本發(fā)明涉及一種高疏水性耐刮擦聚丙烯材料及其制備方法。
背景技術(shù)：
聚丙烯由于具有無(wú)毒、無(wú)味、成本低、機(jī)械性能好等特點(diǎn)在家電、電子等領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用。例如洗碗機(jī)內(nèi)膽、刀叉籃等都是聚丙烯改性材料。但是，聚丙烯在洗碗機(jī)的應(yīng)用中存在一個(gè)問(wèn)題，洗碗機(jī)使用烘干之后，洗碗機(jī)內(nèi)膽、刀叉籃等內(nèi)壁會(huì)冷凝許多水珠，容易滴落而污染到餐具上，這嚴(yán)重影響消費(fèi)者的使用體驗(yàn)；且聚丙烯不耐刮擦，使用一段時(shí)間后容易出現(xiàn)或深或淺的刮痕，從而容易使臟污殘留其中。因而，提高聚丙烯的疏水性能，減少洗碗機(jī)掛水珠，提高材料的耐刮擦具有重要意義。
在化學(xué)里，疏水性指的是一個(gè)分子(疏水物)與水互相排斥的物理性質(zhì)，一般用水接觸角來(lái)表征。一般地，水接觸角小于90°標(biāo)示親水性好(疏水性差)，水接觸角大于110°表示具有高疏水性，水接觸角大于150°表示具有超疏水性(如荷葉)。決定表面疏水性能的主要因素主要有兩個(gè)：一是表面微結(jié)構(gòu)或者粗糙度，只有表面微結(jié)構(gòu)由納米或者微米-納米復(fù)合結(jié)構(gòu)組成才有可能制造出超疏水表面；第二是表面自由能，只有低的表面能組成的化學(xué)材料才有可能構(gòu)造出超疏水表面；總體來(lái)說(shuō)，只有同時(shí)滿足以上兩個(gè)條件的表面材料才能構(gòu)成超疏水表面。
cn103160025a公布了一種超疏水塑料的制造方法，采用復(fù)配全氟全氟烷烴丙烯酸酯縮合物及二氧化硅，制備了一種超疏水塑料母粒，專利所述的疏水母粒在薄膜應(yīng)用具有較好的效果，但在改性塑料的應(yīng)用未提及。其他關(guān)于超疏水的專利都是針對(duì)涂料或薄膜，而對(duì)注塑用改性聚丙烯沒(méi)有，如cn106117573a公開了一種高耐磨高強(qiáng)度的超疏水材料及其加工方法。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的在于提供一種高疏水性耐刮擦聚丙烯材料及其制備方法。
本發(fā)明所采取的技術(shù)方案是：
一種高疏水性耐刮擦聚丙烯材料，按質(zhì)量分?jǐn)?shù)包括以下組分：
優(yōu)選的，pp樹脂為均聚pp和共聚pp按質(zhì)量比(5～3)：1組成的復(fù)配物。
優(yōu)選的，硫酸鋇為納米級(jí)沉淀硫酸鋇。
優(yōu)選的，含氟助劑為全氟烷烴、含氟有機(jī)硅中的至少一種。
優(yōu)選的，氧化鋅為納米級(jí)氧化鋅。
優(yōu)選的，硅酮母粒的硅酮含量>50wt％。
優(yōu)選的，抗氧劑為受阻酚類抗氧劑和亞磷酸酯類抗氧劑按質(zhì)量比1:1組成的復(fù)配物。
優(yōu)選的，潤(rùn)滑劑為ebs、pets、taf中的至少一種。
一種高疏水性耐刮擦聚丙烯材料的制備方法，按上述的組成稱取原料，混合，擠出，切粒，得到高疏水性耐刮擦聚丙烯材料。
優(yōu)選的，擠出為雙螺桿擠出機(jī)擠出，擠出工藝為一區(qū)溫度170～180℃，二區(qū)溫度175～185℃，三區(qū)溫度180～190℃，四區(qū)溫度180～190℃，五區(qū)溫度180～190℃，機(jī)頭溫度180～200℃，主機(jī)轉(zhuǎn)速300～450轉(zhuǎn)/分鐘。
本發(fā)明的有益效果是：
本發(fā)明的聚丙烯材料具有高疏水性、耐刮擦的特點(diǎn)，解決了洗碗機(jī)內(nèi)壁易掛水珠及不耐刮擦的問(wèn)題。
具體實(shí)施方式
一種高疏水性耐刮擦聚丙烯材料，按質(zhì)量分?jǐn)?shù)包括以下組分：
優(yōu)選的，一種高疏水性耐刮擦聚丙烯材料，按質(zhì)量分?jǐn)?shù)包括以下組分：
優(yōu)選的，pp樹脂為均聚pp和共聚pp按質(zhì)量比(5～3)：1組成的復(fù)配物。
優(yōu)選的，硫酸鋇為納米級(jí)沉淀硫酸鋇。
優(yōu)選的，含氟助劑為全氟烷烴、含氟有機(jī)硅中的至少一種。進(jìn)一步的，含氟有機(jī)硅為含氟硅氧烷，如浙江佳華的javachemaf。
優(yōu)選的，氧化鋅為納米級(jí)氧化鋅。
優(yōu)選的，硅酮母粒的硅酮含量>50wt％。
優(yōu)選的，抗氧劑為受阻酚類抗氧劑和亞磷酸酯類抗氧劑按質(zhì)量比1:1組成的復(fù)配物；進(jìn)一步的，受阻酚類抗氧劑為抗氧劑1010，亞磷酸酯類抗氧劑為抗氧劑168。
優(yōu)選的，潤(rùn)滑劑為ebs、pets、taf中的至少一種。
一種高疏水性耐刮擦聚丙烯材料的制備方法，按上述的組成稱取原料，混合，擠出，切粒，得到高疏水性耐刮擦聚丙烯材料。
優(yōu)選的，擠出為雙螺桿擠出機(jī)擠出，擠出工藝為一區(qū)溫度170～180℃，二區(qū)溫度175～185℃，三區(qū)溫度180～190℃，四區(qū)溫度180～190℃，五區(qū)溫度180～190℃，機(jī)頭溫度180～200℃，主機(jī)轉(zhuǎn)速300～450轉(zhuǎn)/分鐘。
本發(fā)明采用含氟助劑復(fù)配納米氧化鋅的方法，同時(shí)使用硅酮母粒，克服了目前的技術(shù)缺點(diǎn)，采用市面上已批量供應(yīng)的改性助劑，制得了高疏水性耐刮擦聚丙烯材料，解決了洗碗機(jī)內(nèi)壁易掛水珠及不耐刮擦的問(wèn)題。
以下通過(guò)具體的實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的內(nèi)容作進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明。
高疏水性耐刮擦聚丙烯材料按照表1所示質(zhì)量分?jǐn)?shù)的原料制備而成，同時(shí)結(jié)合對(duì)比例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的描述。表1中的pp樹脂為均聚pp和共聚pp按質(zhì)量比4：1組成的復(fù)配物，硅酮母粒的硅酮含量為60wt％，抗氧劑為抗氧劑1010和抗氧劑168按質(zhì)量比1:1組成的復(fù)配物，潤(rùn)滑劑為ebs，但本發(fā)明的實(shí)施方式不限于此。
表1實(shí)施例1～5和對(duì)比例1～3的原料組成
將上述原料在高速混合器中混合5分鐘后置于雙螺桿擠出機(jī)中，加工工藝為：一區(qū)溫度170～180℃，二區(qū)溫度175～185℃，三區(qū)溫度180～190℃，四區(qū)溫度180～190℃，五區(qū)溫度180～190℃，機(jī)頭溫度180～200℃，主機(jī)轉(zhuǎn)速300～450轉(zhuǎn)/分鐘；擠出造粒即得高疏水性耐刮擦聚丙烯材料。
將制備得到的聚丙烯材料注塑成樣條，按照表2所示的標(biāo)準(zhǔn)方法進(jìn)行性能測(cè)試，并打色板進(jìn)行水接觸角及測(cè)試耐刮擦性能。測(cè)試結(jié)果如表3所示。
表2性能測(cè)試項(xiàng)目及標(biāo)準(zhǔn)
表3試樣測(cè)試結(jié)果
由表3可知，本發(fā)明的高疏水性耐刮擦聚丙烯材料，通過(guò)含氟助劑復(fù)配納米氧化鋅，構(gòu)建微米-納米復(fù)合結(jié)構(gòu)的表面及大幅降低材料表面能，使聚丙烯材料的疏水性得到大幅提升，水接觸角由對(duì)比例的110°以下提升到120°以上，很好的解決了洗碗機(jī)內(nèi)壁掛水珠的問(wèn)題。通過(guò)添加硅酮母粒的方法，聚丙烯材料的耐刮擦性能也得到大幅度提升，△l由對(duì)比例1的4.0降低至1.0以內(nèi)，很好地解決聚丙烯不耐刮擦的問(wèn)題。