[发明专利]一种抗指纹聚烯烃树脂组合物及其制备方法和应用

说明书

本发明涉及抗指纹聚烯烃树脂组合物及其制备方法和应用，组合物包括以下重量份的组分：聚烯烃树脂40‑60份；疏油组分40‑60份；相容剂1‑6份；润滑剂3‑5份；将各成分按上述重量份加入到高速混合机中，充分混合后，再置于螺杆机中进行熔融挤出，冷却造粒，得到的抗指纹聚烯烃树脂组合物。将抗指纹聚烯烃树脂组合物用作注塑材料。与现有技术相比，本发明制备了一款通过注塑就可实现表面抗指纹的聚烯烃产品，其水接触角最大可达168度，油接触角99度。其抗指纹特性比表面镀膜效果更好，同时本发明的制备方法简单便捷，成本低。

技术领域

本发明涉及树脂组合物，尤其是涉及一种抗指纹聚烯烃树脂组合物及其制备方法。

背景技术

聚烯烃材料具有低极性和低表面能的特性，因此其具有优异的疏水性。但若要实现抗指纹的特性，需要材料具有疏水和疏油两个特性，因为指纹往往是汗水和油脂的混合物。抗指纹的疏水疏油特性可以用水和油(十六烷)的接触角来表征，当水的接触角＞150度，油接触角＞80度，材料表面表现为优异的抗指纹效果。

纯PP的水接触角为90度，油接触角为34度，因此其没有抗指纹的效果。据报道，荷叶具有优异的疏水特性和易清洁特性，主要原因是由于其表面有非常粗糙的结构，对于一个疏水性的固体表面来说，当表面有微小微纳米结构突起的时候，有一些空气会被“关到”水与固体表面之间，导致水珠大部分与空气接触，与固体直接接触面积反而大大减小。由于水的表面张力作用使水滴在这种粗糙表面的形状接近于球形，其接触角可达150度以上，并且水珠可以很自由地在表面滚动。即使表面上有了一些脏的东西，也会被滚动的水珠带走，这样表面就具有了“自清洁”的能力。这就是“荷叶效应”。超疏水可以通过蒸汽诱导相分离法、模板印刷法、电纺法、溶胶-凝胶法、激光和等离子体刻蚀法等实现，可以在材料表面形成像荷叶一样粗糙的结构，实现超疏水，但这些方法工序复杂，成本高昂。

疏油的特性在类似“荷叶”的粗糙表面也同样有效。当微相结构中既有疏水的基团，又有疏油的基团时，材料可以进一步实现有效的“自清洁”、“抗指纹”的功能。

考虑到与基底材料合成过程的兼容性(如材料粘度、化学活性及长期稳定性等)及服役过程主要性能指标(如强度、硬度等)的影响，目前市场上绝大多数双疏材料主要以涂层方式制作于样品表面，以减少双疏材料引入对体系性能的影响。目前市场抗指纹最成熟的技术是在材料表面镀一层疏水疏油的氟化丙烯酸酯树脂，在手机屏幕表面就有成熟应用，其水的接触角为110～130度，油接触角为60～70度。然而，这种涂层类材料应用，不仅因额外的涂覆工序而增加成本，而且由于双疏材料只存在于表层，在服役过程中极易受摩擦、破损等外界作用而最终丧失双疏性质。

如果直接在聚烯烃材料中添加氟化丙烯酸酯或硅系助剂，其抗指纹效果不佳，有两个原因：1、疏水疏油助剂不能迁移到表面，共混物材料表面极性与纯树脂基本一致；2、材料表面形态并没有发生变化，注塑模具的表面状态直接决定了产品表面状态，而目前没有模具可以实现像荷叶一样的结构。因此目前没有手段可以通过一步注塑实现“超疏水”“抗指纹”的功能。

中国专利CN109593392B公开了一种水溶性双疏改性材料的制备方法及应用，所述水溶性双疏改性材料组成成分包括溶剂、双疏组分、网络体、修饰剂，所述溶剂、双疏组分、网络体、修饰剂经一定配比混合后，放入反应釜中在40～80℃条件下搅拌1～3小时，反应完成后静置至室温即可得到稳定的水溶性双疏改性材料；尽管该材料的水接触角可达152度，油接触角可达110度，但是其主要解决的问题是使双疏组分具有水溶性的特点，以便可以和水性胶乳进行共混，得到双疏改性的油漆，其仍为涂层类产品的一个改性体。对于塑料产品，尤其是具有低成本的需求，这种水溶性双疏改性材料并不能使塑料一次成型得到双疏的效果，因为大部分塑料都有疏水的特性。

发明内容

本发明的目的就是为了解决上述技术问题而提供一种抗指纹聚烯烃树脂组合物及其制备方法和应用。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：