[發(fā)明專利]一種硅氟改性聚烯烴復(fù)合材料及其制備方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410004020.6
• 申請(qǐng)日: 2014-01-03
• 公開（公告）號(hào): CN103772786A
• 公開（公告）日: 2014-05-07
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 鄧志;彭曉翊;秦小梅;李白千
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 佛山市日豐企業(yè)有限公司;佛山市日豐新型管材有限公司
• 主分類號(hào): C08L23/06
• 分類號(hào): C08L23/06;C08L23/08;C08L23/12;C08L23/16;C08L27/18;C08L83/04;C08K5/02;C08K3/34
• 代理公司: 廣州科粵專利商標(biāo)代理有限公司 44001
• 代理人: 黃培智

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種硅氟改性聚烯烴材料及其制備。

背景技術(shù)

具有極低表面自由能的材料，能夠表現(xiàn)出突出的耐粘污性、耐候性、高耐熱和高耐酸堿性等諸多優(yōu)異性能。可以廣泛的應(yīng)用在可以廣泛應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)的防水防油防污垢處理等領(lǐng)域。含氟聚合物和硅氧烷是兩類表面能極低的代表性材料。其中含氟聚合物中的氟是所有元素中電負(fù)性最高的，而范德華原子半徑又是除氫外最小的，氟原子的極化率最低，氟原子與碳原子形成的單鍵的鍵能與碳原子和其他原子形成的單鍵的鍵能相比是最高的，而且鍵長(zhǎng)較短，氟原子和碳原子能夠形成非常牢固的共價(jià)鍵。而另一種低表面自由能的物質(zhì)硅氧烷又稱為有機(jī)硅材料，它是一類具有半有機(jī)半無機(jī)結(jié)構(gòu)的特殊高分子材料，具有獨(dú)特的優(yōu)異性能。由于有機(jī)硅材料自身的特點(diǎn)，有機(jī)硅添加劑中的有機(jī)硅組分與塑料基材C—C鏈既相容又相異，因而既可相互混合發(fā)揮特有作用，又不會(huì)被聚合物基材完全“淹沒同化”失效，加入少量的有機(jī)硅助劑即可達(dá)到明顯的改進(jìn)效果。

雖然含氟聚合物具有諸多優(yōu)異性能，但是其加工困難，且價(jià)格相較于普通聚合物又太高，如何發(fā)揮含氟聚合物與普通聚合物雙方的優(yōu)點(diǎn)，克服雙方的缺點(diǎn)，是目前研究的熱點(diǎn)和難點(diǎn)。

而有機(jī)硅材料應(yīng)用于塑料加工行業(yè)始于20世紀(jì)70年代初，最初硅油是作為內(nèi)部潤(rùn)滑劑以及脫模劑用于聚烯烴注射成型，由于它們與聚烯烴之間的不相容性，低摩爾質(zhì)量的液態(tài)有機(jī)硅會(huì)遷移至塑料制件的表面并鋪展開，這極大地阻礙了該類硅油在塑料上的應(yīng)用。因此開發(fā)新型的有機(jī)硅材料，并將其用作塑料加工助劑是目前塑料加工助劑行業(yè)的一個(gè)研究熱點(diǎn)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種硅氟改性聚烯烴復(fù)合材料，使用硅氟改性劑對(duì)聚烯烴塑料進(jìn)行改性，使其具有更低的表面自由能且性能穩(wěn)定，具有良好的耐粘污性、耐候性、高耐熱和高耐酸堿性能。

本發(fā)明的另一目的在于提供一種硅氟改性聚烯烴復(fù)合材料的制備方法。

本發(fā)明的技術(shù)解決方案是：一種硅氟改性聚烯烴復(fù)合材料，它包括以下組分：聚烯烴、改性劑、增容劑和/或吸附載體，其中聚烯烴為高密度聚乙烯、中密度聚乙烯、低密度聚乙烯、聚丙烯或乙烯和丙烯無規(guī)共聚物；改性劑為聚四氟乙烯、聚偏氟乙烯、有機(jī)硅油、含氟硅氧烷以及含有全氟烴基官能團(tuán)的烯烴類表面改性劑中的一種或多種任意重量比的混合物；增容劑為馬來酸酐接枝聚烯烴或丙烯酸縮水甘油酯接枝聚烯烴中的一種或兩種任意重量比的混合物；吸附載體為多孔分子篩。

采用聚四氟乙烯等氟塑料、有機(jī)硅油以及含有全氟烴基官能團(tuán)的烯烴類表面改性劑作為改性添加劑，加入到聚烯烴中，通過增容劑和/或吸附載體提高二者之間的相容性，提高硅氟改性劑在聚烯烴基材中的分散均勻性，達(dá)到適度增容的效果，從而通過簡(jiǎn)單工藝便可以將氟添加至聚烯烴塑料中，改性制備后的聚烯烴塑料具有極低的表面自由能，可以顯著提高其疏水疏油性和防腐防垢等性能。

所述改性劑為聚四氟乙烯或聚偏氟乙烯時(shí)，改性劑與聚烯烴的重量比為10:90-50:50。

所述改性劑為有機(jī)硅油、含氟硅氧烷以及含有全氟烴基官能團(tuán)的烯烴類表面改性劑時(shí)，改性劑與聚烯烴的重量比為0.5:99.5-10:90。

所述吸附載體與所述改性劑的重量比為1:1-1:5。

所述增容劑的用量為所述改性劑質(zhì)量的2-10%。

其原料還包括色母粒。可以制成不同顏色的改性復(fù)合材料。

將聚烯烴、改性劑、增容劑和/或吸附載體混勻，投入密煉機(jī)中于170～250℃溫度范圍下熔融共混，密煉機(jī)的轉(zhuǎn)速控制在30～60rpm，混料時(shí)間為5-20分鐘，得到硅氟改性聚烯烴復(fù)合材料。

本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是：可以在聚烯烴塑料中引入穩(wěn)定的硅氟素質(zhì)，工藝簡(jiǎn)單，成本低，拒水拒油性能顯著提高。

具體實(shí)施方式

實(shí)施例1：

一種硅氟改性聚烯烴復(fù)合材料，其原料包括聚烯烴、聚四氟乙烯粉末和增容劑，稱取24克聚四氟乙烯粉末（牌號(hào)L-5，日本大金工業(yè)株式會(huì)社），36克中密度聚乙烯MDPE（牌號(hào)SP980，韓國(guó)LG化學(xué)公司），即聚四氟乙烯粉末與聚烯烴的重量比為40:60，增容劑是接枝率為1.5%的馬來酸酐接枝聚乙烯，其用量為1.2克。

其制備方法：將聚四氟乙烯粉末、MDPE和馬來酸酐接枝聚乙烯預(yù)先混勻，然后投入到密煉機(jī)中，于200℃的溫度下熔融共混，密煉機(jī)的轉(zhuǎn)速控制在50rpm，熔融共混10分鐘，即可得到含氟改性劑的塑料。