本發(fā)明屬于高分子材料，具體涉及一種聚丙烯復(fù)合材料及其制備方法和應(yīng)用。

背景技術(shù)：

1、聚丙烯塑料是一種綜合性能優(yōu)異且成本相對(duì)較低的材料，廣泛應(yīng)用于生產(chǎn)生活的各種領(lǐng)域。聚丙烯是一種熱塑性塑料，由丙烯單體聚合而成。其分子式為(c3h6)n，分子量為42-160萬，分子結(jié)構(gòu)比較簡單，主要由碳和氫原子構(gòu)成。聚丙烯分子結(jié)構(gòu)中帶有碳?xì)滏I，碳與氫電負(fù)性相近，因此分子極性較小，不易與極性物質(zhì)如水相互作用，具有一定的疏水性。但由于分子結(jié)構(gòu)簡單，其疏水性不如其他高分子材料明顯。因此，聚丙烯在加工過程中，通常通過添加助劑和借助表面處理等手段改變其疏水性，從而滿足不同領(lǐng)域的需求。

2、例如中國發(fā)明專利文獻(xiàn)cn107163389a公開一種高疏水性耐刮擦聚丙烯材料及其制備方法，所述聚丙烯材料通過添加含氟助劑復(fù)配納米氧化鋅來改善聚丙烯材料表面的疏水性。但其疏水助劑添加比例大，為4～23％，成本高且不具備抗菌防霉功能，材料的耐溫性也有所欠缺。

3、因此，開發(fā)一中具有高疏水性、優(yōu)異的抗菌防霉性、優(yōu)異的力學(xué)性能以及耐溫性能且成本低的聚丙烯材料，是本領(lǐng)域亟待解決的問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，本發(fā)明的目的在于提供一種聚丙烯復(fù)合材料及其制備方法和應(yīng)用。所述聚丙烯復(fù)合材料解決了現(xiàn)有技術(shù)中聚丙烯材料不能兼具高疏水、優(yōu)異的抗菌防霉性、良好的耐溫性和力學(xué)性能且成本低的問題。

2、為達(dá)此目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：

3、第一方面，本發(fā)明提供一種聚丙烯復(fù)合材料，以重量份計(jì)，所述聚丙烯復(fù)合材料包括50～70份聚丙烯樹脂、3～7份聚烯烴彈性體、15～20份填料、2～5份含氫硅油和1～5份抗菌劑。

4、本發(fā)明中，通過加入含氫硅油，使得聚丙烯復(fù)合材料容易在表面形成一層透明皮膜，從而賦予材料非常優(yōu)異的疏水性和疏油性；通過加入抗菌劑，賦予材料優(yōu)異的抗菌防霉性能，并且通過控制含氫硅油和抗菌劑的添加比例，能夠使得體系的相容性好，能較好保留聚丙烯原有的物理性能；通過聚烯烴彈性體、填料、含氫硅油和抗菌劑與聚丙烯樹脂復(fù)配，不僅使得聚丙烯復(fù)合材料具有高疏水性和優(yōu)異的抗菌防霉性能，同時(shí)還具有良好的耐溫性和力學(xué)性能且成本低，能夠滿足不同領(lǐng)域的性能要求，例如滿足其在洗碗機(jī)上面的使用需求。

5、本發(fā)明中，50～70份聚丙烯樹脂，例如可以為50份、52份、54份、56份、58份、60份、62份、66份、68份、70份等。

6、本發(fā)明中，所述聚丙烯復(fù)合材料中聚丙烯樹脂的質(zhì)量百分含量≥50％，更優(yōu)選≥60％，特別優(yōu)選為60～70％。

7、本發(fā)明中，3～7份聚烯烴彈性體，例如可以為3份、3.2份、3.5份、3.8份、4份、4.2份、4.5份、4.8份、5份、5.2份、5.5份、5.8份、6份、6.2份、6.5份、6.8份、7份等。

8、本發(fā)明中，15～20份填料，例如可以為15份、15.2份、15.5份、15.8份、16份、16.2份、16.5份、16.8份、17份、17.2份、17.5份、17.8份、18份、18.2份、18.5份、18.8份、19份、19.2份、19.5份、19.8份、20份等。

9、本發(fā)明中，2～5份含氫硅油，例如可以為2份、2.2份、2.4份、2.5份、2.6份、2.8份、2.9份、3份、3.1份、3.2份、3.4份、3.5份、3.6份、3.8份、3.9份、4份、4.1份、4.2份、4.4份、4.5份、4.6份、4.8份、5份等。

10、本發(fā)明中，所述聚丙烯復(fù)合材料中含氫硅油的質(zhì)量百分含量為2～5％，例如可以為2％、2.2％、2.5％、2.8％、3％、3.2％、3.5％、3.8％、4％、4.2％、4.5％、4.8％、5％等；更優(yōu)選為2～4％。

11、本發(fā)明中，1～5份抗菌劑，例如可以為1份、1.2份、1.4份、1.6份、1.8份、2份、2.2份、2.4份、2.5份、2.6份、2.8份、2.9份、3份、3.1份、3.2份、3.4份、3.5份、3.6份、3.8份、3.9份、4份、4.1份、4.2份、4.4份、4.5份、4.6份、4.8份、5份等。

12、本發(fā)明中，所述聚丙烯復(fù)合材料中抗菌劑的質(zhì)量百分含量為2～5％，例如可以為2％、2.2％、2.5％、2.8％、3％、3.2％、3.5％、3.8％、4％、4.2％、4.5％、4.8％、5％等；更優(yōu)選為2～3％。

13、優(yōu)選地，所述聚丙烯樹脂包括均聚聚丙烯和/或共聚聚丙烯。

14、優(yōu)選地，所述聚丙烯樹脂包括均聚聚丙烯和共聚聚丙烯，所述均聚聚丙烯和共聚聚丙烯的質(zhì)量比為(1～2):1，其中，(1～2)中的具體取值例如可以為1、1.1、1.2、1.3、1.4、1.5、1.6、1.7、1.8、1.9、2等。

15、本發(fā)明中，所述聚丙烯樹脂可選自中石化的pp?k8009、永嘉烯的pp?3015中的至少一種。

16、優(yōu)選地，所述聚烯烴彈性體包括線性乙烯-辛烯共聚物。

17、優(yōu)選地，在190℃，2.16kg條件下，所述聚烯烴彈性體的熔融指數(shù)為0.5～5g/10min，例如可以為0.5g/10min、0.8g/10min、1g/10min、1.2g/10min、1.5g/10min、1.8g/10min、2g/10min、2.2g/10min、2.5g/10min、2.8g/10min、3g/10min、3.2g/10min、3.5g/10min、3.8g/10min、4g/10min、4.2g/10min、4.5g/10min、4.8g/10min、5g/10min等。

18、本發(fā)明中，所述聚烯烴彈性體可選自lg化學(xué)的lc175、陶氏的poe8150中的至少一種。

19、優(yōu)選地，所述填料包括滑石粉。

20、本發(fā)明中，填料采用滑石粉，能夠提高聚丙烯復(fù)合材料的耐溫性，使得材料能長期在高溫的極端條件下使用；并且還能夠降低聚丙烯復(fù)合材料的收縮率，提高材料的尺寸穩(wěn)定性，解決大制件易翹曲變形的問題；此外，還能夠降低成本。

21、優(yōu)選地，所述填料的粒徑d50為1～15μm，例如可以為1μm、2μm、3μm、4μm、5μm、6μm、7μm、8μm、9μm、10μm、11μm、12μm、13μm、14μm、15μm等。

22、本發(fā)明中，所述填料的粒徑可通過廠家信息知曉，也可通過常規(guī)方法測(cè)試得到，如采用激光粒度分析儀測(cè)試得到。

23、本發(fā)明中，所述滑石粉可選自北海集團(tuán)的超細(xì)滑石粉kc-6300#。

24、優(yōu)選地，所述含氫硅油包括含氫甲基硅油。

25、優(yōu)選地，所述含氫硅油中氫的質(zhì)量含量為0.75～1.6％，例如可以為0.75％、0.8％、0.85％、0.9％、0.95％、1％、1.05％、1.1％、1.15％、1.2％、1.25％、1.3％、1.35％、1.4％、1.45％、1.5％、1.55％、1.6％等；更優(yōu)選為1.2～1.6％。

26、本發(fā)明中，所述含氫硅油為含氫改性甲基硅油，即將甲基硅油中的一部分甲基利用氫基進(jìn)行置換后得到；所述含氫硅油的質(zhì)量含量在上述范圍內(nèi)，能夠有效提高透明皮膜的覆蓋率和保持率，進(jìn)一步提高聚丙烯復(fù)合材料的疏水、疏油性能。

27、優(yōu)選地，所述抗菌劑包括銀鋅復(fù)合抗菌劑。

28、優(yōu)選地，所述銀鋅復(fù)合抗菌劑中銀和鋅的質(zhì)量比為(6～12):1，其中，(6～12)中的具體取值例如可以為6、6.5、7、7.5、8、8.5、9、9.5、10、10.5、11、11.5、12等。

29、本發(fā)明中，采用銀鋅復(fù)合抗菌劑，相較于銀系抗菌劑或鋅系抗菌劑，聚丙烯復(fù)合材料的抗菌性能得到了提高，滿足洗碗機(jī)等材料對(duì)抗菌防霉性能的要求。

30、優(yōu)選地，以重量份計(jì)，所述聚丙烯復(fù)合材料還包括1～3份相容劑(例如可以為1份、1.2份、1.5份、1.8份、2份、2.2份、2.5份、2.8份、3份等)、0.3～0.5份抗氧劑(例如可以為0.3份、0.32份、0.34份、0.36份、0.38份、0.4份、0.42份、0.44份、0.46份、0.48份、0.5份等)或0.5～1份潤滑劑(例如可以為0.5份、0.52份、0.55份、0.58份、0.6份、0.65份、0.7份、0.75份、0.8份、0.85份、0.9份、0.95份、1份等)中的至少一種。

31、優(yōu)選地，所述相容劑包括馬來酸酐接枝聚丙烯。

32、優(yōu)選地，所述馬來酸酐接枝聚丙烯的接枝率為0.5～1％，例如可以為0.5％、0.6％、0.7％、0.8％、0.9％、1％等。

33、優(yōu)選地，所述抗氧劑包括受阻酚類抗氧劑和/或亞磷酸酯類抗氧劑。

34、本發(fā)明中，所述抗氧劑優(yōu)選受阻酚類抗氧劑與亞磷酸酯類抗氧劑組成的復(fù)配抗氧劑；所述受阻酚類抗氧劑示例性地包括但不限于四[β-(3,5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸]季戊四醇酯(抗氧劑1010)；所述亞磷酸酯類抗氧劑示例性地包括但不限于(2,4-二叔丁基苯基)亞磷酸三酯(抗氧劑168)。

35、優(yōu)選地，所述潤滑劑包括脂肪酰胺類潤滑劑和/或季戊四醇硬脂酸酯。

36、本發(fā)明中，所述脂肪酰胺類潤滑劑包括乙撐雙硬脂酸酰胺。

37、第二方面，本發(fā)明提供一種第一方面所述的聚丙烯復(fù)合材料的制備方法，所述制備方法包括以下步驟：

38、將聚丙烯樹脂、聚烯烴彈性體、填料、含氫硅油和抗菌劑混合，擠出，得到所述聚丙烯復(fù)合材料。

39、優(yōu)選地，所述混合的轉(zhuǎn)速為350～500rpm，例如可以為350rpm、400rpm、450rpm、500rpm等；時(shí)間為4～6min，例如可以為4min、4.5min、5min、5.5min、6min等。

40、優(yōu)選地，所述擠出的溫度為190～210℃，例如可以為190℃、195℃、200℃、205℃、210℃等；轉(zhuǎn)速為350～420rpm，例如可以為350rpm、360rpm、380rpm、400rpm、420rpm等。

41、第三方面，本發(fā)明提供一種高疏水抗菌防霉制品，所述高疏水抗菌防霉制品包括第一方面所述的聚丙烯復(fù)合材料；

42、優(yōu)選地，所述高疏水抗菌防霉制品包括洗碗機(jī)。

43、本發(fā)明所述的數(shù)值范圍不僅包括上述列舉的點(diǎn)值，還包括沒有列舉出的上述數(shù)值范圍之間的任意的點(diǎn)值，限于篇幅及出于簡明的考慮，本發(fā)明不再窮盡列舉所述范圍包括的具體點(diǎn)值。

44、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果為：

45、本發(fā)明中，所述聚丙烯復(fù)合材料，通過聚烯烴彈性體、填料、含氫硅油和抗菌劑與聚丙烯樹脂以特定含量復(fù)配，不僅使得聚丙烯復(fù)合材料具有高疏水性和優(yōu)異的抗菌防霉性能，同時(shí)還具有良好的耐溫性和力學(xué)性能且成本低，能夠滿足不同領(lǐng)域的性能要求。