CN109401057A - 一种表面耐划伤聚丙烯及其制备方法 - Google Patents

一种表面耐划伤聚丙烯及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明属于高分子材料技术领域,公开一种表面耐划伤聚丙烯及其制备方法。所述表面耐划伤聚丙烯,按质量份数的配方包括:聚丙烯100份;羧基化聚丙烯微蜡粉2‑5份;聚丙烯微蜡粉2‑5份;纳米二氧化硅0.1‑0.5份;硅烷偶联剂0.02‑0.1份;石墨烯0.005‑0.02份;抗氧剂0.5‑1份;溶剂10‑35份。通过研磨将纳米二氧化硅、硅烷偶联剂分散在水(或者有机溶剂)中,加入羧基化聚丙烯微蜡粉、聚丙烯微蜡粉,充分研磨分散成糊状物后,再加入石墨烯研磨均匀至膏状,转移至硅油纸上,放入烘箱烘干,使石墨烯充分分散并包覆在纳米二氧化硅/聚丙烯微蜡粉复合物上,再与聚丙烯加工造粒,从而使石墨烯更均匀的分散于聚丙烯树脂。本发明中的聚丙烯,具有良好的力学性能和表面耐划伤性。

Description

一种表面耐划伤聚丙烯及其制备方法
技术领域
本发明属于高分子材料领域,特别涉及一种表面耐划伤聚丙烯及其制备方法。
背景技术
聚丙烯(PP)是一种非极性的、综合性能优异的热塑性通用塑料,在家用电器、办公用品以及汽车行业上有广泛的应用。PP塑料零部件或者制品在生产、运输及使用过程中,不可避免会受到硬物的碰撞或摩擦等在其表面产生伤痕,影响了材料的美观,因而要求PP具有良好的耐划伤性能。通过改性PP提高表面抗划伤性能,可以制备免喷涂PP材料,既减少了制品的生产工序,降低了生产成本,而且减少了制品喷涂带来挥发性有机化合物(VOC)排放问题。
目前PP耐划伤研究比较多的方向是通过加入能降低材料表面摩擦系数的耐划伤剂来提高材料的耐划伤性能。常规使用的耐划伤剂主要包括酰胺类、有机硅类(如硅酮粉)、聚四氟乙烯等。芥酸酰胺、油酸酰胺等小分子酰胺类润滑剂与PP复合后容易迁移到PP表面,形成极薄的润滑层而降低PP摩擦系数,提高PP的抗划伤性能,其缺点是在PP表面析出会产生发粘现象。硅酮粉、聚四氟乙烯助剂具有非常低的表面张力,易在PP材料表面富集,造成PP表面张力值下降,影响后期PP表面印刷或喷涂图案等工艺。PP作为车用内饰材料时,酰胺类、有机硅类也会对改性PP的散发性能产生影响。硅酮粉、聚四氟乙烯助剂需较大的添加量才能起作用,因此价格高昂。
PP耐冲击韧性低,表面硬度相对于其它材料低,特别是加入弹性体、无机填料(碳酸钙、滑石粉等)后,PP表面耐划伤性能变差。通常弹性体、无机填料添加量越大,耐划伤性能越差。且无机填料与PP不相容,易在应力作用下产生剥离,导致材料表面由于划伤破坏而引起的应力发白现象。纳米二氧化硅和石墨烯作为两种无机非金属材料,具有无毒,无味,无污染等特点,在高分子材料领域有着广泛的应用。纳米SiO2的粒径小、比表面积大、表面羟基含量高,使其极易团聚,所以解决团聚问题是制备性能优良的含有纳米SiO2材料的关键问题。石墨烯是由碳原子聚积而成的二维蜂窝状晶格构造的碳质材料,具有良好的电学、热学、力学、以及导电性能,还拥有高达2000m2/g理论比表面积,具有重大的科研意义和潜在的应用价值,但sp2混合的平面层结构决定了其容易聚集的特性,导致其在聚合物中的分散存在一定的困难。现有的无机纳米粒子/PP复合材料通常采用熔融共混法制备,但在熔融共混过程中,有限的剪切力很难打散纳米粒子团聚体。因此,通常需对纳米粒子表面进行表面处理或改性,以增强粒子与聚合物粘结、防止团聚,而对其先进行表面处理,所要求的条件苛刻、工艺复杂、成本较高,效果还不理想。
发明内容
为了解决现有技术中无机填料与PP相容性差导致耐划伤性能下降,以及通常改性PP存在耐划伤剂在PP表面迁移析出、异味气体散发等问题,本发明将纳米二氧化硅与羧基化聚丙烯微蜡粉(COPP)在硅烷偶联剂作用下制备聚丙烯表面接枝纳米二氧化硅复合物,将聚丙烯表面接枝纳米二氧化硅复合物与聚丙烯微蜡粉(MPP)充分混合以作为吸附载体,然后使石墨烯充分分散并包覆在吸附载体粉体上,与PP树脂通过开炼机或者挤出机等加工方法复合得到一种表面耐划伤聚丙烯。该方法提高了PP材料的耐划伤性能,同时促进了石墨烯和二氧化硅在聚丙烯中的相容和分散,防止纳米粒子团聚,提高了PP的力学性能。
本发明采用的技术方案如下所述。
本发明提供一种表面耐划伤聚丙烯,所述表面耐划伤聚丙烯,按质量份数的配方包括:
所述聚丙烯为等规聚丙烯或者乙烯共聚聚丙烯,优选为等规聚丙烯。
所述聚丙烯微蜡粉为聚丙烯经粉碎法或者研磨法或者其他物理方法获得的细小微粒粉。
所述聚丙烯微蜡粉为热塑性或者热固性,优选为热塑性。
所述羧基化聚丙烯微蜡粉为一种羧基化改性的聚丙烯微蜡粉,该改性聚丙烯的分子链结构上含有羧基官能团或者顺丁烯二酸酐基团。
所述纳米二氧化硅为气相法纳米二氧化硅或沉淀法纳米二氧化硅,优选为气相法纳米二氧化硅。
所述石墨烯为石墨烯粉体或者石墨烯溶液分散体。
所述硅烷偶联剂为3-缩水甘油醚氧基丙基三甲氧基硅烷、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、γ-氨丙基三甲氧基硅烷、γ-氨丙基甲基二乙氧基硅烷、N-2-氨乙基-3-氨丙基三乙氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基甲基二乙氧基硅烷、甲基三乙氧基硅烷、乙烯基三异丙烯氧基硅烷中的一种或几种,最优选为γ-氨丙基三甲氧基硅烷或者3-缩水甘油醚氧基丙基三甲氧基硅烷。
所述溶剂为乙酸乙酯、乙酸甲酯、乙酸丙酯、乙醚、丙酮、乙醇、甲醇、乙醇等有机溶剂,或者水,优选为无水乙醇或者水。
所述抗氧剂为受阻酚类抗氧剂、胺类抗氧剂、磷类抗氧剂,优选为受阻酚类抗氧剂。进一步优选受阻酚类抗氧剂为抗氧剂1010、抗氧剂1076、抗氧剂B900、抗氧剂264、抗氧剂2264中的一种或两种。
本发明还提供了上述表面耐划伤聚丙烯的制备方法,其制备方法具体工艺为:
(1)将二氧化硅、硅烷偶联剂分散在溶剂中,得到二氧化硅的悬浮液;
(2)上述悬浮液中加入羧基化聚丙烯微蜡粉(COPP),充分研磨分散,得到聚丙烯表面接枝纳米二氧化硅复合物;
(3)再加入聚丙烯微蜡粉(MPP)研磨即得聚丙烯表面接枝纳米二氧化硅复合物与聚丙烯微蜡粉(MPP)混合物的吸附载体;
(4)上述吸附载体中加入石墨烯研磨均匀至膏状,并铺到硅油纸上,放入真空烘箱70-80℃干燥6~8h即得聚丙烯表面接枝纳米二氧化硅复合物/聚丙烯微蜡粉(MPP)吸附载体石墨烯粉体备用;
(5)将纯聚丙烯在开炼机中均匀塑化,然后加入步骤(4)烘干后的聚丙烯表面接枝纳米二氧化硅复合物/聚丙烯微蜡粉(MPP)吸附载体石墨烯粉体料共混,并加入抗氧剂,经破碎造粒制备表面耐划伤PP料;或者纯聚丙烯树脂、聚丙烯表面接枝纳米二氧化硅复合物/聚丙烯微蜡粉(MPP)吸附载体石墨烯粉体料、抗氧剂经双螺杆挤出机造粒,制备表面耐划伤PP料。
上述制备方法还包括步骤(6):将制成的表面耐划伤PP料采用塑料注射成型机成型。本发明将表面耐划伤PP料成型制样后,进行了样品性能测试。
上述步骤(2)中,采用玛瑙研钵或球磨机研磨。
上述步骤(4)中,采用玻璃棒将膏体刮到硅油纸上。
上述步骤(5)中,开炼机共混时,逐渐调节辊距大小,使其充分剪切,分散均匀得到表面耐划伤PP料,塑料开炼机工艺参数为前辊172-175℃,后辊168-170℃。
为了说明本发明的耐划伤聚丙烯的各项性能,对其进行性能测试,测试方法如下:
耐表面划伤性能测试:采用电动铅笔硬度试验仪,参考标准GB/T6739-2006,速度1mm/min,三菱铅笔6B~HB~6H,400号砂纸,负荷750g,6倍放大镜观察表面划痕,以无划痕的最高铅笔硬度等级评价PP的表面耐划伤性能;
拉伸性能:采用深圳万测试验设备有限公司的微机控制电子万能试验机测试拉伸性能,参考标准GB/T 1040.1-2006,拉伸速率为50mm/min;
冲击性能:采用深圳万测试验设备有限公司的塑料摆锤试验机测试冲击性能,参考标准GB/T 1043.1-2008,选取了2J的简支梁摆锤;
熔体质量流动速率测定(MFR):采用熔体流动速率试验机测试复合材料的熔体流动速率,参考标准GB/T3682-2000,选用230℃,2.16kg负荷,口模2.095mm。
本发明具有如下有益效果:
1、采用玛瑙研钵(或者球磨机)将纳米二氧化硅、硅烷偶联剂分散在水(或者有机溶剂)中,加入羧基化聚丙烯微蜡粉和聚丙烯微蜡粉两种粉体,充分研磨分散成糊状物后,再加入石墨烯研磨均匀至膏状,转移至硅油纸上,放入烘箱烘干,使石墨烯均匀分散并包覆在纳米二氧化硅/聚丙烯微蜡粉复合物上,再与聚丙烯树脂热塑混炼或者挤出加工复合,从而使石墨烯更均匀的分散于聚丙烯树脂基体内,对聚丙烯改性提供了全新的方法和途径;
2、基于纳米二氧化硅所含硅醇基团与羧基化聚丙烯微蜡粉所含酸酐基团反应,以及纳米二氧化硅与羧基化聚丙烯微蜡粉在硅烷偶联剂作用下制备一种聚丙烯表面接枝纳米二氧化硅复合物粉体,利用纳米二氧化硅和羧基化聚丙烯的表面反应活性,作为吸附载体在研磨分散和热处理作用下,达到吸附并分散石墨烯的目的;
3、羧基化聚丙烯微蜡粉和聚丙烯微蜡粉均为热塑性粉体,得到聚丙烯表面接枝纳米二氧化硅复合物粉体吸载石墨烯,降低了石墨烯的极性,易与聚丙烯树脂相容,增强了聚丙烯树脂的力学性能;
4、采用溶剂分散法,避免了偶联剂直接处理纳米二氧化硅造成生产工况差以及表面处理不均的问题;
5、通过预制纳米二氧化硅、石墨烯与聚丙烯微蜡粉复合物粉体,再与聚丙烯树脂共混制备PP/Nano-SiO2/石墨烯耐划伤复合材料,不存在聚丙烯表面析出、散发性等问题。
具体实施方式
为了更清楚地说明本发明的技术方案,下面将结合具体实施例进行说明,显而易见地,下面描述中的实施例仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些实施例获得其他的实例。
实施例1
本实施例中耐划伤聚丙烯的配方和制备过程如下所述:
聚丙烯100份,石墨烯0.005份,气相法纳米二氧化硅0.1份,羧基化聚丙烯微蜡粉体2份,甲基三乙氧基硅烷0.05份,抗氧剂1份,聚丙烯微蜡粉体2份,乙醇10份。
(1)将硅烷偶联剂和二氧化硅分散在乙醇中,得到二氧化硅悬浮液;
(2)在上述悬浮液中加入羧基化聚丙烯微蜡粉(COPP),利用玛瑙研钵将其充分研磨分散,得到聚丙烯表面接枝纳米二氧化硅复合物;
(3)上述步骤(2)中再加入聚丙烯微蜡粉(MPP)研磨即得聚丙烯表面接枝纳米二氧化硅复合物与聚丙烯微蜡粉(MPP)混合物的吸附载体;
(4)上述步骤(3)吸附载体中加入石墨烯研磨均匀至膏状,铺到硅油纸上,放入真空烘箱80℃干燥6h即得聚丙烯表面接枝纳米二氧化硅复合物/聚丙烯微蜡粉(MPP)吸附载体石墨烯粉体备用;
(5)将纯聚丙烯在开炼机中均匀塑化,然后加入步骤(4)烘干后的聚丙烯表面接枝纳米二氧化硅复合物/聚丙烯微蜡粉(MPP)吸附载体石墨烯粉体料,逐渐调节辊距大小,加入抗氧剂,使其充分剪切,分散均匀得到表面耐划伤PP料,塑料开炼机工艺参数为前辊175℃,后辊170℃;
(6)将制成的表面耐划伤PP料经破碎造粒,采用塑料注射成型机成型制样,进行样品性能测试。
实施例2
本实施例中耐划伤聚丙烯的配方和制备过程如下所述:
聚丙烯100份,石墨烯0.008份,气相法纳米二氧化硅0.2份,羧基化聚丙烯微蜡粉体2份,γ-氨丙基三甲氧基硅烷,0.05份,抗氧剂1份,聚丙烯微蜡粉体3份,水15份。
(1)将硅烷偶联剂和二氧化硅分散在水中,得到二氧化硅悬浮液;
(2)在上述悬浮液中加入羧基化聚丙烯微蜡粉(COPP),利用球磨机将其充分研磨分散,制备聚丙烯表面接枝纳米二氧化硅复合物;
(3)上述步骤(2)中再加入聚丙烯微蜡粉(MPP)研磨即得聚丙烯表面接枝纳米二氧化硅复合物与聚丙烯微蜡粉(MPP)混合物的吸附载体;
(4)上述步骤(3)吸附载体中加入石墨烯研磨均匀至膏状,铺到硅油纸上,放入真空烘箱70℃干燥7h即得聚丙烯表面接枝纳米二氧化硅复合物/聚丙烯微蜡粉(MPP)吸附载体石墨烯粉体备用;
(5)将纯聚丙烯在开炼机中均匀塑化,然后加入步骤(4)烘干后的聚丙烯表面接枝纳米二氧化硅复合物/聚丙烯微蜡粉(MPP)吸附载体石墨烯粉体料,逐渐调节辊距大小,加入抗氧剂,使其充分剪切,分散均匀得到表面耐划伤PP料,塑料开炼机工艺参数为前辊172℃,后辊168℃;
(6)将制成的表面耐划伤PP料经破碎造粒,采用塑料注射成型机成型制样,进行样品性能测试。
实施例3
本实施例中耐划伤聚丙烯的配方和制备过程如下所述:
聚丙烯100份,石墨烯0.01份,纳米二氧化硅0.3份,羧基化聚丙烯微蜡粉体5份,3-缩水甘油醚氧基丙基三甲氧基硅烷0.05份,抗氧剂0.5份,聚丙烯微蜡粉体4份,乙酸乙酯30份。
(1)将硅烷偶联剂和二氧化硅分散在乙酸乙酯中,得到二氧化硅悬浮液;
(2)在上述悬浮液中加入羧基化聚丙烯微蜡粉(COPP),利用球磨机将其充分研磨分散,制备聚丙烯表面接枝纳米二氧化硅复合物;
(3)上述步骤(2)中再加入聚丙烯微蜡粉(MPP)研磨即得聚丙烯表面接枝纳米二氧化硅复合物与聚丙烯微蜡粉(MPP)混合物的吸附载体;
(4)上述步骤(3)吸附载体中加入石墨烯研磨均匀至膏状,铺到硅油纸上,放入真空烘箱60℃干燥8h即得聚丙烯表面接枝纳米二氧化硅复合物/聚丙烯微蜡粉(MPP)吸附载体石墨烯粉体备用;
(5)将纯聚丙烯树脂、聚丙烯表面接枝纳米二氧化硅复合物/聚丙烯微蜡粉(MPP)吸附载体石墨烯粉体料、抗氧剂经双螺杆挤出机造粒,制备表面耐划伤PP料;
(6)将制成的表面耐划伤PP料采用塑料注射成型机成型制样,进行样品性能测试。
实施例4
本实施例中耐划伤聚丙烯的配方和制备过程如下所述:
聚丙烯100份,石墨烯0.015份,纳米二氧化硅0.4份,羧基化聚丙烯微蜡粉体3份,乙烯基甲基二乙氧基硅烷0.1份,抗氧剂1份,聚丙烯微蜡粉体5份,丙酮35份。
(1)将硅烷偶联剂和二氧化硅分散在乙醇中,得到二氧化硅悬浮液;
(2)在上述悬浮液中加入羧基化聚丙烯微蜡粉(COPP),利用玛瑙研钵将其充分研磨分散,得到聚丙烯表面接枝纳米二氧化硅复合物;
(3)上述步骤(2)中再加入聚丙烯微蜡粉(MPP)研磨即得聚丙烯表面接枝纳米二氧化硅复合物与聚丙烯微蜡粉(MPP)混合物的吸附载体;
(4)上述步骤(3)吸附载体中加入石墨烯研磨均匀至膏状,铺到硅油纸上,放入真空烘箱80℃干燥6h即得聚丙烯表面接枝纳米二氧化硅复合物/聚丙烯微蜡粉(MPP)吸附载体石墨烯粉体备用;
(5)将纯聚丙烯在开炼机中均匀塑化,然后加入步骤(4)烘干后的聚丙烯表面接枝纳米二氧化硅复合物/聚丙烯微蜡粉(MPP)吸附载体石墨烯粉体料,逐渐调节辊距大小,加入抗氧剂,使其充分剪切,分散均匀得到表面耐划伤PP料,塑料开炼机工艺参数为前辊175℃,后辊170℃;
(6)将制成的表面耐划伤PP料经破碎造粒,采用塑料注射成型机成型制样,进行样品性能测试。
实施例5
本实施例中耐划伤聚丙烯的配方和制备过程如下所述:
聚丙烯100份,石墨烯0.02份,纳米二氧化硅0.3份,羧基化聚丙烯微蜡粉体(聚丙烯W-0951)3份,乙烯基甲基二乙氧基硅烷0.08份,1010抗氧剂1份,聚丙烯微蜡粉体(聚丙烯W-0903)5份,乙醇30份。
(1)将硅烷偶联剂和二氧化硅分散在乙醇中,得到二氧化硅悬浮液;
(2)在上述悬浮液中加入羧基化聚丙烯微蜡粉(COPP),利用玛瑙研钵将其充分研磨分散,得到聚丙烯表面接枝纳米二氧化硅复合物;
(3)上述步骤(2)中再加入聚丙烯微蜡粉(MPP)研磨即得聚丙烯表面接枝纳米二氧化硅复合物与聚丙烯微蜡粉(MPP)混合物的吸附载体;
(4)上述步骤(3)吸附载体中加入石墨烯研磨均匀至膏状,铺到硅油纸上,放入真空烘箱80℃干燥6h即得聚丙烯表面接枝纳米二氧化硅复合物/聚丙烯微蜡粉(MPP)吸附载体石墨烯粉体备用;
(5)将纯聚丙烯在开炼机中均匀塑化,然后加入步骤(4)烘干后的聚丙烯表面接枝纳米二氧化硅复合物/聚丙烯微蜡粉(MPP)吸附载体石墨烯粉体料,逐渐调节辊距大小,加入抗氧剂,使其充分剪切,分散均匀得到表面耐划伤PP料,塑料开炼机工艺参数为前辊172℃,后辊168℃;
(6)将制成的表面耐划伤PP料经破碎造粒,采用塑料注射成型机成型制样,进行样品性能测试。
实施例6
本实施例中耐划伤聚丙烯的配方和制备过程如下所述:
聚丙烯100份,石墨烯0.02份,纳米二氧化硅0.5份,羧基化聚丙烯微蜡粉体3份,乙烯基甲基二乙氧基硅烷0.02份,1010抗氧剂1份,聚丙烯微蜡粉体4份,乙醇30份。
制备方法同实施例1。
对比实施例1
本对比实施例中耐划伤聚丙烯的配方和制备过程如下所述:
聚丙烯100份,石墨烯0.02份,纳米二氧化硅0.5份,聚丙烯接枝马来酸酐(PP-g-MAH)3份,乙烯基甲基二乙氧基硅烷0.02份,1010抗氧剂1份,聚丙烯微蜡粉体4份,乙醇30份。
制备方法同实施例1。
对比实施例2
本对比实施例中耐划伤聚丙烯的配方和制备过程如下所述:
聚丙烯100份,石墨烯0.02份,纳米二氧化硅0.5份,乙烯基甲基二乙氧基硅烷0.02份,1010抗氧剂1份,聚丙烯微蜡粉体4份,乙醇30份。
制备方法同实施例1。
对比实施例3
本对比实施例中耐划伤聚丙烯的配方和制备过程如下所述:
聚丙烯100份,石墨烯0.02份,羧基化聚丙烯微蜡粉体3份,乙烯基甲基二乙氧基硅烷0.02份,1010抗氧剂1份,聚丙烯微蜡粉体4份,乙醇30份。
制备方法同实施例1。
对比实施例4
本对比实施例中耐划伤聚丙烯的配方和制备过程如下所述:
聚丙烯100份,石墨烯0.02份,纳米二氧化硅0.5份,羧基化聚丙烯微蜡粉体3份,1010抗氧剂1份,乙酸乙酯30份。
(1)将二氧化硅分散在乙酸乙酯中,得到二氧化硅悬浮液;
(2)在上述悬浮液中加入羧基化聚丙烯微蜡粉(COPP),利用球磨机将其充分研磨分散,制备聚丙烯表面接枝纳米二氧化硅复合物;
(3)上述步骤(2)吸附载体中加入石墨烯研磨均匀至膏状,用玻璃棒刮到硅油纸上,放入真空烘箱60℃干燥8h即得聚丙烯表面接枝纳米二氧化硅复合物/石墨烯粉体备用;
(4)将纯聚丙烯在开炼机中均匀塑化,然后加入步骤(3)烘干后的聚丙烯表面接枝纳米二氧化硅复合物/石墨烯粉体料,逐渐调节辊距大小,加入抗氧剂,使其充分剪切,分散均匀得到表面耐划伤PP料,塑料开炼机工艺参数为前辊175℃,后辊170℃;
(6)将制成的表面耐划伤PP料经破碎造粒,采用塑料注射成型机成型制样,进行样品性能测试。
各实施例和对比实施例得到的耐划伤PP性能测试结果见表1。通过实施例和对比实施例的对比,可知实施例1-6的聚丙烯的表面耐划伤性都优于对比实施例1-4中的聚丙烯的表面耐划伤性。同时,实施例1-6的聚丙烯的缺口冲击强度相对于对比实施例1-4的缺口冲击强度有明显提高,而实施例1-6的聚丙烯的拉伸强度变化不大,熔体质量流动速率略有下降。
表1实施例1-6和对比实施例1-4得到的耐划伤PP性能测试结果
对所公开的实施例的上述说明,使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的,本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下,在其它实施例中实现。因此,本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例,而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种表面耐划伤聚丙烯,其特征在于,所述表面耐划伤聚丙烯,按质量份数的配方包括:
2.根据权利要求1所述的表面耐划伤聚丙烯,其特征在于,所述聚丙烯为等规聚丙烯或者乙烯共聚聚丙烯;所述聚丙烯微蜡粉为聚丙烯经粉碎法或者研磨法或者其他物理方法获得的细小微粒粉,且为热塑性或者热固性;所述羧基化聚丙烯微蜡粉为一种羧基化改性的聚丙烯微蜡粉,该改性聚丙烯的分子链结构上含有羧基官能团或者顺丁烯二酸酐基团。
3.根据权利要求2所述的表面耐划伤聚丙烯,其特征在于,所述聚丙烯为为等规聚丙烯;所述聚丙烯微蜡粉为热塑性。
4.根据权利要求1所述的表面耐划伤聚丙烯,其特征在于,所述纳米二氧化硅为气相法纳米二氧化硅或沉淀法纳米二氧化硅;所述石墨烯为石墨烯粉体或者石墨烯溶液分散体;所述硅烷偶联剂为3-缩水甘油醚氧基丙基三甲氧基硅烷、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、γ-氨丙基三甲氧基硅烷、γ-氨丙基甲基二乙氧基硅烷、N-2-氨乙基-3-氨丙基三乙氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基甲基二乙氧基硅烷、甲基三乙氧基硅烷、乙烯基三异丙烯氧基硅烷中的一种或几种;所述溶剂为乙酸乙酯、乙酸甲酯、乙酸丙酯、乙醚、丙酮、乙醇、甲醇、乙醇等有机溶剂,或者水;所述抗氧剂为受阻酚类抗氧剂、胺类抗氧剂、磷类抗氧剂。
5.根据权利要求4所述的表面耐划伤聚丙烯,其特征在于,所述纳米二氧化硅为气相法纳米二氧化硅;所述硅烷偶联剂为γ-氨丙基三甲氧基硅烷或者3-缩水甘油醚氧基丙基三甲氧基硅烷;所述溶剂为无水乙醇或者水;所述抗氧剂为受阻酚类抗氧剂。
6.根据权利要求5所述的表面耐划伤聚丙烯,其特征在于,所述受阻酚类抗氧剂为抗氧剂1010、抗氧剂1076、抗氧剂B900、抗氧剂264、抗氧剂2264中的一种或两种。
7.一种表面耐划伤聚丙烯的制备方法,其特征在于,其制备方法具体工艺为:
(1)将二氧化硅、硅烷偶联剂分散在溶剂中,得到二氧化硅的悬浮液;
(2)上述悬浮液中加入羧基化聚丙烯微蜡粉,充分研磨分散,得到聚丙烯表面接枝纳米二氧化硅复合物;
(3)再加入聚丙烯微蜡粉,研磨即得聚丙烯表面接枝纳米二氧化硅复合物与聚丙烯微蜡粉(MPP)混合物的吸附载体;
(4)上述吸附载体中加入石墨烯研磨均匀至膏状,并铺到硅油纸上,放入真空烘箱70-80℃干燥6~8h,即得聚丙烯表面接枝纳米二氧化硅复合物/聚丙烯微蜡粉吸附载体石墨烯粉体备用;
(5)将纯聚丙烯在开炼机中均匀塑化,然后加入步骤(4)烘干后的聚丙烯表面接枝纳米二氧化硅复合物/聚丙烯微蜡粉吸附载体石墨烯粉体料共混,并加入抗氧剂,经破碎造粒制备表面耐划伤PP料;或者纯聚丙烯树脂、聚丙烯表面接枝纳米二氧化硅复合物/聚丙烯微蜡粉吸附载体石墨烯粉体料、抗氧剂经双螺杆挤出机造粒,制备表面耐划伤PP料。
8.根据权利要求7所述的制备方法,其特征在于,上述制备方法还包括步骤(6):将制成的表面耐划伤PP料采用塑料注射成型机成型。
9.根据权利要求7所述的制备方法,其特征在于,步骤(2)中,采用玛瑙研钵或球磨机研磨;步骤(4)中,采用玻璃棒将膏体刮到硅油纸上。
10.根据权利要求7所述的制备方法,其特征在于,步骤(5)中,开炼机共混时,逐渐调节辊距大小,使其充分剪切,分散均匀得到表面耐划伤PP料,塑料开炼机工艺参数为前辊172-175℃,后辊168-170℃。
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