一种高强的改性聚丙烯材料及其制成的空调风轮制造技术

本发明专利技术涉及高强改性塑料，公开了一种高强的改性聚丙烯材料，其解决了改性聚丙烯材料强度和韧性较差的问题，其由包含以下质量份数的原料混合后熔融制成：PP 90‑100份，马来酸酐5‑7份，玻璃纤维32‑37份，氧化锌25‑35份，四氟乙烯/全氟烷基乙烯基醚共聚物粉末15‑22份；玻璃纤维长度为2‑3mm，直径为10‑15μm，氧化锌为四针状氧化锌晶须，四针状氧化锌晶须的直径460±5nm，长度为6‑8μm，其拉伸强度和弯曲强度大；同时还公开了由该改性聚丙烯材料制成的空调风轮，防水防油且拉伸强度和弯曲强度大，高速转动下不易变形，使用寿命长。

【技术实现步骤摘要】
一种高强的改性聚丙烯材料及其制成的空调风轮
本专利技术涉及PP/PTFE塑料，特别涉及一种高强的改性聚丙烯材料及其制成的空调风轮。
技术介绍
风轮是现有空调中一重要组成部件。如附图1所示，现有的风轮包括圆环形的基板1、同轴安装卡接过盈配合在基板1中心的安装头以及若干围绕基板1轴性分别基板1一侧外侧沿的叶片2。叶片2与基板1一体设置，叶片2与基板1相垂直，且叶片2的垂直长度方向的截面呈弧形。由于空调不同模式和工作环境下，风轮可能与潮湿空气直接接触或冷的风轮与空气中的水汽或其他液体蒸汽接触导致水汽或其他液体蒸汽凝结，为避免风轮吸收水导致风轮结构强度降低，故现有风轮注塑用料除去主体的聚丙烯材料外还混合有聚四氟乙烯。其不足之处在于聚丙烯材料和聚四氟乙烯混合后虽提高了风轮防水防油性能，避免水汽和其他液体蒸汽对风轮结构强度的降低，但对聚丙烯材料原有拉伸强度和弯曲强度造成了降低，在风轮高速转动的工作状态下，易发生可恢复或不可恢复的变形，导致风轮转动动作变形，受到阻力增大，耗能增大，需要进一步改进。
技术实现思路
针对现有技术存在的不足，本专利技术的第一目的在于提供一种高强的改性聚丙烯材料，其拉伸强度和弯曲强度大。本专利技术的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种高强的改性聚丙烯材料，由包含以下质量份数的原料混合后熔融制成：PP90-100份，马来酸酐5-7份，玻璃纤维32-37份，氧化锌25-35份，四氟乙烯/全氟烷基乙烯基醚共聚物粉末15-22份；所述玻璃纤维长度为2-3mm，直径为10-15μm，所述氧化锌为四针状氧化锌晶须，四针状氧化锌晶须的直径460±5nm，长度为6-8μm。通过采用上述技术方案，PP与马来酸酐接枝，提高PP与玻璃纤维、四针状氧化锌晶须相容性；四氟乙烯/全氟烷基乙烯基醚共聚物为改性聚丙烯材料提供防水防油性能；玻璃纤维分散在聚丙烯内，以加强改性聚丙烯材料的抗拉伸性能；四针状氧化锌晶须是氧化锌的一种空间立体结构的晶须，其与长条状的玻璃纤维分散在聚丙烯内，并相互抵接搭接形成框架体系，提高改性聚丙烯材料抗拉伸性能和抗弯曲强度；同时玻璃纤维主要成分为二氧化硅和硅酸盐，表面带有硅羟基，四针状氧化锌晶须的表面带有羟基，可与四氟乙烯/全氟烷基乙烯基醚共聚物中的醚键形成氢键，提高四氟乙烯/全氟烷基乙烯基醚共聚物对玻璃纤维、四针状氧化锌的相容性和结合强度，并且附着于四针状氧化锌晶须和玻璃纤维的四氟乙烯/全氟烷基乙烯基醚共聚物，提高由四针状氧化锌晶须和玻璃纤维形成框架体系的强度和抗冲击性，进而进一步提高改性聚丙烯材料的抗拉伸性能和抗弯曲强度；由上所述，可获得一种高强的改性聚丙烯材料，其拉伸强度和弯曲强度大。本专利技术进一步设置为：所述原料还包括粒径为5-6μm的贝壳粉处理粉末6-10份，所述贝壳粉处理粉末包括以下步骤制得：贝壳粉在浸泡液中浸泡低温处理10-11min后干燥并筛分得到粒径为5-8μm的粉粒，所述浸泡液为尿素浓度为4wt％，NaOH或KOH浓度为8wt％的水溶液，低温处理温度为-15℃～-14℃。通过采用上述技术方案，贝壳粉在浸泡液低温浸泡时，贝壳粉内的甲壳素分解或溶出，贝壳粉表面形成密布的凹槽或中空的微孔通道；处理后的贝壳粉在聚丙烯内分布时，处理后的贝壳粉混合在由四针状氧化锌晶须和玻璃纤维形成框架体系内，支撑框架体系，提高框架体系的支撑强度，进而提高改性聚丙烯材料的冲击强度；同时处理后的贝壳粉表面的凹槽和中空的微孔通道，由熔融的聚丙烯浸入，提高改性聚丙烯材料内部的结合力，进而提高改性聚丙烯材料的拉伸强度；由此改善改性聚丙烯材料的力学性能。本专利技术进一设置为：所述原料还包括石墨粉10-15份，所述石墨粉粒径为0.5-1.0μm。通过采用上述技术方案，石墨粉在原料熔融时，起到润滑作用，便于原料熔融挤出成型，减小原料熔融状态下四针状氧化锌晶须因混合搅动而断裂，提高由四针状氧化锌晶须和玻璃纤维形成框架体系的强度，改善改性聚丙烯材料的力学性能；同时使改性聚丙烯材料表面更加光滑，减小摩擦系数，降低水或其他液体粘附的可能，提高改性聚丙烯材料的防水防油性能。本专利技术进一设置为：所述原料还包括丙烯酸单体4-5份和硅烷偶联剂2-3份，所述硅烷偶联剂为γ-(2，3-环氧丙氧基)丙基三甲氧基硅烷。通过采用上述技术方案，丙烯酸单体嵌入聚丙烯聚合链中，提高改性聚丙烯材料熔融加工时的流动性，便于薄且长的叶片注塑成型，同时丙烯酸嵌端带有羧基，可与γ-(2，3-环氧丙氧基)丙基三甲氧基硅烷中的环氧键反应，将γ-(2，3-环氧丙氧基)丙基三甲氧基硅烷接枝与聚丙烯聚合链上，再由γ-(2，3-环氧丙氧基)丙基三甲氧基硅烷相之间交联，提高改性聚丙烯内交联度，以及聚丙烯聚合链上的γ-(2，3-环氧丙氧基)丙基三甲氧基硅烷偶联四针状氧化锌晶须和玻璃纤维，改善四针状氧化锌晶须和玻璃纤维对聚丙烯的界面结合状态，提高结合力，由此进一步提高改性聚丙烯材料的拉伸强度和抗弯折强度。本专利技术进一设置为：所述原料包括单层氧化石墨烯1-2份。通过采用上述技术方案，单层氧化石墨烯由石墨烯改性得到，其上分布有羟基和羧基，γ-(2，3-环氧丙氧基)丙基三甲氧基硅烷的环氧键与单层氧化石墨烯上羟基或羧基反应，连接与单层氧化石墨烯，解决单层氧化石墨烯在熔融的原料内团聚的问题，继而由于亲水性迁移至原料表面，提高改性聚丙烯材料表面的防水防油性能。本专利技术进一设置为：所述原料包括阻燃剂2-3份，所述阻燃剂为DOPO。通过采用上述技术方案，DOPO具有P-H键和六元磷杂环结构，提高改性聚丙烯材料阻燃性能的同时，还可作为抗氧化剂，延缓改性聚丙烯材料氧化。本专利技术进一设置为：所述原料还包括乙酸丁酯3-5份。通过采用上述技术方案，乙酸丁酯促进四氟乙烯/全氟烷基乙烯基醚共聚物分散，加强改性聚丙烯材料内部的结合力，改善力学性能，同时其沸点低，在原料熔融时挥发，无残留。针对现有技术存在的不足，本专利技术的第二目的在于提供一种空调的风轮，防水防油且拉伸强度和弯曲强度大，高速转动下不易变形，使用寿命长。本专利技术的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种空调的风轮包括基板和叶片，所述基板和叶片为上述的改性聚丙烯材料制得的母粒注塑得到。综上所述，本专利技术具有以下有益效果：1.玻璃纤维和四针状氧化锌晶须分散在聚丙烯内相互抵接搭接形成框架体系，提高改性聚丙烯材料抗拉伸性能和抗弯曲强度；玻璃纤维和四针状氧化锌晶须的表面带有羟基，与四氟乙烯/全氟烷基乙烯基醚共聚物中的醚键形成氢键，提高四氟乙烯/全氟烷基乙烯基醚共聚物对玻璃纤维、四针状氧化锌的相容性和结合强度，并且附着于四针状氧化锌晶须和玻璃纤维的四氟乙烯/全氟烷基乙烯基醚共聚物，提高框架体系的强度和抗冲击性，进一步提高改性聚丙烯材料的抗拉伸性能和抗弯曲强度，进而获得一种高强的改性聚丙烯材料，其拉伸强度和弯曲强度大；2.贝壳粉在浸泡液低温浸泡时，贝壳粉内的甲壳素分解或溶出，贝壳粉表面形成密布的凹槽或中空的微孔通道；处理后的贝壳粉混合在由四针状氧化锌晶须和玻璃纤维形成框架体系内，提高框架体系的支撑强度，进而提高改性聚丙烯材料的冲击强度；同时处理后的贝壳粉表面的凹槽和中空的微孔通道，由熔融的聚丙烯浸入，提高改性聚丙烯材料内部的结合力，进而提高改性聚丙烯材料的拉伸强度和弯曲本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高强的改性聚丙烯材料，其特征在于，由包含以下质量份数的原料混合后熔融制成：PP 90‑100份，马来酸酐5‑7份，玻璃纤维32‑37份，氧化锌25‑35份，四氟乙烯/全氟烷基乙烯基醚共聚物粉末15‑22份；所述玻璃纤维长度为2‑3mm，直径为10‑15μm，所述氧化锌为四针状氧化锌晶须，四针状氧化锌晶须的直径460±5nm，长度为6‑8μm。

【技术特征摘要】
1.一种高强的改性聚丙烯材料，其特征在于，由包含以下质量份数的原料混合后熔融制成：PP90-100份，马来酸酐5-7份，玻璃纤维32-37份，氧化锌25-35份，四氟乙烯/全氟烷基乙烯基醚共聚物粉末15-22份；所述玻璃纤维长度为2-3mm，直径为10-15μm，所述氧化锌为四针状氧化锌晶须，四针状氧化锌晶须的直径460±5nm，长度为6-8μm。2.根据权利要求1所述的一种高强的改性聚丙烯材料，其特征在于，所述原料还包括粒径为5-6μm的贝壳粉处理粉末6-10份，所述贝壳粉处理粉末包括以下步骤制得：贝壳粉在浸泡液中浸泡低温处理10-11min后干燥并筛分得到粒径为5-8μm的粉粒，所述浸泡液为尿素浓度为4wt%，NaOH或KOH浓度为8wt%的水溶液，低温处理温度为-15℃～-14℃。3.根据权利要求2所述的一...

【专利技术属性】
技术研发人员：李明明，
申请(专利权)人：宁波闻华电器有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江,33