[发明专利]一种耐热老化聚丙烯复合材料及其制备方法

说明书

本发明提供了一种抗氧剂，所述抗氧剂包含改性蒙脱土及含受阻酚和烷基季铵盐基团的抗氧单元，所述改性蒙脱土是通过离子交换将含有碳碳双键的烷基铵盐引入到蒙脱土层间得到的。本发明还提供了一种耐热老化聚丙烯复合材料，由包括以下重量份的原料制备而成：聚丙烯50～100份，聚烯烃弹性体0～30份，无机填料0～40份，上述抗氧剂0.1～0.5份，辅抗氧剂0～0.25份，润滑剂0.1～0.5份。所述抗氧剂克服了小分子抗氧剂热稳定低、易析出等缺点，具有很好的抗氧化效能，且与聚丙烯相容性好。所述耐热老化聚丙烯复合材料具有很好的抗热老化性能，绿色环保，可广泛应用于汽车、家电、电子、医疗器械和包装等材料行业。

技术领域

本发明属于高分子复合材料技术领域，具体涉及一种耐热老化聚丙烯复合材料及其制备方法。

背景技术

聚丙烯由于其优异的性能，被广泛应用于家用电子电器、汽车、医疗器械和包装等行业。同时，随着科学技术不断向前发展及人们生活水平的不断提高，故对于以塑代钢的要求已愈来愈严格，为此通常对聚丙烯进行改性和加工以得到综合性能优异的复合材料，从而使其满足正常的使用要求。然而，由于环境的多变性、不可避免地与空气中的氧气接触及聚合物的加工往往在较高温下进行，这些因素将导致聚合物复合材料难免会发生一定程度的氧化分解，不仅材料表面会出现斑点、失光变色、产生裂纹等，而且材料的性能逐渐变差，会变软发黏或变硬发脆，使用寿命变短。因此，添加少量的抗氧剂(0.1-0.5％)以延缓或抑制聚合物材料的老化是必不可少的。

目前，抗氧剂按结构性质功能的不同，可分为胺类抗氧剂、受阻酚类抗氧剂及辅助抗氧剂(一般是硫代酯类和亚磷酸酯类)。其中，受阻酚类抗氧化剂具有抗氧化效果好、毒性低和色泽污染性小等优点，被广泛应用于塑料、合成纤维、橡胶、燃料、润滑油和食品等领域。然而，传统抗氧剂大多为小分子化合物，由于分子量较小，存在热稳定性较低、不耐溶剂抽提及与聚合物相容性较差等缺点，导致其在使用过程中易因受热挥发、随使用时间的增加或与溶剂接触而迁移至材料表面或游移出基体而造成材料的性能及使用寿命大大下降，甚至造成环境污染。因此，有效抑制小分子抗氧剂的迁移并充分发挥及提高抗氧化效率是当前高分子材料及其制品在发展和应用过程中所亟需解决的关键问题之一。针对上述的问题，现有技术中对耐热老化聚合复合材料的改性做了一些研究，例如专利CN106519451A公开了一种耐老化PP及制备方法，由PP、氟硼酸盐玻璃粉、改性Cd/TiO₂、三苯基膦、2,6-二叔丁基对甲酚组成；CN103589074A公开了一种高耐热老化填充聚丙烯材料及其制备方法，由聚丙烯原料、增韧剂、填料、分散剂、抗氧剂、抗氧协效剂、光稳剂组成，通过二次高速混合，挤出得到。CN108250573A公开了一种耐热氧老化的无卤环保阻燃聚丙烯材料及其制备方法，由聚丙烯树脂、一体型阻燃剂、协同阻燃剂、无机填料、相容剂、主抗氧剂、辅助抗氧剂、偶联剂、润滑剂、抗滴落剂组成，分批次将各物料充分混合均匀，挤出得到。CN102604209B公开了一种耐热氧老化聚丙烯复合物，由聚丙烯、增韧剂、相容剂、填充剂、成核剂、负载型功能助剂、加工助剂组成。CN103694552B公开了一种耐热氧老化聚丙烯组合物及其制备方法，由聚丙烯、AO-LDH(含有受阻酚类插层层状复合金属氢氧化物)、辅助抗氧剂组成。

发明内容

基于此，本发明提供一种抗氧剂，所述抗氧剂克服了小分子抗氧剂热稳定低、易析出等缺点，具有很好的抗氧化效能，且与聚丙烯树脂相容性好。

具体技术方案为：

一种抗氧剂，所述抗氧剂包含改性蒙脱土及含受阻酚和烷基季铵盐基团的抗氧单元；所述改性蒙脱土是通过离子交换将含有碳碳双键的烷基铵盐引入到蒙脱土层间得到的。

在其中一些实施例中，所述抗氧剂含有结构式如式(1)所示的含受阻酚和烷基季铵盐基团的抗氧单元：

式(1)中，R为C1～C5的烷基，n为10～80的正整数。