本發明涉及一種高疏水性耐刮擦聚丙烯材料及其制備方法。
背景技術：
聚丙烯由于具有無毒、無味、成本低、機械性能好等特點在家電、電子等領域具有廣泛的應用。例如洗碗機內膽、刀叉籃等都是聚丙烯改性材料。但是，聚丙烯在洗碗機的應用中存在一個問題，洗碗機使用烘干之后，洗碗機內膽、刀叉籃等內壁會冷凝許多水珠，容易滴落而污染到餐具上，這嚴重影響消費者的使用體驗；且聚丙烯不耐刮擦，使用一段時間后容易出現或深或淺的刮痕，從而容易使臟污殘留其中。因而，提高聚丙烯的疏水性能，減少洗碗機掛水珠，提高材料的耐刮擦具有重要意義。
在化學里，疏水性指的是一個分子(疏水物)與水互相排斥的物理性質，一般用水接觸角來表征。一般地，水接觸角小于90°標示親水性好(疏水性差)，水接觸角大于110°表示具有高疏水性，水接觸角大于150°表示具有超疏水性(如荷葉)。決定表面疏水性能的主要因素主要有兩個：一是表面微結構或者粗糙度，只有表面微結構由納米或者微米-納米復合結構組成才有可能制造出超疏水表面；第二是表面自由能，只有低的表面能組成的化學材料才有可能構造出超疏水表面；總體來說，只有同時滿足以上兩個條件的表面材料才能構成超疏水表面。
cn103160025a公布了一種超疏水塑料的制造方法，采用復配全氟全氟烷烴丙烯酸酯縮合物及二氧化硅，制備了一種超疏水塑料母粒，專利所述的疏水母粒在薄膜應用具有較好的效果，但在改性塑料的應用未提及。其他關于超疏水的專利都是針對涂料或薄膜，而對注塑用改性聚丙烯沒有，如cn106117573a公開了一種高耐磨高強度的超疏水材料及其加工方法。
技術實現要素：
本發明的目的在于提供一種高疏水性耐刮擦聚丙烯材料及其制備方法。
本發明所采取的技術方案是：
一種高疏水性耐刮擦聚丙烯材料，按質量分數包括以下組分：
優選的，pp樹脂為均聚pp和共聚pp按質量比(5～3)：1組成的復配物。
優選的，硫酸鋇為納米級沉淀硫酸鋇。
優選的，含氟助劑為全氟烷烴、含氟有機硅中的至少一種。
優選的，氧化鋅為納米級氧化鋅。
優選的，硅酮母粒的硅酮含量>50wt％。
優選的，抗氧劑為受阻酚類抗氧劑和亞磷酸酯類抗氧劑按質量比1:1組成的復配物。
優選的，潤滑劑為ebs、pets、taf中的至少一種。
一種高疏水性耐刮擦聚丙烯材料的制備方法，按上述的組成稱取原料，混合，擠出，切粒，得到高疏水性耐刮擦聚丙烯材料。
優選的，擠出為雙螺桿擠出機擠出，擠出工藝為一區溫度170～180℃，二區溫度175～185℃，三區溫度180～190℃，四區溫度180～190℃，五區溫度180～190℃，機頭溫度180～200℃，主機轉速300～450轉/分鐘。
本發明的有益效果是：
本發明的聚丙烯材料具有高疏水性、耐刮擦的特點，解決了洗碗機內壁易掛水珠及不耐刮擦的問題。
具體實施方式
一種高疏水性耐刮擦聚丙烯材料，按質量分數包括以下組分：
優選的，一種高疏水性耐刮擦聚丙烯材料，按質量分數包括以下組分：
優選的，pp樹脂為均聚pp和共聚pp按質量比(5～3)：1組成的復配物。
優選的，硫酸鋇為納米級沉淀硫酸鋇。
優選的，含氟助劑為全氟烷烴、含氟有機硅中的至少一種。進一步的，含氟有機硅為含氟硅氧烷，如浙江佳華的javachemaf。
優選的，氧化鋅為納米級氧化鋅。
優選的，硅酮母粒的硅酮含量>50wt％。
優選的，抗氧劑為受阻酚類抗氧劑和亞磷酸酯類抗氧劑按質量比1:1組成的復配物；進一步的，受阻酚類抗氧劑為抗氧劑1010，亞磷酸酯類抗氧劑為抗氧劑168。
優選的，潤滑劑為ebs、pets、taf中的至少一種。
一種高疏水性耐刮擦聚丙烯材料的制備方法，按上述的組成稱取原料，混合，擠出，切粒，得到高疏水性耐刮擦聚丙烯材料。
優選的，擠出為雙螺桿擠出機擠出，擠出工藝為一區溫度170～180℃，二區溫度175～185℃，三區溫度180～190℃，四區溫度180～190℃，五區溫度180～190℃，機頭溫度180～200℃，主機轉速300～450轉/分鐘。
本發明采用含氟助劑復配納米氧化鋅的方法，同時使用硅酮母粒，克服了目前的技術缺點，采用市面上已批量供應的改性助劑，制得了高疏水性耐刮擦聚丙烯材料，解決了洗碗機內壁易掛水珠及不耐刮擦的問題。
以下通過具體的實施例對本發明的內容作進一步詳細的說明。
高疏水性耐刮擦聚丙烯材料按照表1所示質量分數的原料制備而成，同時結合對比例對本發明作進一步詳細的描述。表1中的pp樹脂為均聚pp和共聚pp按質量比4：1組成的復配物，硅酮母粒的硅酮含量為60wt％，抗氧劑為抗氧劑1010和抗氧劑168按質量比1:1組成的復配物，潤滑劑為ebs，但本發明的實施方式不限于此。
表1實施例1～5和對比例1～3的原料組成
將上述原料在高速混合器中混合5分鐘后置于雙螺桿擠出機中，加工工藝為：一區溫度170～180℃，二區溫度175～185℃，三區溫度180～190℃，四區溫度180～190℃，五區溫度180～190℃，機頭溫度180～200℃，主機轉速300～450轉/分鐘；擠出造粒即得高疏水性耐刮擦聚丙烯材料。
將制備得到的聚丙烯材料注塑成樣條，按照表2所示的標準方法進行性能測試，并打色板進行水接觸角及測試耐刮擦性能。測試結果如表3所示。
表2性能測試項目及標準
表3試樣測試結果
由表3可知，本發明的高疏水性耐刮擦聚丙烯材料，通過含氟助劑復配納米氧化鋅，構建微米-納米復合結構的表面及大幅降低材料表面能，使聚丙烯材料的疏水性得到大幅提升，水接觸角由對比例的110°以下提升到120°以上，很好的解決了洗碗機內壁掛水珠的問題。通過添加硅酮母粒的方法，聚丙烯材料的耐刮擦性能也得到大幅度提升，△l由對比例1的4.0降低至1.0以內，很好地解決聚丙烯不耐刮擦的問題。