[发明专利]一种高疏水低气味阻燃聚丙烯复合材料及其制备方法

说明书

本发明属于复合材料领域，具体涉及一种高疏水低气味阻燃聚丙烯复合材料及其制备方法。所述高疏水低气味阻燃聚丙烯复合材料由聚丙烯、含氟有机硅、改性剂、阻燃剂以及任选的硫酸钡、增韧剂、润滑剂、抗氧剂和抗菌剂制备得到，所述含氟有机硅为数均分子量在100万以上的超高分子量含氟聚硅氧烷，所述改性剂由吸附剂和螯合剂组成，所述吸附剂为具有多微孔结构的亲有机物的无机粉末，所述螯合剂为蓖麻油酸锌和/或超支化聚醚改性螯合剂，且所述聚丙烯、含氟有机硅、阻燃剂和改性剂的重量比为(20～150):(0.5～10):(5～50):1。本发明提供的聚丙烯材料具有疏水性高、气味低、阻燃性能优异的特点，应用前景广阔。

技术领域

本发明属于复合材料领域，具体涉及一种高疏水低气味阻燃聚丙烯复合材料及其制备方法。

背景技术

聚丙烯(PP)作为用量最大的通用塑料之一，凭借其无毒、对环境友好且具有密度小、耐水解、耐热性能佳以及化学性稳定等优点，在食品包装、家电行业被广泛应用，例如，家用电器外壳、马桶垫圈、洗碗机内胆等的材质均为聚丙烯材料。

由于聚丙烯是一种介于亲水和疏水的材料，θC接触角约为90°，在高温和高湿度的环境中使用时，大量的水汽、污渍在制件表面凝结，不易清洁，一方面影响消费者的使用体验，另一方面，这些停留在制件表面的水渍、污渍极易滋生对于人体有害的细菌和霉菌，长期使用会对人体的健康产生安全隐患。

目前提高聚丙烯材料水接触角θC的方法主要是通过其表面进行涂层或者对其产品表面进行纳米结构处理，进而使材料获得较高的疏水性。例如，CN105860120A利用等规聚丙烯-b-聚乙二醇两嵌段物作为表面改性剂，在聚丙烯薄膜的表面构筑微纳米复合结构，使材料获得超疏水的特性；然而，该方法针对的是聚丙烯薄膜材料，同时技术难度大、成本高，难以满足工业生产的要求。CN107163389A通过往聚丙烯中添加含氟助剂与硅酮母粒，使材料获得较高的疏水特性，虽然由此获得的材料具有较高的疏水性，但却并未考虑到其气味性、阻燃性等要求，因而限制了其在行业中的应用。

发明内容

本发明旨在提供一种新的高疏水低气味阻燃聚丙烯复合材料及其制备方法。

具体地，本发明提供了一种高疏水低气味阻燃聚丙烯复合材料，其中，所述高疏水低气味阻燃聚丙烯复合材料由聚丙烯、含氟有机硅、改性剂、阻燃剂以及任选的硫酸钡、增韧剂、润滑剂、抗氧剂和抗菌剂制备得到，所述含氟有机硅为数均分子量在100万以上的超高分子量含氟聚硅氧烷，所述改性剂由吸附剂和螯合剂组成，所述吸附剂为具有多微孔结构的亲有机物的无机粉末，所述螯合剂为蓖麻油酸锌和/或超支化聚醚改性螯合剂，且所述聚丙烯、含氟有机硅、阻燃剂和改性剂的重量比为(20～150):(0.5～10):(5～50):1。

进一步的，所述高疏水低气味阻燃聚丙烯复合材料由聚丙烯40～75wt％、含氟有机硅1～5wt％、改性剂0.5～2wt％、阻燃剂10～25wt％、硫酸钡5～20wt％、增韧剂3～6wt％、润滑剂1～3wt％、抗氧剂0.1～1wt％和抗菌剂0.3～0.5wt％制备得到。

进一步的，所述聚丙烯为高流动性均聚聚丙烯，且其在230℃、2.16kg条件下的熔融指数大于15g/min。

进一步的，所述改性剂中吸附剂和螯合剂的重量比为(0.5～2):1。

进一步的，所述吸附剂选自纳米氧化锌、二氧化钛和多孔铝硅无机物中的至少一种。

进一步的，所述超支化聚醚改性螯合剂为(9Z,12R)-12-羟基-9-十八烯酸锌盐和/或3,5-二叔丁基-4-羟基肉桂酸。

进一步的，所述阻燃剂为八溴双酚S醚和/或十溴二苯乙烷与三氧化二锑的复合物。

进一步的，所述八溴双酚S醚和十溴二苯乙烷的总含量与三氧化二锑的含量的重量比为(1～5):1。