[發明專利]一種抗紫外聚丙烯復合材料及其制備方法和應用

在審

• 申請號: 201710872993.5
• 申請日: 2017-09-25
• 公開（公告）號: CN107652540A
• 公開（公告）日: 2018-02-02
• 發明（設計）人: 王燦耀;張景中;于海鷗;易慶鋒;方安平
• 申請（專利權）人: 廣東圓融新材料有限公司
• 主分類號: C08L23/12
• 分類號: C08L23/12;C08L23/00;C08K13/02;C08K5/07;C08K5/3475;C08K5/3492;C08K5/375;C08K5/5333;C08K5/39;C08K5/053;C08J3/22
• 代理公司: 廣州嘉權專利商標事務所有限公司44205
• 代理人: 左恒峰

技術領域

本發明涉及一種抗紫外聚丙烯復合材料及其制備方法和應用。

背景技術

由于聚丙烯(PP)綜合性能優良、價格低廉、環保，被廣泛應用于汽車內外飾件，故PP在汽車使用量占車用塑料35％以上。然而，由于PP結構中的叔碳原子對氧化較為敏感，在光、熱、水作用下發生氧化降解，致使分子鏈斷裂、平均分子量下降，形成受熱較易發生相對運動的較短分子鏈，但降解產生的含羰基化合物的較短分子鏈不能進行化學重結晶，妨礙其排進晶格，破壞了PP新晶體結構的完整性，形成有不同缺陷程度的晶體結構，從而材料表面光澤度大幅下降。研究表明，與PP材料相比，汽車材料常用的滑石粉增強PP體系老化降解速率更快，形成了更多分子量較小的分子鏈，結晶完整性的破壞更為嚴重，材料光澤度降幅更大。常用的光穩定劑雖能保證滑石粉增強聚丙烯體系色差變化較小，但光澤度變化較大，不能滿足有些汽車制件抗紫外(UV)需求。

因此，研制具有抗UV聚丙烯材料對汽車材料具有十分重要的現實意義。

發明內容

本發明的目的在于提供一種抗紫外聚丙烯復合材料及其制備方法和應用。

本發明所采取的技術方案是：

一種抗紫外聚丙烯復合材料，由以下質量百分比的原料組成：

無機粉體為硫酸鋇、碳酸鈣、硅灰石、滑石粉、白炭黑、云母粉、蒙脫土中的至少一種。

增韌劑為聚烯烴熱塑性彈性體，其在190℃，2.16kg條件下的熔體流動速率為(0.1～40)g/10min。

光穩定劑為反應型紫外吸收劑和能量轉移劑以質量比(0.5～5)：1組成的復配物；其中，反應型紫外吸收劑為二苯甲酮、苯并三唑、三嗪類光穩定劑中的至少一種，能量轉移劑為硫代雙酚、膦酸單脂鎳、二硫代氨基甲酸鎳鹽中的至少一種。

成核劑母粒制備方法為：將75～85質量份的聚丙烯、18～22質量份的成核劑、0.1～0.5質量份的抗氧劑和0.1～0.5質量份的潤滑劑混合后，通過雙螺桿擠出機擠出，得到成核劑母粒。

聚丙烯在230℃，2.16kg條件下的熔體流動速率為(10～100)g/10min。

抗氧劑為受阻酚類、亞磷酸酯類、受阻胺類、硫代酯類抗氧劑中的至少一種。

潤滑劑為脂肪酸類、酰胺類、脂類、醇類潤滑劑中的至少一種。

上述一種抗紫外聚丙烯復合材料的制備方法，是將聚丙烯、無機粉體、增韌劑、抗氧劑、光穩定劑、成核劑母粒、潤滑劑和色母混合，擠出，造粒，得到抗紫外聚丙烯復合材料。

上述的一種抗紫外聚丙烯復合材料在制備汽車格柵中的應用。

本發明的有益效果是：

本發明采用反應型紫外吸收劑及能量轉移劑復配作為光穩定劑，并加入自制成核劑母粒，所制備得到的聚丙烯復合材料老化4000h后，在滿足滑石粉增強聚丙烯體系灰度≥4級的同時，光澤度保持率達80％以上，遠高于主機廠1500～2000h的要求，可以很好地應用在汽車格柵強光和高熱環境中。

具體而言：

1)本發明采用特定的反應型紫外吸收劑及能量轉移劑復配作為聚丙烯復合材料的光穩定劑，反應吸收劑中含C＝C基團，可與聚丙烯接枝，解決紫外吸收劑揮發、噴霜、遷移等缺點，能較好高效的存在于聚丙烯基體中，雖紫外線吸收劑具有廣泛的適用性，但其防護效果不能有效地保護制品表面和薄制品，而能量轉移劑色淺、光穩定效能突出、能有效地保護制品表面和薄制品，兩者復配使用，效果更佳。

2)本發明使用自制成核劑母粒，成核劑母粒與汽車格柵材料樹脂基體有很好的相容性，使成核劑更好的分散在樹脂基體中，大大降低了成核自由能壘，使在光、熱、水作用下發生氧化降解產生的不能進行化學重結晶的較短分子鏈能較易的排入晶格，結晶完整性得到較好的完善，使材料光澤度能較好的保持。

3)本發明的聚丙烯材料經氙燈加速老化4000h后，在滿足滑石粉增強聚丙烯體系灰度≥4級的同時，光澤度保持率達80％以上，遠高于主機廠1500～2000h的要求，提高了聚丙烯復合材料的抗UV性能，能適應汽車格柵強光和高熱的環境。

具體實施方式

一種抗紫外聚丙烯復合材料，由以下質量百分比的原料組成：

優選的，一種抗紫外聚丙烯復合材料，由以下質量百分比的原料組成：

進一步優選的，一種抗紫外聚丙烯復合材料，由以下質量百分比的原料組成：

聚丙烯57.6～61.6％；

無機粉體19～21％；