CN109401069A - 空调室外机用高强度高冲击耐候聚丙烯材料及其制备方法 - Google Patents

空调室外机用高强度高冲击耐候聚丙烯材料及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种空调室外机用高强度高冲击耐候聚丙烯材料及其制备方法。本发明的聚丙烯材料包括以下重量份的原料：共聚聚丙烯55‑77份，均聚聚丙烯8‑40份，POE 5‑10份，马来酸酐接枝聚丙烯2‑10份，碳酸钙10‑15份，成核剂0.2‑0.4份，抗氧剂0.2‑0.6份，偶联剂0.2‑0.6份，分散剂0.5‑1.2份，耐候剂0.2‑0.6份；本发明还提供了上述聚丙烯材料的制备方法。本发明原料选配科学，复配合理，填料和助剂在聚丙烯原料中协同作用，提高了聚丙烯材料的耐候性能，满足了空调室外机外壳的耐候要求；同时，不影响聚丙烯材料的力学性能，满足了空调室外机外壳的装配要求，成本低，性能稳定。

Description

空调室外机用高强度高冲击耐候聚丙烯材料及其制备方法
技术领域
本发明属于聚丙烯复合材料的技术领域，特别是指一种空调室外机用高强度高冲击耐候聚丙烯材料及其制备方法。
背景技术
市面上空调室外机的外壳所用的材料一般为金属材料，金属材料大多数为冷轧板喷涂成型的外壳材料，而冷轧板的抗腐蚀性较差，并且我国每年对钢材的消耗量不断增长，所以钢材的成本会越来越高。塑料材料是一种性能良好的材料，近年来，我国空调室外机的外壳逐渐采用聚丙烯塑料来代替传统的外涂防腐涂料的冷轧板。
聚丙烯是无毒、无臭、无味的乳白色高结晶的聚合物，密度只有0.90-0.91g/cm3，是目前所有塑料中最轻的品种之一，并且加工性能好，具有较高的耐热性和电绝缘性能，被广泛用于家用电器、汽车行业、机械零件和电子器件中。由于空调室外机都安装在室外，长年经受烈日暴晒、雨水冲刷和冰冻严寒，众所周知，塑料制品在高温和严寒的交替打击下很容易产生开裂、变型、褪色等老化现象，这就直接影响了整个机组的使用寿命。
聚丙烯原材料的力学性能和耐候性能都达不到空调室外机材料的性能要求，需要进一步添加填料和助剂等进行改性，制成聚丙烯复合材料，以提高聚丙烯原材料的强度、抗冲击和耐候性能。由于助剂的添加会对聚丙烯复合材料的强度和抗冲击性能造成很大的影响，现有的聚丙烯复合材料由于助剂添加不合理，其在耐候性提高的同时力学性能下降严重；而填料的添加在提高其力学性能的同时又与助剂发生抵触作用，使其耐候性无法满足空调室外机的要求；因此，现有的聚丙烯复合材料在空调室外机的应用受到了很大的限制。
发明内容
本发明提供一种空调室外机用高强度高冲击耐候聚丙烯材料及其制备方法，解决了现有技术中聚丙烯复合材料的强度、抗冲击和耐候性能不能兼顾无法满足空调室外机的外壳需求的问题。
本发明的一种空调室外机用高强度高冲击耐候聚丙烯材料，其主要是通过以下技术方案加以实现的：包括以下重量份的原料：共聚聚丙烯55-77份，均聚聚丙烯8-40份，POE5-10份，马来酸酐接枝聚丙烯2-10份，碳酸钙10-15份，成核剂0.2-0.4份，抗氧剂0.2-0.6份，偶联剂0.2-0.6份，分散剂0.5-1.2份，耐候剂0.2-0.6份。
本发明在共聚聚丙烯原料中复配均聚聚丙烯，共聚聚丙烯具有较高的冲击强度，但是拉伸强度、弯曲强度和模量偏低，均聚聚丙烯具有较高的刚性，可以很好地改善共聚聚丙烯的强度和模量，两种原料的性能相互协同；通过偶联剂将碳酸钙与两种聚丙烯原材料结合起来，使其之间具有良好的相容性，偶联剂的加入可以在碳酸钙的表面形成强有力的氢键，可以和聚丙烯原料更好的融合，在冲击时碳酸钙分子也可以吸收一部分能量，一定程度的提高了聚丙烯材料的韧性；碳酸钙的添加在提高聚丙烯材料的冲击性能和弯曲模量的同时还降低了成本；添加聚烯烃弹性体POE可以提高聚丙烯材料的韧性和冲击强度，由于POE的添加会破坏聚丙烯分子链的规整性，影响结晶度，本发明通过添加成核剂可以促使聚丙烯晶粒细化，减少因添加POE而对聚丙烯材料强度的影响，提高了聚丙烯材料的韧性；在此基础上添加耐候剂和抗氧剂，使聚丙烯材料具有良好的耐候性，适合室外作业，同时不影响聚丙烯材料的力学性能，POE对耐候剂具有协同作用，从而进一步提高聚丙烯材料的耐候性；本发明充分利用了分散剂优良的内外润滑作用，抗粘连性好，并能显著改善聚丙烯和填料的分散性，减少聚丙烯改性材料中缺陷的生成；马来酸酐接枝聚丙烯是增进极性材料与非极性材料粘接性和相容性的桥梁，在生产填充聚丙烯时添加马来酸酐接枝聚丙烯，可极大地改善填料和聚丙烯亲和性和填料的分散性，能够有效地增强填料在聚丙烯中的分散性，从而提高填充聚丙烯的拉伸和冲击强度。本发明原料选配科学，复配合理，填料和助剂在聚丙烯原料中协同作用，提高了聚丙烯材料的耐候性能，满足了空调室外机外壳的耐候要求；同时，不影响聚丙烯材料的力学性能，满足了空调室外机外壳的装配要求，成本低，性能稳定。
作为一种优选的实施方案，所述成核剂为α成核剂和β成核剂组成的复合成核剂。由于聚丙烯原料的主链还有不对称碳原子，造成叔碳上甲基在空间上具有不同的空间结构，目前工业生产多为等规聚丙烯，分子链排列规整为结晶性聚丙烯，并且聚丙烯的晶型有α、β、γ、δ和拟六方态5种，常见的晶型主要为α晶型与β晶型；α晶型为单斜晶系，诱导α晶型的生成，有助于提高聚丙烯材料的强度、刚性、热变形温度、抗蠕变性能及表面光泽度；β晶型属六方晶系，诱导β晶型生成，有助于提高聚丙烯材料的抗冲击性能、热变形温度、透气性及可印刷性能等。POE的添加在提高材料韧性的同时会破坏聚丙烯分子链的上述规整性，影响其结晶度，进而影响其强度、刚性、抗冲击性能、热变形温度、抗蠕变性能等，本发明通过添加成核剂促使了聚丙烯晶粒细化，减少了因POE添加而对聚丙烯材料强度的影响，提高了聚丙烯材料的韧性；这种使用α成核剂和β成核剂复合的成核剂，其性能更好，更容易促进聚丙烯晶粒细化，大大提高了聚丙烯材料的强度。
作为一种优选的实施方案，所述α成核剂和所述β成核剂的重量比为1:1-3:2。不同的成核剂对聚丙烯的结晶性能影响也不同，α成核剂的加入能细化晶形尺寸、增大结晶度、提高透明性和缩短成型周期，增强聚丙烯的拉伸性和刚度，增强聚丙烯的缺口冲击强度及热变形温度，显著提高聚丙烯的韧性；β成核剂除保持了α成核剂良好的综合性能外，还具有良好的韧性，其断裂伸长率、抗缺口冲击强度较α晶型高数倍，热变形温度可提高10-25℃，熔点降低15℃，并能把α晶型转变成β晶型；α成核剂和β成核剂按照1:1-3:2的重量比复配使用时，所得聚丙烯材料的综合性能最佳。复合成核剂的使用大大缩短聚丙烯半结晶的时间，促使了聚丙烯细化，α成核剂和β成核剂的重量比在1:1-3:2之间时得到的聚丙烯性能最平衡、强度和韧性都很高。
作为一种优选的实施方案，所述α成核剂为山梨醇类成核剂、芳基磷酸酯盐类成核剂、取代苯甲酸铝盐类成核剂中的任意一种或几种；所述β成核剂为羧酸金属盐类β晶成核剂、取代芳酰胺型β成核剂中的任意一种或几种。山梨醇类成核剂、芳基磷酸酯盐类成核剂、取代苯甲酸铝盐类成核剂来源广，使用方便，羧酸金属盐类β晶成核剂、取代芳酰胺型β成核剂性能好，可以提高聚丙烯的透明度和刚性，无毒无味，应用效果好。α晶型成核剂由于其在聚丙烯结晶过程中提供聚丙烯成核质点使得聚丙烯能在较高温度下结晶，从而提高了聚丙烯的结晶温度，降低球晶尺寸，使球晶趋于完善，因此能够有效提高制品的刚性，但是，聚丙烯的韧性会有所下降；β晶型成核剂可以诱导生成β晶型，β晶型的特点是提高聚丙烯的韧性和热变形温度，但它又不利于聚丙烯的刚性；根据两种成核剂各自的特点，将两种成核剂复合使用以达到更好的性能。
作为一种优选的实施方案，所述α成核剂为S20、HBP-32、sandostab 4030、HB2002中的任意一种或几种；所述β成核剂为PA-03、HHPA-Ba、TMB-5、WBG中的任意一种或几种。这类α成核剂和β成核剂价格低廉，来源多，性能优异，使用效果好。
作为一种优选的实施方案，所述POE的熔融指数为3-5g/10min，所述POE的门尼粘度ML(1+4)121℃为8-20。POE为聚烯烃弹性体(Polyolefin elastomer)，是美国DOW化学公司以茂金属为催化剂的具有窄相对分子质量分布和均匀的短支链分布的热塑性弹性体，这种弹性体的主要性能非常突出，在很多方面的性能指标超过了普通弹性体，其为8碳乙烯-α-辛烯共聚弹性体，当其熔融指数为3-5g/10min可以显著提高聚丙烯材料的韧性和冲击强度。这里POE的熔融指数为3-5g/10min是指其在230℃/2.16Kg下的熔融指数，POE作为弹性体可以显著增强聚丙烯材料的韧性和冲击强度，本发明选用的POE熔指偏高，其增韧突变性靠前，在添加量不多时就能显著增强聚丙烯的韧性和冲击强度。
作为一种优选的实施方案，所述碳酸钙为超细碳酸钙，所述碳酸钙的粒径大小为6000-8000目。本发明中碳酸钙优选为超细碳酸钙，碳酸钙的添加进一步提高了聚丙烯材料的尺寸稳定性，使所得聚丙烯材料能够满足空调室外机外壳的装配要求，并且还降低了空调室外机外壳的成本；另外，该超细碳酸钙进一步优选为改性超细碳酸钙，该改性超细碳酸钙是采用阴离子表面活性剂进行湿法改性处理后的高目数碳酸钙，这类阴离子表面活性剂为脂肪酸及其盐，例如：硬脂酸钠、硬脂酸、油酸钠、十二烷基苯磺酸钠中的任意一种或几种；由于碳酸钙表面分布着大量亲水性的羟基，呈现较强的碱性，这类脂肪酸及其盐类阴离子表面活性剂中的羧基(RCOO-)与碳酸钙浆液中的Ca2+、CaHCO3 +、CaOH+等离子反应生成脂肪酸钙沉淀物，包覆在碳酸钙粒子表面，脂肪酸钙中的羟基使碳酸钙的表面性质由亲水变成亲油；这种经过改性后的超细碳酸钙与聚丙烯有较好的相容性，并且选用的碳酸钙目数较大，不仅可以增加聚丙烯材料的强度和模量也可以一定程度上增加材料的韧性和冲击强度。
作为一种优选的实施方案，所述耐候剂为光稳定剂，所述耐候剂为UV234、UV326、UV327、UV3529、UV2908、UV3808中的任意一种或几种。由于空调室外机的外壳常年暴露在烈日、风水和严寒交替的环境中，通过光稳定剂、热稳定剂、紫外线吸收剂的添加可以降低聚丙烯材料在室外因光照、冷热、风雨、细菌等造成的综合破坏，这些光稳定剂、热稳定剂和紫外线吸收剂性能优异，抵抗环境的影响能力强，很好的保护了空调室外机的外壳，延长了空调室外机的外壳的使用寿命。本发明的耐候剂优选光稳定剂，特别是以紫外线吸收剂为主，优选以UV234和UV3529、UV234和UV3808、UV2908和UV3529、UV2908和UV3808四种形式复配使用，光稳定剂能有效地吸收波长为290-410nm的紫外线，而很少吸收可见光，其中，UV234的吸收波段为290-390nm，UV326的吸收波段为320-380nm，UV327的吸收波段为330-400nm，UV3529的吸收波段为350-410nm，UV2908的吸收波段为290-390nm，UV3808的吸收波段为330-410nm，本身具有良好的热稳定性和光稳定性，本发明所选的光稳定剂有效防止和阻缓光老化，并且通过两种以上有不同作用机理的光稳定剂复配，对不同波段紫外线进行吸收，进而起到单一光稳定剂所无法达到的最佳效果。
作为一种优选的实施方案，所述抗氧剂为抗氧剂1010、抗氧剂168、抗氧剂1076、抗氧剂ps802中的任意一种或几种，所述分散剂为EBS、硬脂酸钙、氧化PE蜡中的任意一种或几种，所述偶联剂为钛酸酯类偶联剂或硅烷类偶联剂，所述偶联剂为FD-6001、XY-035、7026中的任意一种或几种。本发明的抗氧剂、分散剂和偶联剂价廉易得，来源广，使用效果好。本发明所选的抗氧剂，不挥发，不污染，与聚丙烯相容性好，并且相互之间具有协同作用，能有效防止生产过程中的黄变及凝胶的产生；偶联剂可以改善聚丙烯和无机填充的相容性，减少填充的流失，本发明所选用的偶联剂可以一定程度上改善聚丙烯的耐候性和抗老化性能。
本发明的一种空调室外机用高强度高冲击耐候聚丙烯材料的制备方法，其主要是通过以下技术方案加以实现的：包括以下步骤：1)取共聚聚丙烯和均聚聚丙烯，混合，加入偶联剂，混合均匀，得混合初料；2)取POE、马来酸酐接枝聚丙烯、碳酸钙、成核剂、抗氧剂、分散剂和耐候剂，混合，组成助剂包；3)将步骤2)所得助剂包添加到步骤1)所得混合初料中，混合均匀，添加到双螺杆挤出机中，挤出机各区温度为：一区140-160℃，二区160-200℃，三区190-210℃，四区190-210℃，五区200-220℃，六区200-220℃，七区200-220℃，八区200-215℃，九区200-215℃，十区210-230℃，冷却，造粒，得聚丙烯复合材料。
本发明的高强度高冲击耐候聚丙烯材料通过熔融共混、共聚、填料增强等手段调节了聚丙烯材料的化学结构，并通过控制螺杆组合和挤出工艺，使聚丙烯原料与填料、助剂等进行了有效的剪切、啮合和分散，保证了耐候剂、成核剂、分散剂、碳酸钙等在聚丙烯原料中的良好分散，从而达到了提高聚丙烯材料的拉伸强度、冲击强度和改善其耐候性及尺寸稳定的效果，得到了一种空调室外机用耐候高强度高冲击聚丙烯材料；本发明的聚丙烯材料不仅具有良好的耐候性能，适合室外作业；从力学性能上进行控制，达到了空调外壳的装配要求；而且在降低生产成本的同时，还改善了产品的尺寸稳定性。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明采用POE增强聚丙烯材料的冲击强度和韧性，添加成核剂提高聚丙烯材料的强度，碳酸钙的添加进一步提高了聚丙烯材料的尺寸稳定性并且还降低了成本，偶联剂将碳酸钙与两种聚丙烯原材料结合起来使其之间具有良好的相容性，耐候剂和抗氧剂的添加减小了聚丙烯材料在室外因光照、冷热、风雨、细菌等造成的综合破坏；本发明通过熔融共混、共聚、填料增强等手段调节了聚丙烯材料的化学结构，并通过控制螺杆组合和挤出工艺，保证了耐候剂、成核剂、分散剂、碳酸钙等在聚丙烯原料中的良好分散，从而达到了提高聚丙烯材料的拉伸强度、冲击强度和改善其耐候性及尺寸稳定的效果。本发明的聚丙烯材料不仅具有良好的耐候性能，适合室外作业；从力学性能上进行控制，达到了空调外壳的装配要求；而且在降低生产成本的同时，还改善了产品的尺寸稳定性。
具体实施方式
下面将结合本发明的具体实施例对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明的一种空调室外机用高强度高冲击耐候聚丙烯材料，包括以下重量份的原料：共聚聚丙烯55-77份，均聚聚丙烯8-40份，POE 5-10份，马来酸酐接枝聚丙烯2-10份，碳酸钙10-15份，成核剂0.2-0.4份，抗氧剂0.2-0.6份，偶联剂0.2-0.6份，分散剂0.5-1.2份，耐候剂0.2-0.6份。
优选地，所述成核剂为α成核剂和β成核剂组成的复合成核剂。
进一步地，所述α成核剂和所述β成核剂的重量比为1:1-3:2。
具体地，所述α成核剂为山梨醇类成核剂、芳基磷酸酯盐类成核剂、取代苯甲酸铝盐类成核剂中的任意一种或几种；所述β成核剂为羧酸金属盐类β晶成核剂、取代芳酰胺型β成核剂中的任意一种或几种。
更具体地，所述α成核剂为S20、HBP-32、sandostab 4030、HB2002中的任意一种或几种；所述β成核剂为PA-03、HHPA-Ba、TMB-5、WBG中的任意一种或几种。
再优选地，所述POE的熔融指数为3-5g/10min，所述POE的门尼粘度ML(1+4)121℃为8-20。
再进一步地，所述碳酸钙为超细碳酸钙，所述碳酸钙的粒径大小为6000-8000目。
更优选地，所述耐候剂为光稳定剂，所述耐候剂为UV234、UV326、UV327、UV3529、UV2908、UV3808中的任意一种或几种。
更进一步地，所述抗氧剂为抗氧剂1010、抗氧剂168、抗氧剂1076、抗氧剂ps802中的任意一种或几种，所述分散剂为EBS、硬脂酸钙、氧化PE蜡中的任意一种或几种，所述偶联剂为钛酸酯类偶联剂或硅烷类偶联剂，所述偶联剂为FD-6001、XY-035、7026中的任意一种或几种。
本发明的一种空调室外机用高强度高冲击耐候聚丙烯材料的制备方法，包括以下步骤：
1)取共聚聚丙烯和均聚聚丙烯，混合，加入偶联剂，混合均匀，得混合初料；
2)取POE、马来酸酐接枝聚丙烯、碳酸钙、成核剂、抗氧剂、分散剂和耐候剂，混合，组成助剂包；
3)将步骤2)所得助剂包添加到步骤1)所得混合初料中，混合均匀，添加到双螺杆挤出机中，挤出机各区温度为：一区140-160℃，二区160-200℃，三区190-210℃，四区190-210℃，五区200-220℃，六区200-220℃，七区200-220℃，八区200-215℃，九区200-215℃，十区210-230℃，冷却，造粒，得聚丙烯复合材料。
实施例一
本发明的一种空调室外机用高强度高冲击耐候聚丙烯材料的制备方法，包括以下步骤：
1)按照以下重量份称取原料：共聚聚丙烯55份，均聚聚丙烯28份，POE 7份，马来酸酐接枝聚丙烯2份，碳酸钙10份，成核剂0.3份，抗氧剂1010 0.3份、抗氧剂ps802 0.2份，偶联剂0.3份，分散剂1.0份，耐候剂0.2份；
2)取共聚聚丙烯和均聚聚丙烯，加入到高速混合机中混料，添加偶联剂进行初混，混合均匀，得混合初料；
3)取POE、马来酸酐接枝聚丙烯、碳酸钙、成核剂、抗氧剂、分散剂和耐候剂，混合，组成助剂包；
4)将上述步骤3)所得助剂包添加到上述步骤2)所得混合初料中，混合均匀，添加到双螺杆挤出机中，挤出机各区温度为：一区150℃，二区180℃，三区200℃，四区200℃，五区210℃，六区210℃，七区210℃，八区200℃，九区200℃，十区210℃，冷却，造粒，得聚丙烯复合材料。
实施例二
本发明的一种空调室外机用高强度高冲击耐候聚丙烯材料的制备方法，包括以下步骤：
1)按照以下重量份称取原料：共聚聚丙烯55份，均聚聚丙烯30份，熔融指数为3g/10min的POE 5份，马来酸酐接枝聚丙烯5份，硬脂酸改性后的7000目碳酸钙10份，α成核剂和所述β成核剂按照重量比为1:1组成的复合成核剂0.2份，抗氧剂1010 0.25份、抗氧剂1680.2份，偶联剂0.3份，分散剂1.0份，耐候剂0.2份；
2)取共聚聚丙烯和均聚聚丙烯，加入到高速混合机中混料，添加偶联剂进行初混，混合均匀，得混合初料；
3)取POE、马来酸酐接枝聚丙烯、碳酸钙、复合成核剂、复合抗氧剂、分散剂和耐候剂，混合，组成助剂包；
4)将上述步骤3)所得助剂包添加到上述步骤2)所得混合初料中，共混，混合均匀，添加到双螺杆挤出机中，熔融挤出，挤出机各区温度为：一区150℃，二区180℃，三区200℃，四区200℃，五区210℃，六区210℃，七区210℃，八区200℃，九区200℃，十区210℃，挤出料条经过水槽冷却至室温后，切粒机造粒，得聚丙烯复合材料。
实施例三
本发明的一种空调室外机用高强度高冲击耐候聚丙烯材料的制备方法，包括以下步骤：
1)按照以下重量份称取原料：共聚聚丙烯60份，均聚聚丙烯30份，熔融指数为5g/10min的POE 8份，马来酸酐接枝聚丙烯3份，8000目碳酸钙10份，α成核剂HBP-32和β成核剂TMB-5按照重量比为3:2组成的复合成核剂0.25份，抗氧剂1076 0.2份、抗氧剂ps802 0.2份，偶联剂0.3份，分散剂1.0份，UV234和UV3808组成的复合耐候剂0.2份；
2)取共聚聚丙烯和均聚聚丙烯，加入到高速混合机中混料，添加偶联剂进行初混，混合均匀，得混合初料；
3)取POE、马来酸酐接枝聚丙烯、碳酸钙、复合成核剂、复合抗氧剂、分散剂和复合耐候剂，混合，组成助剂包；
4)将上述步骤3)所得助剂包添加到上述步骤2)所得混合初料中，共混，混合均匀，添加到双螺杆挤出机中，熔融挤出，挤出机各区温度为：一区150℃，二区180℃，三区200℃，四区200℃，五区210℃，六区210℃，七区210℃，八区200℃，九区200℃，十区210℃，挤出料条经过水槽冷却至室温后，切粒机造粒，得聚丙烯复合材料。
实施例四
本发明的一种空调室外机用高强度高冲击耐候聚丙烯材料的制备方法，包括以下步骤：
1)按照以下重量份称取原料：共聚聚丙烯77份，均聚聚丙烯8份，POE 10份，马来酸酐接枝聚丙烯5份，6000目碳酸钙15份，成核剂HB2002 0.4份，抗氧剂1076 0.2份，硅烷类偶联剂0.6份，分散剂氧化PE蜡0.5份，耐候剂UV234 0.6份；
2)取共聚聚丙烯和均聚聚丙烯，加入到高速混合机中混料，添加硅烷类偶联剂进行初混，混合均匀，得混合初料；
3)取POE、马来酸酐接枝聚丙烯、碳酸钙、成核剂HB2002、抗氧剂1076、分散剂氧化PE蜡和耐候剂UV234，混合，组成助剂包；
4)将上述步骤3)所得助剂包添加到上述步骤2)所得混合初料中，共混，混合均匀，添加到双螺杆挤出机中，熔融挤出，挤出机各区温度为：一区140℃，二区160℃，三区190℃，四区190℃，五区200℃，六区200℃，七区200℃，八区210℃，九区210℃，十区220℃，挤出料条经过水槽冷却至室温后，切粒机造粒，得聚丙烯复合材料。
实施例五
本发明的一种空调室外机用高强度高冲击耐候聚丙烯材料的制备方法，包括以下步骤：
1)按照以下重量份称取原料：共聚聚丙烯70份，均聚聚丙烯40份，POE 9份，马来酸酐接枝聚丙烯10份，7000目碳酸钙13份，山梨醇类成核剂和取代芳酰胺型β成核剂组成的复合成核剂0.3份，抗氧剂168 0.6份，钛酸酯类偶联剂0.2份，分散剂硬脂酸钙1.2份，耐候剂UV3529和耐候剂U2908组成的复合耐候剂0.5份；
2)取共聚聚丙烯和均聚聚丙烯，加入到高速混合机中混料，添加钛酸酯类偶联剂进行初混，混合均匀，得混合初料；
3)取POE、马来酸酐接枝聚丙烯、碳酸钙、复合成核剂、抗氧剂168、分散剂硬脂酸钙和复合耐候剂，混合，组成助剂包；
4)将上述步骤3)所得助剂包添加到上述步骤2)所得混合初料中，共混，混合均匀，添加到双螺杆挤出机中，熔融挤出，挤出机各区温度为：一区160℃，二区200℃，三区210℃，四区210℃，五区220℃，六区220℃，七区220℃，八区215℃，九区215℃，十区230℃，挤出料条经过水槽冷却至室温后，切粒机造粒，得聚丙烯复合材料。
将实施例一至实施例五所得的空调室外机用高强度高冲击耐候聚丙烯材料和现有的市售改性聚丙烯复合材料(即对照样一)以及共聚聚丙烯和均聚聚丙烯原料分别进行性能测试实验，包括悬臂梁缺口冲击强度、拉伸强度、断裂伸长率、弯曲强度和弯曲模量，其中，悬臂梁缺口冲击强度参照GB/T1843规定的方法进行，拉伸强度参照GB/T1040规定的方法进行，断裂伸长率参照GB/T1040规定的方法进行，弯曲强度采用GB/T9341规定的方法进行，弯曲模量采用GB/T9341规定的方法进行，实验结果如表1所示。
表1不同聚丙烯材料性能测试结果
由表1可以看出，本发明所得的聚丙烯材料的悬臂梁缺口冲击强度均在16.3-28.5KJ/m2之间，这明显高于现有的改性聚丙烯复合材料即对照样一，也明显高于均聚聚丙烯和共聚聚丙烯两种原料；本发明所得的聚丙烯材料的拉伸强度在22.1-29.2MPa之间，这高于共聚聚丙烯原料，与现有的改性聚丙烯复合材料即对照样一相当，更加接近于均聚聚丙烯原料；本发明所得的聚丙烯材料的断裂伸长率在278-455％之间，这明显高于现有的改性聚丙烯复合材料即对照样一，也明显高于均聚聚丙烯和共聚聚丙烯两种原料；本发明所得的聚丙烯材料的弯曲强度在26.5-32.7MPa之间，这与现有的改性聚丙烯复合材料即对照样一、共聚聚丙烯以及均聚聚丙烯原料均非常接近；本发明所得的聚丙烯材料的弯曲模量为1594-1954MPa，这明显高于现有的改性聚丙烯复合材料即对照样一，也明显高于均聚聚丙烯和共聚聚丙烯两种原料；因此，本发明的聚丙烯材料具有很好的拉伸强度、冲击强度和尺寸稳定性，达到了空调外壳的装配要求。
将实施例一至实施例五所得的空调室外机用高强度高冲击耐候聚丙烯材料和现有的市售改性聚丙烯复合材料(即对照样一)分别在氙灯下老化2500小时进行氙灯老化实验，然后，再按照上述方法进行性能测试实验，其中，氙灯老化实验按照GB/T 16422.2规定的方法进行，实验结果如表2所示。
表2不同聚丙烯材料老化后的性能测试结果
由表2可以看出，本发明所得的聚丙烯材料在氙灯下老化2500小时后的悬臂梁缺口冲击强度均在13.7-23.4KJ/m2之间，这明显高于现有的改性聚丙烯复合材料即对照样一在氙灯下老化2500小时后的悬臂梁缺口冲击强度，也明显高于现有的改性聚丙烯复合材料即对照样一没有老化时的悬臂梁缺口冲击强度；本发明所得的聚丙烯材料在氙灯下老化2500小时后的拉伸强度在18.3-25.4MPa之间，这高于现有的改性聚丙烯复合材料即对照样一在氙灯下老化2500小时后的拉伸强度，与现有的改性聚丙烯复合材料即对照样一没有老化时的拉伸强度基本接近；本发明所得的聚丙烯材料在氙灯下老化2500小时后的断裂伸长率在214-325％之间，这高于现有的改性聚丙烯复合材料即对照样一在氙灯下老化2500小时后的断裂伸长率，也明显高于现有的改性聚丙烯复合材料即对照样一没有老化时的断裂伸长率；本发明所得的聚丙烯材料在氙灯下老化2500小时前后的色差在0.85-0.91之间，而现有的改性聚丙烯复合材料即对照样一在氙灯下老化2500小时后表面粉化，颜色不可测；因此，本发明的聚丙烯材料具有很好的耐候性能，能够抵抗光照、冷热、风雨、细菌等对其造成的综合破坏，适合室外作业，达到了空调外壳的耐候要求。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明采用POE增强聚丙烯材料的冲击强度和韧性，添加成核剂提高聚丙烯材料的强度，碳酸钙的添加进一步提高了聚丙烯材料的尺寸稳定性并且还降低了成本，偶联剂将碳酸钙与两种聚丙烯原材料结合起来使其之间具有良好的相容性，耐候剂和抗氧剂的添加减小了聚丙烯材料在室外因光照、冷热、风雨、细菌等造成的综合破坏；本发明通过熔融共混、共聚、填料增强等手段调节了聚丙烯材料的化学结构，并通过控制螺杆组合和挤出工艺，保证了耐候剂、成核剂、分散剂、碳酸钙等在聚丙烯原料中的良好分散，从而达到了提高聚丙烯材料的拉伸强度、冲击强度和改善其耐候性及尺寸稳定的效果。本发明的聚丙烯材料不仅具有良好的耐候性能，适合室外作业；从力学性能上进行控制，达到了空调外壳的装配要求；而且在降低生产成本的同时，还改善了产品的尺寸稳定性。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种空调室外机用高强度高冲击耐候聚丙烯材料，其特征在于：包括以下重量份的原料：
共聚聚丙烯55-77份，均聚聚丙烯8-40份，POE 5-10份，马来酸酐接枝聚丙烯2-10份，碳酸钙10-15份，成核剂0.2-0.4份，抗氧剂0.2-0.6份，偶联剂0.2-0.6份，分散剂0.5-1.2份，耐候剂0.2-0.6份。
2.根据权利要求1所述的空调室外机用高强度高冲击耐候聚丙烯材料，其特征在于：
所述成核剂为α成核剂和β成核剂组成的复合成核剂。
3.根据权利要求2所述的空调室外机用高强度高冲击耐候聚丙烯材料，其特征在于：
所述α成核剂和所述β成核剂的重量比为1:1-3:2。
4.根据权利要求2所述的空调室外机用高强度高冲击耐候聚丙烯材料，其特征在于：
所述α成核剂为山梨醇类成核剂、芳基磷酸酯盐类成核剂、取代苯甲酸铝盐类成核剂中的任意一种或几种；
所述β成核剂为羧酸金属盐类β晶成核剂、取代芳酰胺型β成核剂中的任意一种或几种。
5.根据权利要求2所述的空调室外机用高强度高冲击耐候聚丙烯材料，其特征在于：
所述α成核剂为S20、HBP-32、sandostab 4030、HB2002中的任意一种或几种；
所述β成核剂为PA-03、HHPA-Ba、TMB-5、WBG中的任意一种或几种。
6.根据权利要求1所述的空调室外机用高强度高冲击耐候聚丙烯材料，其特征在于：
所述POE的熔融指数为3-5g/10min，所述POE的门尼粘度ML(1+4)121℃为8-20。
7.根据权利要求1所述的空调室外机用高强度高冲击耐候聚丙烯材料，其特征在于：
所述碳酸钙为超细碳酸钙，所述碳酸钙的粒径大小为6000-8000目。
8.根据权利要求1所述的空调室外机用高强度高冲击耐候聚丙烯材料的制备方法，其特征在于：
所述耐候剂为光稳定剂，所述耐候剂为UV234、UV326、UV327、UV3529、UV2908、UV3808中的任意一种或几种。
9.根据权利要求1所述的空调室外机用高强度高冲击耐候聚丙烯材料的制备方法，其特征在于：
所述抗氧剂为抗氧剂1010、抗氧剂168、抗氧剂1076、抗氧剂ps802中的任意一种或几种，所述分散剂为EBS、硬脂酸钙、氧化PE蜡中的任意一种或几种，所述偶联剂为钛酸酯类偶联剂或硅烷类偶联剂，所述偶联剂为FD-6001、XY-035、7026中的任意一种或几种。
10.根据权利要求1-9中任意一项所述的空调室外机用高强度高冲击耐候聚丙烯材料的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
1)取共聚聚丙烯和均聚聚丙烯，混合，加入偶联剂，混合均匀，得混合初料；
2)取POE、马来酸酐接枝聚丙烯、碳酸钙、成核剂、抗氧剂、分散剂和耐候剂，混合，组成助剂包；
3)将步骤2)所得助剂包添加到步骤1)所得混合初料中，混合均匀，添加到双螺杆挤出机中，挤出机各区温度为：一区140-160℃，二区160-200℃，三区190-210℃，四区190-210℃，五区200-220℃，六区200-220℃，七区200-220℃，八区200-215℃，九区200-215℃，十区210-230℃，冷却，造粒，得聚丙烯材料。
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