[发明专利]一种β晶型的无规共聚聚丙烯管材料的专用助剂SYNOX M4229及其应用

说明书

技术领域

本发明涉及材料领域，具体涉及一种β晶型无规共聚聚丙烯管材料的专用助剂及其应用。

背景技术

等规聚丙烯的晶型结构可形成α、β、γ、δ和拟六方态等五种。其中，α晶型为单斜晶型，最为稳定，目前商品化的聚丙烯中主要为此类晶型，但其韧性较差，这也是通常PP抗冲击性能差的原因。β晶型为六方晶系，具有良好的抗冲击性能和高的热变形温度，恰好弥补了α晶系的缺点。所以提高了聚丙烯中β晶型的含量，大大改善聚丙烯的性能。

现阶段常用的聚丙烯管材有嵌段共聚聚丙烯(PP-B)和无规共聚聚丙烯(PP-R)。其中PP-B管具有较好的聚韧性，特别是在低温下抗冲击性能优良。但高温抗蠕变性能差。PP-R管具有冲击韧性高，脆化温度低等特点。但其因为在高温(95℃)时热膨胀系数较大，缺口冲击强度不高，在100℃以内的温度和较低的工作压力条件下即产生非常明显的蠕变现象，抗紫外线性能差，其成型加工性、刚性和耐热性均需改进。

以上所说的聚丙烯管材皆为α晶型，抗冲击性能差。而β晶型的聚丙烯管材正好能弥补α晶型管材的缺陷。

生成β晶型聚丙烯的方法主要有：(1)温度梯度；(2)高剪切诱导取向；(3)选择合适的熔融及结晶温度；(4)添加β成核剂。目前来说，添加β成核剂是获得β晶型的最有效的手段。

EP1260545公开了一种β成核的聚丙烯的管材。这些管材具有良好的抗冲击性能，但刚性过低。

CN102226028A公开了其制得的冷热水管材最高使用温度高达95℃，耐压强度、热变形温度、维卡软化点均较高，具有较好的自洁功能和抗菌效果。但助剂制备工艺复杂。

发明内容

本发明的目的是提供一类制备β晶型无规共聚聚丙烯管材的专用助剂及其应用。在制备β晶型无规共聚聚丙烯管材专用料中，只需加入少量助剂就可生成大量β晶型，从而使产品的热变形温度，抗冲击性能等得到提高，弥补了平时所用无规共聚聚丙烯管材耐高温性能，抗冲击性差等的缺陷。再者，传统的管材料挤出工艺中，需要加入多种抗氧剂和其他一些辅助功能的添加剂来达到生产符合规定的管材料的目的。但这些添加剂，往往很难在各个方面都达到满意的效果。而在管材专用料加工过程中，只需加入此一种助剂就可起到多种助剂的作用效果，大大节约了生产管理成本，便于实现工业化生产。

本发明的目的是通过以下技术方案予以实现：

一种β晶型的无规共聚聚丙烯管材料的专用助剂SYNOX M4229，其特征在于：按重量份计由如下体系配制而成：耐老化助剂50-85份，加工助剂5-20份，β成核剂15-50份；

其中：耐老化助剂为受阻酚类抗氧剂、氧化胺类抗氧剂、亚磷酸酯类抗氧剂与受阻胺类稳定剂按照质量比1∶0～2∶0.3～2.5∶0～0.3配制而成；

加工助剂为吸酸剂与润滑剂按照质量比1∶0.2～1.5配制而成；

β成核剂为酰胺化合物中的任意一种或两种的混合物；

所述酰胺化合物的结构通式为以下三种中的任意一种：

通式中：R¹为C₂-C₆饱和脂肪烷基、C₂-C₆不饱和脂肪烷基、

R²和R³彼此相同或不同，为

在通式1)中，优选N，N′-二环己基-2，6-萘二甲酰胺、N，N′-二环己基对苯二甲酰胺、N，N′-二苯基己二酰二胺、N，N′-二环己胺基己二酰胺或N，N′-二苯基对苯二甲酰胺；

在通式2)中，优选N，N’-二环己基羰基对苯二胺、N，N’-二苯甲酰基-1，5-二氨基萘、N，N’-二苯甲酰基-1，4-二氨基环己烷或N，N’-二环己烷羰基-1，4-二氨基环己烷；

在通式3)中，优选N-环己基-4-(N-环己基羰基氨基)苯甲酰胺；

所述受阻酚类抗氧剂为1，3，5-三甲基-2，4，6-三(3，5-二叔丁基-4-羟基苄基)苯、3-(1，1-二甲基乙基)-β-[3-(1，1-二甲基乙基)-4-羟苯基]-4-羟基-β-甲基苯甲酸-1，2-亚乙基酯、1，3，5-三(3，5-二叔丁基-4-羟基苄基)异氰尿酸、1，3，5-三(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基丙酰氧基乙基)异氰尿酸酯、1，3，5-三(4-叔丁基-3-羟基-2，6-二甲基苄基)-1，3，5-三嗪-2，4，6-(1H，3H，5H)-三酮中的任意一种或两种的混合物；

所述氧化胺类抗氧剂的结构式为：