专利名称：氟化碳改性聚丙烯材料的制备方法
技术领域：
本发明涉及应用材料，尤其涉及超疏水材料，具体来说涉及一种表面具有超疏水功能的聚合物材料。
背景技术：
超疏水材料由于超疏水表面与水滴的接触面积非常小，且水滴极易从表而滚落， 因此，超疏水表面不仅具有自清洁功能，而且还具有防电流传导、防腐蚀、防水、防雾、防霉、 防雪、防霜冻、防黏附、防污染等功能，因而在建筑领域(如室外天线，太阳能面板，外墙涂料)、服装纺织领域(防水防污布料，温控服装)、液体输送(管道内壁)、生物医学领域(血液相容性的薄膜，防污染基片)、日用品与包装(防潮，防水，抗腐蚀)、交通运输工具(轮船外壳， 燃料储备箱)等多种领域内具有潜在应用价值。虽然超疏水现象很早就被人关注，制备方法也层出不穷，申请中国专利的有 ZL200610011418.8号《利用软模板和紫外光固化技术制备表面超疏水材料的方法》、 201010562917. 2号《铜锌合金基超疏水材料的制备方法》和201010605599. 3号《金属基超疏水材料的制备方法》。但是，其实际应用一直受到很多限制，没有实际性进展。超疏水材料目前报道的具有超疏水表面的制备方法大多是氟硅材料，但氟硅材料通常需用化学合成方法制备，步骤繁琐，成本较高。现在使用的超疏水材料一般采用表面涂覆方法，强度不好，如果表面的微结构被外力破坏，则超疏水性的丧失，因而应用受到限制。
发明内容
本发明的目的在于提供一种氟化碳改性聚丙烯材料的制备方法，其操作简单，材料成本低，表面破坏后超疏水可用简单方法恢复。发明人提供的氟化碳改性聚丙烯材料的制备方法，是按照以下原料配方多氟化碳5% 25%、硫化硅橡胶5% 25%、聚丙烯50% 90%，通过如下步骤实现的
第一步，将原料多氟化碳、硫化硅橡胶、聚丙烯用挤出机挤出，用造粒机造粒，制得共混物颗粒；所述原料中，根据需要加入或不加入助剂；
第二步，将制备好的共混物颗粒用平板高温压机压制成板，之后再用冷压机冷压成板
材；
第三步，将压制的板材用砂纸打磨，去除表面碎屑，即得到氟化碳改性聚丙烯材料。上述第一步中，所述多氟化碳是将碳材料粉末状活性炭进行氟化制成的，所用碳材料包括炭黑、活性炭、焦炭、碳纳米管、石墨烯以及其它任何碳单质材料中的一种或几种； 所述挤出机是双螺杆挤出机，挤出温度为160°C 220°C、转速为20 300r/min ；所述造粒机是对辊造粒机，所述造粒的温度是200°C ；所述助剂是硬脂酸及其盐硬脂酸鎂、硬脂酸锌等中的一种或几种。上述第二步中，所述平板高温压机的压制温度为170°C 220°C，压力低于lOMPa， 保压时间为1 15min ；所述冷压机冷压的压力低于lOMPa，保压时间为1 15min。
上述第三步中，所述砂纸打磨的时间为IOs IOmin。本方法制备的氟化碳改性聚烯烃材料具有超疏水性能，具有自清洁功能，可用于制造液体输送、外墙涂料、燃料储备箱、轮船外壳、防水防污布料等方面，同时加工方法简单，具有很好的应用前景。而且产品基体内部和表面具有相同成分，当表面受损后，只要再次打磨，就又可以产生所需要的超疏水表面。
具体实施例方式实施例1
将多氟化碳、硫化硅橡胶、聚丙烯按照5 5 90的比例混合均勻，用双螺杆挤出机挤出，挤出温度为160°C、转速为30r/min ；用造粒机造粒，制得共混物颗粒；将颗粒用平板高温压机压制成板，压制温度为170°C，压力9MPa，保压时间为Imin ；再用冷压机冷压，冷压的压力为9MPa，保压时间为15min ；最后将冷压后的板材用砂纸打磨5min，去除表面碎屑，即得到所需的自清洁材料。实施例2
将多氟化碳、硫化硅橡胶、聚丙烯按照10 10 80的比例混合均勻，用双螺杆挤出机挤出，挤出温度为180°C、转速为80r/min ；用造粒机造粒，制得共混物颗粒；将共混物颗粒用平板高温压机压制成板，压制温度为180°C，压力低于8MPa，保压时间为^iin ；并用冷压机冷压，冷压的压力为8MPa，保压时间为12min ；最后将冷压后的板材用砂纸打磨3min，去除表面碎屑，即得到所需的超疏水材料。实施例3
将多氟化碳、硫化硅橡胶、聚丙烯、助剂硬脂酸鎂按15 20 65 ―的比例混合均勻，用双螺杆挤出机挤出，挤出温度为190°C、转速为lOOr/min ；用造粒机造粒，制得共混物颗粒；将共混物颗粒用平板高温压机压制成板，压制温度为190°C，压力8MPa，保压时间为 6min，并用冷压机冷压，冷压的压力为9MPa，保压时间为9min ；最后将冷压后的板材用砂纸打磨7min，去除表面碎屑，即得到所需的超疏水材料。实施例4
将多氟化碳、硫化硅橡胶、聚丙烯按照10 20 70的比例混合均勻，用双螺杆挤出机挤出，挤出温度为200°C、转速为200r/min ；用造粒机造粒，制得共混物颗粒；将共混物颗粒用平板高温压机压制成板，压制温度为200°C，压力低于9MPa，保压时间为9min ；并用冷压机冷压，冷压的压力低于8MPa，保压时间为Smin ；最后将冷压后的板材用砂纸打磨lmin，去除表面碎屑，即得到所需的超疏水材料。实施例5
将多氟化碳、硫化硅橡胶、聚丙烯按照25 25 50的比例混合均勻，用双螺杆挤出机挤出，挤出温度为220°C、转速为300r/min ；用造粒机造粒，制得共混物颗粒；将共混物颗粒用平板高温压机压制成板，压制温度为220°C，压力低于8. 5MPa，保压时间为15min ；再用冷压机冷压，冷压的压力9. 5MPa，保压时间为6min ；最后将冷压后的板材用砂纸打磨3min，去除表面碎屑，即得到所需的超疏水材料。
权利要求
1.氟化碳改性聚丙烯材料的制备方法，其特征包括以下步骤第一步，将原料多氟化碳、硫化硅橡胶、聚丙烯按照多氟化碳5% 25%、硫化硅橡胶 5% 25%、聚丙烯50% 90%的比例，分别用挤出机挤出，用造粒机造粒，制得共混物颗粒；所述原料中，根据需要加入或不加入助剂；第二步，将制备好的共混物颗粒用平板高温压机压制成板，之后再用冷压机冷压成板材；第三步，将压制的板材用砂纸打磨，去除表面碎屑，即得到氟化碳改性聚丙烯材料。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于第一步中，所述多氟化碳是将碳材料粉末状活性炭进行氟化制成的，所用碳材料包括炭黑、活性炭、焦炭、碳纳米管、石墨烯以及其它任何碳单质材料中的一种或几种；所述挤出机是双螺杆挤出机，挤出温度为160°C 220°C、 转速为20 300r/min ；所述造粒机是对辊造粒机，所述造粒的温度是200°C ；所述助剂是硬脂酸及其盐硬脂酸鎂、硬脂酸锌等中的一种或几种。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于第二步中，所述平板高温压机的压制温度为170°C 220°C，压力低于lOMPa，保压时间为1 15min ；所述冷压机冷压的压力低于 lOMPa，保压时间为1 15min。
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于第三步中所述砂纸打磨的时间为IOs IOmin0
全文摘要
本发明公开的氟化碳改性聚丙烯材料的制备方法，包括以下步骤第一步，将原料多氟化碳、硫化硅橡胶、聚丙烯按照多氟化碳5％～25％、硫化硅橡胶5％～25％、聚丙烯50％～90％的比例，分别用挤出机挤出，用造粒机造粒，制得共混物颗粒；所述原料中，根据需要加入或不加入助剂；第二步，将制备好的共混物颗粒用平板高温压机压制成板，之后再用冷压机冷压成板材；第三步，将压制的板材用砂纸打磨，去除表面碎屑，即得到氟化碳改性聚丙烯材料。本方法制备的氟化碳改性聚烯烃材料具有超疏水性能，具有自清洁功能，可用于制造液体输送、外墙涂料、燃料储备箱、轮船外壳、防水防污布料等方面，同时加工方法简单，具有很好的应用前景。
文档编号C01B31/00GK102532714SQ20121000069
公开日2012年7月4日 申请日期2012年1月4日 优先权日2012年1月4日
发明者周涛, 杨三可, 杨先金, 王江平, 解田, 陈冠龙, 高磊 申请人:瓮福(集团)有限责任公司