[发明专利]一种抗冲型耐候聚丙烯及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及聚丙烯改性技术领域，具体地说，涉及一种抗冲型耐候聚丙烯材料及其制备方法。

背景技术

聚丙烯(PP)因其综合性能优良、来源广泛、质轻价廉，因此广泛应用于各个领域。但是，PP也存在一些不足之处，最大缺点是耐寒性差、低温易脆断；其次是经填充改性后的PP抗冲击性差，制件跌落后易破裂等缺点；再者由于PP含有不稳定的叔碳基团，经光、热、氧作用后易发生老化降解而导致性能下降及变色等问题。这些缺点都限制了PP的使用，尤其限制了PP在户外制品上的应用，特别是对于长期在户外放置有抗冲击及耐候要求的产品，必须要改善PP的抗冲击性及耐候性才能拓展PP的应用领域。

目前传统抗冲耐候聚丙烯一般采用无机填充剂填充，通过加入增韧剂来改善冲击性能，同时加入光稳定剂来改善耐候性。增韧剂一般选择橡胶或其它弹性体，如乙丙橡胶(EPR)、乙烯-丙烯-二烯烃三元共聚物(EPDM)、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物(SBS)、乙烯-辛烯共聚物(POE)等弹性体。但橡胶或弹性体价格相对比较昂贵，同时橡胶或弹性体的使用还会削弱材料的刚度、耐热性及流动性，部分橡胶如EPDM、SBS因含有部分不饱和双键，所以其耐热氧化性能、耐候性也会有所下降，致使最终产品的外观及性能变差。其次，所使用的光稳定剂一般为单一组份受阻胺光定稳剂，或者复配适量的紫外线吸收剂，但往往没有考虑光稳定剂之间的协同效应、光稳定剂与部分抗氧剂之间的对抗效应、光稳定剂与树脂的相容性以及光稳定剂在使用环境中的稳定性等。如果选择不合适，光稳定剂不仅不能起到光稳定的作用，而且还会加速材料的老化，达不到预期的效果。再者，填充剂一般都与其它物料一起混合后从挤出机同一加料口下料，这会导致抗氧剂及光稳定剂容易被填充剂吸收，从而抗氧剂及光稳定剂不能发挥最大功效，导致材料的热氧老化性能及耐候性能大幅度下降。在中国发明专利200610053335.5中，公开了一种改性耐候聚丙烯材料，但增韧改性剂用量过多，导致材料的综合力学性能不好，而且材料的耐候性能也不是很好，难以保证长期的耐候要求。

发明内容

本发明的目的就是为了克服现有抗冲型耐候聚丙烯成本昂贵、流动性及耐候性不好之缺点，提供一种具有优异的流动性、优异的冲击性能与耐候性能的抗冲型耐候聚丙烯。

本发明的另外一个目的是提供上述抗冲型耐候聚丙烯的制备方法。

为了实现以上目的，本发明的抗冲型耐候聚丙烯由如下重量百分比的组成组成：

一种抗冲型耐候聚丙烯，包括如下组分和重量百分比：

聚丙烯        55％-78％

聚乙烯        5％-15％

填充剂        15％-30％

抗氧剂        0.2％-1.0％

光稳定剂      0.2％-1.0％

偶联剂        0.2％-1.0％。

在上述抗冲型耐候聚丙烯中，还包括加工助剂0.2~0.8重量％，着色剂0.5~1.0重量％。

在上述抗冲型耐候聚丙烯中，所述聚丙烯为均聚聚丙烯、共聚聚丙烯、无规共聚聚丙烯中一种或其混合物，熔体流动速率为1.5g/10min-35g/10min(230℃/2.16kg)。

在上述抗冲型耐候聚丙烯中，所述聚乙烯为高密度聚乙烯(HDPE)、线性低密度聚乙烯(LLDPE)、低密度聚乙烯(LDPE)中的一种或其混合物，熔体流动速率为1.0g/10min-10g/10min(190℃/2.16kg)。

在上述抗冲型耐候聚丙烯中，所述填充剂为滑石粉、碳酸钙、硫酸钡、硫酸钙、硅灰石、云母、二氧化硅中的一种或其混合物，其作用是使材料有良好的刚性和耐热性以及增加尺寸稳定性、同时还可以降低成本。

在上述抗冲型耐候聚丙烯中，所述抗氧剂为主抗氧剂、辅抗氧剂以及金属离子钝化剂类的混合物，其作用是提高加工和使用过程中的热氧稳定性，避免色泽性能发生变化。其中主抗氧剂为受阻酚类，可选择IRGANOX 1010、IRGANOX 1076、IRGANOX 3114、CYANOX1790、ANOX330等；辅抗氧剂为分子量较大、化学稳定性好的亚磷酸酯类，可选择IRGAFOS 168、IRGAFOS 126、IRGAFOS P-EPQ、Ultranox 627A等；金属离子钝化剂为一种防止材料与金属接触导致热氧化降解的辅抗氧剂类，可选择IRGANOX MD1024。