CN110982184A - 一种自清洁抗油污聚丙烯复合材料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种自清洁抗油污聚丙烯复合材料及其制备方法，将聚丙烯和改性剂熔融共混制得自清洁抗油污聚丙烯复合材料；改性剂由含氟聚氨酯、微米级二氧化硅、小分子极性改性剂(马来酸酐与数均分子量为10000～20000的小分子聚丙烯的接枝反应产物，酸值为40～50mgKOH/g)和聚二甲基硅氧烷组成；制得的复合材料中含氟聚氨酯和微米级二氧化硅在聚丙烯的表面形成凹凸结构；小分子极性改性剂迁移在聚丙烯的表面形成极性层；复合材料的表面与油的接触角大于75°，油的滚落角小于25°，简支梁缺口冲击强度≥6KJ/m2。本发明解决了聚丙烯复合材料的油接触角小而无法自清洁油污的问题，同时韧性有一定提高。

Description

一种自清洁抗油污聚丙烯复合材料及其制备方法
技术领域
本发明属于高分子材料技术领域，涉及一种自清洁抗油污聚丙烯复合材料及其制备方法。
背景技术
聚丙烯(PP)材料作为一类产品性能优异及价格低廉的通用塑料，在家电中得到了非常广泛的应用。特别是在厨房电器行业，比如洗碗机、内胆、喷淋臂等部件已由传统的金属部件改为聚丙烯塑料件，由于这类家电经常会和油脂类接触，而聚丙烯是亲油类材料，造成制件油污特别难清洗，易滋生各类细菌。所以，易粘油难清洁成为厂家及消费者的难点，能够自清洁抗油污的聚丙烯材料成为当下研究的一个热点。
专利CN201510129942.4公开了一种抗油污增强高光聚丙烯复合材料及其制备方法，该发明方法制得的抗油污增强高光聚丙烯复合材料，改变了材料的表面极性，提高了材料表面的抗油污能力，但是该方法制得的油接触角只能达到45°，还达不到良好的自清洁效果。
专利申请CN201710157257.1公开了一种对油污形成荷叶效应的聚丙烯复合材料及其制备方法，该方法通过在聚丙烯树脂中加入丁腈橡胶、氟化物、相容剂、纳米二氧化硅聚合物复合微粒、复合抗氧剂、复合成核剂制得的复合材料表面具有较强的抗油污、易清洁性能，能够对油污形成荷叶效应。该方法使用丁腈橡胶、氟化物、二氧化硅三种耐油性材料复合一起来提高抗油污效果，但是这种方法所用材料成本较高并且油接触角只能做65°左右，达不到很好的自清洁效果。
因此，开发一种油接触角大且具有自清洁油污效果的聚丙烯复合材料具有十分重要的意义。
发明内容
本发明提供一种自清洁抗油污聚丙烯复合材料及其制备方法，目的是解决现有技术中聚丙烯复合材料的油接触角小而无法自清洁油污的问题。
为达到上述目的，本发明采用的方案如下：
一种自清洁抗油污聚丙烯复合材料的制备方法，将聚丙烯和改性剂熔融共混制得自清洁抗油污聚丙烯复合材料；
改性剂由含氟聚氨酯、微米级二氧化硅(一般情况下，二氧化硅在改性材料常被用作消光剂，可使光滑的聚丙烯表面变成哑光消光)、小分子极性改性剂和聚二甲基硅氧烷组成；
小分子极性改性剂为马来酸酐与小分子聚丙烯的接枝反应产物，酸值为40～50mgKOH/g(酸值可以反映马来酸酐的含量，含量越高极性越大，当酸值小于40mgKOH/g时，小分子聚丙烯接枝马来酸酐基本被反应，而迁移到表面的浓度极少，不足以显著改善聚丙烯表面极性；当酸值大于50mgKOH/g，单个分子链上接枝过多的马来酸酐反应基团，导致反应过度，形成类似交联的现象，材料难以加工成型)，小分子聚丙烯的数均分子量为10000～20000。
本发明通过在聚丙烯的熔融加工过程中同时引入含氟聚氨酯、微米级二氧化硅、小分子极性改性剂和聚二甲基硅氧烷赋予了聚丙烯优异的自清洁抗油污性能(具体表现为油接触角大，滚落角小)，主要原因是：
(1)含氟聚氨酯和聚二甲基硅氧烷含有氟和硅，能够降低聚丙烯的表面自由能，进而降低油污与聚丙烯的亲和力，提高聚丙烯的抗油污性能；
(2)含氟聚氨酯在加工过程中，由于氟基团表面自由能非常低，加入后会引起复合材料的表面自由能降低，另外，体现出明显的迁移行为，在复合材料表层，含氟聚氨酯在小分子极性改性剂的增容及剪切分散下呈较好的分散效果，在聚丙烯的表层形成“海岛”相包覆结构，相与相之间的材料差异从宏观层面呈现凹凸结构，凹凸结构的存在使得油污与聚丙烯接触时，二者之间会形成极薄的空气层，接触面积减小，进而抗油污效果增强；
(3)微米级二氧化硅在聚丙烯表面可以进一步实现更细微的凹凸结构，凹凸结构越细微，空气层越多，接触面积越小，抗油污效果越好；
(4)引入小分子极性改性剂，一方面，能够改善含氟聚氨酯与聚丙烯的相容性以及改善含氟聚氨酯的分散性，让含氟聚氨酯以更均匀细小的形态分散在聚丙烯树脂中，使得聚丙烯表面形成更细微的凹凸结构；另一方面，小分子极性改性剂中聚丙烯的分子量较低，与聚丙烯的相容性较差，容易迁移到聚丙烯的表面，由于小分子极性改性剂具有强极性，而油污为非极性或弱极性，二者相斥，因此油污与聚丙烯的亲和力显著降低，聚丙烯表面抗油污性能显著提升。
特别需要注意的是，本发明的相容剂(即小分子极性改性剂)不同与现有技术的相容剂，本发明的相容剂(即小分子极性改性剂)为小分子聚丙烯接枝马来酸酐，其中，小分子聚丙烯的数均分子量为10000～20000，现有技术的相容剂为聚丙烯接枝马来酸酐类相容剂PP-g-MAH，其所使用的聚丙烯为常规聚丙烯，数均分子量在30万左右，主要用于提高聚丙烯与无机填料之间的相融性，因其与聚丙烯之间有较强的分子链缠绕，此类常规的PP-g-MAH无法有效改善材料的表面抗油污性，现有技术也未披露使用PP-g-MAH助剂改善聚丙烯材质制件的抗油污性，笔者做了大量实验验证确定，通过使用小分子聚丙烯接枝马来酸酐可提高材料抗油污性，这是由于本发明的相容剂(即小分子极性改性剂)中的聚丙烯的分子量很小，因此容易迁移到聚丙烯的表面，提高聚丙烯表面的极性，进而提高聚丙烯的抗油污性能，本发明的相容剂(即小分子极性改性剂)中的聚丙烯的数均分子量为10000～20000时效果改善聚丙烯抗油污性显著，当数均分子量过小时，小分子聚丙烯接枝马来酸酐容易全部迁移到表面，影响聚氨酯的分散相容效果；当数均分子量过大时，其难以迁移至表面。
作为优选的技术方案：
如上所述的一种自清洁抗油污聚丙烯复合材料的制备方法，按重量份数计，各组分的加入量为：聚丙烯100份，含氟聚氨酯5～10份(数均分子量约为20～50万)，微米级二氧化硅5～10份，小分子极性改性剂5～10份，聚二甲基硅氧烷5～10份。
如上所述的一种自清洁抗油污聚丙烯复合材料的制备方法，聚丙烯为共聚聚丙烯，MI为10～30g/10min(MI测试条件：温度230℃，负荷：2.16kg)。
如上所述的一种自清洁抗油污聚丙烯复合材料的制备方法，微米级二氧化硅的中值粒径为4.5～5.5微米，微米级二氧化硅的中值粒径越小，微米级二氧化硅在聚丙烯表面形成的凹凸结构越细微，空气层越多，接触面积越小，抗油污效果越好；粒径过小，分散问题难以解决，导致过度团聚，反而难以形成凹凸结构。
如上所述的一种自清洁抗油污聚丙烯复合材料的制备方法，聚二甲基硅氧烷的数均分子量为80～120万。
如上所述的一种自清洁抗油污聚丙烯复合材料的制备方法，熔融共混采用双螺杆挤出机，熔融挤出过程在前后输送段开双真空，双真空的真空表表压均≤-0.08MPa，双螺杆挤出机的转速为200～300r/min，双螺杆挤出机的各区温度的取值范围为210～230℃。
本发明还提供采用如上任一项所述的一种自清洁抗油污聚丙烯复合材料的制备方法制得的自清洁抗油污聚丙烯复合材料，由聚丙烯、含氟聚氨酯、微米级二氧化硅、小分子极性改性剂和聚二甲基硅氧烷组成；含氟聚氨酯和微米级二氧化硅在聚丙烯的表面形成微小的凹凸结构；小分子极性改性剂迁移在聚丙烯的表面形成极性层。
作为优选的技术方案：
如上所述的自清洁抗油污聚丙烯复合材料，自清洁抗油污聚丙烯复合材料的表面与油的接触角大于75°(测试方法为：取聚丙烯复合材料在200℃条件下注塑成3.2mm单面抛光板，按照ISO15989标准测试)，油的滚落角小于25°(测试方法为：在样板表面滴上植物油，倾斜样板，植物油开始滚落下来，记录此时倾斜角度)，材料简支梁缺口冲击强度≥6KJ/m2(先将复合材料在200℃下注塑成ISO179标准样条，并测试材料常温23℃简支梁缺口冲击强度)。
有益效果：
(1)本发明的一种自清洁抗油污聚丙烯复合材料的制备方法，采用由含氟聚氨酯、微米级二氧化硅、小分子极性改性剂和聚二甲基硅氧烷组成的改性剂对聚丙烯材料进行表面改性，可以大大提高聚丙烯材料表面的疏油性能；
(2)本发明的一种自清洁抗油污聚丙烯复合材料，其表面与油的接触角大于75°，油的滚落角小于25°，自清洁抗油污效果优良；
(3)本发明的一种自清洁抗油污聚丙烯复合材料，在疏油性能改善的同时，材料的简支梁缺口冲击强度还得到一定程度的提高，可广泛用于厨卫等重油污领域小家电或电子电器用塑胶制件。
具体实施方式
下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。
实施例1
一种自清洁抗油污聚丙烯复合材料的制备方法，其过程如下：
将MI为10g/10min的共聚聚丙烯(产品型号为PP3084)和改性剂熔融共混制得自清洁抗油污聚丙烯复合材料；熔融共混采用双螺杆挤出机，熔融挤出过程在前后输送段开双真空，双真空的真空表表压1为-0.08MPa，真空表表压2为-0.08MPa，双螺杆挤出机的转速为200r/min，双螺杆挤出机的各区温度的取值范围为210℃；
改性剂由含氟聚氨酯(数均分子量约为200000万)(产品型号为氟化聚氨酯K4280)、中值粒径为4.5微米的微米级二氧化硅、小分子极性改性剂、数均分子量为80万的聚二甲基硅氧烷组成；其中，小分子极性改性剂为马来酸酐与小分子聚丙烯(数均分子量为10000)的接枝反应产物，酸值为40mgKOH/g；
按重量份数计，各组分的加入量为：聚丙烯100份，含氟聚氨酯5份，微米级二氧化硅5份，小分子极性改性剂5份，聚二甲基硅氧烷5份；
制得的自清洁抗油污聚丙烯复合材料，由聚丙烯、含氟聚氨酯、微米级二氧化硅、小分子极性改性剂和聚二甲基硅氧烷组成；含氟聚氨酯和微米级二氧化硅在聚丙烯的表面形成凹凸结构；小分子极性改性剂迁移在聚丙烯的表面形成极性层；该自清洁抗油污聚丙烯复合材料的表面与油的接触角为76°，油的滚落角为24°，油污擦拭效果的测试结果(目测，通过用脱脂棉擦拭滴在光滑样板上的植物油，目测擦拭效果)为完全擦拭，简支梁缺口冲击强度为10KJ/m2。
对比例1
一种聚丙烯复合材料的制备方法，其过程与实施例1基本相同，不同之处仅在于改性剂中不含有小分子极性改性剂，制得的抗油污聚丙烯复合材料的性能指标见表1。
将实施例1与对比例1进行对比可以看出，实施例1中的抗油污性能明显优于对比例1，这是因为，一方面，实施例1中的小分子极性改性剂能够改善含氟聚氨酯与聚丙烯的相容性以及改善含氟聚氨酯的分散性，让含氟聚氨酯以更均匀细小的形态分散在聚丙烯树脂中，使得聚丙烯表面形成更细微的凹凸结构；另一方面，小分子极性改性剂中的聚丙烯分子量很小，很容易迁移到聚丙烯表面，提高聚丙烯表面的极性，提高聚丙烯的抗油污性能。
此外，未添加小分子相容剂时，含氟聚氨酯与聚丙烯相容性差，材料分子间作用力薄弱，导致对比例所获材料冲击性能差。
对比例2
一种聚丙烯复合材料的制备方法，其过程与实施例1基本相同，不同之处仅在于改性剂中不含有聚二甲基硅氧烷，制得的抗油污聚丙烯复合材料的性能指标见表1。
将实施例1与对比例2进行对比可以看出，实施例1制得的聚丙烯复合材料的抗油污性能更好，这是因为实施例1中的聚二甲基硅氧烷能够降低聚丙烯材料的表面自由能，进而降低油污与聚丙烯的亲和力，提高聚丙烯的抗油污性能。
对比例3
一种聚丙烯复合材料的制备方法，其过程与实施例1基本相同，不同之处在于改性剂中不含有含氟聚氨酯，制得的抗油污聚丙烯复合材料的性能指标见表1。
将实施例1与对比例3进行对比可以看出，实施例1制得的聚丙烯复合材料的抗油污性能更好，这是因为，实施例1中的含氟聚氨酯起到两个作用，一是起到降低聚丙烯表面的自由能，从而提高聚丙烯的抗油污性能，而且，还因其自由能非常低，而体现出明显的迁移行为，在复合材料表层，含氟聚氨酯在小分子极性改性剂的增容及剪切分散下呈较好的分散效果，在聚丙烯的表层形成“海岛”相包覆结构，相与相之间的材料差异从宏观层面呈现凹凸结构，凹凸结构的存在使得油污与聚丙烯接触时，二者之间会形成极薄的空气层，接触面积减小，进而抗油污效果进一步增强。
对比例4
一种聚丙烯复合材料的制备方法，其过程与实施例1基本相同，不同之处在于改性剂中不含有微米级二氧化硅，制得的抗油污聚丙烯复合材料的性能指标见表1。
将实施例1与对比例4进行对比可以看出，实施例1制得的聚丙烯复合材料的抗油污性能更好，这是因为，在聚丙烯复合材料中，微米级二氧化硅在聚丙烯表面可以进一步实现更细微的凹凸结构，凹凸结构越细微，空气层越多，接触面积越小，抗油污效果越好；而对比例4中，不含有微米级二氧化硅，则抗油污性能更差。
对比例5
一种聚丙烯复合材料的制备方法，其过程与实施例1基本相同，不同之处在于改性剂中的小分子极性改性剂替换为市售普通马来酸酐接枝聚丙烯，制得的抗油污聚丙烯复合材料的性能指标见表1。
实施例1与对比例5进行对比可以看出，对比例5制得的聚丙烯复合材料的抗油污性能更差，这是因为市售普通马来酸酐接枝聚丙烯，其所使用的聚丙烯为常规聚丙烯，数均分子量在30万左右，难以迁移至表面，因此无法起到提高聚丙烯表面的极性的作用，仅仅起到促进相融的作用，而实施例1中的小分子极性改性剂可以迁移到聚丙烯表面，进而提高聚丙烯的抗油污性能。
对比例6
一种聚丙烯复合材料的制备方法，其过程与实施例1基本相同，不同之处仅在于将微米级二氧化硅替换为常规的二氧化硅(其中值粒径为17微米)，制得的聚丙烯复合材料的性能指标见表1。
将实施例1与对比例6进行对比可以看出，实施例1制得的聚丙烯复合材料的抗油污性能更好，这是因为，二氧化硅在聚丙烯表面形成的凹凸结构，该凹凸结构越细微，空气层就会越多，油污与聚丙烯表面接触的面积就越小，抗油污的效果越好，对比例6中的二氧化硅的粒径增加，会使得表面的凹凸结构更粗糙，则抗油污效果更差。
表1
性能测试 对比例1 对比例2 对比例3 对比例4 对比例5 对比例6
油接触角/° 36 32 29 49 40 50
油的滚落角/° 32 36 37 28 34 29
油污擦拭性(目测) 明显痕迹 明显痕迹 明显痕迹 明显痕迹 明显痕迹 轻微痕迹
简支梁缺口冲击强度KJ/m<sup>2</sup> 4.3 8.5 8.9 8.5 9.6 9.2
实施例2
一种自清洁抗油污聚丙烯复合材料的制备方法，其过程如下：
将MI为30g/10min的共聚聚丙烯(产品型号为PP K7926)和改性剂熔融共混制得自清洁抗油污聚丙烯复合材料；熔融共混采用双螺杆挤出机，熔融挤出过程在前后输送段开双真空，双真空的真空表表压1为-0.08MPa，真空表表压2为-0.08MPa，双螺杆挤出机的转速为300r/min，双螺杆挤出机的各区温度的取值范围为230℃；
改性剂由含氟聚氨酯(数均分子量约为500000万)(产品型号为氟化聚氨酯N3396)、中值粒径为5.5微米的微米级二氧化硅、小分子极性改性剂、数均分子量为120万的聚二甲基硅氧烷组成；其中，小分子极性改性剂为马来酸酐与小分子聚丙烯(数均分子量为20000)的接枝反应产物，酸值为50mgKOH/g；
按重量份数计，各组分的加入量为：聚丙烯100份，含氟聚氨酯5份，微米级二氧化硅10份，小分子极性改性剂10份，聚二甲基硅氧烷10份；
制得的自清洁抗油污聚丙烯复合材料，由聚丙烯、含氟聚氨酯、微米级二氧化硅、小分子极性改性剂和聚二甲基硅氧烷组成；含氟聚氨酯和微米级二氧化硅在聚丙烯的表面形成凹凸结构；小分子极性改性剂迁移在聚丙烯的表面形成极性层；该自清洁抗油污聚丙烯复合材料的表面与油的接触角为80°，油的滚落角为21°，油污擦拭效果的测试结果(目测)为完全擦拭，简支梁缺口冲击强度为12.5KJ/m2。
实施例3
一种自清洁抗油污聚丙烯复合材料的制备方法，其过程如下：
将MI为20g/10min的共聚聚丙烯(产品型号为PP 1220C)和改性剂熔融共混制得自清洁抗油污聚丙烯复合材料；熔融共混采用双螺杆挤出机，熔融挤出过程在前后输送段开双真空，双真空的真空表表压1为-0.08MPa，真空表表压2为-0.08MPa，双螺杆挤出机的转速为220r/min，双螺杆挤出机的各区温度的取值范围为220℃；
改性剂由含氟聚氨酯(数均分子量约为300000万)(产品型号为氟化聚氨酯U-508)、中值粒径为5微米的微米级二氧化硅、小分子极性改性剂、数均分子量为100万的聚二甲基硅氧烷组成；其中，小分子极性改性剂为马来酸酐与小分子聚丙烯(数均分子量为15000)的接枝反应产物，酸值为45mgKOH/g；
按重量份数计，各组分的加入量为：聚丙烯100份，含氟聚氨酯3份，微米级二氧化硅8份，小分子极性改性剂8份，聚二甲基硅氧烷8份；
制得的自清洁抗油污聚丙烯复合材料，由聚丙烯、含氟聚氨酯、微米级二氧化硅、小分子极性改性剂和聚二甲基硅氧烷组成；含氟聚氨酯和微米级二氧化硅在聚丙烯的表面形成凹凸结构；小分子极性改性剂迁移在聚丙烯的表面形成极性层；该自清洁抗油污聚丙烯复合材料的表面与油的接触角为78°，油的滚落角为22°，油污擦拭效果的测试结果(目测)为完全擦拭，简支梁缺口冲击强度为11.7KJ/m2。
实施例4
一种自清洁抗油污聚丙烯复合材料的制备方法，其过程如下：
将MI为10g/10min的共聚聚丙烯(产品型号为PP3084)和改性剂熔融共混制得自清洁抗油污聚丙烯复合材料；熔融共混采用双螺杆挤出机，熔融挤出过程在前后输送段开双真空，双真空的真空表表压1为-0.08MPa，真空表表压2为-0.08MPa，双螺杆挤出机的转速为200r/min，双螺杆挤出机的各区温度的取值范围为215℃；
改性剂由含氟聚氨酯(数均分子量约为200000万)(产品型号为氟化聚氨酯K4280)、中值粒径为4.5微米的微米级二氧化硅、小分子极性改性剂、数均分子量为80万的聚二甲基硅氧烷组成；其中，小分子极性改性剂为马来酸酐与小分子聚丙烯(数均分子量为10000)的接枝反应产物，酸值为40mgKOH/g；
按重量份数计，各组分的加入量为：聚丙烯100份，含氟聚氨酯6份，微米级二氧化硅6份，小分子极性改性剂6份，聚二甲基硅氧烷7份；
制得的自清洁抗油污聚丙烯复合材料，由聚丙烯、含氟聚氨酯、微米级二氧化硅、小分子极性改性剂和聚二甲基硅氧烷组成；含氟聚氨酯和微米级二氧化硅在聚丙烯的表面形成凹凸结构；小分子极性改性剂迁移在聚丙烯的表面形成极性层；该自清洁抗油污聚丙烯复合材料的表面与油的接触角为77°，油的滚落角为23°，油污擦拭效果的测试结果(目测)为完全擦拭，简支梁缺口冲击强度为10.2KJ/m2。
实施例5
一种自清洁抗油污聚丙烯复合材料的制备方法，其过程如下：
将MI为30g/10min的共聚聚丙烯(产品型号为PP K7926)和改性剂熔融共混制得自清洁抗油污聚丙烯复合材料；熔融共混采用双螺杆挤出机，熔融挤出过程在前后输送段开双真空，双真空的真空表表压1为-0.09MPa，真空表表压2为-0.09MPa，双螺杆挤出机的转速为250r/min，双螺杆挤出机的各区温度的取值范围为220℃；
改性剂由含氟聚氨酯(数均分子量约为500000万)(产品型号为氟化聚氨酯N3396)、中值粒径为5.5微米的微米级二氧化硅、小分子极性改性剂、数均分子量为120万的聚二甲基硅氧烷组成；其中，小分子极性改性剂为马来酸酐与小分子聚丙烯(数均分子量为20000)的接枝反应产物，酸值为50mgKOH/g；
按重量份数计，各组分的加入量为：聚丙烯100份，含氟聚氨酯9份，微米级二氧化硅7份，小分子极性改性剂6份，聚二甲基硅氧烷6份；
制得的自清洁抗油污聚丙烯复合材料，由聚丙烯、含氟聚氨酯、微米级二氧化硅、小分子极性改性剂和聚二甲基硅氧烷组成；含氟聚氨酯和微米级二氧化硅在聚丙烯的表面形成凹凸结构；小分子极性改性剂迁移在聚丙烯的表面形成极性层；该自清洁抗油污聚丙烯复合材料的表面与油的接触角为78°，油的滚落角为22°，油污擦拭效果的测试结果(目测)为完全擦拭，简支梁缺口冲击强度为10.5KJ/m2。
实施例6
一种自清洁抗油污聚丙烯复合材料的制备方法，其过程如下：
将MI为20g/10min的共聚聚丙烯(产品型号为PP 1220C)和改性剂熔融共混制得自清洁抗油污聚丙烯复合材料；熔融共混采用双螺杆挤出机，熔融挤出过程在前后输送段开双真空，双真空的真空表表压1为-0.09MPa，真空表表压2为-0.09MPa，双螺杆挤出机的转速为230r/min，双螺杆挤出机的各区温度的取值范围为220℃；
改性剂由含氟聚氨酯(数均分子量约为300000万)(产品型号为氟化聚氨酯U-508)、中值粒径为5微米的微米级二氧化硅、小分子极性改性剂、数均分子量为100万的聚二甲基硅氧烷组成；其中，小分子极性改性剂为马来酸酐与小分子聚丙烯(数均分子量为15000)的接枝反应产物，酸值为45mgKOH/g；
按重量份数计，各组分的加入量为：聚丙烯100份，含氟聚氨酯10份，微米级二氧化硅8份，小分子极性改性剂7份，聚二甲基硅氧烷8份；
制得的自清洁抗油污聚丙烯复合材料，由聚丙烯、含氟聚氨酯、微米级二氧化硅、小分子极性改性剂和聚二甲基硅氧烷组成；含氟聚氨酯和微米级二氧化硅在聚丙烯的表面形成凹凸结构；小分子极性改性剂迁移在聚丙烯的表面形成极性层；该自清洁抗油污聚丙烯复合材料的表面与油的接触角为79°，油的滚落角为21°，油污擦拭效果的测试结果(目测)为完全擦拭，简支梁缺口冲击强度为10.9KJ/m2。
实施例7
一种自清洁抗油污聚丙烯复合材料的制备方法，其过程如下：
将MI为30g/10min的共聚聚丙烯(产品型号为PP K7926)和改性剂熔融共混制得自清洁抗油污聚丙烯复合材料；熔融共混采用双螺杆挤出机，熔融挤出过程在前后输送段开双真空，双真空的真空表表压1为-0.09MPa，真空表表压2为-0.09MPa，双螺杆挤出机的转速为260r/min，双螺杆挤出机的各区温度的取值范围为215℃；
改性剂由含氟聚氨酯(数均分子量约为300000万)(产品型号为氟化聚氨酯U-508)、中值粒径为5微米的微米级二氧化硅、小分子极性改性剂、数均分子量为110万的聚二甲基硅氧烷组成；其中，小分子极性改性剂为马来酸酐与小分子聚丙烯(数均分子量为16000)的接枝反应产物，酸值为45mgKOH/g；
按重量份数计，各组分的加入量为：聚丙烯100份，含氟聚氨酯5份，微米级二氧化硅6份，小分子极性改性剂7份，聚二甲基硅氧烷7份；
制得的自清洁抗油污聚丙烯复合材料，由聚丙烯、含氟聚氨酯、微米级二氧化硅、小分子极性改性剂和聚二甲基硅氧烷组成；含氟聚氨酯和微米级二氧化硅在聚丙烯的表面形成凹凸结构；小分子极性改性剂迁移在聚丙烯的表面形成极性层；该自清洁抗油污聚丙烯复合材料的表面与油的接触角为76°，油的滚落角为23°，油污擦拭效果的测试结果(目测)为完全擦拭，简支梁缺口冲击强度为11KJ/m2。
实施例8
一种自清洁抗油污聚丙烯复合材料的制备方法，其过程如下：
将MI为20g/10min的共聚聚丙烯(产品型号为PP 1220C)和改性剂熔融共混制得自清洁抗油污聚丙烯复合材料；熔融共混采用双螺杆挤出机，熔融挤出过程在前后输送段开双真空，双真空的真空表表压1为-0.09MPa，真空表表压2为-0.09MPa，双螺杆挤出机的转速为300r/min，双螺杆挤出机的各区温度的取值范围为220℃；
改性剂由含氟聚氨酯(数均分子量约为300000万)(产品型号为氟化聚氨酯U-508)、中值粒径为5微米的微米级二氧化硅、小分子极性改性剂、数均分子量为110万的聚二甲基硅氧烷组成；其中，小分子极性改性剂为马来酸酐与小分子聚丙烯(数均分子量为17000)的接枝反应产物，酸值为45mgKOH/g；
按重量份数计，各组分的加入量为：聚丙烯100份，含氟聚氨酯5份，微米级二氧化硅6份，小分子极性改性剂6份，聚二甲基硅氧烷7份；
制得的自清洁抗油污聚丙烯复合材料，由聚丙烯、含氟聚氨酯、微米级二氧化硅、小分子极性改性剂和聚二甲基硅氧烷组成；含氟聚氨酯和微米级二氧化硅在聚丙烯的表面形成凹凸结构；小分子极性改性剂迁移在聚丙烯的表面形成极性层；该自清洁抗油污聚丙烯复合材料的表面与油的接触角为76°，油的滚落角为23°，油污擦拭效果的测试结果(目测)为完全擦拭，简支梁缺口冲击强度为10.8KJ/m2。

Claims (8)

1.一种自清洁抗油污聚丙烯复合材料的制备方法，其特征是：将聚丙烯和改性剂熔融共混制得自清洁抗油污聚丙烯复合材料；
改性剂由含氟聚氨酯、微米级二氧化硅、小分子极性改性剂和聚二甲基硅氧烷组成；
小分子极性改性剂为马来酸酐与小分子聚丙烯的接枝反应产物，酸值为40～50mgKOH/g，小分子聚丙烯的数均分子量为10000～20000。
2.根据权利要求1所述的一种自清洁抗油污聚丙烯复合材料的制备方法，其特征在于，按重量份数计，各组分的加入量为：聚丙烯100份，含氟聚氨酯5～10份，微米级二氧化硅5～10份，小分子极性改性剂5～10份，聚二甲基硅氧烷5～10份。
3.根据权利要求2所述的一种自清洁抗油污聚丙烯复合材料的制备方法，其特征在于，聚丙烯为共聚聚丙烯，MI为10～30g/10min。
4.根据权利要求2所述的一种自清洁抗油污聚丙烯复合材料的制备方法，其特征在于，微米级二氧化硅的中值粒径为4.5～5.5微米。
5.根据权利要求2所述的一种自清洁抗油污聚丙烯复合材料的制备方法，其特征在于，聚二甲基硅氧烷的数均分子量为80～120万。
6.根据权利要求1所述的一种自清洁抗油污聚丙烯复合材料的制备方法，其特征在于，熔融共混采用双螺杆挤出机，熔融挤出过程在前后输送段开双真空，双真空的真空表表压均≤-0.08MPa，双螺杆挤出机的转速为200～300r/min，双螺杆挤出机的各区温度的取值范围为210～230℃。
7.采用如权利要求1～6任一项所述的一种自清洁抗油污聚丙烯复合材料的制备方法制得的自清洁抗油污聚丙烯复合材料，其特征是：由聚丙烯、含氟聚氨酯、微米级二氧化硅、小分子极性改性剂和聚二甲基硅氧烷组成；含氟聚氨酯和微米级二氧化硅在聚丙烯的表面形成凹凸结构；小分子极性改性剂迁移在聚丙烯的表面形成极性层。
8.根据权利要求7所述的自清洁抗油污聚丙烯复合材料，其特征在于，自清洁抗油污聚丙烯复合材料的表面与油的接触角大于75°，油的滚落角小于25°，简支梁缺口冲击强度≥6KJ/m2。
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