[發明專利]一種疏水耐刮擦聚丙烯復合材料及其制備方法

有效

• 申請號: 202111593529.5
• 申請日: 2021-12-23
• 公開（公告）號: CN114085460B
• 公開（公告）日: 2023-07-04
• 發明（設計）人: 侯江松;楊濤;張浩;石景麗;岳同健
• 申請（專利權）人: 上海日之升科技有限公司
• 主分類號: C08L23/12
• 分類號: C08L23/12;C08L27/18;C08L1/12;C08L39/06;C08K9/06;C08K3/36
• 代理公司: 上海段和段律師事務所 31334
• 代理人: 梁勤偉

本發明公開了一種疏水耐刮擦聚丙烯復合材料及其制備方法。本發明的超疏水耐刮擦復合材料由以下部分組成：樹脂基體75?100份，PTFE1?10份，礦物填料0?15份，疏水功能粒子1?8份，0.3?0.5份質量穩定劑和0?0.5份質量加工助劑。本發明疏水耐刮擦樹脂具有優異的疏水性能，尤其在外殼材料的應用領域中，其優異的疏水特征能夠賦予材料持久易清潔，而且優異耐刮擦特性不僅保護了材料的外觀色彩而且有利于人們在接觸使用的過程中不會破壞材料表面疏水層。

技術領域

本發明涉及到高分子復合材料領域，具體涉及一種疏水耐刮擦聚丙烯復合材料及其制備方法。

背景技術

聚丙烯作為一種通用塑料，已廣泛用于各個領域的材料中，特點是在家電、汽車內飾等領域具有廣泛的應用。但隨著目前產品的升級及客戶要求的提高，很多家電廠商和汽車內飾材料，如洗碗機內膽、家電外殼和汽車內飾等會接觸水的部分會掛上水滴或殘留水，這些易污染滋生細菌、更嚴重時造成電路短路等危害，因而，提高聚丙烯材料的疏水性耐刮擦性能具有重要意義。

申請號為CN201910354231.5的在先專利，公開了一種高疏水低氣味阻燃聚丙烯復合材料及其制備方法。所述高疏水低氣味阻燃聚丙烯復合材料由聚丙烯、含氟有機硅、改性劑、阻燃劑以及任選的硫酸鋇、增韌劑、潤滑劑、抗氧劑和抗菌劑制備得到，所述含氟有機硅為數均分子量在100萬以上的超高分子量含氟聚硅氧烷。但是，該方法制備的聚丙烯材料中添加的含氟有機硅分子量過大，使得其很難向材料表面遷移最終導致疏水效果不明顯。

本發明將改性得到的氟化二氧化硅與醋酸纖維素、聚乙烯吡咯烷酮通過電噴霧制備出具有超疏水的納米顆粒。利用納米顆粒在材料內部的遷移規律，醋酸纖維素和聚乙烯吡咯烷酮構筑的載體兼具極性基團與非極性基團。醋酸纖維素的非極性基團能夠使得功能粒子與聚丙烯達到良好的結合，聚乙烯吡咯烷酮的極性基團又能夠促使功能粒子在聚丙烯基體內部和表面均勻分布最終導致疏水功能粒子快速遷移到材料表面形成穩定的疏水層。而且醋酸纖維素和聚乙烯吡咯烷酮的電噴霧粒子表面具有的錨定位點能夠為氟化二氧化硅提供牢固的結合位點進而降低材料的表面能。而且表面析出的礦物構筑的粗糙表面能夠形成一種仿荷葉的結構。從而能夠使得材料獲得疏水和耐刮擦性能。基于此，本發明提出了一種疏水耐刮擦復合材料及其制備方法。

發明內容

本發明的目的是針對現有技術的不足，提供一種疏水耐刮擦聚丙烯復合材料及其制備方法。

為了達到上述目的，本發明通過以下方案實現：

本發明提供了一種疏水耐刮擦聚丙烯復合材料，所述疏水耐刮擦聚丙烯復合材料包括如下質量份數的各組分：

作為本發明的一個實施方案，所述聚丙烯樹脂的牌號為PPH-T03。

作為本發明的一個實施方案，所述疏水功能粒子的直徑為500-800nm。粒子的粒徑越小，其比表面積越大，單位面積內負載的氟化二氧化硅的含量越高，界面相互作用較強，能夠使疏水功能粒子穩定地錨定材料表面。疏水功能粒子的粒徑越小，其發生團聚的可能性增大最終導致疏水功能粒子無法均勻分散到材料表面發揮作用。而疏水功能粒子表面存在的極性基團和非極性基團又會提高其與聚丙烯基體中非極性鍵的相互作用，進而能夠減小粒子之間的團聚傾向最終能夠使得粒子在材料表面均勻分散。

作為本發明的一個實施方案，所述疏水功能粒子是將氟化二氧化硅粒子加入到聚合物醋酸纖維素和聚乙烯吡咯烷酮的混合溶液中進行靜電噴霧得到。

作為本發明的一個實施方案，醋酸纖維素相對分子質量30000，聚乙烯吡咯烷酮相對分子質量30000。

作為本發明的一個實施方案，所述醋酸纖維素(CA)與聚乙烯吡咯烷酮(PVP)的質量比為0.4-0.6:1。

作為本發明的一個實施方案，所述氟化二氧化硅與醋酸纖維素的質量比為0.1-0.2:1。