本发明专利技术提供一种耐刮擦聚丙烯复合材料及其制备方法，其是由聚丙烯90-98份、SiO2/Fe3O4 2-10份、偶联剂0.1-0.5份、热稳定剂0.1-1份、润滑剂0-1份和白油0-0.5份经混合、挤出造粒制备而成，其中聚丙烯与SiO2/Fe3O4的重量和为100份，SiO2/Fe3O4 是将纳米Fe3O4负载在纳米SiO2表面制备而成，其中纳米SiO2的质量百分比为70-90%，纳米Fe3O4为余量。本发明专利技术将具有很好的耐刮擦效果的SiO2/Fe3O4加入聚丙烯材料中，可大大改善聚丙烯材料的表面耐划伤性能，且添加量较小，对材料其他力学性能的影响较小。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种聚丙烯，具体涉及一种耐刮擦聚丙烯复合材料及其制备方法。技术背景聚丙烯（PP）材料由于其价廉质轻的优点，广泛应用于汽车、电子产品等领域中。但聚丙烯材料的表面耐划伤性能很差，很大程度上降低了产品的外观美观程度，而且在制品表面产品的划痕也会导致其应力集中，限制了其使用性能。目前改善聚丙烯材料表面耐划伤性能的方法主要有加入不同填料和助剂来改性或改变PP分子结构或与其他聚合物共混。其中加入耐刮擦助剂或填料改善刮擦性能是最为经济有效的方法，但耐刮擦助剂的加入容易使材料在后期使用过程中产生表面析出的问题，导致制件表面白化、油质物析出而影响使用；另外材料如作为汽车内饰件，则会存在VOC和气味等弊端。而填料改性的方法效果甚微，通常需要加入量较大、特殊结构的填料才能获得理想的效果。本专利技术使用自制的SiO2/Fe3O4材料是将纳米Fe3O4负载于SiO2表面，SiO2本身具有润滑效果，而纳米磁性Fe3O4材料本身也具有较好的减摩抗磨性能，两者复合材料产生了协同效应，添加入聚丙烯材料中，可大大改善聚丙烯材料的表面耐划伤性能，且添加量较小，对材料其他力学性能的影响较小。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种耐刮擦聚丙烯复合材料及其制备方法。一种耐刮擦聚丙烯复合材料，由下述组分按重量份数制备而成：聚丙烯90-98份，SiO2/Fe3O42-10份，偶联剂0.1-0.5份，热稳定剂0.1-1份，润滑剂0-1份，白油0-0.5份，所述聚丙烯与SiO2/Fe3O4的重量和为100份；所述SiO2/Fe3O4是将纳米Fe3O4负载在纳米SiO2表面制备而成，其中纳米SiO2的质量百分比为70-90%，纳米Fe3O4为余量。进一步方案，所述聚丙烯的熔体流动速率在压力2.16kg、温度230℃的条件下为0.1-100g/min。所述热稳定剂为酚类热稳定剂、胺类热稳定剂、亚磷酸酯类热稳定剂中的至少一种。所述润滑剂为金属皂类润滑剂、硬脂酸复合酯类润滑剂和酰胺类润滑剂中的至少一种。所述白油为工业级白油、精制级白油或化妆级白油。所述偶联剂为硅烷偶联剂或钛酸酯偶联剂中一种。所述的纳米SiO2和纳米Fe3O4的粒径在10-100nm之间。本专利技术的另一个专利技术目的是提供上述耐刮擦聚丙烯复合材料的制备方法，步骤如下：（1）：按质量百分比分别称取纳米SiO2和纳米Fe3O4，利用超声波材料乳化分散器将它们均匀分散在纯水中；然后将其混合液加入超声波细胞粉碎机中进行超声剥离1-3小时、静置3-5分钟，再取出进行高速离心分离，并用乙醇洗涤至中性后，在真空干燥烘箱中40-70℃条件下，烘干24-40小时，获得SiO2负载纳米Fe3O4复合材料SiO2/Fe3O4；（2）按重量份，将经（1）制备的SiO2/Fe3O4和聚丙烯、偶联剂、热稳定剂、润滑剂、白油一起加入螺杆挤出机中进行熔融共混、挤出造粒，得到耐刮擦聚丙烯复合材料。所述螺杆挤出机的长径比为35-56:1，加工温度为170-250℃。所以本专利技术的与现有技术相比具有如下优点：1、本专利技术将纳米Fe3O4负载于纳米SiO2表面形成SiO2/Fe3O4，由于SiO2本身具有润滑效果，而纳米磁性Fe3O4材料本身也具有较好的减摩抗磨性能，两者复合材料产生了协同效应，具有很好的耐刮擦效果；将其添加入聚丙烯材料中，可大大改善聚丙烯材料的表面耐划伤性能，且添加量较小，对材料其他力学性能的影响较小。2、本专利技术制备的耐刮擦聚丙烯复合材料与普通无机填充改性耐刮擦方法相比，对聚丙烯耐刮擦性能改善显著；与相同填充量的水滑石相比，摩擦系数和磨损体积的下降都更为显著；3、SiO2负载纳米Fe3O4复合材料在磨损表面形成一层吸附膜，减轻聚丙烯复合材料的磨损现象；4、本专利技术的制备方法操作简单，材料性能容易保证。具体实施方式下面实施例中酚类热稳定剂选用酚类热稳定剂，主要为四[β-（3，5-二叔丁基-4-羟基苯基）丙酸]季戊四醇酯（热稳定剂1010）、亚磷酸三(2,4-二叔丁基苯)酯（热稳定剂168）；润滑剂选用硬脂酸钙、硬脂酸锌、硬脂酸乙二醇酯、EBS、芥酸酰胺；硅烷偶联剂选用3-氨基丙基三乙氧基硅烷（KH-550）和γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷（KH-570）；钛酸酯偶联剂选用钛酸酯偶联剂异丙基三（十二烷基苯磺酰基）钛酸酯（NDZ109）和三异硬脂酰基钛酸异丙酯（OL-T951）；白油选择茂名市中海南联石化厂的白油32#、白油15#或白油36#。实施例1将粒径为50nm的SiO2和Fe3O4纳米材料的按质量比为8:2称取后，利用超声波材料乳化分散器将两种材料均匀分散在纯水中，然后将其放入超声波细胞粉碎机中进行超声剥离2小时后，静置4分钟；再取出进行高速离心分离，并用乙醇洗涤至中心，在真空干燥烘箱中60℃条件下，烘干30小时，获得SiO2负载纳米Fe3O4复合材料SiO2/Fe3O4。将95公斤聚丙烯、0.5公斤酚类热稳定剂1010、0.5公斤润滑剂EBS、5公斤上述制备的SiO2/Fe3O4、0.2公斤钛酸酯偶联剂NDZ109，0.2公斤白油36#在长径比为40:1的双螺杆挤出机中熔融混合分散，所有原料共混挤出造粒后，即得本实施例的聚丙烯复合物。制备时的加工温度为200℃。实施例2将粒径为80纳米的SiO2和Fe3O4纳米材料的按质量比为9:1称取后，利用超声波材料乳化分散器将两种材料均匀分散在纯水中，然后放入超声波细胞粉碎机中进行超声剥离1小时后，静置3分钟，取出进行高速离心分离，并用乙醇洗涤至中心，在真空干燥烘箱中40℃条件下，烘干24小时，获得SiO2负载纳米Fe3O4复合材料SiO2/Fe3O4。将97公斤聚丙烯、0.5公斤酚类热稳定剂1010、0.5公斤润滑剂硬脂酸锌、0.3公斤润滑剂硬脂酸钙、3公斤上述制备的SiO2/Fe3O4、0.4公斤硅烷偶联剂KH-550，0.3公斤白油32#在长径比为56:1的双螺杆挤出机中熔融混合分散，所有原料共混挤出造粒后，即得本实施例的聚丙烯复合物。制备时的加工温度为220℃。实施例3将粒径为10纳米的SiO2和Fe3O4纳米材料的按质量比为7:3称取后，利用超声波材料乳化分散器将两种材料均匀分散在纯水中，然后放入超声波细胞粉碎机中进行超声剥离3小时后，静置5分钟，取出进行高速离心分离，并用乙醇洗涤至中心，在真空干燥烘箱中70℃条件下，烘干40小时，获得SiO2负载纳米Fe3O4复合材料SiO2/Fe3O4。将93公斤聚丙烯、0.1公斤酚类热稳定剂1010和0.1公斤热稳定剂168、0.2公斤硅烷偶联剂KH-570，0.2公斤白油15#，7公斤上述制备的SiO2/Fe3O4在长径比为35:1的双螺杆挤出机中熔融混合分散，所有原料共混挤出造粒后，即得本实施例的聚丙烯复合物。制备时的加工温度为170℃。实施例4将粒径为100纳米的SiO2和Fe3O4纳米材料的按质量比为8:2称取后，利用超声波材料乳化分散器将两种材料均匀分散在纯水中，然后放入超声波细胞粉碎机中进行超声剥离2.5小时后，静置4分钟，取出进行高速离心分离，并用乙醇洗涤至中心，在真空干燥烘箱中60℃条件下，烘干28小时，获得SiO2负载纳米Fe3O4复合材料SiO2/Fe3O4。将本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种耐刮擦聚丙烯复合材料，其特征在于：由下述组分按重量份数制备而成：聚丙烯 90‑98份，SiO2/Fe3O4 2‑10份，偶联剂 0.1‑0.5份，热稳定剂 0.1‑1份，润滑剂 0‑1份，白油 0‑0.5份，所述聚丙烯与SiO2/Fe3O4的重量和为100份；所述SiO2/Fe3O4 是将纳米Fe3O4负载在纳米SiO2表面制备而成，其中纳米SiO2 的质量百分比为70‑90%，纳米Fe3O4 为余量。
【技术特征摘要】
1.一种耐刮擦聚丙烯复合材料，其特征在于：由下述组分按重量份数制备而成：聚丙烯90-98份，SiO2/Fe3O42-10份，偶联剂0.1-0.5份，热稳定剂0.1-1份，润滑剂0-1份，白油0-0.5份，所述聚丙烯与SiO2/Fe3O4的重量和为100份；所述SiO2/Fe3O4是将纳米Fe3O4负载在纳米SiO2表面制备而成，其中纳米SiO2的质量百分比为70-90%，纳米Fe3O4为余量。2.根据权利要求1所述的一种耐刮擦聚丙烯复合材料，其特征在于：所述聚丙烯的熔体流动速率在压力2.16kg、温度230℃的条件下为0.1-100g/min。3.根据权利要求1所述的一种耐刮擦聚丙烯复合材料，其特征在于：所述热稳定剂为酚类热稳定剂、胺类热稳定剂、亚磷酸酯类热稳定剂中的至少一种。4.根据权利要求1所述的一种耐刮擦聚丙烯复合材料，其特征在于：所述润滑剂为金属皂类润滑剂、硬脂酸复合酯类润滑剂和酰胺类润滑剂中的至少一种。5.根据权利要求1所述的一种耐刮擦聚丙烯复合材料，其特征在于：所述白油为工业级白油、精制级白油或化妆级白油。6...
【专利技术属性】
技术研发人员：杨桂生，计娉婷，
申请(专利权)人：合肥杰事杰新材料股份有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽;34
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