[发明专利]一种抗蠕变、耐热氧老化的聚丙烯组合物及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种抗蠕变、耐热氧老化的聚丙烯组合物及其制备方法，属于高分子材料改性和加工领域。

背景技术

聚丙烯因具有密度小（0.9g/cm³）、价格低、耐化学腐蚀、加工性能优良和易回收等优点，在汽车、家电等领域得到了广泛的应用。然而在材料制件的使用过程中，特别是在高温条件下，经常会出现制件表面龟裂或发生变形扭曲而无法使用的情况。这是由于聚丙烯分子链上含有不稳定的叔碳原子，容易在热、氧的作用下发生化学反应，使得聚丙烯制品表面龟裂粉化以致完全丧失使用价值。另外由于聚丙烯的抗蠕变性能较差，在环境温度发生变化时，材料容易发生蠕变，导致制件变形扭曲而无法正常使用。因此，迫切需要提高聚丙烯材料的耐热氧老化和抗蠕变性能。

目前聚丙烯的耐热氧老化性能主要是通过添加各种抗氧剂来实现的。如中国专利200510026763.4公开了一种高抗热氧老化性能的玻纤增强聚丙烯材料，专利201110377393.4公开了一种高表面耐热氧老化玻纤增强聚丙烯复合材料，都是通过添加高效的抗氧体系来提高聚丙烯的耐热氧老化性能，其抗氧剂添加量大且选择有限。

在提高聚丙烯材料的抗蠕变性能方面，专利02112745.X公开了一种抗蠕变无规聚丙烯共聚物的制备方法，然而该制备方法相当繁琐；CN201110284432.6提供了一种耐蠕变的聚丙烯组合物及其制备方法与应用，该方法需要用到高长径比的无机填料，不利于大规模生产加工，同时未能提高组合物的耐热氧老化性能。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种抗蠕变、耐热氧老化的聚丙烯组合物及其制备方法，更好地满足聚丙烯材料在汽车、家电等领域的应用要求。

为了制备具有抗蠕变、耐热氧老化的聚丙烯组合物，本发明通过添加吸酸剂清除组合物中的酸性物质及残留的催化剂等，提高其耐热氧老化性能，同时添加β成核剂使聚丙烯微晶化，结晶更加均匀规整，得到抗蠕变的聚丙烯组合物。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：

一种抗蠕变、耐热氧老化的聚丙烯组合物，由下列重量百分比的原料组成：

上述聚丙烯组合物中，

所述的聚丙烯树脂为均聚聚丙烯和共聚聚丙烯中的一种或几种组合。

所述的无机填料为滑石粉、硫酸钡和碳酸钙中的一种或几种组合，其粒径范围为1～10μm。

所述的增韧剂为一种乙烯-辛烯的共聚物，密度为0.86～0.90g/cm³。

所述的吸酸剂为金属氧化物。

所述的成核剂为脂肪二羧酸及其盐类的β成核剂，优选为庚二酸钙和辛二酸钙。

所述的抗氧剂包括主抗氧剂和辅抗氧剂，主抗氧剂为受阻酚或硫酯类抗氧剂中的一种或几种组合，辅抗氧剂为亚磷酸盐或酯类抗氧剂中的一种或几种组合。

所述的其它添加剂为各种颜色添加剂、光稳定剂和各种酯类/脂肪酸类润滑剂中的一种或几种的组合物。

上述抗蠕变、耐热氧化的聚丙烯组合物的制备方法，其步骤如下：

1）按重量配比称取原料；

2）将聚丙烯树脂、无机填料、增韧剂、吸酸剂、成核剂、抗氧剂和其它添加剂在高速混合器中干混5～15分钟；

3）将混合后的原料加入双螺杆挤出机中，经熔融挤出后冷却造粒，制得聚丙烯组合物，其工艺为：一区190～200℃，二区200～210℃，三区210～220℃，四区205～215℃；整个挤出过程的停留时间为1～2分钟，压力为12～18Mpa。本发明的优点是：

1、本发明通过在聚丙烯树脂中添加吸酸剂和成核剂来提高组合物的耐热氧老化性能，同时提高其抗蠕变性能，能更好的满足在汽车、家电等领域的应用。

2、本发明所制得的聚丙烯组合物在保证材料抗蠕变、耐热氧老化性能的同时，材料的力学性能基本不受影响。

3、本发明提出的制备抗蠕变、耐热氧老化的聚丙烯组合物的方法简单可行、易于生产。

具体实施方式

下面结合实施例，对本发明作进一步详细说明：