【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及聚丙烯塑料，尤其涉及一种抗老化聚丙烯塑料及其制备方法。
技术介绍
1、塑料具有重量轻、化学性质稳定、不会锈蚀、耐冲击性好、具有较好的透明性、绝缘性好等优点。现塑料制品已经逐渐融入到我们的生活当中，其中聚丙烯树脂在汽车领域大量使用，可用于方向盘、导油管、把手、按钮等小部件，以及前散热器护栅和灯罩等。
2、聚丙烯(pp)是全球产量最大的5种通用塑料之一，聚丙烯具有较好的耐热性，其比热容、热导率皆小于聚乙烯(pe)，但绝热性优于pe。聚丙烯属于非极性聚合物，具有优异的介电性和电绝缘性，电性能基本不受环境湿度及电场频率的影响，在允许的工作范围内，温度升高会使电性能降低，它的耐电弧性较高。聚丙烯的耐化学性良好，除强氧化剂对它有侵蚀作用外，其他试剂对它均无作用。
3、随着汽车使用时间的延长，塑料材质的汽车内饰件会逐渐老化，不仅影响美观更严重影响使用。聚丙烯的耐老化性主要由复合防老化剂体现，然而该复合防老化剂与聚丙烯之间仅通过共混关系存在，其中的抗氧剂和紫外线吸收剂容易迁移，进而失去长期防老化作用。
4、当聚丙烯长时间暴露在光照条件下，波长为280-800nm的光照可使其化学结构发生降解，影响材料的使用寿命；同时聚丙烯对氧的作用较敏感，特别是在温度较高时，它耐紫外线能力很差。
5、近年来，无机物填充聚丙烯复合材料发展迅速，无机抗紫外线填料的加入能够增强塑料制品的抗老化性能。但是，由于无机填料与聚丙烯塑料的亲和性差，而且随着无机填料的加入，材料的断裂伸长率、冲击韧性和流动性会随之下降
6、因此，在保证材料具有高效力学性能的同时，提高聚合物的抗紫外吸收性能具有十分重要的实际意义。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种抗老化聚丙烯塑料及其制备方法。
2、一种抗老化聚丙烯塑料，其原料包括：聚丙烯、硬脂酸钙、聚十二羟基硬脂酸酯接枝单宁酸、玻璃纤维、高岭土、钛酸四丁酯、p123、浓盐酸、氧化石墨烯、活化碳纤维、聚乙烯醇、edc、树枝状聚酰胺胺、等规聚丙烯、马来酸酐、过氧化二异丙苯；聚丙烯、硬脂酸钙、聚十二羟基硬脂酸酯接枝单宁酸、玻璃纤维、高岭土、钛酸四丁酯、p123、浓盐酸、氧化石墨烯、活化碳纤维、聚乙烯醇、edc、树枝状聚酰胺胺、等规聚丙烯、马来酸酐、过氧化二异丙苯的质量比为100-200：1-2：2-6：1-10：2-8：2-8：0.1-0.5：0.01-0.05：1-2：5-15：1-3：0.01-0.1：1-3：1-5：0.1-0.5：0.01-0.05；活化碳纤维为碳纤维经混酸处理得到；而混酸由浓硫酸和浓硝酸共混得到。
3、优选地，聚丙烯为等规聚丙烯或间规聚丙烯。
4、优选地，混酸由浓硫酸和浓硝酸按质量比为1-2：1-2共混得到。
5、优选地，浓硫酸的质量分数为96-98％，浓硝酸的质量分数为65-68％。
6、优选地，活化碳纤维采用如下具体步骤制取：将碳纤维加入至混酸中，50-90℃搅拌1-2h，过滤，水洗，烘干得到活化碳纤维。
7、优选地，碳纤维和混酸的质量比为5-15：30-60。
8、优选地，玻璃纤维长径比为10：2-5。
9、上述抗老化聚丙烯塑料的制备方法，包括如下步骤：
10、s1、将聚丙烯、硬脂酸钙、聚十二羟基硬脂酸酯接枝单宁酸、玻璃纤维、高岭土搅拌均匀得到预混料；
11、s2、将钛酸四丁酯、p123加入至乙醇中搅拌均匀，搅拌状态下向其中加入浓盐酸，搅拌1-2h，加入氧化石墨烯搅拌均匀，加入活化碳纤维浸没其中，静置10-30min，取出后风干，200-225℃焙烧1-2h，送入管式炉中，300-400℃热处理1-2h，降至室温得到负载碳纤维；
12、s3、将负载碳纤维与聚乙烯醇加入至水中搅拌5-20min，加入edc、树枝状聚酰胺胺继续搅拌1-4h，过滤，采用去离子水洗涤1-3次，干燥得到接枝碳纤维；
13、s4、将等规聚丙烯、马来酸酐、过氧化二异丙苯混合均匀，180-200℃搅拌5-20min，与接枝碳纤维、预混料熔融混炼，挤出造粒。
14、优选地，s2中，浓盐酸浓度为8-10mol/l。
15、优选地，s4中，采用双螺杆挤出机进行挤出，双螺杆挤出机各区域设置温度为：一区175-185℃，二区190-200℃，三区210-218℃，四区200-210℃；螺杆转速为100-400rpm。
16、有益效果：
17、1、本专利技术采用碳纤维活化后与钛酸四丁酯配合，在氧化石墨烯的辅助下，将二氧化钛均匀负载在活性碳纤维表面，不仅负载均匀性好，而且稳定性优异；经焙烧处理在碳纤维表面形成大量活性空隙结构，再经过热处理使所得负载碳纤维具有极高的活性，与后续树枝状聚酰胺胺的结合强度进一步增强。
18、2、而本专利技术采用负载碳纤维与聚酰胺胺反应，在碳纤维表面形成特殊树枝状结构，一方面与聚丙烯分散均匀性极高，在体系中结合强度高，能克服传统碳纤维具有方向性，导致体系分散性差的问题，另一方面树枝状有机大分子结合并包覆在碳纤维表面，可在塑料体系中起到骨架作用，结合强度极高，大大提高塑料的力学强度。
19、3、本专利技术向聚丙烯母粒中加入接枝碳纤维，经熔融共混，不仅相容性极高，增强二氧化钛在聚丙烯塑料中的分散均匀性，从而使所得聚丙烯塑料具有较好的抗紫外线性能，而且由于接枝碳纤维在聚丙烯塑料中呈异向分布均匀，能有效提高聚丙烯塑料制品力学强度。
20、4、本专利技术提高了材料制品的尺寸稳定性，而且接枝碳纤维能够有效起到阻隔和吸附氧的作用，有效抵抗聚丙烯材料的降解效果，从而有利于提高聚丙烯的抗老化性能。本专利技术的方法对聚丙烯进行增韧、增强抗老化性能处理，其不仅具有纳米二氧化钛本身的抗菌、抗老化作用，同时纳米二氧化钛粒子通过化学键连，使其难以迁移析出，增强聚丙烯的耐老化性能。本专利技术经90℃空气老化500h后，所得材料的拉伸强度保持率和抗冲击强度保持率均高于85％，这说明本专利技术所得材料拥有良好的抗氧化性能。
21、5、本专利技术在保证具有优异力学性能的基础上，还具有优良的抗紫外老化和热老化性能，适合在高温环境下使用。本专利技术制备简单，易于操作和实施，显著扩大了聚丙烯材料产品的应用范围，适于工业化大规模生产。
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1.一种抗老化聚丙烯塑料，其特征在于，其原料包括：聚丙烯、硬脂酸钙、聚十二羟基硬脂酸酯接枝单宁酸、玻璃纤维、高岭土、钛酸四丁酯、P123、浓盐酸、氧化石墨烯、活化碳纤维、聚乙烯醇、EDC、树枝状聚酰胺胺、等规聚丙烯、马来酸酐、过氧化二异丙苯；
2.根据权利要求1所述抗老化聚丙烯塑料，其特征在于，聚丙烯为等规聚丙烯或间规聚丙烯。
3.根据权利要求1所述抗老化聚丙烯塑料，其特征在于，混酸由浓硫酸和浓硝酸按质量比为1-2：1-2共混得到。
4.根据权利要求3所述抗老化聚丙烯塑料，其特征在于，浓硫酸的质量分数为96-98％，浓硝酸的质量分数为65-68％。
5.根据权利要求1所述抗老化聚丙烯塑料，其特征在于，活化碳纤维采用如下具体步骤制取：将碳纤维加入至混酸中，50-90℃搅拌1-2h，过滤，水洗，烘干得到活化碳纤维。
6.根据权利要求5所述抗老化聚丙烯塑料，其特征在于，碳纤维和混酸的质量比为5-15：30-60。
7.根据权利要求1所述抗老化聚丙烯塑料，其特征在于，玻璃纤维长径比为10：2-5。
8.一
9.根据权利要求8所述抗老化聚丙烯塑料的制备方法，其特征在于，S2中，浓盐酸浓度为8-10mol/L。
10.根据权利要求8所述抗老化聚丙烯塑料的制备方法，其特征在于，S4中，采用双螺杆挤出机进行挤出，双螺杆挤出机各区域设置温度为：一区175-185℃，二区190-200℃，三区210-218℃，四区200-210℃；螺杆转速为100-400rpm。
...【技术特征摘要】
1.一种抗老化聚丙烯塑料，其特征在于，其原料包括：聚丙烯、硬脂酸钙、聚十二羟基硬脂酸酯接枝单宁酸、玻璃纤维、高岭土、钛酸四丁酯、p123、浓盐酸、氧化石墨烯、活化碳纤维、聚乙烯醇、edc、树枝状聚酰胺胺、等规聚丙烯、马来酸酐、过氧化二异丙苯；
2.根据权利要求1所述抗老化聚丙烯塑料，其特征在于，聚丙烯为等规聚丙烯或间规聚丙烯。
3.根据权利要求1所述抗老化聚丙烯塑料，其特征在于，混酸由浓硫酸和浓硝酸按质量比为1-2：1-2共混得到。
4.根据权利要求3所述抗老化聚丙烯塑料，其特征在于，浓硫酸的质量分数为96-98％，浓硝酸的质量分数为65-68％。
5.根据权利要求1所述抗老化聚丙烯塑料，其特征在于，活化碳纤维采用如下具体步骤制取：将碳纤维加入至混酸中，50-90℃搅拌1...
【专利技术属性】
技术研发人员：贺玲，独少培，独特，范晓影，李灵洁，独唱，
申请(专利权)人：界首市双特新材料科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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