【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及改性树脂的，提供了一种抗静电、耐候改性聚丙烯树脂及其制备方法。
技术介绍
1、聚丙烯是一种性能优良的热塑性合成树脂，也是产量最大的树脂之一，具有质轻、合成成本低、耐热性好、耐化学性好、透明度高、耐磨性好、强度高等优点。
2、聚丙烯具有低吸水性和高绝缘性，表面电阻率通常为1016~1018ω，体积电阻率通常为1014~1015ω·cm，其表面极易产生静电荷，当静电荷积累到一定程度时会带来严重的安全隐患。目前提高聚丙烯抗静电性能的方法是采用共混技术将导电填料或抗静电剂加入聚丙烯基体中。
3、聚丙烯分子链上存在大量不稳定的叔碳原子，在光、热、氧、水等因素下容易形成叔碳自由基，进而发生链降解等反应，造成材料的老化，降低其性能。目前提高聚丙烯耐候性能的方法包括改善聚丙烯自身结构或加入各类稳定剂。研究表明，不同类型的稳定剂复配使用，可对耐候性产生协同增效作用。
技术实现思路
1、为获得具有良好抗静电和耐候性能的聚丙烯树脂，本专利技术提出了一种抗静电、耐候改性聚丙烯树脂及其制备方法，其涉及的具体技术方案如下：
2、一种抗静电、耐候改性聚丙烯树脂的制备方法，具体制备步骤如下：
3、（1）将纳米氮化钛粉末分散于乙醇/水中，加入烯丙基三乙氧基硅烷，在75~85℃搅拌反应50~70min，抽滤，以丙酮洗涤，真空干燥，得到双键改性纳米氮化钛粉末；
4、（2）将双键改性纳米氮化钛粉末分散于甲苯中，加入n-烯丙基咪唑、过氧化二苯甲酰，通
5、（3）将4-羟基-2,2,6,6-四甲基哌啶-1-氧自由基、氯乙酰氯加入二氯甲烷中，置于-5~0℃冰盐浴中搅拌，缓慢滴加吡啶，然后在常温下放置8~12h，抽滤，依次采用去离子水、碳酸氢钠溶液、盐酸溶液、去离子水洗涤滤液，以无水硫酸镁干燥，减压浓缩，得到2-氯乙酸-2,2,6,6-四甲基-1-氧-4-哌啶酯；
6、（4）将咪唑基改性纳米氮化钛粉末分散于乙腈中，加入2-氯乙酸-2,2,6,6-四甲基-1-氧-4-哌啶酯，在75~85℃搅拌反应25~35h，抽滤，以丙酮洗涤，真空干燥，得到抗静电/耐候改性剂；
7、（5）将抗静电/耐候改性剂、聚丙烯混合均匀，采用双螺杆挤出机进行挤出造粒，真空干燥，得到抗静电、耐候改性聚丙烯树脂。
8、步骤（1）采用带双键的硅烷偶联剂对纳米氮化钛粉末进行表面改性，得到双键改性纳米氮化钛粉末。优选的，步骤（1）中，纳米氮化钛粉末、烯丙基三乙氧基硅烷、乙醇、水的质量比为10~20：1~2：70~80：20~30。
9、步骤（2）采用带双键的咪唑衍生物对双键改性纳米氮化钛粉末进行进一步的表面改性，利用双键之间的反应接枝到粉末表面，得到咪唑基改性纳米氮化钛粉末。优选的，步骤（2）中，双键改性纳米氮化钛粉末、n-烯丙基咪唑、过氧化二苯甲酰、甲苯的质量比为10~20：1~2：0.002~0.004：100。
10、步骤（3）中，4-羟基-2,2,6,6-四甲基哌啶-1-氧自由基是一种稳定的氮氧自由基，其含有受阻胺结构，可起到光稳定剂的作用，采用氯乙酰氯与其羟基反应，得到2-氯乙酸-2,2,6,6-四甲基-1-氧-4-哌啶酯。优选的，步骤（3）中，4-羟基-2,2,6,6-四甲基哌啶-1-氧自由基、氯乙酰氯、吡啶、二氯甲烷的质量比为15.2：10：7~8：90~110。进一步优选的，碳酸氢钠溶液的浓度为8~12wt%，盐酸溶液的浓度为6~8wt%。
11、步骤（4）采用2-氯乙酸-2,2,6,6-四甲基-1-氧-4-哌啶酯与咪唑基改性纳米氮化钛粉末反应，生成含受阻胺光稳定剂结构和咪唑类离子液体结构表面改性的纳米氮化钛粉末，其结构示意图如图1所示。优选的，步骤（4）中，咪唑基改性纳米氮化钛粉末、2-氯乙酸-2,2,6,6-四甲基-1-氧-4-哌啶酯、乙腈的质量比为10~20：2.5~5：100。
12、步骤（5）采用上述制得的含受阻胺光稳定剂结构和咪唑类离子液体结构表面改性的纳米氮化钛粉末为抗静电/耐候改性剂，对聚丙烯树脂进行共混改性。优选的，步骤（5）中，抗静电/耐候改性剂、聚丙烯的质量比为1~3：100。
13、本专利技术还提供了以上制备方法制备得到的一种抗静电、耐候改性聚丙烯树脂。所述抗静电、耐候聚丙烯树脂的组分包括抗静电/耐候改性剂、聚丙烯。所述抗静电/耐候改性剂为含受阻胺光稳定剂结构和咪唑类离子液体结构表面改性的纳米氮化钛粉末，其中，受阻胺结构通过酯基与咪唑阳离子的一个n连接，咪唑阳离子的另一个n的取代基通过硅烷偶联剂接枝到纳米氮化钛粉末表面。
14、本专利技术提供了一种抗静电、耐候改性聚丙烯树脂及其制备方法，其具有以下有益效果：
15、第一，由于纳米氮化钛粉末具有良好的导电性，咪唑类离子液体也具有良好的导电性，本专利技术将咪唑类离子液体结构接枝在纳米氮化钛粉末表面，使咪唑离子液体结构存在于相邻纳米氮化钛粉末之间，有利于形成通畅的电荷传递路径，促进电荷传递耗散，由此赋予聚丙烯树脂良好的抗静电性能。
16、第二，纳米氮化钛粉末可通过反射作用有效屏蔽紫外线，而受阻胺光稳定剂具有良好的自由基捕获能力，本专利技术将受阻胺结构接枝在纳米氮化钛粉末表面，使受阻胺结构存在于相邻纳米氮化钛粉末之间，照射到粉末表面的紫外线容易被反射掉，而照射到相邻粉末之间的紫外线不易被反射掉从而引发基体形成自由基，此时，位于相邻粉末之间的受阻胺结构可有效捕获自由基，阻止材料的降解进程，可见，本专利技术可充分发挥紫外线屏蔽剂和光稳定剂的协同作用，由此赋予聚丙烯树脂良好的耐候性能。
17、第三，本专利技术涉及的受阻胺光稳定剂是小分子液体，在材料加工和使用过程中，其会由材料内部迁移到表面，造成材料耐候性降低，力学性能出现明显下降，另一方面，纳米氮化钛粉末的表面能高，在非极性基体中容易团聚，难以均匀分散，不仅影响力学性能，而且不利于紫外线屏蔽作用的发挥。本专利技术将受阻胺结构接枝在纳米氮化钛粉末表面，既相当于对光稳定剂进行了固定，同时又提高了粉末表面的疏水性，降低了表面能，防止粉末团聚，由此进一步提高材料的耐候性，使得材料保持良好的力学性能。
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1.一种抗静电、耐候改性聚丙烯树脂的制备方法，其特征在于，具体制备步骤如下：
2.根据权利要求1所述一种抗静电、耐候改性聚丙烯树脂的制备方法，其特征在于：步骤（1）中，纳米氮化钛粉末、烯丙基三乙氧基硅烷、乙醇、水的质量比为10~20：1~2：70~80：20~30。
3.根据权利要求1所述一种抗静电、耐候改性聚丙烯树脂的制备方法，其特征在于：步骤（2）中，双键改性纳米氮化钛粉末、N-烯丙基咪唑、过氧化二苯甲酰、甲苯的质量比为10~20：1~2：0.002~0.004：100。
4.根据权利要求1所述一种抗静电、耐候改性聚丙烯树脂的制备方法，其特征在于：步骤（3）中，4-羟基-2,2,6,6-四甲基哌啶-1-氧自由基、氯乙酰氯、吡啶、二氯甲烷的质量比为15.2：10：7~8：90~110。
5.根据权利要求1所述一种抗静电、耐候改性聚丙烯树脂的制备方法，其特征在于：步骤（3）中，碳酸氢钠溶液的浓度为8~12wt%，盐酸溶液的浓度为6~8wt%。
6.根据权利要求1所述一种抗静电、耐候改性聚丙烯树脂的制备方法，其特征在于：步
7.根据权利要求1所述一种抗静电、耐候改性聚丙烯树脂的制备方法，其特征在于：步骤（5）中，抗静电/耐候改性剂、聚丙烯的质量比为1~3：100。
8.权利要求1~7任一项所述制备方法制备得到的一种抗静电、耐候改性聚丙烯树脂。
...【技术特征摘要】
1.一种抗静电、耐候改性聚丙烯树脂的制备方法，其特征在于，具体制备步骤如下：
2.根据权利要求1所述一种抗静电、耐候改性聚丙烯树脂的制备方法，其特征在于：步骤（1）中，纳米氮化钛粉末、烯丙基三乙氧基硅烷、乙醇、水的质量比为10~20：1~2：70~80：20~30。
3.根据权利要求1所述一种抗静电、耐候改性聚丙烯树脂的制备方法，其特征在于：步骤（2）中，双键改性纳米氮化钛粉末、n-烯丙基咪唑、过氧化二苯甲酰、甲苯的质量比为10~20：1~2：0.002~0.004：100。
4.根据权利要求1所述一种抗静电、耐候改性聚丙烯树脂的制备方法，其特征在于：步骤（3）中，4-羟基-2,2,6,6-四甲基哌啶-1-氧自由基、氯乙酰氯、吡啶、二氯甲烷的质量比...
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