[发明专利]一种抗热氧老化的聚丙烯功能母粒及其制备方法和应用

说明书

本发明涉及塑料改性及加工技术领域，特别是涉及一种抗热氧老化的聚丙烯功能母粒及其制备方法和应用，所述功能母粒包括以下组分：受阻酚类主抗氧剂、半受阻酚类主抗氧剂、亚磷酸酯类辅抗氧剂、硫代二酯类辅抗氧剂、沸石咪唑酯骨架、无规聚丙烯、分散助剂和固体石蜡。本发明采用不同空间位阻的受阻酚类抗氧剂和半受阻酚类抗氧剂，能够避免两者同时强烈氧化，有效提高主抗氧剂的总效应；同时采用亚磷酸酯类和硫代二酯类两种辅抗氧剂，多种不同机理抗氧助剂协同作用，能够高效改善抗热氧老化效果；负载在ZIF上的抗氧剂能够在聚丙烯中均匀分散、释放，后续加工处理时，改性后的聚丙烯能够具备更优异、更长效的抗热氧老化性能。

技术领域

本发明涉及塑料改性及加工技术领域，特别是涉及一种抗热氧老化的聚丙烯功能母粒及其制备方法和应用。

背景技术

聚丙烯的分子链中存在热不稳定的叔碳基团，其在热加工及长期户外使用过程中，极易受热，在氧的作用下会产生稳定的烯丙基自由基，从而引发聚丙烯分子链的连续断裂和降解。

目前聚丙烯抗热氧老化性能的常用改性方式是主、辅抗氧剂协同使用。专利CN112409688A公开了一种耐长期热氧老化聚丙烯复合材料，其主要技术方案是在聚丙烯中加入受阻酚类主抗氧剂GA-80和亚磷酸酯或硫代酯类辅助抗氧剂，以提高聚丙烯的耐长热氧老化性能。CN103694552A公开了一种抗热氧老化聚丙烯组合物及其制备方法，其是采用受阻酚类插层层状复合金属氢氧化物和亚磷酸酯、硫代酸酯或受阻胺类辅助抗氧剂协同抗氧复合体系的技术。

目前传统的聚丙烯抗氧剂体系均是通过受阻酚类主抗氧剂和亚磷酸酯类或硫酯类辅抗氧剂复配而成。然而，此类复配方法中主抗氧剂的对称酚基结构和非对称酚基结构在同一分子内相距较接近，因而会产生相互干扰作用，导致其抗热氧老化性能的减弱。此外，亚磷酸酯类辅抗氧剂对氢过氧化物的分解反应需要等克分子比，所需原料的添加量大，均匀不分布，且其在热加工过程中消耗量过大，热氧老化改性聚丙烯的长期热氧老性能不佳。上述缺陷均会导致传统主辅抗氧剂系统无法有效实现聚丙烯的抗热氧老化改性。

发明内容

本发明的目的在于提供一种抗热氧老化的聚丙烯功能母粒及其制备方法和应用，以解决上述背景技术中提到的问题。

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种抗热氧老化的聚丙烯功能母粒，采用主抗氧剂和辅抗氧剂协同的改性形式，具体包括以下质量百分比的组分：

受阻酚类主抗氧剂：7.0～10.0wt.％；

半受阻酚类主抗氧剂：7.0～10.0wt.％；

亚磷酸酯类辅抗氧剂：5.0～7.0wt.％；

硫代二酯类辅抗氧剂：5.0～7.0wt.％；

沸石咪唑酯骨架ZIF：20.0～25.0wt.％；

无规聚丙烯：45.0～50.0wt.％；

分散助剂：1.0～1.5wt.％；

固体石蜡：2.0～3.0wt.％，其熔点为55～57℃。

优选的，所述受阻酚类主抗氧剂选自抗氧剂1098、抗氧剂3114、抗氧剂1425、抗氧剂1520、抗氧剂330和抗氧剂CPL中的任意一种。

优选的，所述半受阻酚类主抗氧剂选自抗氧剂245、抗氧剂1790和抗氧剂80中的任意一种。

优选的，所述亚磷酸酯类辅抗氧剂选自抗氧剂168、抗氧剂627、抗氧剂9228、抗氧剂HP-10、抗氧剂PEP-36和抗氧剂P-EPQ中的任意一种。