本发明涉及一种改性材料技术领域，具体涉及一种以改性聚四氟乙烯改性的耐磨聚丙烯材料及其制备方法。
背景技术：
聚丙烯具有优异的机械性能、电性能、绝缘性能等，而被广泛用于汽车、建筑等领域，但其耐磨性和防腐性方面的不足限制了其应用。目前，国内的耐磨材料主要包括酚醛树脂、玻璃纤维、二硫化钼、碳纤维等，但这些材料最大的缺陷是磨损耗严重。聚四氟乙烯材料具有优异的耐化学性、稳定性和低的摩擦因数，广泛用于防腐、耐磨制品的生产。用聚四氟乙烯改性聚丙烯树脂，可以提高聚丙烯的耐磨性和防腐性，并且可以生产具有自洁性（摩擦时表面不掉粉）的制品，如厨具、包装、电器等壳内制品等等。因此，用聚四氟乙烯对聚丙烯改性具有积极意义。而传统的方法多采用添加玻璃纤维、石墨、二硫化钼等无机填料对聚四氟乙烯进行改性，但这种材料的磨耗较大，使用寿命短，容易对磨偶件造成磨损；另外，其普遍采用物理共混的方式制备，这种制备方式虽然成型方便、操作工艺简单，但是这些无机耐磨填料普遍存在密度大、与树脂相容性差、易离析、分散性差等缺点。
技术实现要素：
本发明的目的是提供一种以改性聚四氟乙烯改性的耐磨聚丙烯材料及其制备方法。
本发明的技术方案如下：
一种以改性聚四氟乙烯改性的耐磨聚丙烯材料，由以下组分按重量份制备而成：
聚丙烯树脂100份，
改性聚四氟乙烯0.5-2份，
抗氧剂0.1-0.5份，
所述改性聚四氟乙烯是以聚苯酯包覆或者接枝的聚四氟乙烯粉末。
进一步方案，所述聚丙烯树脂为共聚聚丙烯、均聚聚丙烯中至少一种。
所述抗氧剂为四[β-(3，5-二叔丁基4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯（抗氧剂1010）、三-(2，4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯（抗氧剂168）、β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸正十八碳醇酯(抗氧剂1076)或硫代二丙酸双十八醇酯中的至少一种。
所述聚苯酯包覆或者接枝的聚四氟乙烯粉末是通过辐射乳液法制备而成，其具体制备方法为：
（1）将苯酯单体加入到聚四氟乙烯溶液中混合均匀成混合乳液，其中苯酯单体的重量百分比为15-50%，聚四氟乙烯为余量；
（2）向混合乳液中通入氮气10分钟，并置入钴60源室，在搅拌条件下，以50gy/min的剂量率辐照100-120min；
（3）取出、干燥，得到聚苯酯包覆或者接枝的聚四氟乙烯粉末。
所述苯酯单体是由苯乙烯和甲基丙烯酸甲酯按质量比为1:1组成；所述苯酯单体的重量百分比为20-45%，聚四氟乙烯为余量。
本发明的另一个发明目的是提供上述一种以改性聚四氟乙烯改性的耐磨聚丙烯材料的制备方法，将聚丙烯树脂100份、改性聚四氟乙烯0.5-2份和抗氧剂0.1-0.5份一起加入高混机中混合均匀，然后加入双螺杆挤出机中混炼、挤出，得到耐磨聚丙烯材料。
所述高混机的混合时间为5-15min；双螺杆挤出机中各挤出区间的挤出温度分别是150-170℃、170-185℃、175-185℃、175-185℃、175-185℃、180-190℃、180-195℃、180-195℃、180-195℃、185-200℃。
本发明采用改性聚四氟乙烯为耐磨剂来改性聚丙烯，从而提高聚丙烯材料的耐磨性；制备的聚丙烯材料可作为极其苛刻条件下如高温、高压、无油润滑、腐蚀等使用的零部件。
本发明以高聚物聚苯酯为改性剂来改性聚四氟乙烯，提高聚四氟乙烯的磨耗，这是由于聚苯酯具有高度的自润滑性，可解决普通的聚四氟乙烯所存在的磨耗较大，尤其是对磨偶件有较大损伤等问题。
由于改性聚四氟乙烯的耐磨材料具有极小的平均磨耗系数，其改性的聚丙烯材料最大的特点是耐磨耗，不损伤对磨偶件，可广泛用于机械、航空、航天、电子、电气等工业领域，应用前景十分广阔。
具体实施方式
以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。以下各实施例中聚四氟乙烯树脂购自中昊晨光化工研究院，产品牌号cgm021。
所述聚苯酯包覆或者接枝的聚四氟乙烯粉末是通过辐射乳液法制备而成，其具体制备方法为：
（1）将苯酯单体（苯乙烯：甲基丙烯酸甲酯质量比1:1）加入到聚四氟乙烯溶液中混合均匀成混合乳液，其中苯酯单体的重量百分比为25%，聚四氟乙烯为75%；
（2）向混合乳液中通入氮气10分钟，并置入钴60源室，在搅拌条件下，以50gy/min的剂量率辐照2小时；
（3）取出、干燥，得到聚苯酯包覆或者接枝的聚四氟乙烯粉末。
实施例1
将100份（重量份）均聚聚丙烯树脂、0.5份改性聚四氟乙烯、0.1份抗氧剂1010一起加入高混机中，以300转/min的转速混合5min；
将混合后的共混物通过双螺杆挤出机挤出造粒，挤出机的各区温度从喂料段到机头温度依次为150℃、170℃、175℃、175℃、175℃、180℃、180℃、180℃、180℃、185℃，挤出螺杆长径比为40，挤出螺杆转速为350转/分钟。
实施例2
将100份（重量份）共聚聚丙烯树脂、1份改性聚四氟乙烯、0.2份抗氧剂168一起加入高混机中，以300转/min的转速混合6min；
将混合后的共混物通过双螺杆挤出机挤出造粒，挤出机的各区温度从喂料段到机头温度依次为170℃、185℃、185℃、185℃、185℃、190℃、195℃、195℃、195℃、200℃，挤出螺杆长径比为36，挤出螺杆转速为350转/分钟。
实施例3
将100份（重量份）共聚聚丙烯树脂、1.2份改性聚四氟乙烯、0.3份抗氧剂1010一起加入高混机中，以300转/min的转速混合8min。
将混合后的共混物通过双螺杆挤出机挤出造粒，挤出机的各区温度从喂料段到机头温度依次为150℃、170℃、175℃、175℃、175℃、180℃、180℃、180℃、180℃、195℃，挤出螺杆长径比为40，挤出螺杆转速为350转/分钟。
实施例4
将100份（重量份）共聚聚丙烯树脂、1.5份改性聚四氟乙烯、0.4份抗氧剂1076一起加入高混机中，以300转/min的转速混合10min；
将混合后的共混物通过双螺杆挤出机挤出造粒，挤出机的各区温度从喂料段到机头温度依次为160℃、175℃、175℃、180℃、185℃、185℃、185℃、185℃、190℃、195℃，挤出螺杆长径比为44，挤出螺杆转速为300转/分钟。
实施例5
将50份（重量份）均聚聚丙烯树脂、50份共聚聚丙烯树脂、2份改性聚四氟乙烯、0.4份抗氧剂1076、0.1份抗氧剂dstd一起加入高混机中，以300转/min的转速混合15min；
将混合后的共混物通过双螺杆挤出机挤出造粒，挤出机的各区温度从喂料段到机头温度依次为160℃、175℃、180℃、180℃、185℃、185℃、185℃、185℃、185℃、190℃，挤出螺杆长径比为36，挤出螺杆转速为400转/分钟。
对比例1
将100份（重量份）共聚聚丙烯树脂、0.4份抗氧剂1076一起加入高混机中，以300转/min的转速混合10min；
将混合后的共混物通过双螺杆挤出机挤出造粒，挤出机的各区温度从喂料段到机头温度依次为160℃、175℃、175℃、180℃、185℃、185℃、185℃、185℃、190℃、195℃，挤出螺杆长径比为44，挤出螺杆转速为300转/分钟。
对比例2
将50份（重量份）均聚聚丙烯树脂、50份共聚聚丙烯树脂、0.5份抗氧剂dstd一起加入高混机中，以300转/min的转速混合15min；
将混合后的共混物通过双螺杆挤出机挤出造粒，挤出机的各区温度从喂料段到机头温度依次为160℃、175℃、180℃、180℃、185℃、185℃、185℃、185℃、185℃、190℃，挤出螺杆长径比为36，挤出螺杆转速为400转/分钟。
将实施例1-5和对比例1-2制得的耐磨材料，按照gb/t10006分别测试其摩擦系数，其数据如下：
通过上表数据可以看出，本发明中由于添加了改性聚四氟乙烯做为耐磨剂，使得制得的聚丙烯材料的耐磨性能有了显著的提高，且磨耗极小，具有意料不到的技术效果。其不损伤对磨偶件，可广泛用于机械、航空、航天、电子、电气等工业领域，应用前景十分广阔。
上述的对实施例的描述是为便于该技术领域的普通技术人员能理解和应用本发明。熟悉本领域技术的人员显然可以容易地对这些实施例做出各种修改，并把在此说明的一般原理应用到其他实施例中而不必经过创造性的劳动。因此，本发明不限于这里的实施例，本领域技术人员根据本发明的揭示，不脱离本发明范畴所做出的改进和修改都应该在本发明的保护范围之内。