本發明屬于高分子材料，具體涉及一種戶外耐老化pp板及其制備方法。

背景技術：

1、pp板又稱聚丙烯板，是目前最符合環保要求的工程熱塑性塑料之一，以其優異的耐化學腐蝕性、耐熱性及耐沖擊性的特性，廣泛用于食品包裝、醫療器械、家居用品等多個領域。

2、然而，隨著現代生活品質的提升，塑料的環保與安全性問題日益受到關注，傳統pp制品在長期戶外使用過程中，容易受到紫外線的強烈輻射，導致分子結構受損，導致材料進一步老化；另外，pp材料來源于石化材料，由碳氫元素組成，具有易燃性，很容易被點燃造成火災，這些問題都限制了pp材料更廣泛和更深的應用。因此，研發具有優異性能的一種戶外耐老化pp板，具有重要的實際意義和應用價值。

技術實現思路

1、為了解決上述技術問題，本發明提供一種戶外耐老化pp板及其制備方法。

2、本發明的目的可以通過以下技術方案實現：

3、一種戶外耐老化pp板，包括以下重量份的原料：pp樹脂40-80份、玻璃纖維10-20份、抗老化改性劑1-5份、改性阻燃劑0.2-3份、潤滑劑0.1-1份、抗氧劑0.1-0.5份；

4、所述的潤滑劑為乙撐雙硬脂酸酰胺；

5、所述的抗氧劑為抗氧劑1098。

6、所述抗老化改性劑由以下方法制備：

7、步驟a1：將馬來酸酐、甲苯和間氯苯胺混合，攪拌反應30min，再加入四氫呋喃，冰水浴中持續攪拌5min后，加入三乙胺混合，反應10min，洗滌、過濾，旋蒸，再加入丁基三甲氧基硅烷和乙醇-水混合溶液，35℃反應5h，洗滌，真空干燥，制得化合物；

8、進一步地，馬來酸酐、甲苯、間氯苯胺、四氫呋喃、三乙胺、丁基三甲氧基硅烷、乙醇-水混合溶液的用量比為3.67-4.9g：30-40ml：4.8-6.4g：10ml：1.12-2.58g：2.23-2.97g：150ml，乙醇-水混合溶液的乙醇和水體積比4:1；

9、先利用馬來酸酐與間氯苯胺的氨基反應，再利用丁基三甲氧基硅烷水解的硅羥基和間氯苯胺的氯原子反應，生成化合物；

10、步驟a2：將羥苯甲酮、三乙胺和四氫呋喃混合均勻，再在冰浴下滴加丙烯酰氯，滴加時間為1-2h，冰浴下反應5h，反應結束后在冰水中沉淀，洗滌，真空干燥，制得預產物；

11、進一步地，羥苯甲酮、三乙胺、四氫呋喃、丙烯酰氯的用量比為6.31-8.41g：1.7-3.5ml：20-30ml：3.40-4.53g；

12、其次，再利用羥苯甲酮的羥基和丙烯酰氯的酰氯反應，生成預產物；

13、步驟a3：將化合物在二甲苯中分散均勻，再加入預產物攪拌均勻，在氮氣保護下，加熱至90℃反應4.5h，減壓蒸餾，降溫，洗滌、過濾，真空干燥，制得抗老化改性劑；

14、進一步地，化合物、二甲苯、預產物的用量比為0.01-0.02mol：70ml：0.01-0.02mol；

15、最后，利用預產物和化合物的碳碳雙鍵共聚，合成抗老化改性劑。

16、所述改性阻燃劑由以下方法制備：

17、步驟b1：將9，10-二氫-9-氧雜-10-磷雜菲-10-氧化物、n，n-二甲基甲酰胺和4-乙烯苯胺混合，150℃攪拌9h，過濾、洗滌，60℃下真空烘干24h，制得中間體；

18、進一步地，9，10-二氫-9-氧雜-10-磷雜菲-10-氧化物、n，n-二甲基甲酰胺、4-乙烯苯胺的用量比為0.05-0.1mol：30-50ml：5.96-11.92g；

19、先利用4-乙烯苯胺的碳碳雙鍵和9，10-二氫-9-氧雜-10-磷雜菲-10-氧化物反應，形成中間體；

20、步驟b2：將苯硼酸、中間體和去離子水混合，在90℃下攪拌回流4h，將溫度降至40℃，繼續攪拌3h，自然冷卻至室溫，過濾，洗滌、干燥，再放入球磨機中磨5min，用80目篩板過篩，制得改性阻燃劑；

21、進一步地，苯硼酸、中間體、去離子水的用量比為3.05-6.1g：0.05-0.1mol：150-300ml；

22、最后，利用中間體的氨基和苯硼酸的羥基反應，生成改性阻燃劑。

23、一種戶外耐老化pp板的制備方法，具體包括如下步驟：

24、s1、將pp樹脂與玻璃纖維混合攪拌，制得預混合物料；

25、s2、將抗老化改性劑、改性阻燃劑、潤滑劑和抗氧劑加入預混合物料中混合均勻，攪拌15-30min，70-80℃干燥2-3h，制得混合基礎料；

26、s3、將混合基礎料置于200-280℃雙螺桿擠出機中擠出造粒，螺桿轉速控制450-500r/min，經注塑機注塑，冷卻成型，制得戶外耐老化pp板。

27、本發明的有益效果：

28、本發明的戶外耐老化pp板不僅擁有良好的耐老化性能，有效延長材料的使用壽命，還具有優異的阻燃效果。

29、本發明制得的抗老化改性劑，以其大分子聚合物的優勢，展現出超越傳統小分子抗老化劑的性能。改性防老化劑中的羥苯甲酮能強效吸收紫外線，其羥基氫和羰基氧通過形成氫鍵構成螯合環，當紫外線照射時，分子發生熱振動，導致電子激發躍遷至高能級，再通過發射弱長波釋放能量，有效抵御高能紫外線，同時，羥苯甲酮的苯環和甲氧基結構，還能有效吸收紫外線，并轉化為無害的熱能，與丁基三甲氧基硅烷協同作用，保護材料不受紫外線損害；此外，馬來酰亞胺基團通過增強分子間作用力，提高材料的玻璃化溫度和熔點，增加分子鏈的剛性和耐熱性，減少高溫熱老化影響。

30、本發明制得的改性阻燃劑，通過硼和磷的協同作用，不僅提升了水解穩定性，還有效減少煙霧的產生，燃燒初期，硼系成分受熱脫水，加速成炭，形成玻璃狀保護層，阻止燃燒蔓延，其芳香硼酸基團受熱后形成硼氧網狀結構，高溫下進一步轉化為高穩定性的b-o-c炭層，同時，釋放不可燃氣體膨脹炭層，形成隔熱隔氧的屏障，顯著提升阻燃性能；另外，中間體中的磷氮阻燃劑9，10-二氫-9-氧雜-10-磷雜菲-10-氧化物，作為熱穩定性高的磷雜菲化合物，在燃燒時促進形成致密且連續的炭層，有效隔絕氧氣，阻斷熱量，抑制燃燒，與磷氧雙鍵協同阻燃，延長使用壽命；此外，本發明制得的改性阻燃劑無鹵素，有助于減少對環境的污染和生態系統的破壞，對人體健康無害，實現可持續性發展。

技術特征：

1.一種戶外耐老化pp板的制備方法，其特征在于，具體包括以下步驟：

2.根據權利要求1所述的一種戶外耐老化pp板的制備方法，其特征在于，步驟a1中馬來酸酐、甲苯、間氯苯胺、四氫呋喃、三乙胺、丁基三甲氧基硅烷、乙醇-水混合溶液的用量比為3.67-4.9g：30-40ml：4.8-6.4g：10ml：1.12-2.58g：2.23-2.97g：150ml，乙醇-水混合溶液的乙醇和水體積比4:1。

3.根據權利要求1所述的一種戶外耐老化pp板的制備方法，其特征在于，步驟a2中羥苯甲酮、三乙胺、四氫呋喃、丙烯酰氯的用量比為6.31-8.41g：1.7-3.5ml：20-30ml：3.40-4.53g。

4.根據權利要求1所述的一種戶外耐老化pp板的制備方法，其特征在于，步驟a3中化合物、二甲苯、預產物的用量比為0.01-0.02mol：70ml：0.01-0.02mol。

5.根據權利要求1所述的一種戶外耐老化pp板的制備方法，其特征在于，所述改性阻燃劑由以下方法制備：

6.根據權利要求5所述的一種戶外耐老化pp板的制備方法，其特征在于，步驟b1中9，10-二氫-9-氧雜-10-磷雜菲-10-氧化物、n，n-二甲基甲酰胺、4-乙烯苯胺的用量比為0.05-0.1mol：30-50ml：5.96-11.92g。

7.根據權利要求5所述的一種戶外耐老化pp板的制備方法，其特征在于，步驟b2中苯硼酸、中間體、去離子水的用量比為3.05-6.1g：0.05-0.1mol：150-300ml。

8.根據權利要求1所述的一種戶外耐老化pp板的制備方法，其特征在于，所述的潤滑劑是乙撐雙硬脂酸酰胺，抗氧劑是抗氧劑1098。

9.一種戶外耐老化pp板，其特征在于，根據權利要求1-8中任一項所述制備方法制備。

技術總結
本發明涉及一種戶外耐老化PP板及其制備方法，屬于高分子材料技術領域。該戶外耐老化PP板按照重量份計包括：PP樹脂40?80份、玻璃纖維10?20份、抗老化改性劑1?5份、改性阻燃劑0.2?3份、潤滑劑0.1?1份、抗氧劑0.1?0.5份；改性防老化劑中的羥苯甲酮吸收紫外線，紫外線照射時，發生熱振動，釋放能量，與丁基三甲氧基硅烷協同作用，保護材料不受紫外線損害，馬來酰亞胺基團提高玻璃化溫度和熔點，減少高溫熱老化影響；改性阻燃劑的硼磷協同作用，高溫形成B?O?C炭層，釋放阻燃氣體，與磷氧雙鍵協同阻燃，顯著提升阻燃性能；本發明制得的戶外耐老化PP板不僅具有優異的耐老化性能，還具有良好的阻燃效果。

技術研發人員：凌樂旭,葉會聰,張榮長,謝飛,穆得平,謝興云,梁建成
受保護的技術使用者：江西旭聯新材料有限責任公司
技術研發日：
技術公布日：2025/4/28