[发明专利]一种耐染色聚丙烯改性材料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及聚丙烯改性材料，尤其是一种耐染色聚丙烯改性材料及其制备方法。

背景技术

聚丙烯相对于通用塑料具有比重轻、价格低廉、机械性能好和耐热性能佳等优点，常作为填充、增韧或增强改性材料广泛应用于汽车、家电、医疗、日用品等领域。为降低成本，洗碗机或果汁机等家电的内胆材料大都采用改性聚丙烯取代不锈钢。但不足之处是，现有改性聚丙烯材料的防污染，特别是防染色性能不够好，多次使用后，内胆容易显脏。原因在于，内胆材料在使用过程中直接与果汁、食物残渣等含有色素的污染组分接触后受到污染所致。例如，番茄酱中含有大量的番茄红素、葡萄中含有大量的紫色色素等，这些色素浸入材料表面引起内胆表面颜色变化，当颜色变化到一定程度后就会显脏，甚至作为污染源污染下批食物，降低产品的使用品质。因此，针对性地研制防染色的聚丙烯改性材料是业界人士一直希望攻克的技术问题。

发明内容

为克服以上技术缺陷，本发明提供了一种具有耐染色性能的聚丙烯改性材料及其制备方法。

为了达到以上目的，本发明的技术方案是：采用熔融共混方法，将如下组分按重量百分比熔融共混制成：聚丙烯50～96％、填料1～40％，耐热改性剂0.5～10％，填料包覆改性剂0.5～20％，抗氧剂0.01～2％，加工助剂0.01～10％。

所述的聚丙烯是全同立构聚丙烯，其特征在于两个结构链之间的缺陷具有大于70的作为统计平均值的平均全同立构嵌段长度。优选大于75，更优选大于80，特别优选大于85的平均全同立构嵌段长度。最优选大于90平均全同立构嵌段长度。

所述的全同立构聚丙烯重均分子量（Mw）为10000～700000g/mol，优选Mw为20000～600000g/mol。

所述的全同立构聚丙烯数均分子量（Mn）为6000～400000g/mol，优选Mn为10000～300000g/mol。

所述聚丙烯的分子量分布宽度（MWD）用重均分子量（Mw）和数均分子量（Mn）的比值来表示，优选分子量分布宽度比较低的聚丙烯，MWD的范围为2～5，更优选的MWD范围为2.5～4。

所述的聚丙烯的熔点至少163℃，优选165℃以上的。

所述的填料可以是滑石粉、硫酸钡、碳酸钙、硅灰石、高岭土、粘土、陶瓷微珠、玻璃纤维等其中的一种或几种的混合物，优选滑石粉、硅灰石、陶瓷微珠中的一种或几种的混合物。

所述的耐热改性剂通过诱导聚丙烯在冷却过程中分子链规整排列水平提高，或者加快分子链从无序到相对有序的排列速度，优选有机磷酸盐化合物。

所述的填料包覆剂是指分子量不高，能对填料表面产生良好的润湿效果，同时与聚丙烯具有一定相容性的烯烃类化合物。所述填料包覆剂的重均分子量Mw为3000～100000，优选Mw为5000～50000的烯烃类化合物。

所述填料包覆剂的烯烃类化合物是含有乙烯、丙烯或α烯烃低聚物，或者它们的组合物的低聚物，优选丙烯和α烯烃及组合物。

所述的抗氧剂是指酚类抗氧剂、亚磷酸酯类抗氧剂、含硫类抗氧化剂中的一种，或者其中多种的组合物。酚类抗氧剂如BHT、1010、1076等，亚磷酸酯类抗氧剂如168、626等，含硫抗氧剂如PS802、DLTP、DLSP等。

所述的加工助剂为硬脂酸、硬脂酸盐、白矿油、硅油或聚硅酮中的一种或多种混合物，在熔融混合或后续成型加工过程中能改善加工性能。

此外，根据需要，本发明不排除在上述组分特征的基础上添加各种着色剂，着色剂的加入在于赋予材料一定的颜色，着色剂可包含无机着色剂、有机着色剂等组分。

所述聚丙烯改性材料的制备方法是：采用熔融共混法制备，使用密炼机或双转子连续混炼设备实现混炼步骤，利用单螺杆挤出机或双螺杆挤出机挤出，实现造粒步骤。所述的熔融共混法是指在加工温度在聚丙烯熔点以上的温度，加工温度160～250℃、转速50～1200rpm，通过熔融混炼设备将各种组分混合均匀，并造粒成型。设备包括单螺杆挤出机、双螺杆挤出、密炼机、双转子连续混炼设备，本发明优选挤出机，更优选双螺杆挤出机。

上述聚丙烯改性材料的耐染色性能采用如下方法进行评价：

首先将上述聚丙烯改性料注塑色板，然后将色板浸泡在含有污染的模拟液中浸泡一定时间，取出后冲洗、干燥后测试表面的变色程度。

由于有关聚合物及其改性材料在受到果汁或蔬菜等色素污染后，其变色的难易和变色的程度目前没有相关的标准。本发明根据材料最终使用环境，设计表1的模拟组分进行浸泡污染。

 

表1 染色模拟组分及其用量