[发明专利]一种聚丙烯材料及其制备方法

权利要求书

1.一种聚丙烯材料，其特征在于，包括以下原料：聚丙烯、苯乙烯-丁二烯共聚物接枝马来酸酐、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、烷基聚二甲基硅氧烷改性无机材料、改性短切碳纤维、复合阻燃剂、抗氧剂。

2.如权利要求1所述的聚丙烯材料，其特征在于，由以下重量份的原料组成：45-90重量份聚丙烯、5-15重量份苯乙烯-丁二烯共聚物接枝马来酸酐、2-5重量份乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、1-10重量份烷基聚二甲基硅氧烷改性无机材料、1-25重量份改性短切碳纤维、3-6重量份复合阻燃剂、0.2-0.6重量份抗氧剂。

3.如权利要求1或2所述的聚丙烯材料，其特征在于，所述复合阻燃剂由以下方法制备而成：将30-50重量份油酸加入到40-60重量份赤磷中混合均匀，超声处理2-3h，超声频率70-85kHz，超声功率800-1000W；再加入0.1-0.6重量份三聚氰胺甲醛树脂、5-10重量份改性滑石粉混合均匀，在90-100℃搅拌3-6h，过滤，干燥，得到复合阻燃剂。

4.如权利要求3所述的聚丙烯材料，其特征在于，所述改性滑石粉由以下方法制备而成：将3-7重量份3-乙基-1-羟基苯、0.1-0.3重量份碳酸钠与1-3重量份甲醛混合均匀，在70-80℃、50-100rpm下搅拌1-3h；再加入85-105重量份滑石粉，升温至120-135℃继续搅拌2-5h，即得。

5.如权利要求1或2所述的聚丙烯材料，其特征在于，所述的烷基聚二甲基硅氧烷改性无机材料的制备方法，包括以下步骤：

(1)将5-15重量份3-氨基丙基三乙氧基硅烷、2-6重量份1,1,3,3-四乙氧基-1,3-二甲基二硅氧烷、1-5重量份四甲基氢氧化铵加入25-30重量份八甲基环四硅氧烷中，搅拌均匀，通氮气，加热85-120℃，反应6-8h；其后加热至130-150℃，减压蒸馏，得到氨基聚二甲基硅氧烷液体；

(2)将15-30重量份步骤(1)得到的氨基聚二甲基硅氧烷、2-8重量份1-十八烯、0.5-1重量份氯铂酸含量为0.2-0.5wt％的氯铂酸-异丙醇加入50-100重量份甲苯中，加热至60-80℃，反应6-8h，减压蒸馏，得到氨基/烷基聚二甲基硅氧烷液体；

(3)将10-20重量份步骤(2)得到的氨基/烷基聚二甲基硅氧烷、1-5重量份顺丁烯二酸酐，氮气气氛下，60-80℃，反应60-100min，洗涤，得到羧基/烷基聚二甲基硅氧烷；

(4)将5-15重量份羟基无机材料、1-5重量份步骤(3)得到的羧基/烷基聚二甲基硅氧烷加入80-100重量份水中，搅拌均匀，加热至60-90℃，反应30-40min，离心、干燥，得到烷基聚二甲基硅氧烷改性无机材料。

6.如权利要求1或2所述的聚丙烯材料，其特征在于，所述的改性短切碳纤维的制备方法，包括以下步骤：

(1)将40-60重量份短切碳纤维置于320-480重量份2-5wt％的NaOH溶液中，搅拌均匀，静置32-48h，洗涤至pH＝7，离心、干燥，后置于超细粉碎机中进行粉碎，过40-60目的筛子，得到碱性短切碳纤维；

(2)将步骤(1)得到的40-60重量份碱性短切碳纤维置于160-240重量份的0.5-1wt％N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基三乙氧基硅烷水溶液中，搅拌均匀，静置20-24h，离心、干燥，后置于超细粉碎机中进行粉碎，过40-60目的筛子，得到改性短切碳纤维。

7.如权利要求1-6任一项所述的聚丙烯材料，其特征在于，所述聚丙烯材料的制备方法，包括以下步骤：

(1)将聚丙烯、苯乙烯-丁二烯共聚物接枝马来酸酐、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、烷基聚二甲基硅氧烷改性无机材料、改性短切碳纤维、复合阻燃剂、抗氧剂放入高速混合机中混合4-6min，得到混合物料；将上述得到的混合物料加入双螺杆挤出机中，进行熔融挤出造粒，得到聚丙烯材料；其中，双螺杆挤出机的料筒温度为180-200℃；

(2)将步骤(1)得到的聚丙烯材料加入到注塑机中，将超临界流体注入注塑机螺杆均化段熔融的聚丙烯材料中，通过注塑成型，得到聚丙烯材料；其中，聚丙烯材料与超临界流体按质量比(50-90)：1混合。