[发明专利]一种抗热氧老化玻纤增强聚丙烯材料及其制备方法

说明书

本发明公开一种抗热氧老化玻纤增强聚丙烯材料及其制备方法，材料由以下组分组成：聚丙烯、玻璃纤维、金属钝化剂、硅酮母粒、相容剂、抗氧剂、光稳定剂、成核剂和润滑剂。本发明利用功能添加剂之间的协同抗热氧老化作用，配合金属钝化剂抑制金属离子对材料基体的老化催化，使得带金属嵌件材料抗热氧老化性能显著提高；本发明制得的增强聚丙烯具有抗长期热氧老化，150℃/1500h热氧老化后性能保留率＞85%的优点，针对带金属嵌件注塑材料能够消除金属离子对聚合物基体的催化老化影响，解决了增强聚丙烯产品在汽车、家电、电子材料领域应用环境受限、长期使用性能大幅衰减的问题。

技术领域

本发明涉及高分子技术领域，具体涉及一种抗热氧老化玻纤增强聚丙烯材料及其制备方法。

背景技术

聚丙烯PP已经广泛应用于汽车、家用电器、电子电器等行业，随着各行业的不断发展壮大，PP复合材料的应用也不断深入和延伸，玻纤增强PP材料是具有高强度，尺寸稳定好，是一种高强度材料，即在添加玻璃纤维增强后，大大提高其机械性能、耐热性和尺寸稳定性。在实际应用中可以以塑代钢和取代增强工程塑料，满足高强结构制件、汽车、家电等领域的使用要求。但是由于PP材料分子链中含有叔碳原子，极易受热、氧、光等外界因素而引发分解，在制件长期使用过程中，均可能受到热氧攻击而逐渐降解。

目前市面上各类抗氧剂层出不穷，通用产品往往只具备有短期抗热氧效果，随着产品种类的不断细分，其使用环境的不断变化使得对材料的要求也日益严格，塑料材料也被赋予新的“使命”，对于长期暴露在热氧环境中带金属嵌件的塑料结构件和功能件来说，其在环境中的性能保留率高低直接影响制件使用寿命，因此，研究和提高材料抗长期热氧老化性能显得尤为重要。

发明内容

为应对现有技术的不足，本发明提供一种抗热氧老化玻纤增强聚丙烯材料及其制备方法。

其技术方案如下：一种抗热氧老化玻纤增强聚丙烯材料，其特征在于：由以下组分按重量份数组成：

进一步的，所述聚丙烯为间规聚丙烯、无规聚丙烯中的至少一种。

进一步的，所述玻璃纤维为直径为10-14μm，长度为3.0-4.5mm的玻璃纤维短切原丝；所述硅酮母粒是以HDPE为载体，其中硅化合物含量为50-65wt％。

进一步的，所述抗氧剂包括DSTP，还包括受阻酚类抗氧剂、亚磷酸酯类抗氧剂中的至少一种；其中所述DSTP为0.4-0.7份。

进一步的，所述金属钝化剂为N，N’-二取代肼类化合物、腙类化合物、芳酰肼化合物中的至少一种；所述N，N’-二取代肼类化合物由芳香族酰肼与受阻酚双取代脂肪酸反应制得；所述腙类化合物由芳香醛与芳香族酰肼反应得到；所述芳酰肼化合物由芳香族二羧酸的酰肼与脂肪酰氯反应生成。

进一步的，所述相容剂为接枝率1.5-2.0％的聚丙烯接枝马来酸酐。

进一步的，所述的光稳定剂为受阻胺类光稳定剂，所述成核剂为α成核剂。

进一步的，所述润滑剂为聚乙烯蜡、硬脂酸盐、乙撑双硬脂酰胺、接枝乙撑双硬脂酰胺中的至少一种。

本发明的另一个目的在于提供一种抗热氧老化玻纤增强聚丙烯材料的制备方法，包括以下步骤：

按照配比称取聚丙烯、相容剂、光稳定剂、成核剂、抗氧剂、润滑剂、硅酮母粒和金属钝化剂，一起加入通有氮气保护的混合机中高速混合2-10min，得到混合物料；在氮气保护下，将混合物料投入双螺杆挤出机中熔融，再从挤出机的侧喂料口加入玻璃纤维30-50份，经挤出、造粒制得抗热氧老化玻纤增强聚丙烯材料。

进一步的，所述双螺杆挤出机的机筒温度为205-220℃，螺杆转速为400-600r/min，真空度为-0.04～-0.1MPa。