一种仿生疏水材料制造技术

本发明专利技术公开了一种仿生疏水材料

【技术实现步骤摘要】
一种仿生疏水材料、疏水抗垢PP
‑
R管及其制备方法和应用


[0001]本专利技术涉及管材
，更具体地，涉及一种仿生疏水材料
、
疏水抗垢
PP
‑
R
管及其制备方法和应用
。

技术介绍

[0002]PP
‑
R
管是建筑给水输送领域的塑料管道的一种，广泛应用于饮用水输送系统
。
现有
PP
‑
R
管在长期使用过程中，内壁容易附着污垢
、
产生青苔
、
滋生细菌，进而影响饮用水的水质
。
为此，研究人员研发出具有抗垢性能的
PP
‑
R
给水管
。
中国专利
(
一种超疏水防垢管材及其制备方法
)
以聚丙烯树脂或聚乙烯树脂为基体树脂
、
以聚硅氧烷和有机改性纳米二氧化硅粒子为超疏水剂，通过简单混合和挤出
、
涂覆制备超疏水防垢管材，该超疏水防垢管材虽然疏水性能强，能够达到防垢的目的，但是其力学性能差，不利于运输，同时影响管材的使用寿命
。
[0003]因此，提供一种能够同时提高
PP
‑
R
管疏水性能和力学性能的仿生疏水材料是具有重要经济价值的
。

技术实现思路

[0004]本专利技术的首要目的是克服现有技术不能同时提高
PP<br/>‑
R
管疏水性能和力学性能的问题，而提供一种仿生疏水材料
。
[0005]本专利技术的另一目的是提供一种仿生疏水材料的制备方法
。
[0006]本专利技术的另一目的是提供一种仿生疏水材料在制备管材中的应用
。
[0007]本专利技术的另一目的是提供一种疏水抗垢
PP
‑
R
管
。
[0008]本专利技术的另一目的是提供一种疏水抗垢
PP
‑
R
管的制备方法
。
[0009]本专利技术上述技术目的通过以下技术方案实现：
[0010]一种仿生疏水材料，按重量份数计算，包括：
[0011]40
～
60
份硅氧烷接枝聚乙烯
、15
～
30
份无机纳米粒子；
[0012]所述硅氧烷接枝聚乙烯的制备方法为：在引发剂的作用下，通过加热熔融聚乙烯和乙烯基封端聚硅氧烷进行接枝反应，即得硅氧烷接枝聚乙烯；
[0013]所述聚乙烯和乙烯基封端聚硅氧烷的质量比为
(20
～
40):(20
～
40)。
[0014]相比于单纯混合的聚乙烯和乙烯基封端聚硅氧烷，本专利技术利用引发剂使聚乙烯和乙烯基封端聚硅氧烷发生接枝反应得到的硅氧烷接枝聚乙烯，一方面提高了疏水性的乙烯基封端聚硅氧烷与
PP
‑
R
管的基体树脂聚丙烯树脂之间的相容性，有利于提高
PP
‑
R
管的力学性能；另一方面提高了仿生疏水材料和
PP
‑
R
管疏水层的规整性，使分子排列更加整齐
、
紧密，能够更好地包裹并挤出无机纳米粒子形成乳突，提高
PP
‑
R
管的疏水性能
。
[0015]而且，本专利技术通过调控聚乙烯和乙烯基封端聚硅氧烷的质量比
、
以及硅氧烷接枝聚乙烯和无机纳米粒子的重量份数来同时提高
PP
‑
R
管的疏水性能和力学性能，具体如下：
[0016]对于聚乙烯和乙烯基封端聚硅氧烷的质量比，当乙烯基封端聚硅氧烷的用量一定
时，聚乙烯的用量过少，意味着乙烯基封端聚硅氧烷的含量高，虽然有利于提高
PP
‑
R
管的疏水性，但是聚乙烯的用量过少不利于提高疏水性的乙烯基封端聚硅氧烷与
PP
‑
R
管的基体树脂聚丙烯树脂之间的相容性，导致
PP
‑
R
管的力学性能发生下降；而当乙烯基封端聚硅氧烷的用量一定时，聚乙烯的用量过多，意味着疏水性的乙烯基封端聚硅氧烷含量少，会降低
PP
‑
R
管的疏水性能
。
[0017]因此，只有当聚乙烯和乙烯基封端聚硅氧烷的质量比在
(20
～
40):(20
～
40)
范围内时，才能同时提高
PP
‑
R
管的疏水性能和力学性能
。
[0018]对于硅氧烷接枝聚乙烯和无机纳米粒子的重量份数，当无机纳米粒子的重量份数不变时，硅氧烷接枝聚乙烯的重量份数过少，意味着无机纳米粒子的含量过多，使得无机纳米粒子在
PP
‑
R
管疏水层中分布不均，导致应力集中，使
PP
‑
R
管的力学性能发生下降；而当硅氧烷接枝聚乙烯的重量份数不变时，无机纳米粒子的重量份数过少，意味着硅氧烷接枝聚乙烯的含量过多，此时无机纳米粒子形成的乳突间距过大，导致
PP
‑
R
管的疏水性能发生下降
。
[0019]因此，只有当硅氧烷接枝聚乙烯的重量份数为
40
～
60
份
、
无机纳米粒子的重量份数为
15
～
30
份时，才能同时提高
PP
‑
R
管的疏水性能和力学性能
。
[0020]具体地，所述无机纳米粒子的平均粒径
≤100nm。
[0021]具体地，所述聚乙烯为低密度聚乙烯
、
中密度聚乙烯或高密度聚乙烯中的一种或多种
。
[0022]进一步地，所述聚乙烯为低密度聚乙烯
。
[0023]在本专利技术中，相较于高密度聚乙烯和中密度聚乙烯，利用低密度聚乙烯制备得到的仿生疏水材料的熔融指数更高，更有利于提高仿生疏水材料在
PP
‑
R
管的基体树脂聚丙烯树脂中的分散性，从而更有利于同时提高
PP
‑
R
管的疏水性能和力学性能
。
[0024]具体地，所述无机纳米粒子为
TiO2、BaSO4、SiO2或
CaCO3中的一种或多种
。
[0025]进一步地，所述纳米粒子为质量比为
(1
～
3):(1
～
3)
的
TiO2和
BaSO4混合物
。
[0026]具体地，所本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种仿生疏水材料，其特征在于，按重量份数计算，包括：
40
～
60
份硅氧烷接枝聚乙烯
、15
～
30
份无机纳米粒子；所述硅氧烷接枝聚乙烯的制备方法为：在引发剂的作用下，通过加热熔融聚乙烯和乙烯基封端聚硅氧烷进行接枝反应，即得硅氧烷接枝聚乙烯；所述聚乙烯和乙烯基封端聚硅氧烷的质量比为
(20
～
40):(20
～
40)。2.
根据权利要求1所述仿生疏水材料，其特征在于，所述无机纳米粒子的平均粒径
≤100nm。3.
根据权利要求1所述仿生疏水材料，其特征在于，所述聚乙烯为低密度聚乙烯
、
中密度聚乙烯或高密度聚乙烯中的一种或多种
。4.
根据权利要求1所述仿生疏水材料，其特征在于，所述无机纳米粒子为
TiO2、BaSO4、SiO2或
CaCO3中的一种或多种
。5.
根据权利要求1所述仿生疏水材料，其特征在于，所述乙烯基封端聚硅氧烷为甲基乙烯基封端聚二甲基硅氧烷
、
乙烯基封端的聚苯基硅氧烷或乙烯基封端的二甲基甲基乙烯基
(
硅氧烷与聚硅氧烷
)
中的一种或多种
。6.
权利要求1～5任一所述仿生疏水材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤...

【专利技术属性】
技术研发人员：何杰敏，陈士欣，谭社曙，
申请(专利权)人：广东联塑科技实业有限公司，
类型：发明
国别省市：