[发明专利]聚铝硅氧烷聚合物作为表面张力改性剂的用途

说明书

本发明公开了聚铝硅氧烷聚合物作为表面张力改性剂的用途。本发明首次将聚铝硅氧烷聚合物作为聚丙烯表面张力改性剂，与火焰处理或异丙醇擦拭相比，节约材料成本和人工成本，最重要的是界面结合力比传统的火焰处理或异丙醇擦拭要高，同时也扩宽了聚铝硅氧烷聚合物的应用范围。同时，本发明还公开了包含所述聚铝硅氧烷聚合物的车用聚丙烯复合材料及其制备方法。

技术领域

本发明涉及高分子材料表面张力改性领域，尤其涉及一种聚铝硅氧烷聚合物作为车用聚丙烯表面张力改性剂的用途。

背景技术

聚丙烯(PP)是一种结构规整的结晶性聚合物，常为白色粒料或粉料，是无味、无毒、质轻的热塑性树脂。聚丙烯具备易加工、冲击强度、挠曲性以及电绝缘性好等优点，并具有良好的耐化学性能，在汽车工业、家用电器、电子、包装、建材及家具等方面具有广泛的应用。目前改性聚丙烯行业，通常使用滑石粉等填料、POE等增韧剂进行改性聚丙烯，可广泛应用于汽车内外饰件，如：保险杆、仪表台、中控台、储物盒、门内饰板、立柱、侧裙、行李箱压条等。其中，对于喷涂性能要求高的保险杠材料在喷涂之前需要火焰处理或异丙醇擦拭来提高素材的表面张力。

发明内容

基于此，本发明的目的在于克服上述现有技术的不足之处而提供一种聚铝硅氧烷聚合物作为表面张力改性剂的用途。本发明首次提出聚铝硅氧烷聚合物作为表面张力改性剂使用，可替代传统火焰处理或异丙醇擦拭，节约材料成本和人工成本，最重要的是界面结合力比传统的火焰处理或异丙醇擦拭要高。

为实现上述目的，本发明所采取的技术方案为：聚铝硅氧烷聚合物作为表面张力改性剂的用途。

同时，本发明还提供一种车用聚丙烯表面张力改性剂，所述车用聚丙烯表面张力改性剂，包含聚铝硅氧烷聚合物。

优选地，所述聚铝硅氧烷聚合物的质量为基体材料质量的0.2～0.6％。当聚铝硅氧烷聚合物的质量低于基体材料质量的0.2％时，表面张力改性效果不佳，当聚铝硅氧烷聚合物的质量高于基体材料质量的0.6％时，成本过高；因此，本申请中选择聚铝硅氧烷聚合物的质量为基体材料质量的0.2～0.6％，能很好的使成本及表面张力改性的效果达到统一。

优选地，所述聚铝硅氧烷聚合物的制备方法，包括如下步骤：

(1)将甲基三甲氧基硅烷加入甲苯中配制成物质的量浓度为1～1.5mol/L的甲基三甲氧基硅烷的溶液，然后向甲基三甲氧基硅烷的溶液中滴入去离子水，在50～70℃惰性气体保护下反应3～5小时，得到甲基三甲氧基硅醇溶液；再去除甲基三甲氧基硅醇溶液中水解生成的小分子，最后在90～100℃惰性气体保护下高温缩合4～6小时，得到聚甲基三甲氧基硅倍半氧烷；

(2)向步骤(1)所得聚甲基三甲氧基硅倍半氧烷中加入乙醇，然后缓慢滴加氢氧化钠水溶液，在60～80℃惰性气体保护下制备得到二羟基甲基三甲氧基硅醇钠；其中，所述乙醇的体积用量为步骤(1)中甲苯体积用量的1.5～2.0倍；

(3)将含铝试剂，加入到步骤(2)所得产物体系中，在85～90℃惰性气体保护下反应3～4小时，得到聚铝甲基三甲氧基硅氧烷溶液，并进行水洗旋蒸后得到所述聚铝有机硅氧烷，其中，所述甲基三甲氧基硅烷与铝元素的物质的量之比为(3.0～3.5):1。

优选地，所述步骤(1)中，所述去离子水的物质的量为甲基三甲氧基硅烷物质的量的40～50倍。

优选地，所述步骤(2)中，所述氢氧化钠水溶液的浓度为0.1～0.2g/ml，所述氢氧化钠的物质的量为甲基三甲氧基硅烷的1.1～1.2倍。

优选地，所述步骤(3)中，所述含铝试剂为0.08～0.1g/ml的氯化铝水溶液。

优选地，所述惰性气体为氦气。

本发明上述制备方法中，各种参数的选择，可以使得反应更加充分、所得产物纯度更高。