热水器内胆用α晶型聚丙烯组合物及其制备方法技术

提供了一种热水器内胆用的无规共聚聚丙烯组合物，所述组合物包括以下组分：（ａ）１００重量份的无规共聚聚丙烯；（ｂ）０．０１－１０重量份的热稳定剂；（ｃ）０．０１－１０重量份的加工助剂，所述加工助剂选自低分子量酯化合物、金属皂化合物、硬脂酸复合酯化合物和酰胺化合物中的一种或多种；（ｄ）０．０１－１０重量份的α晶型成核剂。本发明专利技术所述的α晶型无规共聚聚丙烯材料解决了普通无规共聚聚丙烯刚性不足的缺点，热变形温度高，拉伸强度≥２８ＭＰａ，弯曲模量≥１４００ＭＰａ，缺口冲击强度≥６０ＫＪ／ｍ２。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种热水器内胆用a晶型无规共聚聚丙烯复合物及其制备方法，具 体涉及用于民用以及工业用太阳能热水器和电热水器内胆复合物及其制备方法。
技术介绍
目前市场上热水器主要有两种内胆材料，不锈钢内胆和搪瓷内胆。不锈钢内胆，制 造工艺较复杂剪板_冲孔_圆桶_焊缝_焊接各种工件_保温层发泡，但其耐腐蚀，耐酸 碱性差，易结垢，焊接部位遇高温易氧化锈蚀，最终造成水箱漏水直至整台热水器报废.不 锈钢材料，其耐压程度小，容易漏水，保温差，寿命短。搪瓷内胆是在普通钢板上涂烧一层无 机质陶釉而制成，造价高昂，加工工艺要求高，生产过程中容易产生气泡或针眼，同时搪瓷 脆性较大，震动、碰撞容易产生鳞爆现象。另外，搪瓷在热水中会逐渐溶解剥落，技术上称为 沸水失重现象，这种胆在完好时最卫生.但很多有质量问题.或年久搪瓷脱落会污染水 质锈蚀漏水.故障率很高。以上这些因素，都会造成搪瓷涂层下的普通钢板暴露，形成腐蚀 漏水。可以看出以上两种内胆材料制造工艺复杂，成本高昂，存在质量隐患。随着太阳能市 场的拓展以及向农村方向的推广，许多太阳能生产厂家都在考虑如何在保证太阳能性能的 同时降低成本，这首先考虑的就是太阳能内胆的选材与制作工艺方面。 聚丙烯问世以来，以出色的热性能和机械性能在很多领域，如注塑、薄膜、纤维生 产中得到广泛的应用，这种通用性和经济性使聚丙烯超过了聚氯乙烯、聚苯乙烯，成为仅次 于聚乙烯的第二大合成树脂。尤其是随着各种晶型聚丙烯实现了商业化的推广应用，使聚 丙烯在工程塑料和功能材料上有非常广阔的前景。其中，a晶型成核剂是聚丙烯中应用最 成熟的成核剂。 a晶型成核剂有效的解决了普通无规共聚聚丙烯刚性不足的缺点，明显提高聚 丙烯材料的拉伸强度和弯曲模量，并且提高无规共聚聚丙烯的热变形温度10-15度。这使 a晶型成核剂改性的无规共聚聚丙烯替代传统的金属和陶瓷热水器内胆成为可能。采用 a晶型无规共聚聚丙烯制造的热水器内胆具有以下优点1.成本低相对目前市场上的不 锈钢内胆和搪瓷内胆，在保证热水器正常工作性能的基础上大大降低了成本价格，增加了 热水器更多的利润空间。2.环保材料为环保材料，无毒、无异味，不会对人的身体产生任 何副作用。3.无缝防漏采用滚塑、吹塑、注塑或者挤出一次性成型，突破了其他金属材质 设计生产局限，解决了金属内胆焊接处易腐蚀漏水的隐患。无缝、无焊点，防漏、密封性好。 4.清洁不结垢聚丙稀塑料特性有效阻止了水垢的形成，该材料制造的热水器内胆内壁均 匀光滑，而且自身不产生静电，不容易被侵蚀。5.耐高温采用a晶型成核剂改性的无规 共聚聚丙烯经高温测试可耐IO(TC以上高温。6.保温性能好具有隔热保温性能，大幅度提 高了保温效果，延长了热水的使用时间，保温性能更有效。7.使用寿命长a晶型无规共聚 聚丙烯具有优越的耐酸碱性，适用温度范围宽。 但是，太阳能热水器内胆在空晒情况下内部温度非常高，一般可以达到15(TC左 右。普通的a晶型聚丙烯(包括a晶型无规共聚聚丙烯)通常不能满足空晒的要求。4 中国专利CN 101358012A公开了一种热水器内胆用聚丙烯复合物，其配方体系为 聚丙烯和成核剂两组分。但是，该聚丙烯复合物并没有满足太阳能热水器的所有要求，例如 空晒。 因此，本领域中急需用于制备热水器(特别是太阳能热水器)的内胆材料。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种用于热水器特别是太阳能热水器内胆的材料，它具有 耐高温(通常能够满足空晒的要求)、耐腐蚀、耐水垢、高强度、卫生的优点。 本专利技术一方面提供了一种热水器内胆用的无规共聚聚丙烯组合物，所述组合物包 括以下组分 (a) 100重量份的无规共聚聚丙烯； (b)以100重量份的无规共聚聚丙烯计，O. 01-10重量份，较好O. l-5重量份，更好 0. 2-3重量份，最好0. 3-2重量份的热稳定剂； (c)以100重量份的无规共聚聚丙烯计，O. 01-10重量份，较好O. 05-5重量份，更 好O. 1-2重量份，最好O. 5-1重量份的加工助剂，所述加工助剂选自低分子量酯化合物、金 属皂化合物、硬脂酸复合酯化合物和酰胺化合物中的一种或多种； (d)以100重量份的无规共聚聚丙烯计，O. 01-10重量份，较好O. 01-8重量份，更 好O. 02-5重量份，最好O. 03-4重量份的a晶型成核剂。 在本专利技术的一个优选实例中，所述热稳定剂选自酚化合物、胺化合物、亚磷酸酯化 合物、丙烯酰基官能团与硫代酯的复合物或杯芳烃中的一种或其混合物；较好地，所述酚化 合物选自烷基单酚、烷基双酚、硫化双酚、三嗪化合物、受阻酚化合物、半受阻酚化合物、苯 甲酸酯受阻酚及其组合；较好地，所述酚化合物包括受阻酚1010、受阻酚1076、受阻酚330、 双酚A、双酚C、2， 6- 二叔丁基对甲酚、1， 3， 5-三甲基-2， 4， 6-三(3， 5-叔丁基-4-羟基苄 基)苯、l，3，5-三甲基-2，4，6-三(3，5-二叔丁基-4-羟基节基)三甲基苯以及2，2'-甲 撑双(4-乙基-6-叔丁基苯酚)及其组合；较好地，所述胺化合物选自萘胺、二苯胺、对苯 二胺、喹啉衍生物及其组合；较好地，所述胺化合物选自苯基对苯二胺、二苯基对苯二胺、 4_羟基十二烷酸酰替苯胺以及4-羟基十八烷酸酰替苯胺及其组合；较好地，所述亚磷酸酯 化合物选自亚磷酸三苯酯、亚磷酸二苯一辛酯、亚磷酸二苯一癸酯、亚磷酸三(壬基苯酯)、 亚磷酸辛二苯酯及其组合；较好地，所述丙烯酰基官能团与硫代酯的复合物是硫代二丙酸 二月桂酯；较好地，所述杯芳烃选自杯〔4〕芳烃、杯〔6〕芳烃、杯〔8〕芳烃、对叔丁基杯〔4〕 芳烃、对叔丁基杯〔6〕芳烃和对叔丁基杯〔8〕芳烃及其组合。 在本专利技术的一个优选实例中，所述低分子量酯化合物包括低分子量硬脂酸酯，如 单、二或三硬脂酸烷基酯；较好地，所述低分子量酯化合物包括硬脂酸甲酯、硬脂酸乙酯、硬 脂酸丙酯、硬脂酸丁酯、硬脂酸单甘油酯、三硬脂酸甘油三酯及其组合；较好地，所述金属皂 化合物包括羧酸盐，如羧酸的铅盐、钡盐、镉盐、锌盐和/或f丐盐；较好地，所述金属皂化合 物选自硬脂酸铅、2_乙基乙酸铅、水杨酸铅、三盐基硬脂酸铅、二盐基邻苯二甲酸铅、三盐基 马来酸铅、硬脂酸钡、丹桂酸钡、蓖麻酸钡、硬脂酸镉、蓖麻酸镉、硬脂酸钙、蓖麻酸钙、硬脂 酸锌、硬脂酸镁及其组合；较好地，所述硬脂酸复合酯化合物包括多元醇单或多硬脂酸酯； 较好地，所述硬脂酸复合酯化合物选自三聚甘油单硬脂酸、聚甘油单硬脂酸酯、山梨醇单硬脂酸酯、乙二醇单硬脂酸酯、聚乙二醇单硬脂酸酯、山梨醇酐单硬脂酸酯、二聚甘油单硬脂 酸、三聚甘油二硬脂酸酯、聚甘油二硬脂酸酯、山梨醇二硬脂酸酯、乙二醇二硬脂酸酯、聚乙 二醇二硬脂酸酯、山梨醇酐二硬脂酸酯、二聚甘油二硬脂酸酯及其组合；较好地，所述酰胺 化合物包括羧酸酰胺，如油酸酰胺、硬脂酸酰胺、乙撑双硬脂酸酰胺、蓖麻酸酰胺、丹桂酸酰 胺、水杨酸酰胺、乙酰胺、丙酰胺、软脂酸酰胺及其组合。 在本专利技术的一个优选实例中，所述a -成核剂包括无机a _成核剂、有机a _成核 剂和聚合物型a-成核剂；较好地，所述无机a-成核剂包括滑石粉、二氧化硅、云母及其 组合；较好地，所述有机a-成核剂包括芳基磷酸盐、山梨醇型化合物本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种热水器内胆用的无规共聚聚丙烯组合物，所述组合物包括以下组分：　　（ａ）１００重量份的无规共聚聚丙烯；　　（ｂ）以１００重量份的无规共聚聚丙烯计，０．０１－１０重量份，较好０．１－５重量份，更好０．２－３重量份，最好０．３－２重量份的热稳定剂；　　（ｃ）以１００重量份的无规共聚聚丙烯计，０．０１－１０重量份，较好０．０５－５重量份，更好０．１－２重量份，最好０．５－１重量份的加工助剂，所述加工助剂选自低分子量酯化合物、金属皂化合物、硬脂酸复合酯化合物和酰胺化合物中的一种或多种；　　（ｄ）以１００重量份的无规共聚聚丙烯计，０．０１－１０重量份，较好０．０１－８重量份，更好０．０２－５重量份，最好０．０３－４重量份的α晶型成核剂。

【技术特征摘要】
一种热水器内胆用的无规共聚聚丙烯组合物，所述组合物包括以下组分(a)100重量份的无规共聚聚丙烯；(b)以100重量份的无规共聚聚丙烯计，0.01-10重量份，较好0.1-5重量份，更好0.2-3重量份，最好0.3-2重量份的热稳定剂；(c)以100重量份的无规共聚聚丙烯计，0.01-10重量份，较好0.05-5重量份，更好0.1-2重量份，最好0.5-1重量份的加工助剂，所述加工助剂选自低分子量酯化合物、金属皂化合物、硬脂酸复合酯化合物和酰胺化合物中的一种或多种；(d)以100重量份的无规共聚聚丙烯计，0.01-10重量份，较好0.01-8重量份，更好0.02-5重量份，最好0.03-4重量份的α晶型成核剂。2. 如权利要求1所述的组合物，其特征在于，所述热稳定剂选自酚化合物、胺化合物、 亚磷酸酯化合物、丙烯酰基官能团与硫代酯的复合物或杯芳烃中的一种或其混合物；较 好地，所述酚化合物选自烷基单酚、烷基双酚、硫化双酚、三嗪化合物、受阻酚化合物、半受 阻酚化合物、苯甲酸酯受阻酚及其组合；较好地，所述酚化合物包括受阻酚1010、受阻酚 1076、受阻酚330、双酚A、双酚C、2， 6- 二叔丁基对甲酚、1， 3， 5-三甲基-2， 4， 6-三(3， 5-叔 丁基-4-羟基苄基)苯、l，3，5-三甲基-2，4，6-三(3，5-二叔丁基-4-羟基苄基)三甲基苯 以及2，2'-甲撑双(4-乙基-6-叔丁基苯酚)及其组合；较好地，所述胺化合物选自萘胺、二 苯胺、对苯二胺、喹啉衍生物及其组合；较好地，所述胺化合物选自苯基对苯二胺、二苯基对 苯二胺、4-羟基十二烷酸酰替苯胺以及4-羟基十八烷酸酰替苯胺及其组合；较好地，所述 亚磷酸酯化合物选自亚磷酸三苯酯、亚磷酸二苯一辛酯、亚磷酸二苯一癸酯、亚磷酸三(壬 基苯酯)、亚磷酸辛二苯酯及其组合；较好地，所述丙烯酰基官能团与硫代酯的复合物是硫 代二丙酸二月桂酯；较好地，所述杯芳烃选自杯〔4〕芳烃、杯〔6〕芳烃、杯〔8〕芳烃、对叔丁 基杯〔4〕芳烃、对叔丁基杯〔6〕芳烃和对叔丁基杯〔8〕芳烃及其组合。3. 如权利要求1所述的组合物，其特征在于，所述低分子量酯化合物包括低分子量硬 脂酸酯，如单、二或三硬脂酸烷基酯；较好地，所述低分子量酯化合物包括硬脂酸甲酯、硬脂酸乙酯、硬脂酸丙酯、硬脂酸丁酯、硬脂酸单甘油酯、三硬脂酸甘油三酯及其组合；较好地， 所述金属皂化合物包括羧酸盐，如羧酸的铅盐、钡盐、镉盐、锌盐和/或钙盐；较好地，所述 金属皂化合物选自硬脂酸铅、2_乙基乙酸铅、水杨酸铅、三盐基硬脂酸铅、二盐基邻苯二甲 酸铅、三盐基马来酸铅、硬脂酸钡、丹桂酸钡、蓖麻酸钡、硬脂酸镉、蓖麻酸镉、硬脂酸钙、蓖 麻酸钙、硬脂酸锌、硬脂酸镁及其组合；较好地，所述硬脂酸复合酯化合物包括多元醇单或 多硬脂酸酯；较好地，所述硬脂酸复合酯化合物选自三聚甘油单硬脂酸、聚甘油单硬脂酸 酯、山梨醇单硬脂酸酯、乙二醇单硬脂酸酯、聚乙二醇单硬脂酸酯、山梨醇酐单硬脂酸酯、二聚甘油单硬脂酸、三聚甘油二硬脂酸酯、聚甘油二硬脂酸酯、山梨醇...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙刚，李扬，周英辉，丁超，陈广强，罗忠富，
申请(专利权)人：上海金发科技发展有限公司，
类型：发明
国别省市：31[中国|上海]