[发明专利]一种耐刮擦母粒和其制备方法与应用以及由其组成的热塑性复合材料

说明书

本发明公开了一种耐刮擦母粒，按重量份数计，包括如下组分：超高分子量聚乙烯100份；立方氮化硼101份‑300份；聚乙烯接枝马来酸酐10份‑30份；加工助剂0‑6份。本发明还公开了上述耐刮擦母粒的制备方法与应用以及由其组成的热塑性复合材料。本发明通过将特定数均分子量的超高分子量聚乙烯、特定粒径的立方氮化硼以及特定马来酸酐接枝率的聚乙烯接枝马来酸酐进行复配制备得到耐刮擦母粒，将其加入到热塑性复合材料中，使得制备得到的热塑性复合材料的耐磨性和耐刮擦性得到明显提高。

技术领域

本发明涉及高分子材料改性技术领域，特别涉及一种耐刮擦母粒和其制备方法与应用以及由其组成的热塑性复合材料。

背景技术

超高分子量聚乙烯（简称UHMWPE）具有极高的分子量（数均分子量至少在150万以上，而普通的高密度聚乙烯HDPE数均分子量通常只有2～30万）赋予其优异的使用性能，而且属于价格适中、性能优良的热塑性工程塑料，它几乎集中了各种塑料的优点，具有普通聚乙烯和其它工程塑料无可比拟的耐磨、耐冲击、自润滑、耐腐蚀、吸收冲击能、耐低温、卫生无毒、不易粘附、不易吸水、密度较小等综合性能。

立方氮化硼其晶体结构类似金刚石，硬度略低于金刚石（注：金刚石的莫氏硬度为10，立方氮化硼的莫氏硬度为9.5，刚玉的莫氏硬度为9.0），常用作磨料和刀具材料。从目前来看，将超高分子量聚乙烯和立方氮化硼结合应用于塑料行业作为耐磨填料尚未见报道。

目前国内外报道较多的改善耐刮擦一般添加耐刮擦剂，常用耐刮擦剂有两类：酰胺类和硅酮类。如CN 101864115 B中使用硅酮粉进行改善耐刮擦，10N载荷下△L为0.34~0.82；如CN 103524976 B中就使用了酰胺类进行改善耐刮擦，10N载荷下△L为0.96~1.81。硅酮添加量大，效果一般；酰胺不耐高温容易析出。

发明内容

为了克服现有技术的不足与缺陷，本发明的首要目的是提供一种添加量少，耐刮擦性能优异、不存在析出风险的耐刮擦母粒。

本发明的另一目的是提供上述耐刮擦母粒的制备方法。

本发明的再一目的是提供上述耐刮擦母粒的用途。

本发明的又一目的是提供包含上述耐刮擦母粒的热塑性复合材料。

本发明上述目的通过如下技术方案予以实现：

一种耐刮擦母粒，按重量份数计，包括如下组分：

超高分子量聚乙烯 100份；

立方氮化硼 101份-300份；

聚乙烯接枝马来酸酐 10份-30份；

加工助剂 0-6份。

其中，所述超高分子量聚乙烯的数均分子量为300万-800万。当超高分子量聚乙烯的数均分子量过低，会降低耐刮擦功能。

其中，所述立方氮化硼的粒径为1250目-2000目。当立方氮化硼的粒径过小，会降低耐刮擦功能；当立方氮化硼的粒径过大，不易分散。

其中，所述聚乙烯接枝马来酸酐中的聚乙烯为高密度聚乙烯，马来酸酐接枝率在1%-2%。当聚乙烯接枝马来酸酐中的马来酸酐接枝率过低，会降低超高分子量聚乙烯与立方氮化硼的相容性。

其中，所述加工助剂选自二甲基硅油、抗氧剂、润滑剂中的一种或几种；所述抗氧剂为受阻酚类和亚磷酸酯类，两者比例为4:1-1:4。

一种上述耐刮擦母粒的制备方法，包括如下步骤：