[发明专利]一种高冲击耐磨聚丙烯复合材料及其制备方法

说明书

本发明涉及一种高冲击耐磨聚丙烯复合材料及其制备方法。该复合材料按重量份数包括以下组分：聚丙烯50‑98份，增韧剂1‑20份，滑石粉1‑30份，耐磨助剂0.1‑2.0份，热稳定剂0.2‑2.0份，加工助剂0.2‑2.0份。该复合材料具有较好的耐磨性和冲击韧性。

技术领域

本发明属于聚丙烯材料领域，特别涉及一种高冲击耐磨聚丙烯复合材料及其制备方法。

背景技术

聚丙烯是最常用的通用塑料品种之一，广泛应用于汽车材料等领域。聚丙烯具备低密度，耐溶剂腐蚀，来源丰富，价格低廉以及易加工等诸多优点，但是耐磨性要比一般的工程塑料要差。因此改善耐磨性能一直是材料开发的重点。常见方法就是在聚丙烯材料中加入无机填料如纳米二硫化钼、氮化硅等物质，但是无机填料的加入通常会引起材料冲击韧性的下降。因此开发高冲击耐磨聚丙烯材料一直是改性聚丙烯材料的研究方向。

中国专利CN107488301A公开了一种高耐磨汽车内饰用聚丙烯复合材料及其制备方法，该复合材料由以下原料重量份制备而成：聚丙烯51.5～83份，无机填料10～25份，增韧剂5～15份，耐磨剂0.5～5份，抗氧剂0.2～0.5份，光稳定剂0.1～0.5份，润滑剂0.2～0.5份，色粉1～2份。该复合材料采用经偶联剂预处理后的三氧化二铝作为耐磨剂，具有一定的耐磨性能，但是悬臂梁缺口冲击强度具有明显降低。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种高冲击耐磨聚丙烯复合材料及其制备方法，以克服现有技术中聚丙烯材料不能同时具有较高的冲击韧性和耐磨性的缺陷。

本发明提供一种高冲击耐磨聚丙烯复合材料，所述复合材料按重量份数包括以下组分：聚丙烯50-98份，增韧剂1-20份，滑石粉1-30份，耐磨助剂0.1-2.0份，热稳定剂0.2-2.0份，加工助剂0.2-2.0份，其中耐磨助剂为经N,N-二甲基丙基十八酰胺改性的纳米二硫化钼，加工助剂为脂肪酸及其酰胺的混合物。

所述聚丙烯为共聚聚丙烯，所述共聚聚丙烯在230℃/2.16kg条件下熔体流动速率为1-100g/10min。

所述增韧剂为乙烯-辛烯共聚物、乙烯-丁烯共聚物或乙烯-己烯共聚物。

所述滑石粉目数为2000-5000目。

所述滑石粉为分子式Mg₃[Si₄O₁₀](OH)₂的层状硅酸盐水合物。

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、半受阻酚类热稳定剂、丙烯酰基官能团与硫代酯形成的复合物类热稳定剂和杯芳烃类热稳定剂中的至少一种。

本发明还提供一种高冲击耐磨聚丙烯复合材料的制备方法，包括以下步骤：

将各组分预混，然后加入双螺杆挤出机中进行熔融混合分散并挤出造粒，得到高冲击耐磨聚丙烯复合材料。

所述经N,N-二甲基丙基十八酰胺改性的纳米二硫化钼的制备方法为：将纳米二硫化钼MoS₂缓慢加入HF中，搅拌氧化，然后加入N,N-二甲基丙基十八酰胺继续搅拌，离心洗涤，将得到的沉淀冷冻干燥，即得，其中HF和MoS₂的摩尔比为5:1-6:1，MoS₂和N,N-二甲基丙基十八酰胺质量比为1:0.15-1:0.3。

所述搅拌氧化温度为30-40℃，搅拌氧化时间为1-3h。

所述继续搅拌为：升温至50-60℃继续搅拌4-6h。

所述离心洗涤至pH为6.5。

所述双螺杆挤出机各段加工温度为160-235℃，螺杆转速为400-600r/min。