权利要求1所述的改性聚丙烯材料，其特征在于，所述聚丙烯选自均聚聚丙烯、丙烯
‑
乙烯嵌段共聚物、丙烯
‑
乙烯无规共聚物和丙烯
‑1‑
丁烯无规嵌段物中的一种或多种。4.根据权利要求1所述的改性聚丙烯材料，其特征在于，所述相容剂为马来酸酐接枝聚丙烯和/或马来酸酐接枝乙烯
‑
辛烯共聚物，其中，所述相容剂中马来酸酐残留量≤0.3％，优选马来酸酐残留量＜0.2％的马来酸酐接枝聚丙烯。5.根据权利要求1所述的改性聚丙烯材料，其特征在于，所述溴系阻燃剂为十溴二苯乙烷、十溴联苯醚、溴化苯乙烯、三(三溴新戊基)磷酸酯、四溴双酚A
‑
双(2,3
‑
二溴丙基)醚、三(2,3二溴丙基)异三聚氰酸酯、四溴双酚S
‑
双(2,3
‑
二溴丙基)醚、1,2
‑
双(四溴邻苯二...

【专利技术属性】
技术研发人员：姜向新，陈平绪，叶南飚，付锦锋，吴国峰，
申请(专利权)人：金发科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：