一种涂覆用树脂材料及其制备方法与流程

1.本发明涉及涂料技术领域，尤其涉及一种涂覆用树脂材料及其制备方法。


背景技术：

2.目前制冷行业的绝大部分制冷功能是压缩机与制冷剂配合，通过制冷剂的冷凝、蒸发实现放热、吸热从而进行热交换，其中传输制冷剂的管路绝大部分为紫铜管。首先，中国缺乏铜矿，作为铜的进口大国，势必在铜价飞涨的当下完全不具备铜管的成本优势；其次，铜本身的导热性极佳，因此铜管在蒸发器、冷凝器上的应用具有极佳的换热效果，但是在冷媒传输管路上，只会增加热损耗，降低换热效率，增加能耗；然后铜管作为冷媒传输管，通常是部分裸露在室外环境中，在环境多变的室外尤其在海边城市，铜管长时间使用通常会被腐蚀，实际表现为发黑或形成铜绿，最终造成冷媒泄漏制冷失效；最后铜管在实际安装过程中经常会遇到长度不够的现象，铜管通常的做法是钎焊加长，而焊接并不适用所有场合且焊接会造成一定的环境污染。
3.针对以上情况，市面上涌现出很多参差不齐的铜铝管，两端为铜中间为纯铝通过电阻焊的方式连接，并且在铜铝焊接部位及中间铝的位置增加上pe热缩套，pe热缩套的主要作用是保护铜铝焊接部位及纯铝，防止在复杂的自然环境中发生电化学腐蚀及氧化情况，但是目前的pe热缩套本身与管体并不是紧密贴合，且自身能承受的最高温度仅为100℃，因此无法满足行业内的使用要求。


技术实现要素：

4.本发明的主要目的是提供一种铝管外专用、具有超强抗剥离强度、耐高低温冲击、耐腐蚀、耐光老化，优秀的保温性能且节能环保的聚丙烯树脂材料，其抗剥离强度可到5n/mm(在高低温老化后不发生改变)，耐高温最高可达150℃，耐低温可达
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40℃，盐雾测试1000h连续喷雾不发生任何腐蚀，紫外光照射1000h不发生任何开裂，能量损耗相比铜管可降低20％。
5.为实现上述目的，本技术提供了一种涂覆用树脂材料，包括以下重量份计的原料：pp树脂100份，抗氧剂0.1份～0.5份，光稳定剂0.1份～0.5份，二氧化钛0.1份～1.0份，颜料0.1份～3.0份，二氧化硅0.1份～6.0份。
6.作为本技术进一步的改进，所述抗氧剂为抗氧剂th
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412s、抗氧剂1010、抗氧剂dstdp中的至少一种。
7.作为本技术进一步的改进，所述抗氧剂为抗氧化剂th
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412s、抗氧剂1010和抗氧剂dstdp按照重量份比例3:1:1复配而成。
8.作为本技术进一步的改进，所述光稳定剂为受阻胺类光稳定剂。
9.作为本技术进一步的改进，所述pp树脂为等规均聚pp和嵌段共聚pp的混合物。
10.作为本技术进一步的改进，所述等规均聚pp与所述嵌段共聚pp的重量份比例为1:1～1:4。
11.作为本技术进一步的改进，所述等规均聚pp与所述嵌段共聚pp的重量份比例为1:3。
12.作为本技术进一步的改进，所述二氧化钛为纳米级二氧化钛，所述纳米级二氧化钛的粒径为10nm～100nm。
13.作为本技术进一步的改进，所述二氧化硅为纳米级二氧化硅，所述纳米级二氧化硅的粒径为10nm～100nm。
14.为实现上述目的，本技术提供了一种上述所述的涂覆用树脂材料的制备方法，包括如下步骤：s1、按重量份配比称取pp树脂、抗氧剂、光稳定剂、二氧化钛、颜料和二氧化硅，充分混合；s2、将混合后的物料投入挤出机中熔融、挤出造粒；其中，混合后的物料进入挤出机时，依次经过第一段机筒区间、第二段机筒区间、第三段机筒区间和挤出模口分别进行熔融，第一段机筒区间的温度为170℃～190℃，第二段机筒区间的温度为190℃～210℃，第三段机筒区间的温度为200℃～230℃，挤出模口的温度为220℃～250℃，螺杆转速为300r/min～500r/min，熔体压力为3.0mpa～4.0mpa，真空度为
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0.08mpa～
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0.03mpa；s3、将步骤s2中的粒料放入烘箱中，烘干温度为80℃～90℃，时间为1h，得涂覆用树脂材料。
15.本技术的有益效果在于，提供了一种涂覆用树脂材料，以pp树脂为主要材料，通过添加二氧化钛，增加了pp本身拉伸强度、弯曲强度以及冲击强度，另外二氧化钛本身化学性质稳定、无毒且具有良好的耐热性，还可以屏蔽全波段的紫外光，增强抗老化、抗紫外的性能；通过添加二氧化硅，提升了pp树脂的熔点，增加热变形温度的同时，也提升了材料表面的硬度和耐热性能；通过添加抗氧剂，使得材料的耐热抗氧化能力显著提升，解决了材料在高温下不得已持久使用的根本问题；通过添加受阻胺类光稳定剂，使得材料耐光氧化性能、耐候性能得到提升；且本发明提出的pp树脂材料的制备工艺简单，无需添加额外设备，且成本较低。
具体实施方式
16.为使本技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本技术具体实施例对本技术技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例，不用来限制本发明的范围。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
17.本技术提供了一种涂覆用树脂材料，主要成份为pp树脂。为制备出具有适用于特定环境的制冷剂管路外用涂覆用树脂材料，在一些实施例中，所述pp树脂优选为等规均聚pp和嵌段共聚pp的混合物。优选的，所述嵌段共聚pp是丙烯聚合后通入10％的乙烯单体嵌段共聚制备而成。进一步优选的，所述等规均聚pp与所述嵌段共聚pp的重量份比例为1:1～1:4。更优选的，所述等规均聚pp与所述嵌段共聚pp的重量份比例为1:3。
18.本技术提供的涂覆用树脂材料中，还在pp树脂中加入了抗氧剂。抗氧剂可以防止某些聚合物加工过程中的热氧化降解，使其成型加工能顺利进行。为满足本技术中的传输制冷剂的管路同时满足耐高温和耐低温的应用场景，尤其管路中铜铝焊接部位及中间铝部位，在一些实施例中，所述抗氧剂可以为但不仅仅限于抗氧剂th
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412s、抗氧剂1010、抗氧剂dstdp中的至少一种。优选的，所述抗氧剂为抗氧剂th
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412s。更优选的，所述抗氧剂还可以优选为复配抗氧剂，具体的，所述复配抗氧剂为抗氧剂th
‑
412s、抗氧剂1010和抗氧剂dstdp
按照重量份比例3:1:1复配而成。本技术中，以重量份计的pp树脂原料100份为基准，所述抗氧剂的加入量以重量份计可以为0.1份～0.5份。优选的，所述抗氧剂的加入量以重量份计可以为0.3份～0.5份，具体的在本发明的实施例中，所述抗氧剂的加入量以重量份计可以为0.1份或0.3份或0.5份。
19.本技术中，还在pp树脂中加入了光稳定剂，所述光稳定剂可以为但不仅仅限于受阻胺类光稳定剂，受阻胺类光稳定剂具有高效的光稳定性能。本技术中，以重量份计的pp树脂原料100份为基准，所述光稳定剂的加入量以重量份计可以为0.1份～0.5份。优选的，所述光稳定剂的加入量以重量份计可以为0.3份～0.5份。具体的在本发明的实施例中，所述抗氧剂的加入量以重量份计可以为0.1份或0.3份或0.5份。
20.本技术中，还在pp树脂中加入了二氧化钛，增加了pp树脂本身的拉伸强度、弯曲强度以及冲击强度，还增强了pp树脂的抗老化、抗紫外的性能。所述二氧化钛的类型可以为但不仅仅限于金红石型二氧化钛。优选的，所述二氧化钛为纳米级二氧化钛。进一步优选的，所述纳米级二氧化钛的粒径为10nm～100nm。更优选的，所述纳米级二氧化钛的粒径优选为20nm～50nm。本技术中，以重量份计的pp树脂原料100份为基准，所述二氧化钛的加入量以重量份计可以为0.1份～1.0份。优选的，所述二氧化钛的加入量以重量份计可以为0.3份～0.8份。具体的在本发明的实施例中，所述二氧化钛的加入量以重量份计可以是0.1份或0.3份或0.8份。
21.本技术中，还在pp树脂中加入了二氧化硅，提升了pp树脂材料的抗老化性能，通过添加二氧化硅还提升了pp树脂的熔点，增加热变形温度的同时，也提升了材料表面的硬度和耐热性能。优选的，所述二氧化硅为纳米级二氧化硅。进一步优选的，所述纳米级二氧化硅的粒径为10nm～100nm。更优选的，所述纳米级二氧化硅的粒径进一步优选为20nm～35nm。本技术中，以重量份计的pp树脂原料100份为基准，所述二氧化硅的加入量以重量份计可以为0.1份～1.0份。优选的，所述二氧化硅的加入量以重量份计可以为0.5份～0.8份。具体的在本发明的实施例中，所述二氧化硅的加入量以重量份计可以是0.1份或0.5份或0.8份。
22.本技术中，为使涂覆用树脂材料具有各种适宜观赏的颜色，还在pp树脂中加入了颜料。本技术中，所述颜料可以为但不仅仅限于三氧化二铁。本技术中，以重量份计的pp树脂原料100份为基准，所述颜料的加入量以重量份计可以为0.1份～3.0份。优选的，所述颜料的加入量以重量份计可以为0.3份～0.5份。具体的在本发明的实施例中，所述颜料可以为0.3份或0.5份。
23.为了进一步说明本发明公开的技术方案，以下通过1
‑
9个实施案例以及1
‑
2对比例来做说明：
24.实施例1
25.称取以下重量份数的原料：pp树脂100份(等规均聚：嵌段共聚＝1:3)、抗氧剂th
‑
412s 0.1份、受阻胺类光稳定剂0.1份、二氧化钛0.1份、纳米二氧化硅0.1份、三氧化二铁0.3份，充分混合；将混合后的物料投入挤出机中熔融、挤出造粒，其中，混合后的物料进入挤出机时，依次经过第一段机筒区间、第二段机筒区间、第三段机筒区间和挤出模口分别进行熔融，第一段机筒区间的温度为170℃～190℃，第二段机筒区间的温度为190℃～210℃，第三段机筒区间的温度为200℃～230℃，挤出模口的温度为220℃～250℃，螺杆转速为
300r/min～500r/min，熔体压力为3.0mpa～4.0mpa，真空度为
‑
0.08mpa～
‑
0.03mpa；将上述步骤中的粒料放入烘箱中，烘干温度为80℃～90℃，时间为1h，得涂覆用树脂材料。
26.实施例2
27.称取以下重量份数的原料：pp树脂100份(等规均聚：嵌段共聚＝1:3)、抗氧剂th
‑
412s 0.3份、受阻胺类光稳定剂0.3份、二氧化钛0.1份、纳米二氧化硅0.1份、三氧化二铁0.3份，充分混合；将混合后的物料投入挤出机中熔融、挤出造粒，其中，混合后的物料进入挤出机时，依次经过第一段机筒区间、第二段机筒区间、第三段机筒区间和挤出模口分别进行熔融，第一段机筒区间的温度为170℃～190℃，第二段机筒区间的温度为190℃～210℃，第三段机筒区间的温度为200℃～230℃，挤出模口的温度为220℃～250℃，螺杆转速为300r/min～500r/min，熔体压力为3.0mpa～4.0mpa，真空度为
‑
0.08mpa～
‑
0.03mpa；将上述步骤中的粒料放入烘箱中，烘干温度为80℃～90℃，时间为1h，得涂覆用树脂材料。
28.实施例3
29.称取以下重量份数的原料：pp树脂100份(等规均聚：嵌段共聚＝1:3)、抗氧剂th
‑
412s 0.5份、受阻胺类光稳定剂0.5份、二氧化钛0.5份、纳米二氧化硅0.5份、三氧化二铁0.5份，充分混合；将混合后的物料投入挤出机中熔融、挤出造粒，其中，混合后的物料进入挤出机时，依次经过第一段机筒区间、第二段机筒区间、第三段机筒区间和挤出模口分别进行熔融，第一段机筒区间的温度为170℃～190℃，第二段机筒区间的温度为190℃～210℃，第三段机筒区间的温度为200℃～230℃，挤出模口的温度为220℃～250℃，螺杆转速为300r/min～500r/min，熔体压力为3.0mpa～4.0mpa，真空度为
‑
0.08mpa～
‑
0.03mpa；将上述步骤中的粒料放入烘箱中，烘干温度为80℃～90℃，时间为1h，得涂覆用树脂材料。
30.实施例4
31.称取以下重量份数的原料：pp树脂100份(等规均聚：嵌段共聚＝1:3)、抗氧剂th
‑
412s 0.3份、受阻胺类光稳定剂0.3份、二氧化钛0.3份、纳米二氧化硅0.5份、三氧化二铁0.5份，充分混合；将混合后的物料投入挤出机中熔融、挤出造粒，其中，混合后的物料进入挤出机时，依次经过第一段机筒区间、第二段机筒区间、第三段机筒区间和挤出模口分别进行熔融，第一段机筒区间的温度为170℃～190℃，第二段机筒区间的温度为190℃～210℃，第三段机筒区间的温度为200℃～230℃，挤出模口的温度为220℃～250℃，螺杆转速为300r/min～500r/min，熔体压力为3.0mpa～4.0mpa，真空度为
‑
0.08mpa～
‑
0.03mpa；将上述步骤中的粒料放入烘箱中，烘干温度为80℃～90℃，时间为1h，得涂覆用树脂材料。
32.实施例5
33.称取以下重量份数的原料：pp树脂100份(等规均聚：嵌段共聚＝1:3)、抗氧剂th
‑
412s 0.5份、受阻胺类光稳定剂0.5份、二氧化钛0.8份、纳米二氧化硅0.8份、三氧化二铁0.3份，充分混合；将混合后的物料投入挤出机中熔融、挤出造粒，其中，混合后的物料进入挤出机时，依次经过第一段机筒区间、第二段机筒区间、第三段机筒区间和挤出模口分别进行熔融，第一段机筒区间的温度为170℃～190℃，第二段机筒区间的温度为190℃～210℃，第三段机筒区间的温度为200℃～230℃，挤出模口的温度为220℃～250℃，螺杆转速为300r/min～500r/min，熔体压力为3.0mpa～4.0mpa，真空度为
‑
0.08mpa～
‑
0.03mpa；将上述步骤中的粒料放入烘箱中，烘干温度为80℃～90℃，时间为1h，得涂覆用树脂材料。
34.实施例6
35.称取以下重量份数的原料：pp树脂100份(等规均聚：嵌段共聚＝1:3)、抗氧剂1010 0.5份、受阻胺类光稳定剂0.5份、二氧化钛0.5份、纳米二氧化硅0.5份、三氧化二铁0.5份，充分混合；将混合后的物料投入挤出机中熔融、挤出造粒，其中，混合后的物料进入挤出机时，依次经过第一段机筒区间、第二段机筒区间、第三段机筒区间和挤出模口分别进行熔融，第一段机筒区间的温度为170℃～190℃，第二段机筒区间的温度为190℃～210℃，第三段机筒区间的温度为200℃～230℃，挤出模口的温度为220℃～250℃，螺杆转速为300r/min～500r/min，熔体压力为3.0mpa～4.0mpa，真空度为
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0.08mpa～
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0.03mpa；将上述步骤中的粒料放入烘箱中，烘干温度为80℃～90℃，时间为1h，得涂覆用树脂材料。
36.实施例7
37.称取以下重量份数的原料：pp树脂100份(等规均聚：嵌段共聚＝1:3)、抗氧剂dstdp 0.5份、受阻胺类光稳定剂0.5份、二氧化钛0.5份、纳米二氧化硅0.5份、三氧化二铁0.5份，充分混合；将混合后的物料投入挤出机中熔融、挤出造粒，其中，混合后的物料进入挤出机时，依次经过第一段机筒区间、第二段机筒区间、第三段机筒区间和挤出模口分别进行熔融，第一段机筒区间的温度为170℃～190℃，第二段机筒区间的温度为190℃～210℃，第三段机筒区间的温度为200℃～230℃，挤出模口的温度为220℃～250℃，螺杆转速为300r/min～500r/min，熔体压力为3.0mpa～4.0mpa，真空度为
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0.08mpa～
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0.03mpa；将上述步骤中的粒料放入烘箱中，烘干温度为80℃～90℃，时间为1h，得涂覆用树脂材料。
38.实施例8
39.称取以下重量份数的原料：pp树脂100份(等规均聚：嵌段共聚＝1:3)、抗氧剂0.5份、受阻胺类光稳定剂0.5份、二氧化钛0.5份、纳米二氧化硅0.5份、三氧化二铁0.5份，充分混合，其中：所述抗氧剂中抗氧剂1010与抗氧剂dstdp重量份数比为1∶1；将混合后的物料投入挤出机中熔融、挤出造粒，其中，混合后的物料进入挤出机时，依次经过第一段机筒区间、第二段机筒区间、第三段机筒区间和挤出模口分别进行熔融，第一段机筒区间的温度为170℃～190℃，第二段机筒区间的温度为190℃～210℃，第三段机筒区间的温度为200℃～230℃，挤出模口的温度为220℃～250℃，螺杆转速为300r/min～500r/min，熔体压力为3.0mpa～4.0mpa，真空度为
‑
0.08mpa～
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0.03mpa；将上述步骤中的粒料放入烘箱中，烘干温度为80℃～90℃，时间为1h，得涂覆用树脂材料。
40.实施例9
41.称取以下重量份数的原料：pp树脂100份(等规均聚：嵌段共聚＝1:3)、抗氧剂0.5份、受阻胺类光稳定剂0.5份、二氧化钛0.5份、纳米二氧化硅0.5份、三氧化二铁0.5份，充分混合，其中：所述抗氧剂中抗氧剂th
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412s、抗氧剂1010和抗氧剂dstdp的重量份数比为3：1：1；将混合后的物料投入挤出机中熔融、挤出造粒，其中，混合后的物料进入挤出机时，依次经过第一段机筒区间、第二段机筒区间、第三段机筒区间和挤出模口分别进行熔融，第一段机筒区间的温度为170℃～190℃，第二段机筒区间的温度为190℃～210℃，第三段机筒区间的温度为200℃～230℃，挤出模口的温度为220℃～250℃，螺杆转速为300r/min～500r/min，熔体压力为3.0mpa～4.0mpa，真空度为
‑
0.08mpa～
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0.03mpa；将上述步骤中的粒料放入烘箱中，烘干温度为80℃～90℃，时间为1h，得涂覆用树脂材料。
42.对比例1
43.称取以下重量份数的原料：pp树脂100份(等规均聚：嵌段共聚＝1:1)、抗氧剂th
‑
412s 0.1份、受阻胺类光稳定剂0.1份、二氧化钛0.1份、纳米二氧化硅0.1份、三氧化二铁0.3份，充分混合；将混合后的物料投入挤出机中熔融、挤出造粒，其中，混合后的物料进入挤出机时，依次经过第一段机筒区间、第二段机筒区间、第三段机筒区间和挤出模口分别进行熔融，第一段机筒区间的温度为170℃～190℃，第二段机筒区间的温度为190℃～210℃，第三段机筒区间的温度为200℃～230℃，挤出模口的温度为220℃～250℃，螺杆转速为300r/min～500r/min，熔体压力为3.0mpa～4.0mpa，真空度为
‑
0.08mpa～
‑
0.03mpa；将上述步骤中的粒料放入烘箱中，烘干温度为80℃～90℃，时间为1h，得涂覆用树脂材料。
44.对比例2
45.称取以下重量份数的原料：pp树脂100份(等规均聚：嵌段共聚＝1:4)、抗氧剂th
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412s 0.1份、受阻胺类光稳定剂0.1份、二氧化钛0.1份、纳米二氧化硅0.1份、三氧化二铁0.3份，充分混合；将混合后的物料投入挤出机中熔融、挤出造粒，其中，混合后的物料进入挤出机时，依次经过第一段机筒区间、第二段机筒区间、第三段机筒区间和挤出模口分别进行熔融，第一段机筒区间的温度为170℃～190℃，第二段机筒区间的温度为190℃～210℃，第三段机筒区间的温度为200℃～230℃，挤出模口的温度为220℃～250℃，螺杆转速为300r/min～500r/min，熔体压力为3.0mpa～4.0mpa，真空度为
‑
0.08mpa～
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0.03mpa；将上述步骤中的粒料放入烘箱中，烘干温度为80℃～90℃，时间为1h，得涂覆用树脂材料。
46.对上述实施例1
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9制备得到的涂覆用树脂材料(pp树脂材料)进行熔点温度检测，其结果表明，由上述实施例1
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5和实施例9制备的pp树脂材料的熔点温度在170℃以上，其熔点温度明显高于现有常规的pp树脂材料；由实施例6
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实施例8制备的pp树脂材料的熔点温度在160℃～165℃。另外，将原料放入注塑设备中制作测试标样进行测试，测试样品的抗拉强度、断后伸长率，以及放入挤出设备中涂覆于铝管外表后，测试样品的剥离强度、耐高低温冲击、耐腐蚀、耐紫外老化等性能，其结果如下表1所示，其中高低温测试中150℃
47.2h～
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40℃2h的含义为将样品置于150℃下2h，接着将样品置于
‑
40℃下2h，再将样品置于150℃下2h，接着将样品置于
‑
40℃下2h，循环处理。从表1中可以看出，本发明制备的铝管涂覆用树脂材料具有极强的抗剥离强度、耐高低温冲击、耐腐蚀、耐紫外老化以及优秀的力学性能，并且具有极强的可靠性和稳定性。
48.表1本发明的涂覆用树脂材料性能及涂敷在铝管后的性能测试结果
49.[0050][0051]
综上所述，本技术通过提供了一种涂覆用树脂材料，以pp树脂材料为主要组分，还加入了抗氧剂、光稳定剂、二氧化钛、颜料、二氧化硅。制备出了拉伸强度、弯曲强度、冲击强度、抗老化性能均优异的涂覆用树脂材料。且本发明提出的pp树脂材料的制备工艺简单，无需添加额外设备，且成本较低。
[0052]
优选的实施方案中，pp树脂采用等规均聚pp与嵌段共聚pp相融合，能增强pp本身的刚性以及低温韧性；二氧化钛选用纳米级二氧化钛时，增加了pp本身拉伸强度、弯曲强度以及冲击强度，另外二氧化钛本身化学性质稳定、无毒且具有良好的耐热性，还可以屏蔽全波段的紫外光，增强抗老化、抗紫外的性能；二氧化硅优选使用二氧化硅微球时，在提升pp熔点，增加热变形温度的同时，也提升了材料表面的硬度和耐热性能；通过添加抗氧剂th
‑
412s或抗氧剂th
‑
412s、抗氧剂1010和抗氧剂dstdp按重量份比例为3：1：1的抗氧剂，使得材料在耐热抗氧化能力显著提升的同时还具有优异的耐高温抗老化性能、耐候性以及耐变色性能，使材料在高温下使用时，保持时间持久；抗氧剂使用受阻胺类光稳定剂，使得材料耐光氧化性能、耐候性能得到提升。
[0053]
虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施方式中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。
[0054]
上文所列出的一系列的详细说明仅仅是针对本发明的可行性实施方式的具体说
明，它们并非用以限制本发明的保护范围，凡未脱离本发明技艺精神所作的等效实施方式或变更均应包含在本发明的保护范围之内。