[发明专利]一种聚丙烯专用耐热氧老化改性功能母粒及其制备方法

说明书

本发明涉及高分子材料加工技术领域，特别是涉及一种聚丙烯专用耐热氧老化改性功能母粒及其制备方法，所述功能母粒包括以下质量百分比的组分：碳中心自由基捕捉剂5.0～8.0wt.％、受阻胺类紫外光稳定剂5.0～10.0wt.％、受阻羟基苯甲酸酯类紫外光吸收剂7.0～10.0wt.％、共价有机骨架20.0～23.0wt.％、聚丙烯50.0～55.0wt.％、分散剂0.5～1.0wt.％和润滑剂0.3～0.5wt.％。本发明提供的功能母粒采用碳中心自由基捕捉剂、受阻胺类紫外光稳定剂和受阻羟基苯甲酸酯类紫外光吸收剂三元复配方式，能够实现后续聚丙烯在双螺杆熔融挤出加工的抗热氧老化改性效果。

技术领域

本发明涉及高分子材料加工技术领域，特别是涉及一种聚丙烯专用耐热氧老化改性功能母粒及其制备方法。

背景技术

聚丙烯是一种全球通用的塑料，具有质轻、耐热性和力学性能良好且均衡、产品成本较低廉等特点，被广泛应用于家电、汽车、化工容器、输送管道、食品和药品包装、建材及各种日用制品。然而，聚丙烯分子链中存在热不稳定的叔碳基团，其在热加工及长期户外使用过程中，极易受热，在氧的作用下会产生稳定的烯丙基自由基，从而引发聚丙烯分子链的连续断裂和降解。因此，开发一种用于增强聚丙烯耐热氧老化性能、拓宽应用领域的高抗热氧老化复合助剂体系是目前需要努力的方向。

目前聚丙烯耐热氧老化性能的常用改性方式是主、辅抗氧剂协同使用。CN102408630A公开了一种耐热氧老化聚丙烯复合物，其主要的技术方案是以含氟聚合物或聚硅氧烷为抗氧协效剂，阻隔氧分子进入聚丙烯基体内部，从而增强了聚丙烯耐热氧老化性能。此外，CN102604209A公开了一种耐热氧老化聚丙烯复合物，其主要的技术方案是将抗氧剂和光稳定剂负载于分子筛、硅藻土、沸石等多孔无机粒子内，且表面经硅烷偶联剂活化处理后与聚丙烯共混，进而发挥长效稳定的抗热氧老化作用。

目前传统的聚丙烯抗氧剂体系均是通过受阻酚类主抗氧剂和亚磷酸酯类或硫酯类辅抗氧剂复配而成。该体系中受阻酚类主抗氧剂与聚丙烯受热氧作用产生的过氧化自由基发生反应，终止聚丙烯链式热氧分解反应；亚磷酸酯类或硫酯类辅抗氧剂是通过与过氧化自由基和主抗氧剂反应产物的进一步反应，生成非活性的稳定产物，从而大大减慢氧化反应速度，增加了聚丙烯抗热氧老化的效果。然而，根据聚丙烯热分解反应机理，其不仅会与氧形成过氧化自由基，现时还存在碳自由基，而碳自由基又很容易与氧作用形成烷过氧自由基。传统的受阻酚类主抗氧剂和亚磷酸酯类或硫酯类辅抗氧剂复配体系仅能阻止过氧化自由基的增长，却无法消除碳自由基。

此外，聚丙烯基体内主辅抗氧剂位于相同或相近的点位时，主辅抗氧剂才能发挥相互协同效果，但两者与聚丙烯熔融共混时，很难实现同时分布在相同或相近点位。聚丙烯所用的抗氧剂价格较高，对产品成本影响大，而添加量通常为0.1～0.3wt.％，该添加量在实际熔融共混过程中，很难在聚丙烯中均匀分布，更难分布在相同或相近点位。上述缺陷均会导致传统主辅抗氧剂系统无法有效实现聚丙烯耐热氧老化改性。

发明内容

本发明的目的在于提供一种聚丙烯专用耐热氧老化改性功能母粒及其制备方法，以解决上述背景技术中提到的问题。

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种聚丙烯专用耐热氧老化改性功能母粒，包括以下质量百分比的组分：

碳中心自由基捕捉剂：5.0～8.0wt.％；

受阻胺类紫外光稳定剂：5.0～10.0wt.％；

受阻羟基苯甲酸酯类紫外光吸收剂：7.0～10.0wt.％；

共价有机骨架：20.0～23.0wt.％；

聚丙烯：50.0～55.0wt.％；

分散剂：0.5～1.0wt.％；

润滑剂：0.3～0.5wt.％。