本发明涉及聚丙烯材料领域，具体是一种高表面能聚丙烯复合材料。
背景技术
pp即聚丙烯，是由丙烯聚合而制得的一种热塑性树脂。按甲基排列位置分为等规聚丙烯、无规聚丙烯和间规聚丙烯三种。甲基排列在分子主链的同一侧称等规聚丙烯，若甲基无秩序的排列在分子主链的两侧称无规聚丙烯，当甲基交替排列在分子主链的两侧称间规聚丙烯。聚丙烯也包括丙烯与少量乙烯的共聚物在内。通常为半透明无色固体，无臭无毒。由于结构规整而高度结晶化，故熔点可高达167摄氏度，耐热、耐腐蚀，制品可用蒸汽消毒是其突出优点，密度小，是最轻的通用塑料，可以用作多种汽车零部件和家用电器，而且聚丙烯薄膜在印刷领域应用也很广泛。
但是现有的聚丙烯薄膜本身的表面能很低，表面张力只有36mn/m，不能直接印刷，必须进行电晕或者火焰处理直至表面张力达到44mn/m，而且处理之后必须尽快使用，不然聚丙烯薄膜的表面能下降从而导致表面张力下降，必须重新进行电晕或者火焰处理才能使用，这就为生产者带来了不便。
技术实现要素：
本发明的目的在于提供一种高表面能聚丙烯复合材料，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种高表面能聚丙烯复合材料，包括以下重量份的原料：共聚聚丙烯22.4-28.5份、水溶性聚氨酯树脂15.6-19.3份、纳米二氧化硅6.7-9.2份、乙酸丙烯酸甲酯6-8.8份、3-甲基-2-丁烯醛0.6-1.5份、鹌鹑蛋8-11.5份、植物油5-8份、高岭土10-13.6份和相容剂4.5-6份。
作为本发明进一步的方案：纳米二氧化硅的粒径为26-44nm，高岭土的粒径为18-27um。
作为本发明进一步的方案：植物油包括大豆油、花生油和玉米油中一种或者多种的混合物，相容剂包括mah、eva和rps中的至少两种。
作为本发明进一步的方案：共聚聚丙烯中聚丙烯的质量分数为67-78％。
所述高表面能聚丙烯复合材料的制备方法，具体步骤如下：
步骤一，将鹌鹑蛋清洗干净后去壳，得到鹌鹑蛋液，将鹌鹑蛋液在36-50摄氏度的环境下酶解150-190分钟，灭酶、过滤、离心、分离，得到鹌鹑蛋酶解液；
步骤二，将共聚聚丙烯、高岭土、水溶性聚氨酯树脂、乙酸丙烯酸甲酯、3-甲基-2-丁烯醛和鹌鹑蛋酶解液在球料比为45-64:1的球磨机中球磨均匀并且过150-180目，得到第一混合物；
步骤三，将纳米二氧化硅加入植物油中并且机械分散均匀，然后在105-145w的微波中处理25-40分钟，得到第二混合物；
步骤四，将第一混合物、第二混合物以及相容剂加入反应釜中，在130-145摄氏下反应30-40分钟并且边搅拌边反应，然后放入6800-8400高斯的磁场中25-35分钟，得到第三混合物；
步骤五，将第三混合物送入双螺杆挤出机进行挤出造粒，即得到成品。
作为本发明进一步的方案：步骤二中球磨机的球磨速度为30-45rpm，球磨温度为36-45摄氏度。
作为本发明进一步的方案：双螺杆挤出机的长径比为20-33:1，挤压的区段温度为：第一段为175摄氏度，第二段为190摄氏度，第三段为215摄氏度。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明原料来源广泛，通过将不同的原料采用不同的制备工艺得到不同的产物，再将不同的产物进行反应并且利用磁场进行改性，制备的成品不仅具有很高的表面能从而具有很高的润湿张力，还能保持良好的拉伸强度、弯曲强度和断裂伸长率，可以满足印刷的要求。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本专利的技术方案作进一步详细地说明。
实施例1
一种高表面能聚丙烯复合材料，包括以下重量份的原料：共聚聚丙烯22.4份、水溶性聚氨酯树脂15.6份、纳米二氧化硅6.7份、乙酸丙烯酸甲酯6份、3-甲基-2-丁烯醛0.6份、鹌鹑蛋8份、植物油5份、高岭土10份和相容剂4.5份。植物油采用玉米油，相容剂包括mah和rps的混合物。
所述高表面能聚丙烯复合材料的制备方法，具体步骤如下：
步骤一，将鹌鹑蛋清洗干净后去壳，得到鹌鹑蛋液，将鹌鹑蛋液在39摄氏度的环境下酶解175分钟，灭酶、过滤、离心、分离，得到鹌鹑蛋酶解液；
步骤二，将共聚聚丙烯、高岭土、水溶性聚氨酯树脂、乙酸丙烯酸甲酯、3-甲基-2-丁烯醛和鹌鹑蛋酶解液在球料比为52:1的球磨机中球磨均匀并且过160目，球磨速度为36rpm，球磨温度为42摄氏度，得到第一混合物；
步骤三，将纳米二氧化硅加入植物油中并且机械分散均匀，然后在120w的微波中处理28分钟，得到第二混合物；
步骤四，将第一混合物、第二混合物以及相容剂加入反应釜中，在136摄氏下反应34分钟并且边搅拌边反应，然后放入7260高斯的磁场中28分钟，得到第三混合物；
步骤五，将第三混合物送入双螺杆挤出机进行挤出造粒，即得到成品。
实施例2
一种高表面能聚丙烯复合材料，包括以下重量份的原料：共聚聚丙烯24.8份、水溶性聚氨酯树脂17.5份、纳米二氧化硅8.4份、乙酸丙烯酸甲酯7.2份、3-甲基-2-丁烯醛0.9份、鹌鹑蛋9.6份、植物油6.5份、高岭土11.8份和相容剂5.4份。纳米二氧化硅的粒径为33nm，高岭土的粒径为25um。植物油包括大豆油和玉米油的混合物，相容剂包括mah和eva的混合物。
所述高表面能聚丙烯复合材料的制备方法，具体步骤如下：
步骤一，将鹌鹑蛋清洗干净后去壳，得到鹌鹑蛋液，将鹌鹑蛋液在45摄氏度的环境下酶解165分钟，灭酶、过滤、离心、分离，得到鹌鹑蛋酶解液；
步骤二，将共聚聚丙烯、高岭土、水溶性聚氨酯树脂、乙酸丙烯酸甲酯、3-甲基-2-丁烯醛和鹌鹑蛋酶解液在球料比为58:1的球磨机中球磨均匀并且过160目，得到第一混合物；
步骤三，将纳米二氧化硅加入植物油中并且机械分散均匀，然后在130w的微波中处理36分钟，得到第二混合物；
步骤四，将第一混合物、第二混合物以及相容剂加入反应釜中，在142摄氏下反应36分钟并且边搅拌边反应，然后放入8400高斯的磁场中27分钟，得到第三混合物；
步骤五，将第三混合物送入双螺杆挤出机进行挤出造粒，双螺杆挤出机的长径比为26:1，挤压的区段温度为：第一段为175摄氏度，第二段为190摄氏度，第三段为215摄氏度，即得到成品。
实施例3
一种高表面能聚丙烯复合材料，包括以下重量份的原料：共聚聚丙烯27.9份、水溶性聚氨酯树脂19.1份、纳米二氧化硅8.8份、乙酸丙烯酸甲酯8.5份、3-甲基-2-丁烯醛1.3份、鹌鹑蛋11.2份、植物油7.6份、高岭土13.3份和相容剂5.7份。纳米二氧化硅的粒径为40nm，高岭土的粒径为24um。共聚聚丙烯中聚丙烯的质量分数为67-78％。
所述高表面能聚丙烯复合材料的制备方法，具体步骤如下：
步骤一，将鹌鹑蛋清洗干净后去壳，得到鹌鹑蛋液，将鹌鹑蛋液在48摄氏度的环境下酶解185分钟，灭酶、过滤、离心、分离，得到鹌鹑蛋酶解液；
步骤二，将共聚聚丙烯、高岭土、水溶性聚氨酯树脂、乙酸丙烯酸甲酯、3-甲基-2-丁烯醛和鹌鹑蛋酶解液在球料比为60:1的球磨机中球磨均匀并且过170目，得到第一混合物；
步骤三，将纳米二氧化硅加入植物油中并且机械分散均匀，然后在134w的微波中处理36分钟，得到第二混合物；
步骤四，将第一混合物、第二混合物以及相容剂加入反应釜中，在140摄氏下反应36分钟并且边搅拌边反应，然后放入7650高斯的磁场中32分钟，得到第三混合物；
步骤五，将第三混合物送入双螺杆挤出机进行挤出造粒，双螺杆挤出机的长径比为27:1，挤压的区段温度为：第一段为175摄氏度，第二段为190摄氏度，第三段为215摄氏度，即得到成品。
实施例4
一种高表面能聚丙烯复合材料，包括以下重量份的原料：共聚聚丙烯28.5份、水溶性聚氨酯树脂19.3份、纳米二氧化硅9.2份、乙酸丙烯酸甲酯8.8份、3-甲基-2-丁烯醛1.5份、鹌鹑蛋11.5份、植物油8份、高岭土13.6份和相容剂6份。纳米二氧化硅的粒径为44nm，高岭土的粒径为27um。植物油包括大豆油、花生油和玉米油的混合物，相容剂包括mah、eva和rps的混合物。共聚聚丙烯中聚丙烯的质量分数为67-74％。
所述高表面能聚丙烯复合材料的制备方法，具体步骤如下：
步骤一，将鹌鹑蛋清洗干净后去壳，得到鹌鹑蛋液，将鹌鹑蛋液在50摄氏度的环境下酶解175分钟，灭酶、过滤、离心、分离，得到鹌鹑蛋酶解液；
步骤二，将共聚聚丙烯、高岭土、水溶性聚氨酯树脂、乙酸丙烯酸甲酯、3-甲基-2-丁烯醛和鹌鹑蛋酶解液在球料比为58:1的球磨机中球磨均匀并且过160目，球磨速度为45rpm，球磨温度为42摄氏度，得到第一混合物；
步骤三，将纳米二氧化硅加入植物油中并且机械分散均匀，然后在130w的微波中处理38分钟，得到第二混合物；
步骤四，将第一混合物、第二混合物以及相容剂加入反应釜中，在136摄氏下反应38分钟并且边搅拌边反应，然后放入8250高斯的磁场中30分钟，得到第三混合物；
步骤五，将第三混合物送入双螺杆挤出机进行挤出造粒，双螺杆挤出机的长径比为26:1，挤压的区段温度为：第一段为175摄氏度，第二段为190摄氏度，第三段为215摄氏度，即得到成品。
对比例1
除不具有鹌鹑蛋，其余原料和制备方法均与实施例3相同。
对比例2
采用现有产品作为对比例2。
对实施例1-4的产品和对比例1-2的产品进行性能测试，张力测试采用gb14216，测试结果见表1。
表1
从表1中可以看出实施例1-4的产品在拉伸强度、弯曲强度、断裂伸长率和润湿张力上均优于对比例1-2的产品。
本发明将鹌鹑蛋酶解得到鹌鹑蛋酶解液，将共聚聚丙烯、高岭土、水溶性聚氨酯树脂等采用鹌鹑蛋酶解液进行改性，将纳米二氧化硅在植物油中分散均匀并且采用微波改性，将不同的产物在反应釜中反应并且再放入磁场中处理，对界面进行改性，制备的成品不仅具有很高的表面能从而具有很高的润湿张力，还能保持良好的拉伸强度、弯曲强度和断裂伸长率，可以满足印刷的要求。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。