一种耐老化、抗静电的聚丙烯组合物及其制备方法和应用技术

本发明专利技术公开了一种耐老化、抗静电的聚丙烯组合物及其制备方法和应用。本发明专利技术的聚丙烯组合物，包括如下重量份的组分：聚丙烯50～85份，聚醚酯酰胺类抗静电剂15～30份，色粉0～2份，主抗氧剂0.12～0.5份，辅抗氧剂0.2～0.5份，光稳定剂0.2～0.5份，所述主抗氧剂为酚羟基对位R基团仲碳原子≤1的受阻酚类抗氧剂；所述辅抗氧剂为亚磷酸酯类抗氧剂，且分子中磷原子个数≥2；所述光稳定剂为受阻苯甲酸酯类光稳定剂和/或二苯甲酮类稳定剂。本发明专利技术通过选择特定的抗氧剂、光稳定剂与抗静电剂的组合，极大地降低了聚丙烯的老化变色程度，并改善了聚丙烯的永久抗静电性能。的永久抗静电性能。

【技术实现步骤摘要】
一种耐老化、抗静电的聚丙烯组合物及其制备方法和应用


[0001]本专利技术涉及高分子材料
，更具体的，涉及一种耐老化、抗静电的聚丙烯组合物及其制备方法和应用。

技术介绍

[0002]聚丙烯材料具有良好的力学及加工性能，在汽车、家电等行业内已得到广泛应用。但由于其独特的分子结构，在实际应用中也存在着一些缺陷。一方面，聚丙烯非极性的分子链不易导电，在运输、使用过程中极易在表面积累静电从而引起吸灰或放电等现象；另一方面聚丙烯分子结构中的叔碳原子较为不稳定，受高温及辐照作用时极易产生自由基，从而使分子链断裂并降解，并最终导致变色、开裂、性能衰减等老化现象出现。
[0003]针对上述缺陷，现有技术公开了一种聚丙烯抗静电防老化母粒，包括聚丙烯树脂、抗静电剂、颜料、防老剂，通过聚醚类抗静电剂提高材料的抗静电性能，通过防老剂提高材料的耐老化性能。但该母粒加至聚丙烯树脂中，制得的聚丙烯材料的抗静电性能持久性较差，且抗氙灯老化变色时间仅为500h。
[0004]聚丙烯材料的老化通常是从非晶区开始，非晶区结构越复杂，抗老化能力越弱。对于添加了大分子抗静电剂的永久抗静电聚丙烯来说，由于大分子抗静电剂的加入，改变了聚丙烯的晶体结构；且大分子抗静电剂的降解产物也对聚丙烯的老化性能产生影响。因此，相比于非抗静电剂聚丙烯或含有导电材料的普通抗静电聚丙烯，永久抗静电聚丙烯的耐老化能力相对更差。

技术实现思路

[0005]本专利技术为克服上述现有技术所述的抗老化性能差、抗静电性能差的缺陷，提供一种耐老化、抗静电的聚丙烯组合物。
[0006]本专利技术的另一目的在于提供上述聚丙烯组合物的制备方法。
[0007]本专利技术的另一目的在于提供上述聚丙烯组合物的应用。
[0008]为解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案是：
[0009]一种耐老化、抗静电的聚丙烯组合物，包括如下重量份的组分：
[0010]聚丙烯50～85份，
[0011]聚醚酯酰胺类抗静电剂15～30份，
[0012]色粉0～2份，
[0013]主抗氧剂0.12～0.5份，
[0014]辅抗氧剂0.2～0.5份，
[0015]光稳定剂0.2～0.5份，
[0016]所述主抗氧剂为酚羟基对位R基团仲碳原子数≤1的受阻酚类抗氧剂；所述辅抗氧剂为亚磷酸酯类抗氧剂，且分子中磷原子个数≥2；
[0017]所述光稳定剂为受阻苯甲酸酯类光稳定剂和/或二苯甲酮类稳定剂。
[0018]聚丙烯的老化过程主要是外界环境引发活泼自由基产生，自由基在氧气环境下不断引发链式反应，从而使聚丙烯分子链断裂并最终导致降解。在老化过程中形成的大量含有双键或共轭双键结构的小分子，导致聚丙烯老化后变色。
[0019]本专利技术通过选择特定的抗静电剂、抗氧剂和光稳定剂组合，通过协同增效作用，极大地降低了聚丙烯的老化变色程度，并改善了聚丙烯的永久抗静电性能。
[0020]受阻酚类抗氧剂具有优异的捕捉活泼自由基的能力，但受阻酚类抗氧剂捕获自由基后转化为的共轭醌式结构，极易导致材料变色。本申请选择酚羟基对位的R基团仲碳原子数<2的受阻酚类抗氧剂，其酚羟基对位的R基团更为紧凑，相对稳定的结构可减少电荷转移络合作用，从而不易产生共轭醌式结构，也就减少了材料变色的程度。
[0021]同时，搭配使用磷原子数量较多的亚磷酸酯类抗氧剂作为辅抗氧剂，更高效地将老化过程中烷基自由基与氧气反应生成的过氧化物中间产物消耗，进一步提高耐老化效果。
[0022]聚醚酯酰胺类抗静电剂具有优异的抗静电效果，显著降低了材料的表面电阻。但聚醚酯酰胺类抗静电剂在高温或光照条件下存在老化降解，其分子中的酰胺基团降解生成酸性物质，易与常规的碱性耐候剂反应，导致材料的抗静电性能劣化、耐老化性能劣化。本专利技术的光稳定剂为受阻苯甲酸酯类光稳定剂和/或二苯甲酮类稳定剂，分子中不含氮杂环结构，非碱性，不易与酸性物质反应，可以有效改善材料的抗静电效果，进一步提高材料的耐老化性能。
[0023]优选地，所述主抗氧剂为抗氧剂330(化学名称为2,4,6
‑
三(3',5'
‑
二叔丁基
‑
4'
‑
羟基苄基)均三甲苯)和/或抗氧剂3114(化学名称为1,3,5
‑
三(3,5
‑
二叔丁基
‑4‑
羟基苄基)
‑
1,3,5
‑
三嗪烷
‑
2,4,6
‑
三酮)。
[0024]抗氧剂330与抗氧剂3114的酚羟基对位R基团仲碳原子数为1。
[0025]优选地，所述辅抗氧剂为抗氧剂626(化学名称为双(2,4
‑
二叔丁基苯基)季戊四醇二亚磷酸酯)、抗氧剂S
‑
9228(化学名称为双(2,4
‑
二枯基苯基)季戊四醇二亚磷酸酯)、抗氧剂PEP
‑
36(化学名称为双(2,6
‑
二叔丁基
‑4‑
甲基苯基)季戊四醇二磷酸酯)。上述辅抗氧剂分子中磷原子个数为2。
[0026]优选地，所述受阻苯甲酸酯类光稳定剂为UV
‑
2908(化学名称为3,5
‑
二叔丁基
‑
四羟基苯甲酸十六酯)。
[0027]优选地，所述二苯甲酮类稳定剂为UV
‑
531(化学名称为2
‑
羟基
‑4‑
正辛氧基二苯甲酮)和/或UV
‑
9(化学名称为2
‑
羟基
‑4‑
甲氧基二苯甲酮)。
[0028]优选地，所述色粉包括钛白粉、钛黄、铁红或炭黑中的一种或几种。
[0029]更优选地，所述色粉中钛白粉占比≥80wt.％。
[0030]钛白粉作为一种常用的浅色颜料，除了调色之外还可起到遮蔽光线的效果。相比于其他深色颜料，钛白粉的吸光度弱，经光照后，含有钛白粉的聚丙烯材料表面温度相对较低，相同辐射条件下更不易发生老化。
[0031]优选地，所述钛白粉的平均粒径为0.15～0.3μm。
[0032]钛白粉的平均粒径过大，易分散不均匀；钛白粉的平均粒径过小，易导致材料对光学的反射率下降，不利于抗老化。
[0033]优选地，所述聚丙烯组合物还可以包括0～10份聚乙烯、0～20份增韧剂、0～40份
无机填料。
[0034]可选地，所述增韧剂为POE、EPDM或SEBS中的一种或几种。
[0035]可选地，所述无机填料为碳酸钙和/或滑石粉。
[0036]本专利技术还保护上述聚丙烯组合物的制备方法，包括如下步骤：
[0037]将聚丙烯、聚醚酯酰胺类抗静电剂、色粉、主抗氧剂、辅抗氧剂、光稳定剂、聚乙烯(如有)、增韧剂(如有)和无机填料(如有)混合后，加至挤出机中，经熔融本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种耐老化、抗静电的聚丙烯组合物，其特征在于，包括如下重量份的组分：聚丙烯50～85份，聚醚酯酰胺类抗静电剂15～30份，色粉0～2份，主抗氧剂0.12～0.5份，辅抗氧剂0.2～0.5份，光稳定剂0.2～0.5份，所述主抗氧剂为酚羟基对位R基团仲碳原子数≤1的受阻酚类抗氧剂；所述辅抗氧剂为亚磷酸酯类抗氧剂，且分子中磷原子个数≥2；所述光稳定剂为受阻苯甲酸酯类光稳定剂和/或二苯甲酮类稳定剂。2.根据权利要求1所述聚丙烯组合物，其特征在于，所述主抗氧剂为抗氧剂330和/或抗氧剂3114。3.根据权利要求1所述聚丙烯组合物，其特征在于，所述辅抗氧剂为抗氧剂626、抗氧剂S
‑
9228或抗氧剂PEP
‑
36中的一种或几种。4.根据权利要求1所述聚丙烯组合物，其特征在于，所述受阻苯甲酸酯类光稳定剂为UV
...

【专利技术属性】
技术研发人员：张海洋，陶四平，王中林，陈平绪，叶南飚，
申请(专利权)人：天津金发新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：