[发明专利]一种聚丙烯复合材料及其制备方法

说明书

本发明公开了一种聚丙烯复合材料，按重量份计，包括以下组分：聚丙烯树脂100份；季铵盐接枝的含二氧化硅无机粉末20‑100份。通过季铵盐接枝的含二氧化硅无机粉末的加入，不仅能够使聚丙烯复合材料具有长效的抗菌性能，而且季铵盐接枝的含二氧化硅无机粉末能够提高聚丙烯复合材料耐热性。

技术领域

本发明涉及高分子材料技术领域，特别是涉及一种聚丙烯复合材料及其制备方法。

背景技术

随着汽车轻量化需求的不断提高，聚丙烯（PP）材料以其低比重、优异的力学性能、低成本、易加工等特性广泛应用于汽车零部件，包括保险杠、仪表盘、门板、立柱以及各种各样的装饰件等。随着汽车行业的发展，对汽车材料要求越来越高，随着全球新冠疫情全球范围内爆发，吉利汽车提出全车抗菌新标准，这对汽车工业是一次巨大变革，作为汽车材料供应商，为T1或主机厂提供具有抗菌效果的材料具有划时代的意义。

但是，一般的抗菌剂在加入后会导致聚丙烯材料的其他性能的降低，这是由于以下两方面原因导致的：1. 一些生物抗菌剂韧性或强度差，导致加入后对于聚丙烯材料的力学性能会带来影响；2. 有报道采用季铵盐作为抗菌剂添加入聚丙烯复合材料中，但是由于季铵盐耐热性差使得在熔融加工过程中会大量分解从而影响性能，因此在聚烯烃复合材料中的应用探索较少。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种具有长效抗菌功能的聚丙烯复合材料，并且具有耐热性能好的优点。

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种聚丙烯复合材料，按重量份计，包括以下组分：

聚丙烯树脂100份；

季铵盐接枝的含二氧化硅无机粉末20-100份。

所述的聚丙烯的熔融指数范围是5-120g/10min (2.16kg，230℃)。

聚丙烯树脂可以是均聚聚丙烯，也可以是共聚聚丙烯。

所述的季铵盐接枝的含二氧化硅无机粉末选自季铵盐接枝的滑石粉、季铵盐接枝的云母粉、季铵盐接枝的玻璃纤维粉中的至少一种，且季铵盐的枝率为5wt%-25wt%。

优选的，所述的季铵盐接枝的含二氧化硅无机粉末中季铵盐的枝率为15wt%-25wt%。

所述的季铵盐为γ-氯丙基三甲氧基硅烷或γ-氯丙基三乙氧基硅烷中的至少一种与硅羟基进行偶联，再与聚乙烯亚胺或聚丙烯亚胺中的至少一种进行氨基化反应，再与氯甲基环氧乙烷或环氧氯丙烷中的至少一种发生取代反应得到的链段。

所述的季铵盐接枝的含二氧化硅无机粉末的平均粒径为800目-5000目。

为了提升熔融加工性能，可以加入一定量的加工助剂。按重量份计，还包括0-3份的加工助剂；所述的加工助剂选自润滑剂、抗氧剂中的一种或多种。

所述的润滑剂选自乙酰胺。可选牌号为EBS50。

所述的抗氧剂选自四[β-（3，5-二叔丁基-4-羟基苯基）丙酸]季戊四醇酯、三[2.4-二叔丁基苯基]亚磷酸酯、β-（3,5-二叔丁基-4-羟基苯基）丙酸正十八碳醇酯、硫代二丙酸双十二醇酯中的至少一种。

四[β-（3，5-二叔丁基-4-羟基苯基）丙酸]季戊四醇酯的常用牌号为SONOX 1010；三[2.4-二叔丁级苯级]亚磷酸酯的常用牌号为SONOX168。

具体可以是重量比SONOX 1010：SONOX 168=2:1。

季铵盐接枝的含二氧化硅无机粉末的制备方法包括以下步骤：

（1）γ-氯丙基三甲氧基硅烷或γ-氯丙基三乙氧基硅烷接枝到含二氧化硅无机粉末表面，