[发明专利]一种改性聚丙烯及其制备方法

说明书

本申请涉及高分子材料领域，具体公开了一种改性聚丙烯及其制备方法。一种改性聚丙烯，按质量份数计，原料主要包括如下组分：60‑70份聚丙烯，10‑30份增韧剂，10‑15份无机填料，1.6‑3.3份复合耐老化剂；所述复合耐老化剂由复合抗氧剂、紫外线吸收剂和光屏蔽剂组成；其制备方法为：将各原料按质量称取完毕后，投入双螺杆挤出机内，挤出温度为170‑180℃，主机转速为100rpm。本申请的改性聚丙烯可用于汽车零部件，其具有良好的耐老化性能。

技术领域

本申请涉及高分子材料领域，更具体地说，它涉及一种改性聚丙烯及其制备方法。

背景技术

聚丙烯材料，是丙烯通过加聚反应而成的聚合物。聚丙烯材料由于其来源广泛、密度小、力学均衡性好、耐化学腐蚀、易加工及价格低廉等突出优点被广泛使用于汽车。

随着对汽车轻量化的关注度日益提升，聚丙烯在汽车上的应用不断增大，特别是汽车保险杠，是用量最大、发展速度最快的塑料品种。保险杠长期置于光照条件下，由于太阳光的辐射作用，被反射的红外线使保险杠表面温度升高，而被吸收的紫外线引起聚丙烯发生光化学反应，产生自由基。自由基破坏聚丙烯的链段，使材料的分子链降解、支化和交联，导致材料力学性能与外观的破坏。

针对上述中的相关技术，发明人认为用聚丙烯材料制得的汽车保险杠长期使用后容易发生老化，其耐老化性能有待提升。

发明内容

为了提高聚丙烯的耐老化性能，本申请提供一种改性聚丙烯及其制备方法。

第一方面，本申请提供一种改性聚丙烯，采用如下的技术方案：

一种改性聚丙烯，按质量份数计，原料主要包括如下组分：60-70份聚丙烯，10-30份增韧剂，10-15份无机填料，1.6-3.3份复合耐老化剂；所述复合耐老化剂由复合抗氧剂、紫外线吸收剂和光屏蔽剂组成，，所述紫外线吸收剂为二苯甲酮和2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮中的至少一种。

通过采用上述技术方案，二苯甲酮与2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮均为紫外线吸收剂，能够吸收紫外线，从而提高聚丙烯的光稳定性。2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮能够强烈地吸收波长为240-340nm的紫外线，且与聚丙烯的相容性好。

并且，2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮分子中羰基上的氧原子与苯环羟基上的氢质子生成分子内氢键，构成一个具有相对稳定结构的聚合环。吸收光能后，分子发生热振动，羟基会被紫外线能量激发，内在氢键破坏，发生分子内质子转移，产生互变异构现象。生成的互变异构体稳定性较差，会将紫外光的能量以热能等形式释放出去，消耗了能量。故其光稳定效果与分子内在氢键的强度有关，氢键越强，所需消耗的紫外光能量越多，效果越好。除此之外，稳定效果还与苯环上烷氧基链的长短有关，碳链长，与聚合物相容性好，稳定效果也好。

复合耐老化剂中的复合抗氧剂、紫外线吸收剂以及光屏蔽剂具有协同效应，能够显著提高改性聚丙烯的耐老化性能。

由于发生老化的原因很多，添加复合耐老化剂能够最大限度地降低各种引发老化的条件，若只是单一地添加其中一种助剂不能避免全部的情况，且复合耐老化剂能够大幅度提高改性聚丙烯耐老化性能。

其中，紫外线吸收剂能够选择性地吸收聚丙烯中敏感的紫外光，且能够将接受的能量转变为热能散失。

光屏蔽剂能够屏蔽和反射紫外线，避免聚丙烯对紫外光的吸收、阻止紫外光射入至聚丙烯的内部，从而有效地抑制光氧化降解。吸收的紫外线量越多，光稳定效果就越好。

优选的，所述复合抗氧剂、紫外线吸收剂和光屏蔽剂的质量比为(1.3-2.5)：(0.2-0.5)：(0.1-0.3)。

优选的，所述复合抗氧剂由抗氧剂1010和抗氧剂168复配而成，且抗氧剂1010和抗氧剂168的质量比为(1.1-1.6)：1。