[發明專利]一種耐磨聚丙烯復合材料及其制備方法

在審

• 申請號: 201911384078.7
• 申請日: 2019-12-28
• 公開（公告）號: CN113045826A
• 公開（公告）日: 2021-06-29
• 發明（設計）人: 楊桂生;計娉婷;鄒沖;姚晨光;朱敏;廖雄兵
• 申請（專利權）人: 合肥杰事杰新材料股份有限公司
• 主分類號: C08L23/14
• 分類號: C08L23/14;C08L23/12;C08L23/08;C08L23/16;C08K13/04;C08K3/30;C08K7/00
• 代理公司: 合肥天明專利事務所(普通合伙) 34115
• 代理人: 張夢媚

本發明公開了一種耐磨聚丙烯復合材料及其制備方法，其由聚丙烯91.2?77.5份、As₂S₃ 5?10份、增韌劑3?10份、抗氧劑0.2?1份、潤滑劑0.4?0.9份和偶聯劑0.2?0.6份按照重量份數制備而成；其中，所述增韌劑為三元乙丙橡膠、乙烯基彈性體、苯乙烯?丁二烯彈性體、氫化苯乙烯?丁二烯?苯乙烯彈性體中的一種或兩種以上的混合，所述抗氧劑為四[β?（3,5?二叔丁基?4?羥基苯基）丙酸]季戊四醇酯和三[2,4?二叔丁基苯基]亞磷酸酯的復配物。本發明以As₂S₃作為填料改善材料的耐磨性能，提高了材料的耐磨性，同時保持了材料優異的力學性能和硬度。

技術領域

本發明屬于高分子復合材料領域，具體涉及一種耐磨聚丙烯復合材料及其制備方法。

背景技術

聚丙烯具有優異的機械性能、電性能、絕緣性能等，而被廣泛用于汽車、建筑等領域，但聚丙烯材料質軟，其界面強度低、耐磨性差，而限制了其應用。

目前，國內的耐磨材料主要包括酚醛樹脂、玻璃纖維、二硫化鉬、碳纖維等，但這些材料最大的缺陷是磨損耗嚴重。而現有的耐磨聚丙烯的改進方式，通常是通過添加玻璃纖維、石墨、二硫化鉬等無機填料改變材料表面硬度，或者添加芥酸酰胺等助劑提高材料表面潤滑性，這種改性手段效果有限，仍然對材料的磨耗較大，使用壽命短，容易對磨偶件造成磨損；且添加量較大，對材料的力學性能影響較大。

發明內容

有鑒于此，本發明有必要提供一種耐磨聚丙烯復合材料及其制備方法，以As₂S₃作為填料改善材料的耐磨性能，提高了材料的耐磨性，同時保持了材料優異的力學性能和硬度，解決了現有技術中耐磨性效果提升有限，對材料力學性能影響大的技術問題。

為了實現上述目的，本發明采用以下技術方案：

一種耐磨聚丙烯復合材料，其由聚丙烯91.2-77.5份、As2S3 5-10份、增韌劑3-10份、抗氧劑0.2-1份、潤滑劑0.4-0.9份和偶聯劑0.2-0.6份按照重量份數制備而成；其中，所述增韌劑為三元乙丙橡膠、乙烯基彈性體、苯乙烯-丁二烯彈性體、氫化苯乙烯-丁二烯-苯乙烯彈性體中的一種或兩種以上的混合，所述抗氧劑為四[β-(3,5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸]季戊四醇酯和三[2,4-二叔丁基苯基]亞磷酸酯的復配物。具體來說，這里的復配物是將兩種物質按照任意的比例機械共混均勻即可，可以理解的是，這里的機械共混采用本領域常規的攪拌、球磨等均可，因此，這里不再具體的限定，共混的程度以兩者混合均勻即可，本領域技術人員可根據需要進行調整，因此，這里也不再具體的限定。

進一步的，所述聚丙烯為均聚聚丙烯、共聚聚丙烯中的一種或兩種混合物。

具體來說，所述的As₂S₃為常規的市售化學品即可，在本發明的一些實施例中所用的As₂S₃的CAS號1303-33-9。

進一步的，所述潤滑劑為硅酮類潤滑劑、硬脂酸鹽類潤滑劑、芥酸類潤滑劑、乙撐雙硬脂酰胺中的任一種或兩種以上的混合。

進一步的，所述的偶聯劑聚丙烯接枝馬來酸酐、硅烷偶聯劑、鈦酸酯偶聯劑中的任一種或幾種的混合。

本發明還提供了一種上述耐磨聚丙烯復合材料的制備方法，包括以下步驟：

按照配比稱取聚丙烯、As₂S₃、增韌劑、抗氧劑、潤滑劑和偶聯劑混合均勻后，加入雙螺桿擠出機中經熔融、擠出、造粒，制得所述耐磨聚丙烯復合材料。前述原料的混合時間不進行具體的限定，本領域技術人員可根據需要進行調整，只要能實現上述原料混合均勻的目的即可，在本發明的一些實施例中，以混合5-10min為宜。