一種耐磨聚丙烯復(fù)合材料及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種耐磨丙烯復(fù)合材料;本發(fā)明還給出了 一種耐磨聚丙烯復(fù)合材料的 制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 聚丙烯作為已成為廣泛應(yīng)用于家具家電、汽車、航空航天等領(lǐng)域的通用材料，但是 當(dāng)聚丙烯作為摩擦材料時(shí)，存在著低溫脆性突出、自身摩擦系數(shù)大、磨損率高的致命弱點(diǎn)， 針對這一問題，人們嘗試采用各種方法來解決。申請?zhí)?01220214387.1公開了一種耐刮擦 聚丙稀材料及其制備方法，該方法通過加入耐磨炭黑來改善材料的耐刮擦性，然而由于加 入了炭黑使得材料外觀大受影響，限制了其應(yīng)用范圍；申請?zhí)?01301899025.6公開了一種 耐磨PP/PE復(fù)合材料，該方法主要采用無機(jī)納米材料來改善PP/PE塑料合金材料抗磨損性 能，但使用無機(jī)納米材料使得成本較高；申請?zhí)?01410460436.9公開了一種耐磨聚丙稀材 料及其制備方法，該方法主要采用碳酸鈣晶須來改善聚丙烯材料的耐摩擦性能，但此方法 會(huì)影響材料的散發(fā)性能。
[0003] 含氟表面改性劑是一種經(jīng)過表面特殊處理，分子結(jié)構(gòu)中含有一種活性基團(tuán)，其在 外力剪切作用下會(huì)向制品表面迀移并形成類似交聯(lián)的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，當(dāng)外力摩擦制品表面時(shí)， 該網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)將吸收消耗應(yīng)力能量，從而實(shí)現(xiàn)改善善制品表面的耐磨性能。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明的目的在于提供一種耐磨聚丙烯復(fù)合材料及其制備方法，可以提高聚丙烯 制品的耐摩擦性能，以解決聚丙烯制品在相關(guān)領(lǐng)域使用過程中容易出現(xiàn)表面磨損的現(xiàn)象。
[0005] 本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)的。
[0006] -種耐磨聚丙烯復(fù)合材料，由以下按重量百分比計(jì)的原料組成： 梁丙烯 44~99.4%%, 彈性體 0~2〇1
[0007] 滑石粉 0~30°/。 含氟表面改性劑 抗氧劑
[0008] 上述耐磨聚丙稀復(fù)合材料中，
[0009] 所述聚丙烯為共聚聚丙烯，熔體流動(dòng)速率為0.3~30g/10min，共聚聚丙烯為嵌段 共聚聚丙烯。
[0010] 所述彈性體為乙烯一丙烯共聚物、乙烯一已烯共聚物、乙烯一丁烯共聚物和乙 烯一辛烯共聚物中的一種或幾種的混合物，其密度為〇. 85~0.90g/cm3。
[0011] 所述滑石粉的平均粒徑為1000~10000目。
[0012]所述的含氟表面改性劑主要成分是高分子量聚四氟乙烯，粒徑大于3350微米。
[0013] 本發(fā)明通過在材料配方中添加含氟表面改性劑，在擠出成型過程中，含氟表面改 性劑受機(jī)械剪切應(yīng)力作用傾向于迀移至制品表面，其結(jié)構(gòu)中的活性基團(tuán)會(huì)形成類似交聯(lián)網(wǎng) 狀結(jié)構(gòu)，從而使制品表面在受到外力摩擦作用時(shí)，能夠有效降低產(chǎn)品表面的摩擦傷害程度， 進(jìn)而實(shí)現(xiàn)聚丙烯復(fù)合材料的耐摩擦效果。
[0014] 所述的抗氧劑包括主抗氧劑和輔抗氧劑，主抗氧劑選用受阻酚類抗氧劑中的一種 或幾種;輔抗氧劑選用亞磷酸酯類抗氧劑中的一種或幾種的混合物。
[0015] 優(yōu)選的，所述的主抗氧劑選自1010、3114和03了？中的一種或幾種；輔抗氧劑選自 618和168中的一種或兩種。
[0016] 上述這種耐磨聚丙烯復(fù)合材料的制備方法，包括如下步驟：
[0017] 1)按重量百分比稱取各組分；
[0018] 2)將聚丙烯、彈性體、含氟表面改性劑在高混機(jī)中混合1~3分鐘，然后加入滑石 粉、抗氧劑再混合1~3分鐘得到預(yù)混料；
[0019] 3)預(yù)混料經(jīng)雙螺桿擠出機(jī)熔融擠出，造粒，其具體工藝為:擠出機(jī)溫控一區(qū)160-180°C，二區(qū)200-210°C，三區(qū)210-220°C，四區(qū)210-220°C，五區(qū)210-220°C，六區(qū)205-215,七 區(qū) 2〇0_210,壓力 l2_l8MPa。
【具體實(shí)施方式】
[0020] 以下通過實(shí)施例對本發(fā)明的實(shí)施方法進(jìn)行具體說明，但不限制本發(fā)明的權(quán)利范 圍。
[0021] 在實(shí)施例中，所述聚丙烯為韓國SK公司的共聚聚丙烯，商品名為B380G，所述含氟 表面改性劑來美國3M(中國）公司，所述的彈性體來自EXXON美孚公司，所述的抗氧劑為雙鍵 化工(上海)有限公司生產(chǎn)的抗氧劑1010,商品名為CibaSCIrganox，化學(xué)名稱為四[β-(3,5-二叔丁基-4-羥基苯基）丙酸]季戊四醇酯；和抗氧劑168,化學(xué)名稱為三[2.4-二叔丁基苯 基]亞磷酸酯。
[0022] 實(shí)施例1~8
[0023] 按重量百分比稱取表1中1~8所示的組分:聚丙烯、彈性體、滑石粉、含氟表面改性 劑、抗氧劑。將聚丙烯、彈性體、含氟表面改性劑先在高混機(jī)中混合1~3分鐘，然后再加入滑 石粉、抗氧劑，再混合1~3分鐘，高混機(jī)轉(zhuǎn)速1500轉(zhuǎn)/分，得到預(yù)混料，預(yù)混料經(jīng)雙螺桿擠出 機(jī)恪融擠出。
[0024]性能評價(jià)方式及實(shí)行標(biāo)準(zhǔn)
[0025]將按實(shí)施例1~8所述方法造粒所得的干燥粒子，用注塑機(jī)注射成型制樣。
[0026] 摩擦磨損性能按照GB 3960-1983進(jìn)行，試驗(yàn)力為200Ν，轉(zhuǎn)速為200r/min，磨損時(shí)間 為1小時(shí);拉伸性能測試按照GB/T 1040.2進(jìn)行;彎曲性能測試按照GB/T 9341進(jìn)行；
[0027] 材料的綜合力學(xué)性能通過測試所得的拉伸強(qiáng)度、彎曲強(qiáng)度的數(shù)值進(jìn)行評判，材料 的摩擦性能通過摩擦系數(shù)及磨損量來評判。實(shí)施例1~8的各項(xiàng)性能測試結(jié)果見表1。
[0028] 表1實(shí)施例中各組分重量百分比及綜合性能測試結(jié)果
[0029]
[0031]從實(shí)施例1~8的測試對比結(jié)果可以看出，隨著聚丙烯復(fù)合材料的摩擦系數(shù)逐漸降 低，磨損量呈逐漸減小趨勢，同時(shí)礦物填充有助于降低材料的表面摩擦系統(tǒng)，并且從數(shù)據(jù)中 可以看出，通過添加含氟表面改性劑改善材料的摩擦性能，對材料的剛度沒有明顯的影響， 即可以通過所述方法在不損失材料剛性的情況下改善材料的耐磨性能。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種耐磨聚丙締復(fù)合材料，其特征在于：由W下按重量百分比計(jì)的原料組成： 聚丙婦 44~99.4%〇乂， 彈性體 日~20曰/〇， 滑石粉 Cr 30%， 含氣表面改化劑 1~5%， 抗氧劑 0.1-1% a2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種耐磨聚丙締復(fù)合材料，其特征在于:所述聚丙締為共聚聚 丙締，烙體流動(dòng)速率為0.3~30g/10min，共聚聚丙締為嵌段共聚聚丙締。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種耐磨聚丙締復(fù)合材料，其特征在于:所述彈性體為乙締一 丙締共聚物、乙締一已締共聚物、乙締一下締共聚物和乙締一辛締共聚物中的一種或幾種 的混合物，其密度為0.85~0.90g/cm3。4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種耐磨聚丙締復(fù)合材料，其特征在于:所述滑石粉的平均粒 徑為1000~10000目。5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種耐磨聚丙締復(fù)合材料，其特征在于:所述的含氣表面改性 劑主要成分是高分子量聚四氣乙締，粒徑大于3350微米。6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種耐磨聚丙締復(fù)合材料，其特征在于:所述的抗氧劑包括主 抗氧劑和輔抗氧劑，主抗氧劑選用受阻酪類抗氧劑中的一種或幾種;輔抗氧劑選用亞憐酸 醋類抗氧劑中的一種或幾種的混合物。7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種耐磨聚丙締復(fù)合材料，其特征在于:所述的主抗氧劑選自 1010、3114和DSTP中的一種或幾種;輔抗氧劑選自618和168中的一種或兩種。8. 權(quán)利要求1-7任意之一所述耐磨聚丙締復(fù)合材料的制備方法，其特征在于:包括如下 步驟： 1) 按重量百分比稱取各組分； 2) 將聚丙締、彈性體、含氣表面改性劑在高混機(jī)中混合1~3分鐘，然后加入滑石粉、抗 氧劑再混合1~3分鐘得到預(yù)混料； 3) 預(yù)混料經(jīng)雙螺桿擠出機(jī)烙融擠出，造粒，其具體工藝為:擠出機(jī)溫控一區(qū)160-180°C， 二區(qū)200-210°C，S區(qū)210-220°C，四區(qū)210-220°C，五區(qū)210-220°C，六區(qū)205-215,屯區(qū)200-210,壓力 12-18MPa。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種耐磨聚丙烯復(fù)合材料及其制備方法，這種耐磨聚丙烯復(fù)合材料按重量百分比計(jì)包括：聚丙烯44～99.4％，彈性體0～20％，含氟表面改性劑0.5～5.0％，滑石粉0～30％，熱穩(wěn)定劑0.1～1.0％。本發(fā)明由于含氟表面改性劑可降低產(chǎn)品表面摩擦系數(shù)，在材料配方中添加含氟表面改性劑，在擠出成型過程中，含氟表面改性劑受機(jī)械剪切應(yīng)力作用傾向于遷移至制品表面，其結(jié)構(gòu)中的活性成分會(huì)形成類似交聯(lián)網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，從而使制品表面在受到外力摩擦作用時(shí)，能夠有效降低產(chǎn)品表面的磨損傷害程度，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)改善聚丙烯復(fù)合材料的耐磨性能。
【IPC分類】C08L23/08, C08K5/526, C08K3/34, C08L27/18, C08L23/14, C08K5/134
【公開號(hào)】CN105504530
【申請?zhí)枴緾N201511020596
【發(fā)明人】徐美玲, 張鷹, 張祥福, 周文
【申請人】上海普利特復(fù)合材料股份有限公司
【公開日】2016年4月20日
【申請日】2015年12月30日