一种高强度耐老化制造技术

本发明专利技术公开了一种高强度耐老化

【技术实现步骤摘要】
一种高强度耐老化PP
‑
R复合材料及制备方法和应用


[0001]本专利技术涉及高分子材料
，更具体地，涉及一种高强度耐老化
PP
‑
R
复合材料及制备方法和应用
。

技术介绍

[0002]无规共聚聚丙烯
(PP
‑
R)
是乙烯单体无规共聚入
PP
主链中开发的新型聚合物，其综合性能优异，但
PP
‑
R
管道在力学强度和耐老化性能上还可以进一步提升，以此扩大其应用领域
。
为了解决
PP
‑
R
管道的力学强度问题，人们往往在
PP
‑
R
材料中添加增强剂，如碳纤维
、
石棉纤维
、
玻璃纤维
、
碳化硅等，其中玻纤
(
玻璃纤维
)
的加入可以使
PP
‑
R
材料在保持原始树脂优良性能的同时，显著提高其机械性能，如拉伸性能
、
抗弯曲性能
、
抗冲击性能
。
玻纤是一种性能优异的无机非金属材料，玻纤增强复合材料具有耐燃
、
耐高温
、
电绝缘
、
拉伸强度高
、
化学稳定性好等优良性能
。PP
是一种典型的半结晶聚合物，
PP
结晶对材料性能有着重要的影响，结晶使
PP
分子链结合得更紧密，使材料的屈服强度
、
弹性模量
、
表面硬度等随之提高
。
但由于玻纤表面缺乏活性集基团，导致玻纤与树脂基体的界面结合强度低，层间剪切强度小，从而影响了复合材料力学性能的发挥，在一定程度上限制了这种复合材料的应用
。
[0003]此外，
PP
较不稳定的螺旋型构象以及结构中的叔碳原子对氧化较为敏感，从加工到使用过程中受紫外光作用极易生成自由基，促使
PP
大分子断裂，而且生成能进一步使整个大分子链裂解支化的活泼游离基并引发后续降解，最终使
PP
老化失效，降低其寿命
。
为提升
PP
‑
R
材料的耐老化性能，需要向
PP
‑
R
原料中加入各类防老化剂，其中抗老化剂的加入延缓
PP
‑
R
材料的老化降解
。
目前，在
PP
‑
R
中添加的抗老化剂主要有受阻酚类
、
磷类和硫类辅助剂
。
这些合成抗老剂虽具有抗老化性能好
、
热稳定及相容性好的优点，但因在使用过程中因各类环境因素或杂质残留等影响，导致抗老化剂或分解产物会从
PP
‑
R
材料中迁出，对人类身体健康产生一定的威胁
。
[0004]现有技术公开了一种复合
PE
‑
PPR
增韧管及其制备方法，包括三层，其中内层为耐热
、
抗菌聚乙烯层，中间层为阻光
PPR
层，外层为增韧
PPR
层；所述聚乙烯层的原料包括以下组分：聚乙烯树脂母粒
100
份
、
抗菌母粒1‑
10
份；所述抗菌母粒包括聚乙烯树脂
40
‑
60
份
、
光稳定剂
0.5
‑2份
、
聚乙烯蜡2‑
10
份
、
硅烷偶联剂3‑5份
、
纳米抗菌剂
20
‑
40
份；所述阻光
PPR
层的原料包括以下组分：无规共聚聚丙烯树脂母粒
100
份
、
阻光母粒1‑
10
份；所述阻光母粒包括无规共聚聚丙烯树脂母粒
40
‑
60
份
、
高分子分散剂5‑
10
份
、
阻光材料5‑
10
份
、
炭黑
10
‑
20
份
、
白炭黑1‑5份；所述增韧
PPR
层的原料包括以下组分：无规共聚聚丙烯树脂母粒
100
份
、
色母粒1‑5份
、
增韧母粒1‑
10
份；所述增韧母粒包括无规共聚聚丙烯树脂母粒
40
‑
60
份
、
β
‑
成核剂2‑5份
、
增韧剂
20
‑
30
份
、
加氢苯乙烯
‑
丁二烯
‑
苯乙烯嵌段共聚物5‑
10
份
、
紫外线吸收剂1‑5份
、
光稳定剂1‑5份
、
抗氧剂1‑5份
、
高分子分散剂5‑
10
份
。
其采用木质素作为阻光材料，玻璃纤维作为增韧剂，其虽然整体具有较好的力学性能，但其仍然需要加入光稳定剂
、
紫外线吸收剂等抗老化剂，并未解决抗老化剂的析出问题，未能展现出良好的抗紫外老化效果
。
且木质素存在无规团聚，极性的木质素与非极性的
PP
‑
R
相容性差，导致在使用加工过程中易
迁移
、
析出，从而降低木质素的抗老化效果
。PP
‑
R
是有机非极性分子链，导致其与玻璃纤维的界面结合强度低
。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的是克服现有
PP
‑
R
复合材料中抗老化剂易析出，不具有良好的抗紫外老化效果，且
PP
‑
R
与玻璃纤维的界面结合强度低的缺陷和不足，提供一种高强度耐老化
PP
‑
R
复合材料，通过把木质素马来酸酯接枝到
PP
‑
R
树脂中，解决了木质素与
PP
‑
R
的相容性差，易团聚析出的问题，显著改善了
PP
‑
R
复合材料的抗紫外老化性能，且提升了
PP
‑
R
其与玻璃纤维的界面的结合强度
。
[0006]本专利技术的另一目的在于提供一种高强度耐老化
PP
‑...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种高强度耐老化
PP
‑
R
复合材料，其特征在于，包括如下质量份的组分：木质素接枝
PP
‑
R
材料
PPR
‑
g
‑
MAH
‑
Lignin100
份
、
玻璃纤维
10
～
35
份，其中木质素接枝
PP
‑
R
材料
PPR
‑
g
‑
MAH
‑
Lignin
制备如下：将
PP
‑
R
树脂
、
木质素马来酸酯和引发剂混合溶解在溶剂中，放置
10
～
40h
待甲醇挥发，然后在
180
～
220℃
下进行熔融接枝反应，制得
PPR
‑
g
‑
MAH
‑
Lignin
，其中
PP
‑
R
树脂
、
木质素马来酸酯和引发剂的质量比为
100:30
～
50:0.3
～
0.5。2.
如权利要求1所述高强度耐老化
PP
‑
R
复合材料，其特征在于，
PPR
‑
g
‑
MAH
‑
Lignin100
份
、
玻璃纤维
20
～
30
份
。3.
如权利要求1所述高强度耐老化
PP
‑
R
复合材料，其特征在于，所述玻璃纤维为经过表面钝化处理和硅烷偶联剂表面处理的玻璃纤维
。4.
如权利要求1所述高强度耐老化
PP
‑
R
复合材料，其特征在于，所述表面钝化处理温度为
300
～
400℃。5...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘楚琪，潘永泽，褚绥红，许娇，杨博，
申请(专利权)人：陕西联塑科技实业有限公司，
类型：发明
国别省市：