[發明專利]一種聚丙烯復合材料及其制備方法

有效

• 申請號: 201810073043.0
• 申請日: 2018-01-25
• 公開（公告）號: CN108192213B
• 公開（公告）日: 2021-02-09
• 發明（設計）人: 丁鵬;余啟生;周英輝;袁剛;黃朝亮;萬文平;陸新
• 申請（專利權）人: 武漢金發科技有限公司;武漢金發科技企業技術中心有限公司
• 主分類號: C08L23/12
• 分類號: C08L23/12;C08L53/00;C08L23/14;C08L51/06;C08L23/08;C08K13/04;C08K7/00;C08K3/30;C08K5/134;C08K3/04;C08K3/36;C08K3/26;C08K3/34;C08J3/22
• 代理公司: 廣州三環專利商標代理有限公司 44202
• 代理人: 郝傳鑫;周全英

本發明涉及一種聚丙烯復合材料及其制備方法，屬于改性材料技術領域。本發明的聚丙烯復合材料包括下述重量份的組分：聚丙烯65～80份，二硫化鎢納米棒2～12份，相容劑1～8份。本發明將特定含量的二硫化鎢納米棒，在特定含量相容劑的協同分散作用下，添加至聚丙烯基體中，使制得的聚丙烯復合材料中WS₂之間相互進行摩擦，產生層狀滑動，WS₂被磨薄磨小，小的碎片填補磨損過程中的缺陷，因此摩擦波動進一步降低，摩擦穩定性增強。由此，本發明得到的聚丙烯復合材料的耐劃傷性能和強度得到明顯提高。

技術領域

本發明涉及一種聚丙烯復合材料及其制備方法，屬于改性材料技術領域。

背景技術

聚丙烯由于其質輕價廉廣泛用于汽車、家電、包裝及管材等行業，但由于表面硬度低，摩擦系數較大，強度，硬度低表面極性低，容易擦傷等缺點。使用受到了很多限制，人們開始根據使用需求對聚丙烯進行改性來滿足在不同領域的使用。

當前使用多的方法是在聚丙烯基體中添加彈性體材料來提高沖擊強度，通過引入10-40％滑石粉、云母粉、硅灰石、高嶺土等填料來提高拉伸強度、彎曲強度和彎曲模量，通過引入耐劃傷劑如硅酮母粒、含酰胺類樹脂來提高耐劃傷性能。雖然此類方法通過同時施加彈性體、填料及耐劃傷劑來調節綜合性能，但是不容易同步達到各方面性能平衡。而納米填料比表面積大、具有小尺寸效應、表面界面效應等微米級尺寸填料所不具備的特點，這些特點不但可以實現聚合物復合材料同步增強增韌，還能提高材料表面硬度，表現出優異的耐劃傷性。現有技術研究發現通過用硅烷偶聯劑進行活化處理的WS₂,與UHMWPE(超高分子量聚乙烯)復合形成UHMWPE(超高分子量聚乙烯)/納米WS₂復合樹脂的制備，可以提高UHMWPE(超高分子量聚乙烯)的強度(馬天等，納米二硫化鎢增強超高分子量聚乙烯新型防彈材料的制備及性能.科學通報2012.3329-3333)，但該論文中并未提到WS₂與聚丙烯的復合效果。中國專利CN105315418A提到一種二氧化鎢改性酚醛樹脂的制備方法，二氧化鎢提高了酚醛樹脂的耐腐蝕性、耐磨性等，但此方法因制備過程復雜，制取周期較長不易量產化。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術的不足之處而提供一種耐表面刮傷且力學性能優異的聚丙烯復合材料及其制備方法。

為實現上述目的，本發明采取的技術方案為：一種聚丙烯復合材料，其包括下述重量份的組分：聚丙烯65～80份，二硫化鎢納米棒2～12份，相容劑1～8份。

上述二硫化鎢納米棒是鎢和硫的化合物，其化學分子式為WS₂；相容劑是借助于分子間的鍵合力，促使不相容的兩種聚合物結合為一體，進而得到穩定的共混物的助劑。

本發明將特定含量的二硫化鎢納米棒，在特定含量相容劑的協同分散作用下，添加至聚丙烯基體中，使制得的聚丙烯復合材料中WS₂之間相互進行摩擦，產生層狀滑動，WS₂被磨薄磨小，小的碎片填補磨損過程中的缺陷，因此摩擦波動進一步降低，摩擦穩定性增強。由此，本發明得到的聚丙烯復合材料的耐劃傷性能和強度得到明顯提高。

作為本發明所述聚丙烯復合材料的優選實施方式，所述二硫化鎢納米棒為7.5～10重量份，所述相容劑為5～8重量份。作為本發明所述聚丙烯復合材料的更優選實施方式，所述二硫化鎢納米棒為10重量份，所述相容劑為8重量份。研究表明，所述二硫化鎢納米棒為7.5～10重量份，相容劑為5～8重量份時，得到的聚丙烯復合材料的耐劃傷性能和力學性能更優異；當二硫化鎢納米棒為10重量份，相容劑為8重量份時，得到的聚丙烯復合材料的耐劃傷性能和力學性能最佳。

作為本發明所述聚丙烯復合材料的優選實施方式，所述聚丙烯復合材料還包括下述重量份的組分：增韌劑1～10份，礦物填充劑1～10份。

作為本發明所述聚丙烯復合材料的優選實施方式，如下(a)～(e)中的至少一項：