[发明专利]高耐热耐水蒸气的聚丙烯材料

说明书

技术领域

本发明涉及高分子材料技术领域，特别涉及聚丙烯材料技术领域，具体是指一种高耐热耐水蒸气的聚丙烯材料。

背景技术

聚丙烯在无氧的条件下具有很好的稳定性，但由于聚丙烯结构存在叔碳原子，在造粒加工、贮存和使用过程中，受热、氧、光的作用易老化降解，甚至失去优良的综合物理机械性能和使用价值。为了抑制和延缓聚丙烯的氧化降解，保持聚丙烯的分子量不变，通常在聚合反应之后且在分离干燥和储存之前就必须进行稳定化处理，在造粒阶段加入抗氧剂，是提高聚丙烯抗氧性的简便有效途径。

另外，一些常用的亚磷酸酯类助剂的缺点是对水解的敏感性。水解反应的通用机理描述如下：

P(OR′)₃+H₂O→PH(OR′)₂+R′OH(2)

O＝PH(OR′)₂+H₂O→O＝PH(OR′)OH+R′OH(3)

O＝PH(OR′)OH+H₂O→O＝PH(OH)₂+R′OH(4)

很明显，释出了醇或酚，亚磷酸酯变换为酸性成分。由于这种水解在酸性介质中可以被催化，整个反应链会自动加速，水解会自动导致亚磷酸酯性能的损失。

因此虽然目前聚丙烯填充耐热材料已较普遍，但在此基础上生产一种高耐热耐水蒸气的聚丙烯材料则主要面临如下问题：

因为聚丙烯材料本身的耐热、耐水解性较差，且一些常用的耐热抗氧剂本身的耐水解性也较差，另外添加了较大量的矿物填充料后会使材料的耐热及耐水解性更为降低，同时在水蒸气环境中，因水分的阻隔，氧化和自由基数量较少，反应更多的停止在高分子生成极性基团和氧化降解方面，故性能下降幅度较大。为了使聚丙烯在较严酷的测试条件下，同时达到较高的耐热及耐水解性，则其中添加的耐热抗氧剂、耐水解剂及抗铜害剂的复合体系必须进行优化，因此在开发此高耐热耐水蒸气的聚丙烯材料时需重点考虑以上方面的耐热及耐水解的兼顾问题。

发明内容

本发明的目的是克服上述现有技术中的缺点，提供一种高耐热耐水蒸气的聚丙烯材料，该聚丙烯材料不仅强度高、刚性好，而且耐热性能高，耐水解性能高，从而延长使用寿命，降低使用成本，适于工业化规模生产、推广应用于有耐热及耐水蒸气要求的各类产品中。

为了实现上述目的，本发明的高耐热耐水蒸气的聚丙烯材料，包括聚丙烯、矿物填充剂和加工助剂，其特点是，所述的高耐热耐水蒸气的聚丙烯材料还包括改性助剂，所述改性助剂包括耐热抗氧剂、耐水解剂和抗铜害剂。

较佳地，所述聚丙烯为70～90重量份，所述矿物填充剂为10～30重量份，所述改性助剂为0.5～1.0重量份，所述加工助剂为0.5～1.5重量份。

更佳地，所述聚丙烯为80重量份，所述矿物填充料为20重量份，所述改性助剂为0.7重量份，所述加工助剂为1.1重量份；或者，所述聚丙烯为90重量份，所述矿物填充料为10重量份，所述改性助剂为0.5重量份，所述加工助剂为0.8重量份；或者，所述聚丙烯为70重量份，所述矿物填充料为30重量份，所述改性助剂为0.9重量份，所述加工助剂为1.3重量份。

较佳地，所述耐热抗氧剂为0.2～0.4重量份，所述耐水解剂为0.2～0.3重量份，所述抗铜害剂为0.1～0.2重量份。

更佳地，所述耐热抗氧剂为0.3重量份，所述耐水解剂为0.2重量份，所述抗铜害剂为0.2重量份；或者，所述耐热抗氧剂为0.2重量份，所述耐水解剂为0.2重量份，所述抗铜害剂为0.1重量份；或者，所述耐热抗氧剂为0.4重量份，所述耐水解剂为0.3重量份，所述抗铜害剂为0.2重量份。

较佳地，所述耐热抗氧剂为高活性的受阻酚抗氧剂和/或硫代酯类抗氧剂；所述耐水解剂为耐水解的高性能亚磷酸酯助剂；所述抗铜害剂为酰胺类抗铜害剂。

比如，耐热抗氧剂可以是抗氧剂1330、抗氧剂3114、抗氧剂2777、抗氧剂1076、硫代酯类抗氧剂DSTP、硫代酯类抗氧剂DLTP的一种或几种；耐水解剂可以是亚磷酸酯ST-636、亚磷酸酯619E、亚磷酸酯PEP-36等的一种或几种；抗铜害剂可以是抗铜害剂PS802、抗铜害剂MD-697、抗铜害剂HCA等的一种或几种。

较佳地，所述聚丙烯为中熔指聚丙烯，所述矿物填充剂为无机矿物材料。

更佳地，所述中熔指聚丙烯包括中熔指的均聚或共聚聚丙烯的一种或几种。熔指一般为10左右。

更佳地，所述无机矿物材料包括滑石粉、碳酸钙、硅灰粉的一种或几种。