專利名稱：一種β晶型的無規共聚聚丙烯管材料的專用助劑SYNOX M4229及其應用的制作方法
技術領域：
本發明涉及材料領域，具體涉及一種β晶型無規共聚聚丙烯管材料的專用助劑及其應用。
背景技術：
等規聚丙烯的晶型結構可形成α、β、Υ、δ和擬六方態等五種。其中，α晶型為單斜晶型，最為穩定，目前商品化的聚丙烯中主要為此類晶型，但其韌性較差，這也是通常PP抗沖擊性能差的原因。β晶型為六方晶系，具有良好的抗沖擊性能和高的熱變形溫度，恰好彌補了 α晶系的缺點。所以提高了聚丙烯中β晶型的含量，大大改善聚丙烯的性能。現階段常用的聚丙烯管材有嵌段共聚聚丙烯(PP-B)和無規共聚聚丙烯(PP-R)。其中PP-B管具有較好的聚韌性，特別是在低溫下抗沖擊性能優良。但高溫抗蠕變性能差。PP-R管具有沖擊韌性高，脆化溫度低等特點。但其因為在高溫(95°C)時熱膨脹系數較大，缺口沖擊強度不高，在100°C以內的溫度和較低的工作壓力條件下即產生非常明顯的蠕變現象，抗紫外線性能差，其成型加工性、剛性和耐熱性均需改進。以上所說的聚丙烯管材皆為α晶型，抗沖擊性能差。而β晶型的聚丙烯管材正好能彌補α晶型管材的缺陷。生成β晶型聚丙烯的方法主要有⑴溫度梯度；(2)高剪切誘導取向；(3)選擇合適的熔融及結晶溫度；(4)添加β成核劑。目前來說，添加β成核劑是獲得β晶型的最有效的手段。ΕΡ1260545公開了一種β成核的聚丙烯的管材。這些管材具有良好的抗沖擊性能，但剛性過低。CN102226028A公開了其制得的冷熱水管材最高使用溫度高達95°C，耐壓強度、熱變形溫度、維卡軟化點均較高，具有較好的自潔功能和抗菌效果。但助劑制備工藝復雜。
發明內容
本發明的目的是提供一類制備β晶型無規共聚聚丙烯管材的專用助劑及其應用。在制備β晶型無規共聚聚丙烯管材專用料中，只需加入少量助劑就可生成大量β晶型，從而使產品的熱變形溫度，抗沖擊性能等得到提高，彌補了平時所用無規共聚聚丙烯管材耐高溫性能，抗沖擊性差等的缺陷。再者，傳統的管材料擠出工藝中，需要加入多種抗氧劑和其他一些輔助功能的添加劑來達到生產符合規定的管材料的目的。但這些添加劑，往往很難在各個方面都達到滿意的效果。而在管材專用料加工過程中，只需加入此一種助劑就可起到多種助劑的作用效果，大大節約了生產管理成本，便于實現工業化生產。本發明的目的是通過以下技術方案予以實現一種β晶型的無規共聚聚丙烯管材料的專用助劑SYNOX Μ4229，其特征在于按重量份計由如下體系配制而成耐老化助劑50-85份，加工助劑5-20份，β成核劑15-50份；其中耐老化助劑為受阻酚類抗氧劑、氧化胺類抗氧劑、亞磷酸酯類抗氧劑與受阻胺類穩定劑按照質量比I : O 2 O. 3 2. 5 O O. 3配制而成；加工助劑為吸酸劑與潤滑劑按照質量比I : O. 2 I. 5配制而成；β成核劑為酰胺化合物中的任意一種或兩種的混合物；所述酰胺化合物的結構通式為以下三種中的任意一種
權利要求
1.一種β晶型的無規共聚聚丙烯管材料的專用助劑SYNOX Μ4229，其特征在于按重量份計由如下體系配制而成耐老化助劑50-85份，加工助劑5-20份，β成核劑15-50份； 其中耐老化助劑為受阻酚類抗氧劑、氧化胺類抗氧劑、亞磷酸酯類抗氧劑與受阻胺類穩定劑按照質量比I : O 2 O. 3 2. 5 O O. 3配制而成； 加工助劑為吸酸劑與潤滑劑按照質量比I : O. 2 I. 5配制而成； β成核劑為酰胺化合物中的任意一種或兩種的混合物。
2.根據權利要求I所述的一種β晶型的無規共聚聚丙烯管材料的專用助劑SYNOXΜ4229，其特征在于所述β成核劑的結構通式為以下三種中的任意一種O OOOK人人Z ΛX Λ1)2) R2\n,\r3HHHHI, H 3) R2 NR3 通式中=R1為C2-C6飽和脂肪燒基、C2-C6不飽和脂肪燒基、CO-或 O-；、、 R2和R3彼此相同或不同，為^^3-^3^00
3.根據權利要求2所述的一種β晶型的無規共聚聚丙烯管材料的專用助劑SYNOX皿4229，其特征在于所述3成核劑為1& -二環己基-2，6-萘二甲酰胺、N，N' - 二環己基對苯二甲酰胺、N，N' - 二苯基己二酰二胺、N，N' -二環己胺基己二酰胺、N，N' -二苯基對苯二甲酰胺、N，N’ - 二環己基羰基對苯二胺、N，N’ - 二苯甲酰基-1，5-二氨基萘、N，N’ - 二苯甲酰基-1，4- 二氨基環己烷、N，N’ - 二環己烷羰基-1，4- 二氨基環己烷或N-環己基-4-(N-環己基羰基氨基)苯甲酰胺。
4.根據權利要求2所述的一種β晶型的無規共聚聚丙烯管材料的專用助劑SYNOXΜ4229，其特征在于所述受阻酚類抗氧劑為I，3，5-三甲基-2，4，6-三(3，5- 二叔丁基-4-羥基芐基)苯、3-(1，1_二甲基乙基)-β-[3-(1，1-二甲基乙基)-4-羥苯基]-4-羥基-β-甲基苯甲酸-I, 2_亞乙基酷、1,3, 5_ 二(3, 5_ 二叔丁基_4_輕基節基)異氛尿酸、1，3, 5-二(3, 5-二叔丁基-4-輕基苯基丙酸氧基乙基)異氰尿酸酯、1，3, 5-二(4-叔丁基-3-輕基-2，6- 二甲基芐基)-1，3，5-三嗪-2，4，6- (1Η，3Η，5Η)-三酮中的任意一種或兩種的混合物。
5.根據權利要求2所述的一種β晶型的無規共聚聚丙烯管材料的專用助劑SYNOXΜ4229，其特征在于所述氧化胺類抗氧劑的結構式為
6.根據權利要求2所述的一種P晶型的無規共聚聚丙烯管材料的專用助劑SYNOXM4229，其特征在于所述亞磷酸酯類抗氧劑為3，9- 二(2，4- 二枯基苯氧基)-2，4，8，10-四氧雜-3，9-二磷雜螺[5. 5]十一烷、雙(2，4-二叔丁基苯酚)季戊四醇二亞磷酸酯、雙(2，6-二叔丁基-4-甲基苯基)季戊四醇二磷酸酯、4，4' _[1，1'-聯苯基]亞基二膦酸-四[2，4-二叔丁苯基]酯、3，9-二(十八氧(烷)基)_2，4，8，10-四氧雜-3，9-二磷螺[5,5]i^一烷中的任意一種或兩種的混合物。
7.根據權利要求2所述的一種P晶型的無規共聚聚丙烯管材料的專用助劑SYNOXM4229，其特征在于所述的受阻胺類穩定劑為雙(2，2，6，6_四甲基-4-哌啶基)癸二酸酯、聚丁二酸(4-羥基-2，2，6，6-四甲基-I-哌啶乙醇)酯、聚{[6-[(1，1，3，3_四甲基丁基)氛基]]_1，3,5_ 二嚷-2,4-[(2,2,6,6,-四甲基_喊唳基)亞氛基]-1，6-己二撐[(2,2,6，6-四甲基-4-哌啶基)亞氨基]}中的任意一種或兩種的混合物。
8.根據權利要求2所述的一種P晶型的無規共聚聚丙烯管材料的專用助劑SYNOXM4229，其特征在于所述吸酸劑為硬脂酸鈣、硬脂酸鋅或合成水滑石。
9.根據權利要求2所述的一種P晶型的無規共聚聚丙烯管材料的專用助劑SYNOXM4229，其特征在于所述潤滑劑為低分子聚乙烯蠟、低分子聚丙烯蠟或單硬脂酸甘油酯。
10.如權利要求I 9任意一項權利要求所述的一種P晶型的無規共聚聚丙烯管材料的專用助劑SYNOX M4229的應用，其特征在于所述專用助劑SYN0XM4229的用量按質量百分數計為聚丙烯基礎樹脂用量的0. 5% -2%。
全文摘要
本發明公開了一種β晶型的無規共聚聚丙烯管材料的專用助劑SYNOX M4229及其應用，所述專用助劑按重量份計由如下體系加工而成耐老化助劑50-85份，加工助劑5-20份，β成核劑15-50份；其中耐老化助劑為受阻酚類抗氧劑、氧化胺類抗氧劑、亞磷酸酯類抗氧劑與受阻胺類穩定劑按照質量比1∶0～2∶0.3～2.5∶0～0.3配制而成；加工助劑為吸酸劑與潤滑劑按照質量比1∶0.2～1.5配制而成；β成核劑為酰胺化合物中的任意一種或兩種的混合物。本發明的專用助劑提高了管材料的熱變形溫度、抗沖擊性能、使用壽命和耐老化程度，管材料的β結晶含量均在70％以上，管材料的氧化誘導期在90min以上。
文檔編號C08K5/524GK102634119SQ20121011804
公開日2012年8月15日 申請日期2012年4月19日 優先權日2012年4月19日
發明者任國輝, 任春江 申請人:大連興輝化工有限公司