[发明专利]热水器塑料内胆用聚丙烯组合物及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种热水器塑料内胆用聚丙烯组合物及其制备方法，具体涉及太阳能热水器塑料内胆及其制备方法。

背景技术

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，且其耐腐蚀，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。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，年久搪瓷脱落会污染水质锈蚀漏水，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。塑料由于成本低、环保、耐腐蚀，可采用一次性成型，无缝、无焊点，防漏、密封性好，逐渐引起了人们的重视，生产企业希望开发塑料内胆代替不锈钢和搪瓷内胆。

中国专利CN 101768310A公开了一种热水器内胆用β晶型聚丙烯组合物及其制备方法，其配方体系为无规共聚聚丙烯、β晶成核剂、稳定剂和加工助剂。但是无规共聚聚丙烯熔融指数MFR较高，不利于制品吹塑成型，并且由于加入了β晶成核剂，成本较高。

中国专利CN 101747562A公开了一种热水器内胆用α晶型聚丙烯组合物及其制备方法，其配方体系为无规共聚聚丙烯、α晶成核剂、稳定剂和加工助剂。但是无规共聚聚丙烯MFR较高，不利于制品吹塑成型，并且由于加入了α成核剂，成本较高。

中国专利CN 101812213A公开了一种热水器内胆用α晶型聚丙烯组合物及其制备方法，其配方体系为嵌段共聚聚丙烯、α晶成核剂、稳定剂和加工助剂。但是嵌段共聚聚丙烯MFR较高，不利于制品吹塑成型，并且由于加入了α成核剂，成本较高。

中国专利CN 101851376A公开了一种碳塑改性聚丙烯塑料，可用于吹塑成型太阳能热水器内胆，其配方体系中含有碳塑纤维，成本较高。

发明内容

为了克服上述缺陷，本发明的目的是提供一种耐高温、耐腐蚀、易吹塑成型、成本低、卫生性好的热水器塑料内胆用聚丙烯组合物及其制备方法。

本发明的热水器塑料内胆用聚丙烯组合物由以下组分组成（以重量份计，后述出现物质的量如未特别注明，都代表以重量份计）：共聚聚丙烯85-95、填料5-15、抗氧剂0.2-1、加工助剂0.05-0.5。

本发明中所述的共聚聚丙烯可以是嵌段共聚聚丙烯、也可以是无规共聚聚丙烯，还可以是嵌段共聚聚丙烯和无规共聚聚丙烯的混合物。共聚聚丙烯应优先选用MFR为0.20-0.75g/10min的共聚聚丙烯，最好选用MFR为0.20-0.50g/10min的共聚聚丙烯。

本发明中所述填料为滑石粉和/碳酸钙。所用填料的量为5-15，优选为5-12.5；填料的粒径不小于2500目，并且经过硅烷偶联剂或钛酸酯偶联剂或铝酸酯偶联剂进行表面活化。选择此粒径的填料主要是避免颗粒太大的粒子引起应力集中产生制品内部结构上的薄弱点，从而引起制品破坏；而对填料进行表面活化能使填料和聚丙烯达到良好的共混效果。

本发明中所述抗氧剂为受阻酚类抗氧剂和亚磷酸酯抗氧剂的混合物，受阻酚类抗氧剂和亚磷酸酯抗氧剂之间复配时存在协同效应，使抗氧效果更好。受阻酚类抗氧剂选用四 [β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯和1,3,5-三甲基-2,4,6-三（3,5- 二叔丁基 -4- 羟基苄基）苯的混合物；亚磷酸酯抗氧剂选用三(2,4-二叔丁基苯基) 亚磷酸酯。配方中所用抗氧剂的量为0.2-1，优选为0.5-1。受阻酚类抗氧剂和亚磷酸酯抗氧剂的所用重量比：受阻酚类抗氧剂∶亚磷酸酯抗氧剂=1∶（0.2～0.8），优选1∶（0.2～0.5）；其中四 [β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯∶1,3,5-三甲基-2,4,6-三（3,5- 二叔丁基 -4- 羟基苄基）苯=1∶（0.4～1.2），优选1∶（0.6～1.0）。

本发明中1,3,5-三甲基-2,4,6-三（3,5- 二叔丁基 -4- 羟基苄基）苯大大增强了材料的耐水抽提性，尤其是与三(2,4-二叔丁基苯基) 亚磷酸酯复配使用效果更好。

本发明中所述加工助剂选用聚丙烯蜡、聚乙烯蜡或硬脂酸钙。配方中所用加工助剂的量为0.05-0.5，优选为0.1-0.3。

本发明中提供了一种热水器塑料内胆用聚丙烯材料的制备方法，包括下列步骤：

1）按前述聚丙烯组合物的配比称取配方中各种原料；