该发明涉及一种防雾聚丙烯材料及其制备方法。
背景技术：
：聚丙烯是一种高结晶、高立体、定向性的热塑性树脂，具有透明性、结晶度高、热密封性好、吸水率低、耐辐射性好、耐磨性好等优势，广泛应用于板材、管道、电缆、食品容器等领域。目前，聚丙烯材料在防雾性、导热性、疏水性等性能需要进一步提升。该发明采用聚丙烯、聚碳酸酯、亚克力胶、聚氨酯树脂、氮化硅、钢化玻璃珠制备了防雾聚丙烯材料，通过挤出、注塑、模压、吹塑等工艺制备成各种塑料制品，该方法制备的防雾聚丙烯材料具有优异的防雾性、导热性、疏水性等性能。技术实现要素：该发明的目的在于提供一种防雾聚丙烯材料的制备方法，该方法通过改变反应物原料和工艺方式，制备的材料具有优异的防雾性、导热性、疏水性等性能。为了实现上述目的，该发明的技术方案如下。一种防雾聚丙烯材料及其制备方法，具体包括以下步骤：(1)、将硅酸四乙酯、乙二胺、3-甲基碳酸胺、十八胺按照质量份数比为100：65～80：65～85：66～82加入到球磨机中，筒体转速为35～40r/min，维持体系温度30～40℃条件下反应0.2～0.5h，将物料于马弗炉中隔绝空气焙烧，300℃2h，400℃2h，600℃2h，900℃2h，1200℃2h，1300℃2h，用500ml1mol/l盐酸清洗3次，500ml水清洗3次，500ml乙醇清洗3次，105℃干燥2h，得到氮化硅；(2)、将聚四氢呋喃醚二元醇、聚碳酸酯二醇、二羟基聚二甲基硅氧烷、甲苯二异氰酸酯、二丙基硅二醇、二丁基锡二月桂酸酯按照质量份数比100：65～80：13～25：30～50：7～13：1～3加入到反应器中，搅拌速度为50～80r/min，维持体系温度100～130℃条件下反应1～3h，得到聚氨酯树脂；(3)、将四氢呋喃丙烯酸酯、聚氨酯丙烯酸酯、脂肪族聚氨酯丙烯酸酯、二乙二醇二丙烯酸酯和irgacure184按照质量份数比100：15～27：18～25：1～5：4～8加入到反应器中，搅拌速度为90～120r/min，维持体系温度60～70℃条件下反应0.2～0.5h，经1000w高压汞灯照射5～15s，即得到亚克力胶；(4)、将聚丙烯、聚碳酸酯、亚克力胶、聚氨酯树脂、氮化硅、钢化玻璃珠、二亚磷酸季戊四醇酯二异葵酯按照质量份数比100：16～27：14～26：16～28：20～36：6～14：5～10加入到开炼机中，用开炼机在温度190～210℃混合反应0.2～0.6h，用挤出机在温度193～216℃挤出造粒，即得到防雾聚丙烯材料。该发明所述的防雾聚丙烯材料的制备方法，包括下列步骤：(1)、将硅酸四乙酯、乙二胺、3-甲基碳酸胺、十八胺按照质量份数比为100：65～80：65～85：66～82加入到球磨机中，筒体转速为35～40r/min，维持体系温度30～40℃条件下反应0.2～0.5h，将物料于马弗炉中隔绝空气焙烧，300℃2h，400℃2h，600℃2h，900℃2h，1200℃2h，1300℃2h，用500ml1mol/l盐酸清洗3次，500ml水清洗3次，500ml乙醇清洗3次，105℃干燥2h，得到氮化硅；所述的乙二胺和十八胺的目的为了起到将二氧化硅还原为一氧化硅。(2)、将聚四氢呋喃醚二元醇、聚碳酸酯二醇、二羟基聚二甲基硅氧烷、甲苯二异氰酸酯、二丙基硅二醇、二丁基锡二月桂酸酯按照质量份数比100：65～80：13～25：30～50：7～13：1～3加入到反应器中，搅拌速度为50～80r/min，维持体系温度100～130℃条件下反应1～3h，得到聚氨酯树脂；所述的聚四氢呋喃醚二元醇的目的为了降低聚氨酯树脂的表面张力。(3)、将四氢呋喃丙烯酸酯、聚氨酯丙烯酸酯、脂肪族聚氨酯丙烯酸酯、二乙二醇二丙烯酸酯和irgacure184按照质量份数比100：15～27：18～25：1～5：4～8加入到反应器中，搅拌速度为90～120r/min，维持体系温度60～70℃条件下反应0.2～0.5h，经1000w高压汞灯照射5～15s，即得到亚克力胶；所述的四氢呋喃丙烯酸酯的目的为了降低亚克力胶的表面张力。(4)、将聚丙烯、聚碳酸酯、亚克力胶、聚氨酯树脂、氮化硅、钢化玻璃珠、二亚磷酸季戊四醇酯二异葵酯按照质量份数比100：16～27：14～26：16～28：20～36：6～14：5～10加入到开炼机中，用开炼机在温度190～210℃混合反应0.2～0.6h，用挤出机在温度193～216℃挤出造粒，即得到防雾聚丙烯材料；所述的聚碳酸酯和钢化玻璃珠的目的为了提高聚丙烯的结晶度。该发明的有益效果在于：1、在高温状态下，硅酸四乙酯分解生成二氧化硅，而乙二胺、3-甲基碳酸胺、十八胺分解生成炭和氮气，炭能将二氧化硅还原为一氧化硅，在炭存在下，氮气与一氧化硅反应生成氮化硅，制备的氮化硅具有较低的导热系数和低表面张力；2、本申请所制备的聚氨酯树脂和亚克力胶选用疏水性原料进行制备，所制备的聚合物具有很低的表面张力，能赋予聚丙烯优异的低表面张力和疏水性；3、亚克力胶具有优异的柔韧性，能赋予聚丙烯优异的耐弯折性；4、聚碳酸酯和钢化玻璃珠具有优异的结晶度，可以作为结晶成核剂，提高聚丙烯的结晶度。具体实施方式下面结合实施例对该发明的具体实施方式进行描述，以便更好的理解该发明。实施例1一种防雾聚丙烯材料，其制备方法包括以下步骤：(1)、称取100份硅酸四乙酯、73份乙二胺、71份3-甲基碳酸胺、76份十八胺加入到球磨机中，筒体转速为37r/min，维持体系温度36℃条件下反应0.3h，将物料于马弗炉中隔绝空气焙烧，300℃2h，400℃2h，600℃2h，900℃2h，1200℃2h，1300℃2h，用500ml1mol/l盐酸清洗3次，500ml水清洗3次，500ml乙醇清洗3次，105℃干燥2h，得到氮化硅；(2)、称取100份聚四氢呋喃醚二元醇、73份聚碳酸酯二醇、19份二羟基聚二甲基硅氧烷、45份甲苯二异氰酸酯、12份二丙基硅二醇、1.9份二丁基锡二月桂酸酯加入到反应器中，搅拌速度为65r/min，维持体系温度125℃条件下反应2h，得到聚氨酯树脂；(3)、称取100份四氢呋喃丙烯酸酯、23份聚氨酯丙烯酸酯、21份脂肪族聚氨酯丙烯酸酯、3份二乙二醇二丙烯酸酯和5份irgacure184加入到反应器中，搅拌速度为100r/min，维持体系温度65℃条件下反应0.3h，经1000w高压汞灯照射10s，即得到亚克力胶；(4)、称取100份聚丙烯、23份聚碳酸酯、20份亚克力胶、22份聚氨酯树脂、27份氮化硅、9份钢化玻璃珠、8份二亚磷酸季戊四醇酯二异葵酯加入到开炼机中，用开炼机在温度200℃混合反应0.3h，用挤出机在温度208℃挤出造粒，即得到防雾聚丙烯材料。实施例2一种防雾聚丙烯材料，其制备方法包括以下步骤：(1)、称取100份硅酸四乙酯、65份乙二胺、65份3-甲基碳酸胺、66份十八胺加入到球磨机中，筒体转速为35r/min，维持体系温度30℃条件下反应0.2h，将物料于马弗炉中隔绝空气焙烧，300℃2h，400℃2h，600℃2h，900℃2h，1200℃2h，1300℃2h，用500ml1mol/l盐酸清洗3次，500ml水清洗3次，500ml乙醇清洗3次，105℃干燥2h，得到氮化硅；(2)、称取100份聚四氢呋喃醚二元醇、65份聚碳酸酯二醇、13份二羟基聚二甲基硅氧烷、30份甲苯二异氰酸酯、7份二丙基硅二醇、1份二丁基锡二月桂酸酯加入到反应器中，搅拌速度为50r/min，维持体系温度100℃条件下反应1h，得到聚氨酯树脂；(3)、称取100份四氢呋喃丙烯酸酯、15份聚氨酯丙烯酸酯、18份脂肪族聚氨酯丙烯酸酯、1份二乙二醇二丙烯酸酯和4份irgacure184加入到反应器中，搅拌速度为90r/min，维持体系温度60℃条件下反应0.2h，经1000w高压汞灯照射5s，即得到亚克力胶；(4)、称取100份聚丙烯、16份聚碳酸酯、14份亚克力胶、16份聚氨酯树脂、20份氮化硅、6份钢化玻璃珠、5份二亚磷酸季戊四醇酯二异葵酯加入到开炼机中，用开炼机在温度190℃混合反应0.6h，用挤出机在温度193℃挤出造粒，即得到防雾聚丙烯材料。实施例3一种防雾聚丙烯材料，其制备方法包括以下步骤：(1)、称取100份硅酸四乙酯、80份乙二胺、85份3-甲基碳酸胺、82份十八胺加入到球磨机中，筒体转速为40r/min，维持体系温度40℃条件下反应0.5h，将物料于马弗炉中隔绝空气焙烧，300℃2h，400℃2h，600℃2h，900℃2h，1200℃2h，1300℃2h，用500ml1mol/l盐酸清洗3次，500ml水清洗3次，500ml乙醇清洗3次，105℃干燥2h，得到氮化硅；(2)、称取100份聚四氢呋喃醚二元醇、80份聚碳酸酯二醇、25份二羟基聚二甲基硅氧烷、50份甲苯二异氰酸酯、13份二丙基硅二醇、3份二丁基锡二月桂酸酯加入到反应器中，搅拌速度为80r/min，维持体系温度130℃条件下反应3h，得到聚氨酯树脂；(3)、称取100份四氢呋喃丙烯酸酯、27份聚氨酯丙烯酸酯、25份脂肪族聚氨酯丙烯酸酯、5份二乙二醇二丙烯酸酯和8份irgacure184加入到反应器中，搅拌速度为120r/min，维持体系温度70℃条件下反应0.5h，经1000w高压汞灯照射15s，即得到亚克力胶；(4)、称取100份聚丙烯、27份聚碳酸酯、26份亚克力胶、28份聚氨酯树脂、36份氮化硅、14份钢化玻璃珠、10份二亚磷酸季戊四醇酯二异葵酯加入到开炼机中，用开炼机在温度210℃混合反应0.2h，用挤出机在温度216℃挤出造粒，即得到防雾聚丙烯材料。实施例4一种防雾聚丙烯材料，其制备方法包括以下步骤：(1)、称取100份硅酸四乙酯、70份乙二胺、70份3-甲基碳酸胺、80份十八胺加入到球磨机中，筒体转速为36r/min，维持体系温度35℃条件下反应0.4h，将物料于马弗炉中隔绝空气焙烧，300℃2h，400℃2h，600℃2h，900℃2h，1200℃2h，1300℃2h，用500ml1mol/l盐酸清洗3次，500ml水清洗3次，500ml乙醇清洗3次，105℃干燥2h，得到氮化硅；(2)、称取100份聚四氢呋喃醚二元醇、70份聚碳酸酯二醇、20份二羟基聚二甲基硅氧烷、40份甲苯二异氰酸酯、10份二丙基硅二醇、2份二丁基锡二月桂酸酯加入到反应器中，搅拌速度为60r/min，维持体系温度110℃条件下反应1.5h，得到聚氨酯树脂；(3)、称取100份四氢呋喃丙烯酸酯、20份聚氨酯丙烯酸酯、20份脂肪族聚氨酯丙烯酸酯、3份二乙二醇二丙烯酸酯和6份irgacure184加入到反应器中，搅拌速度为110r/min，维持体系温度65℃条件下反应0.4h，经1000w高压汞灯照射9s，即得到亚克力胶；(4)、称取100份聚丙烯、20份聚碳酸酯、15份亚克力胶、20份聚氨酯树脂、30份氮化硅、10份钢化玻璃珠、6份二亚磷酸季戊四醇酯二异葵酯加入到开炼机中，用开炼机在温度195℃混合反应0.5h，用挤出机在温度198℃挤出造粒，即得到防雾聚丙烯材料。实施例5一种防雾聚丙烯材料，其制备方法包括以下步骤：(1)、称取100份硅酸四乙酯、75份乙二胺、75份3-甲基碳酸胺、72份十八胺加入到球磨机中，筒体转速为37r/min，维持体系温度38℃条件下反应0.3h，将物料于马弗炉中隔绝空气焙烧，300℃2h，400℃2h，600℃2h，900℃2h，1200℃2h，1300℃2h，用500ml1mol/l盐酸清洗3次，500ml水清洗3次，500ml乙醇清洗3次，105℃干燥2h，得到氮化硅；(2)、称取100份聚四氢呋喃醚二元醇、71份聚碳酸酯二醇、23份二羟基聚二甲基硅氧烷、45份甲苯二异氰酸酯、11份二丙基硅二醇、2.5份二丁基锡二月桂酸酯加入到反应器中，搅拌速度为75r/min，维持体系温度125℃条件下反应1.7h，得到聚氨酯树脂；(3)、称取100份四氢呋喃丙烯酸酯、24份聚氨酯丙烯酸酯、23份脂肪族聚氨酯丙烯酸酯、4份二乙二醇二丙烯酸酯和7份irgacure184加入到反应器中，搅拌速度为114r/min，维持体系温度65℃条件下反应0.3h，经1000w高压汞灯照射12s，即得到亚克力胶；(4)、称取100份聚丙烯、18份聚碳酸酯、17份亚克力胶、18份聚氨酯树脂、31份氮化硅、13份钢化玻璃珠、7份二亚磷酸季戊四醇酯二异葵酯加入到开炼机中，用开炼机在温度198℃混合反应0.4h，用挤出机在温度206℃挤出造粒，即得到防雾聚丙烯材料。实施例6一种防雾聚丙烯材料，其制备方法包括以下步骤：(1)、称取100份硅酸四乙酯、69份乙二胺、68份3-甲基碳酸胺、81份十八胺加入到球磨机中，筒体转速为38r/min，维持体系温度36℃条件下反应0.2h，将物料于马弗炉中隔绝空气焙烧，300℃2h，400℃2h，600℃2h，900℃2h，1200℃2h，1300℃2h，用500ml1mol/l盐酸清洗3次，500ml水清洗3次，500ml乙醇清洗3次，105℃干燥2h，得到氮化硅；(2)、称取100份聚四氢呋喃醚二元醇、77份聚碳酸酯二醇、18份二羟基聚二甲基硅氧烷、46份甲苯二异氰酸酯、8份二丙基硅二醇、2.2份二丁基锡二月桂酸酯加入到反应器中，搅拌速度为65r/min，维持体系温度109℃条件下反应2.3h，得到聚氨酯树脂；(3)、称取100份四氢呋喃丙烯酸酯、17份聚氨酯丙烯酸酯、19份脂肪族聚氨酯丙烯酸酯、4份二乙二醇二丙烯酸酯和5.5份irgacure184加入到反应器中，搅拌速度为95r/min，维持体系温度68℃条件下反应0.4h，经1000w高压汞灯照射13s，即得到亚克力胶；(4)、称取100份聚丙烯、26份聚碳酸酯、25份亚克力胶、20份聚氨酯树脂、31份氮化硅、9份钢化玻璃珠、7份二亚磷酸季戊四醇酯二异葵酯加入到开炼机中，用开炼机在温度206℃混合反应0.3h，用挤出机在温度210℃挤出造粒，即得到防雾聚丙烯材料。实施例7一种防雾聚丙烯材料，其制备方法包括以下步骤：(1)、称取100份硅酸四乙酯、72份乙二胺、73份3-甲基碳酸胺、79份十八胺加入到球磨机中，筒体转速为37r/min，维持体系温度34℃条件下反应0.4h，将物料于马弗炉中隔绝空气焙烧，300℃2h，400℃2h，600℃2h，900℃2h，1200℃2h，1300℃2h，用500ml1mol/l盐酸清洗3次，500ml水清洗3次，500ml乙醇清洗3次，105℃干燥2h，得到氮化硅；(2)、称取100份聚四氢呋喃醚二元醇、78份聚碳酸酯二醇、18份二羟基聚二甲基硅氧烷、44份甲苯二异氰酸酯、12份二丙基硅二醇、2.3份二丁基锡二月桂酸酯加入到反应器中，搅拌速度为66r/min，维持体系温度112℃条件下反应2.5h，得到聚氨酯树脂；(3)、称取100份四氢呋喃丙烯酸酯、21份聚氨酯丙烯酸酯、23份脂肪族聚氨酯丙烯酸酯、4份二乙二醇二丙烯酸酯和7份irgacure184加入到反应器中，搅拌速度为115r/min，维持体系温度68℃条件下反应0.3h，经1000w高压汞灯照射7s，即得到亚克力胶；(4)、称取100份聚丙烯、21份聚碳酸酯、22份亚克力胶、25份聚氨酯树脂、32份氮化硅、12份钢化玻璃珠、8份二亚磷酸季戊四醇酯二异葵酯加入到开炼机中，用开炼机在温度209℃混合反应0.3h，用挤出机在温度211℃挤出造粒，即得到防雾聚丙烯材料。实施例8一种防雾聚丙烯材料，其制备方法包括以下步骤：(1)、称取100份硅酸四乙酯、78份乙二胺、83份3-甲基碳酸胺、82份十八胺加入到球磨机中，筒体转速为39r/min，维持体系温度34℃条件下反应0.2h，将物料于马弗炉中隔绝空气焙烧，300℃2h，400℃2h，600℃2h，900℃2h，1200℃2h，1300℃2h，用500ml1mol/l盐酸清洗3次，500ml水清洗3次，500ml乙醇清洗3次，105℃干燥2h，得到氮化硅；(2)、称取100份聚四氢呋喃醚二元醇、79份聚碳酸酯二醇、22份二羟基聚二甲基硅氧烷、49份甲苯二异氰酸酯、12份二丙基硅二醇、2.7份二丁基锡二月桂酸酯加入到反应器中，搅拌速度为77r/min，维持体系温度127℃条件下反应2.8h，得到聚氨酯树脂；(3)、称取100份四氢呋喃丙烯酸酯、26份聚氨酯丙烯酸酯、20份脂肪族聚氨酯丙烯酸酯、3份二乙二醇二丙烯酸酯和6份irgacure184加入到反应器中，搅拌速度为115r/min，维持体系温度68℃条件下反应0.4h，经1000w高压汞灯照射9s，即得到亚克力胶；(4)、称取100份聚丙烯、17份聚碳酸酯、24份亚克力胶、23份聚氨酯树脂、26份氮化硅、12份钢化玻璃珠、8份二亚磷酸季戊四醇酯二异葵酯加入到开炼机中，用开炼机在温度195℃混合反应0.3h，用挤出机在温度215℃挤出造粒，即得到防雾聚丙烯材料。对照例1本对照例中，不添加氮化硅，其它组分与制备方法与实施例1相同。对照例2本对照例中，不添加聚氨酯树脂，其它组分与制备方法与实施例1相同。对照例3本对照例中，不添加亚克力胶，其它组分与制备方法与实施例1相同。对照例4本对照例中，不添加聚碳酸酯，其它组分与制备方法与实施例1相同。对照例5本对照例中，不添加钢化玻璃珠，其它组分与制备方法与实施例1相同。对照例6本对照例中，配方中选用普通氮化硅替代实施例1中的氮化硅，其它组分与制备方法与实施例1相同。对照例7本对照例中，配方中选用普通聚氨酯树脂替代实施例1中的聚氨酯树脂，其它组分与制备方法与实施例1相同。对照例8本对照例中，配方中选用普通亚克力胶替代实施例1中的亚克力胶，其它组分与制备方法与实施例1相同。对照例9本对照例中，配方中选用普通玻璃珠替代实施例1中的钢化玻璃珠，其它组分与制备方法与实施例1相同。表1实施例1和对照例1～9制得的防雾聚丙烯材料的性能参数实施例1对照例1对照例2对照例3对照例4对照例5对照例6对照例7对照例8对照例9防雾等级1432222222导热系数/w/(m.k)0.120.160.130.120.140.130.150.130.140.16接触角/o9191613121113151715以上所述是该发明的优选实施方式，应当指出，对于本
技术领域：
的普通技术人员来说，在不脱离该发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为该发明的保护范围。当前第1页12