[发明专利]一种抗老化增强PP塑料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种塑料及其制备方法，尤其涉及一种抗老化增强PP塑料及其制备方法。

背景技术

聚丙烯(Poyropylene，PP)已经被广泛应用于工业、农业、医疗、卫生等包装和日常生活的各个领域中，是目前世界高分子材料中用量最大、增长速度最快的一类产品，主要是由于其原料来源多、价格低、材料性能优良、电绝缘性和化学稳定性好，同时又具有易于加工成型的优点。虽然PP优点较多，但也有其不足，主要表现为韧性、耐低温、耐老化性能较差，且成型收缩率大、易燃烧，同时由于其非极性的特点，使其与其它极性聚合物、无机填料的相容性较差，从而限制了作为注塑、纤维、薄膜等制品的原料或专用料的应用。因此，为了拓展PP的应用领域，必须对PP进行改性，提高其性能。

按改性中是否发生了化学反应，可将聚丙烯的改性方法分为物理改性和化学改性；按使用功能可分为共混增韧改性、填充增强改性、功能化改性和阻燃改性。聚丙烯的物理改性主要通过加入其它聚合物、填料及相容剂，达到改善材料性能的目的，包括共混改性、无机粒子增强增韧改性和阻燃改性等。聚烯烃共混物研究和应用已得到了学术界与工业界的广泛关注和迅速发展。

聚合物改性的最简单的方法是无机粒子的填充改性。按尺寸大小，无机粒子可分为微米粒子、纳米粒子和晶须粒子三类。无机粒子的填充改性方法不仅能提高聚合物的刚度、硬度、模量、冲击韧性和热变形温度，还能降低成本。由于聚合物复合材料的强度和韧性主要受填料粒子的粒径、形状、以及基体与粒子间的界面粘结强度的影响，因此采用界面增韧剂或弹性体等与无机刚性粒子共同增强增韧PP，能有效提高材料韧性，同时使材料也具有较高的强度，最终实现PP增强与增韧。由此通过将无机粒子的超细化、纳米化和表面功能化，使填料转变为功能填料，与弹性体协同增加聚合物的强度与韧性已成为聚合物/无机填料复合材料的研究热点。

微米级无机刚性粒子改善PP的韧性，可在不降低其拉伸强度和刚性的同时，还能提高材料抗冲性能和热变形温度。纳米材料与技术从20世纪90年代开始兴起，逐渐使无机填料粒子向纳米化和功能化方向发展。纳米粒子填充聚合物必须实现纳米粒子与聚合物在纳米尺度上的均匀分散，才能达到较好的增强、增韧效果。因此，采用纳米粒子改性聚合物，应当进行适当的表面处理，降低粒子的表面能，并增加塑化过程中粒子与基体之间的界面相互作用，提高机械剪切力，最终达到纳米粒子均匀分散的效果。

本发明提供了一种抗老化增强PP塑料，强度高，并具有优异的抗老化性能。

发明内容

针对现有技术中存在的上述不足，本发明所要解决的技术问题之一是提供一种抗老化增强PP塑料。

本发明所要解决的技术问题之二是提供一种抗老化增强PP塑料的制备方法。

本发明目的是通过如下技术方案实现的：

一种抗老化增强PP塑料，由下述重量份的原料制备而成：

PP树脂90-110份、苯乙烯1-5份、硬脂酸锌1-5份、二氧化钛5-15份、偶联剂0.1-0.5份、抗老化剂0.3-0.7份。

优选地，所述的偶联剂选自硅烷偶联剂、钛酸酯偶联剂、铝酸酯偶联剂、锆酸酯偶联剂中一种或多种的混合物。

更优选地，所述的偶联剂由40-60wt％3-(异丁烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷和40-60wt％N,N-二乙基-3-氨丙基三甲氧基硅烷混合而成。

优选地，所述的抗老化剂由40-60wt％硫代二丙酸双十二烷酯和40-60wt％3,3'-硫代二丙酸双十八酯混合而成。

优选地，所述的二氧化钛为纳米二氧化钛，粒径为10-50nm。

本发明还提供了上述抗老化增强PP塑料的制备方法，包括以下步骤：

(1)二氧化钛改性：将二氧化钛与偶联剂混合制备改性二氧化钛；

(2)将改性二氧化钛、PP树脂、苯乙烯、硬脂酸锌、抗老化剂混合均匀，混炼塑化，挤出造粒。

优选地，所述步骤(1)二氧化钛与偶联剂在高速混匀机中75-85℃温度下搅拌15-25min混合均匀，得到改性二氧化钛。

优选地，所述步骤(2)为加入双螺杆挤出机中，双螺杆挤出机的加工温度为190-270℃，主机转速为300-400转/分，挤出后冷却牵条、风干切粒。

本发明所述一种抗老化增强PP塑料及其制备方法，通过合理的配比，优选出适合提高PP力学性能的无机填料、抗老化剂的种类及用量，提高了抗老化性能和强度。

本发明抗老化增强PP塑料具有良好的综合性能，可广泛应用于汽车内饰件如仪表板、立柱、杂物箱、门板等，外饰件如保险杠、防擦条、扰流板等。