CN101759915A - 一种耐洗涤剂热水溶液浸泡的聚丙烯复合物 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种耐洗涤剂热水溶液浸泡的聚丙烯复合物，其组成及各组成重量百分比如下：聚丙烯树脂50％～80％、增韧剂0％～15％、填料5％～40％、复合抗氧剂0.5％～1.5％、加工助剂0.2％～0.8％，其中：聚丙烯树脂在230℃、2.16KG测试条件下的熔融指数为2～40g/10min；复合抗氧剂为三嗪类抗氧剂、亚磷酸酯类抗氧剂和硫醚类抗氧剂的复合物。与现有技术相比，本发明的耐洗涤剂热水溶液浸泡的聚丙烯复合物，在洗涤剂热水溶液中浸泡相同时间，其耐热氧老化性能得到显著提高，使用寿命可延长5～12倍，解决了现有洗衣机、洗碗机等需要接触洗涤剂的塑料部件的易老化难题。

Description

一种耐洗涤剂热水溶液浸泡的聚丙烯复合物
技术领域
本发明是涉及一种聚丙烯复合物，具体说，是涉及一种耐洗涤剂热水溶液浸泡的聚丙烯复合物，属于高分子复合材料技术领域。
背景技术
聚丙烯作为一种通用塑料，具有比重小、加工性好、耐环境应力开裂性好、耐热性好以及耐各种化学溶剂等优点，广泛地被用做家用电器壳体内部功能部件。但聚丙烯分子链中侧甲基使叔碳原子活化，使聚丙烯对热、氧、光等非常敏感，容易发生降解。针对聚丙烯树脂的特性，在制备聚丙烯塑料时通常需要在聚丙烯树脂中添加抗氧剂和耐紫外光助剂，以提高聚丙烯塑料制品的使用寿命；通过添加受阻酚类、亚磷酸酯类和硫醚类抗氧剂以提高聚丙烯耐热氧老化性能。例如：中国专利CN1361197A公开了一种热水管用聚丙烯复合物及其制造方法，该复合物具有优良的力学性能、耐高温蠕变性能、耐热老化性能，主要用于热水管道***用管材及管件；中国专利CN1306036公开了一种微波炉用无机填充聚丙烯复合材料，该复合材料具有良好的刚性和热变形温度、较好的韧性、尺寸稳定性和耐热老化性能。但以上专利都只考虑了聚丙烯复合物单纯的热氧老化性能，当上述制品长期接触洗涤剂或洗衣粉的热水溶液时，这些抗氧剂很容易被热的洗涤液溶出，从而导致上述聚丙烯制品的耐热老化性能大幅度下降。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种耐洗涤剂热水溶液浸泡的聚丙烯复合物，以克服上述现有技术所存在的缺陷和解决洗衣机、洗碗机等需要接触洗涤剂的塑料部件的易老化难题。
为实现上述发明目的，本发明采用的技术方案如下：
本发明的耐洗涤剂热水溶液浸泡的聚丙烯复合物，其组成及各组成重量百分比如下：
聚丙烯树脂        50％～80％
增韧剂            0％～15％
填料              5％～40％
复合抗氧剂        0.5％～1.5％
加工助剂          0.2％～0.8％
其中：聚丙烯树脂在230℃、2.16KG测试条件下的熔融指数为2～40g/10min；复合抗氧剂为三嗪类抗氧剂、亚磷酸酯类抗氧剂和硫醚类抗氧剂的复合物。
所述聚丙烯树脂优选聚丙烯均聚物或丙烯-α-烯烃共聚物。
所述增韧剂为高密度聚乙烯、低密度聚乙烯、线性低密度聚乙烯、乙烯-丁烯共聚物及乙烯-辛烯共聚物中的一种或一种以上的组合物。
所述填料为碳酸钙和滑石粉中的一种或二者的组合物；所述填料以粒径小于10μm较佳，以粒径小于5μm最优。
所述三嗪类抗氧剂优选1，3，5-三(4-叔丁基-3-羟基-2，6-二甲基苄基)1，3，5-三嗪-2，4，6-(1H，3H，5H)-三酮，亚磷酸酯类抗氧剂优选三(2，4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯，硫醚类抗氧剂优选硫代二丙酸二月桂酯或硫代二丙酸二(十八)酯；所述三嗪类抗氧剂占复合抗氧剂总重的20～40％，亚磷酸酯类抗氧剂占复合抗氧剂总重的25～40％，硫醚类抗氧剂占复合抗氧剂总重的30～45％。
所述加工助剂为低分子蜡类、脂肪酸及其酯类、脂肪酸酰胺、金属皂及有机硅化合物中的一种或一种以上的组合物，优选低分子聚乙烯蜡、硬脂酸钙、硬脂酸锌、芥酸酰胺、甲撑双硬脂酸酰胺和N，N-乙撑双硬脂酸酰胺中的一种或一种以上的组合物。
本发明的耐洗涤剂热水溶液浸泡的聚丙烯复合物的制备工艺如下：
首先将聚丙烯树脂、增韧剂、填料、复合抗氧剂及加工助剂按配比称量后混合均匀；然后将上述混和物加入双螺杆挤出机中进行熔融挤出、拉条、冷却、切粒、干燥即可；其中：双螺杆挤出机的长径比为32∶1～40∶1，挤出温度为180～240℃，螺杆转速为350～450转/分钟。
与现有技术相比，本发明的耐洗涤剂热水溶液浸泡的聚丙烯复合物，在洗涤剂热水溶液中浸泡相同时间，其耐热氧老化性能得到显著提高，使用寿命可延长5～12倍，解决了现有洗衣机、洗碗机等需要接触洗涤剂的塑料部件的易老化难题。
具体实施方式
本发明的耐洗涤剂热水溶液浸泡的聚丙烯复合物，其组成及各组成重量百分比如下：
聚丙烯树脂            50％～80％
增韧剂                0％～15％
填料                  5％～40％
复合抗氧剂            0.5％～1.5％
加工助剂              0.2％～0.8％
其中：聚丙烯树脂在230℃、2.16KG测试条件下的熔融指数为2～40g/10min；复合抗氧剂为三嗪类抗氧剂、亚磷酸酯类抗氧剂和硫醚类抗氧剂的复合物。
所述耐洗涤剂热水溶液浸泡的聚丙烯复合物的制备工艺如下：
首先将聚丙烯树脂、增韧剂、填料、复合抗氧剂及加工助剂按配比称量后混合均匀；然后将上述混和物加入双螺杆挤出机中进行熔融挤出、拉条、冷却、切粒、干燥即可；其中：双螺杆挤出机的长径比为32∶1～40∶1，挤出温度为180～240℃，螺杆转速为350～450转/分钟。
下面结合具体实施例对本发明是如何实现的做进一步详细、清楚、完整地说明，所列实施例仅对本发明予以进一步的说明，并不因此而限制本发明。
实施例中：聚丙烯树脂为聚丙烯均聚物；增韧剂为乙烯-辛烯共聚物(POE)；填料为碳酸钙和滑石粉中的一种或二者的复合物，且填料粒径小于5μm；复合抗氧剂为AO-1790【1，3，5-三(4-叔丁基-3-羟基-2，6-二甲基苄基)1，3，5-三嗪-2，4，6-(1H，3H，5H)-三酮】三嗪类抗氧剂与CIBA公司的Irganox168【三(2，4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯】亚磷酸酯类抗氧剂及DLTDP【硫代二丙酸二月桂酯】硫醚类抗氧剂的复合物，其中：三嗪类抗氧剂占复合抗氧剂总重的20～40％，亚磷酸酯类抗氧剂占复合抗氧剂总重的25～40％，硫醚类抗氧剂占复合抗氧剂总重的30～45％；加工助剂为硬脂酸钙和芥酸酰胺的复合物，二者按1∶1混合使用。
各实施例的具体配方见表1所示：
表1.各实施例对应的具体配方
  组分名称   对照例   实施例1   实施例2   实施例3   实施例4   实施例5   实施例6   实施例7   实施例8   实施例9   实施例10
  均聚PP   68.5   78.6   73.5   68.5   58.5   53.0   63.4   53.2   78.0   78.3   78.3
  增韧剂POE   10   15   15   10   10   5   15   5   /   /   /
  填料滑石粉   20   5   10   20   30   40   /   20   20   /   20
  填料碳酸钙   /   /   /   /   /   /   20   20   /   20   /
  抗氧剂1010   0.3   /   /   /   /   /   /   /   /   /   /
  抗氧剂1790   /   0.2   0.3   0.3   0.2   0.4   0.3   0.4   0.4   0.3   0.4
  抗氧剂168   0.3   0.3   0.3   0.3   0.3   0.4   0.3   0.4   0.4   0.4   0.3
  抗氧剂DLTDP   0.3   0.3   0.3   0.3   0.4   0.6   0.4   0.4   0.6   0.4   0.4
  硬脂酸钙   0.3   0.3   0.3   0.3   0.3   0.3   0.3   0.3   0.3   0.3   0.3
  芥酸酰胺   0.3   0.3   0.3   0.3   0.3   0.3   0.3   0.3   0.3   0.3   0.3
将上述实施例制备的复合物注塑成标准拉伸试样，试样尺寸按ISO标准，然后置于温度为90℃、浓度为0.5％的洗涤剂溶液中，分别浸泡400h、800h和1200h，在不同时间点取出试样置于150℃的老化箱中，观察试样表面出现肉眼可见的裂纹的时间。老化箱的换气频率为30次/小时；温度波动范围为±0.5℃，并备有超温保护和报警装置；工作室内温度均匀，温度分布偏差为±2℃。各实施例的具体试验结果见表2所示：
表2.各实施例样品的老化试验结果
Figure G200810207576XD0000051
Figure G200810207576XD0000061
由表2可见：本发明的耐洗涤剂热水溶液浸泡的聚丙烯复合物，抗洗涤剂热水溶液浸泡的热氧老化性能得到了显著提高，可使现有洗衣机、洗碗机等接触洗涤剂的塑料部件的使用寿命延长5～12倍。

Claims (10)

1.一种耐洗涤剂热水溶液浸泡的聚丙烯复合物，其特征在于，其组成及各组成重量百分比如下：
聚丙烯树脂            50％～80％
增韧剂                0％～15％
填料                  5％～40％
复合抗氧剂            0.5％～1.5％
加工助剂              0.2％～0.8％
其中：聚丙烯树脂在230℃、2.16KG测试条件下的熔融指数为2～40g/10min；复合抗氧剂为三嗪类抗氧剂、亚磷酸酯类抗氧剂和硫醚类抗氧剂的复合物。
2.根据权利要求1所述的耐洗涤剂热水溶液浸泡的聚丙烯复合物，其特征在于，所述聚丙烯树脂为聚丙烯均聚物或丙烯-α-烯烃共聚物。
3.根据权利要求1所述的耐洗涤剂热水溶液浸泡的聚丙烯复合物，其特征在于，所述增韧剂为高密度聚乙烯、低密度聚乙烯、线性低密度聚乙烯、乙烯-丁烯共聚物及乙烯-辛烯共聚物中的一种或一种以上的组合物。
4.根据权利要求1所述的耐洗涤剂热水溶液浸泡的聚丙烯复合物，其特征在于，所述填料为碳酸钙和滑石粉中的一种或二者的组合物。
5.根据权利要求1所述的耐洗涤剂热水溶液浸泡的聚丙烯复合物，其特征在于，所述填料粒径小于10μm。
6.根据权利要求5所述的耐洗涤剂热水溶液浸泡的聚丙烯复合物，其特征在于，所述填料粒径小于5μm。
7.根据权利要求1所述的耐洗涤剂热水溶液浸泡的聚丙烯复合物，其特征在于，所述三嗪类抗氧剂为1，3，5-三(4-叔丁基-3-羟基-2，6-二甲基苄基)1，3，5-三嗪-2，4，6-(1H，3H，5H)-三酮，亚磷酸酯类抗氧剂为三(2，4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯，硫醚类抗氧剂为硫代二丙酸二月桂酯或硫代二丙酸二(十八)酯。
8.根据权利要求1所述的耐洗涤剂热水溶液浸泡的聚丙烯复合物，其特征在于，所述三嗪类抗氧剂占复合抗氧剂总重的20～40％，亚磷酸酯类抗氧剂占复合抗氧剂总重的25～40％，硫醚类抗氧剂占复合抗氧剂总重的30～45％。
9.根据权利要求1所述的耐洗涤剂热水溶液浸泡的聚丙烯复合物，其特征在于，所述加工助剂为低分子蜡类、脂肪酸及其酯类、脂肪酸酰胺、金属皂及有机硅化合物中的一种或一种以上的组合物。
10.根据权利要求9所述的耐洗涤剂热水溶液浸泡的聚丙烯复合物，其特征在于，所述加工助剂为低分子聚乙烯蜡、硬脂酸钙、硬脂酸锌、芥酸酰胺、甲撑双硬脂酸酰胺和N，N-乙撑双硬脂酸酰胺中的一种或一种以上的组合物。
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