[发明专利]一种具有优异耐光照老化性能的聚丙烯组合物

说明书

技术领域

本发明涉及一种具有优异耐光照老化性能的聚丙烯组合物，更具体的是通过在聚丙烯组合物体系中添加一种具有高分子量、低挥发性和良好相容性的光稳定剂，来提高聚丙烯组合物体系的长期耐光照老化性能，属于聚合物改性和加工领域。

背景技术

聚丙烯具有加工性能优良、耐汽油和化学药品性好的优点，同时质轻、价廉，广泛应用于汽车内外饰件、电子和家用电器产品的外壳等，是目前增长速度最快的通用型热塑性塑料，但是聚丙烯的最大缺点是耐光照老化性能差，在阳光短时间照射后其性能下降很多，因此限制了它的应用领域。

目前聚丙烯组合物的耐光照老化性能主要通过添加各种光稳定剂和耐热老化助剂以及利用两种助剂间的协同作用来实现。但是大部分光稳定助剂包括各种光屏蔽剂、紫外线吸收剂、自由基捕获剂等都是分子量较低的有机化合物或低聚物，而且其向材料表面迁移的速度很快。当这些助剂被添加到聚丙烯中时，在高温或紫外光长时间的照射下，都有逐渐向产品表面析出的趋势。特别是当光稳定剂的含量较大时，这种向产品表面析出的现象随着光照时间的延长而更易发生，严重的时候产品表面甚至会产生喷霜现象。此外很多光稳定剂如UV 770(化学名称为双(2，2，6，6-四甲基哌啶基)癸二酸酯)本身与聚丙烯树脂的相容性就很差，分子量又较小(约400左右)，更会加剧迁移现象的发生。而光稳定助剂从产品表面析出不仅会影响产品的外观和表面性能，也会严重降低了产品的长期耐光老化性能。

针对这一问题，Lajos Avar等在美国专利USP6,201,047中提到一种反应型光稳定剂，即这种光稳定剂能和复合材料中的基料(如聚丙烯)发生化学键合从而达到阻止光稳定剂向材料表面迁移的作用。但是这种光稳定剂的分子结构比较特殊，尚处于实验室合成阶段，所以目前并不适合在实际生产中广泛应用。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的上述不足，提供一种具有优异耐光照老化性能的聚丙烯组合物。

一种具有优异耐光照老化性能的聚丙烯组合物，按以下重量百分比配比的原料配制而成：

聚丙烯          50～99

无机填料        0～45

增韧剂POE       0～15

光稳定剂        0.1～0.6

主抗氧剂        0.1～0.8

辅抗氧剂        0.1～0.6

其他助剂        0.1～4。

本发明所适用的聚丙烯组合物体系中：

所述的聚丙烯为不同流动性的均聚丙烯和嵌段共聚丙烯；其中嵌段共聚丙烯的共聚单体为乙烯，其含量在4～10mol％的范围内，均聚丙烯的结晶度在70％以上，等规度大于99％，聚丙烯的熔体流动速率(测试条件：230℃×2.16kg)为2～60g/10min。

所述的无机填料为滑石粉、碳酸钙、硫酸钡或它们的混合物，其粒径范围均为1～20微米。

所述的增韧剂POE为线形乙烯-辛烯共聚物，密度为0.88～0.90g/cm³，熔融指数为0.5～10g/10min(测试条件：190℃×2.16kg)。

所述的抗氧剂包括主抗氧剂和辅抗氧剂，主抗氧剂可以选用受阻酚或硫酯类抗氧剂如3114、1010、DSTP的其中一种或几种；辅抗氧剂可以选用亚磷酸盐或酯类抗氧剂如618、168等；

本发明所述的光稳定剂是一种受阻胺类低聚物，其化学名称为：α-烯烃(C20-C24)马来酸酐-4-氨基-2，2，6，6-四甲基哌啶聚合物。该光稳定剂具有很高的分子量(约3500)，密度为0.99g/cm³，软化温度为95-125℃，热稳定性：＞300℃，其最佳添加量按重量百分比为0.1～0.6％。

其分子结构式为：

本发明所述的其他助剂包括各种颜色和色母。

上述这种具有优异耐光照老化性能的聚丙烯组合物的制备方法，其具体步骤如下所述：

(1)按上述重量配比称取原料；

(2)将聚丙烯、无机填料、增韧剂、抗氧剂、光稳定剂或其他添加剂在高速混合器中干混3～5分钟；

(3)将混合的原料置于双螺杆机中，经熔融挤出，造粒，其工艺为：一区190～200℃，二区200～210℃，三区210～220℃，四区205～215℃；停留时间为1～2分钟，压力为12～18MPa。

本发明通过在聚丙烯组合物中添加一种具有高分子量、低的挥发性和良好相容性的光稳定剂Uvinul 5050H，使得整个聚丙烯组合物保持长期稳定的耐光照老化性能。