本发明涉及高分子材料
技术领域：
，尤其涉及一种聚丙烯材料及其制备方法。
背景技术：
：聚丙烯是由丙烯单位通过气相本体聚合而成的聚合物。聚丙烯材料具有密度低、耐化学性、耐热性及耐腐蚀良好等优点，在热塑性塑料领域广泛应用，尤其在电子电器行业占比很大。但实际应用中聚丙烯材料存在强度不高、缺口敏感性高、冲击性差等缺陷，限制了聚丙烯材料进一步的应用。此外，聚丙烯材料容易燃烧，在燃烧过程中燃烧速度快、放热量大、且伴有融滴现象，易引发火灾，危害人身及财产安全。因此，在利用聚丙烯材料优良特性的同时，改善聚丙烯材料的耐冲击性、阻燃性十分重要。技术实现要素：有鉴于现有技术的上述缺陷，本发明提供了一种聚丙烯材料及其制备方法。一种聚丙烯材料，由以下重量份的原料组成：45-90重量份聚丙烯、5-15重量份苯乙烯-丁二烯共聚物接枝马来酸酐、2-5重量份乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、1-10重量份烷基聚二甲基硅氧烷改性无机材料、1-25重量份改性短切碳纤维、0.2-0.6重量份抗氧剂300。优选的，一种聚丙烯材料，由以下重量份的原料组成：45-90重量份聚丙烯、5-15重量份苯乙烯-丁二烯共聚物接枝马来酸酐、2-5重量份乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、1-10重量份烷基聚二甲基硅氧烷改性无机材料、1-25重量份改性短切碳纤维、3-6重量份复合阻燃剂、0.2-0.6重量份抗氧剂300。所述的改性短切碳纤维的制备方法，包括以下步骤：(1)将40-60重量份短切碳纤维置于320-480重量份2-5wt％的naoh溶液中，搅拌均匀，静置32-48h，洗涤至ph＝7，离心、干燥，后置于超细粉碎机中进行粉碎，过40-60目的筛子，得到碱性短切碳纤维；(2)将步骤(1)得到的40-60重量份碱性短切碳纤维置于160-240重量份的0.5-1wt％n-(β-氨乙基)-γ-氨丙基三乙氧基硅烷水溶液中，搅拌均匀，静置20-24h，离心、干燥，后置于超细粉碎机中进行粉碎，过40-60目的筛子，得到改性短切碳纤维。所述的烷基聚二甲基硅氧烷改性无机材料的制备方法，包括以下步骤：(1)将5-15重量份3-氨基丙基三乙氧基硅烷、2-6重量份1,1,3,3-四乙氧基-1,3-二甲基二硅氧烷、1-5重量份四甲基氢氧化铵加入25-30重量份八甲基环四硅氧烷中，搅拌均匀，通氮气，加热85-120℃，反应6-8h；其后加热至130-150℃，减压蒸馏，得到氨基聚二甲基硅氧烷液体；(2)将15-30重量份步骤(1)得到的氨基聚二甲基硅氧烷、2-8重量份1-十八烯、0.5-1重量份氯铂酸含量为0.2-0.5wt％的氯铂酸-异丙醇加入50-100重量份甲苯中，加热至60-80℃，反应6-8h，减压蒸馏，得到氨基/烷基聚二甲基硅氧烷液体；(3)将10-20重量份步骤(2)得到的氨基/烷基聚二甲基硅氧烷、1-5重量份顺丁烯二酸酐，氮气气氛下，60-80℃，反应60-100min，洗涤，得到羧基/烷基聚二甲基硅氧烷；(4)将5-15重量份羟基无机材料、1-5重量份步骤(3)得到的羧基/烷基聚二甲基硅氧烷加入80-100重量份水中，搅拌均匀，加热至60-90℃，反应30-40min，离心、干燥，得到烷基聚二甲基硅氧烷改性无机材料。发明人发现在超临界co2发泡过程中，孔壁受到膨胀，泡孔壁易破碎，进而影响聚丙烯材料的力学性能。本发明人以3-氨基丙基三乙氧基硅烷、1,1,3,3-四乙氧基-1,3-二甲基二硅氧烷、四甲基氢氧化铵、1-十八烯为原料制备羧基/烷基聚二甲基硅氧烷，并采用羧基/烷基聚二甲基硅氧烷改性钠基蒙脱土、硅灰石制备得到烷基聚二甲基硅氧烷改性钠基蒙脱土、硅灰石；一方面，将无机材料钠基蒙脱土、硅灰石引入聚丙烯材料中，有利于增强聚丙烯材料发泡时的异向成核，有效防止气体逸出，进而改善聚丙烯材料的发泡性能，同时采用羧基/烷基聚二甲基硅氧烷改性钠基蒙脱土、硅灰石，能有效改善纳米钠基蒙脱土、硅灰石易团聚的缺陷；另一方面，将烷基聚二甲基硅氧烷引入聚丙烯材料共混，可弥补单一聚丙烯的不足，同时协同增效，表现出多个聚合物的突出特点，表现出性能优异的聚丙烯材料。所述羟基无机材料的制备方法，包括以下步骤：将1-5重量份无机材料、40-80重量份氢氧化钠加入800-1000重量份水中产生分散，在氮气氛围下加热至100-110℃，回流反应10-20h，过滤、洗涤并干燥，得到羟基无机材料；所述的无机材料为沸石、云母、二氧化硅、滑石粉、钠基蒙脱土、累拖石、碳酸钙、硫酸钡、硅灰石中的一种或两种以上混合物。优选的，所述的无机材料为钠基蒙脱土、硅灰石按质量比(1-3)：(1-3)混合。优选的，所述复合阻燃剂由以下方法制备而成：将30-50重量份油酸加入到40-60重量份赤磷中混合均匀，超声处理2-3h，超声频率70-85khz，超声功率800-1000w；再加入0.1-0.6重量份三聚氰胺甲醛树脂、5-10重量份改性滑石粉混合均匀，在90-100℃搅拌3-6h，过滤，干燥，得到复合阻燃剂；所述改性滑石粉由以下方法制备而成：将3-7重量份3-乙基-1-羟基苯、0.1-0.3重量份碳酸钠与1-3重量份甲醛混合均匀，在70-80℃、50-100rpm下搅拌1-3h；再加入85-105重量份滑石粉，升温至120-135℃继续搅拌2-5h，即得。所述的聚丙烯材料的制备方法，包括以下步骤：(1)将聚丙烯、苯乙烯-丁二烯共聚物接枝马来酸酐、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、烷基聚二甲基硅氧烷改性无机材料、改性短切碳纤维、抗氧剂300放入高速混合机中混合4-6min，得到混合物料；将上述得到的混合物料加入双螺杆挤出机中，进行熔融挤出造粒，得到聚丙烯材料；其中，双螺杆挤出机的料筒温度为180-200℃；(2)将步骤(1)得到的聚丙烯材料加入到注塑机中，将超临界流体注入注塑机螺杆均化段熔融的聚丙烯材料中，通过注塑成型，得到聚丙烯材料；其中，聚丙烯材料与超临界流体按质量比(50-90)：1混合。优选的，所述聚丙烯材料的制备方法，包括以下步骤：(1)将聚丙烯、苯乙烯-丁二烯共聚物接枝马来酸酐、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、烷基聚二甲基硅氧烷改性无机材料、改性短切碳纤维、复合阻燃剂、抗氧剂300放入高速混合机中混合4-6min，得到混合物料；将上述得到的混合物料加入双螺杆挤出机中，进行熔融挤出造粒，得到聚丙烯材料；其中，双螺杆挤出机的料筒温度为180-200℃；(2)将步骤(1)得到的聚丙烯材料加入到注塑机中，将超临界流体注入注塑机螺杆均化段熔融的聚丙烯材料中，通过注塑成型，得到聚丙烯材料；其中，聚丙烯材料与超临界流体按质量比(50-90)：1混合。所述的超临界流体为超临界n2、co2、h2中的一种。优选的，所述的超临界流体为超临界co2，其温度为200-250℃，压力为18-23mpa。本发明的有益效果：本发明的聚丙烯材料具有良好的抗冲击性能、阻燃性能与耐刮擦性能。本发明将改性短切碳纤维引入聚丙烯材料中，可有效改善麻黄纤维与聚丙烯材料的相容性性，进而改善聚丙烯材料的力学性能。其可能的原因是：用naoh溶液处理短切碳纤维使得短切碳纤维表面变得粗糙，进而增加短切碳纤维与聚丙烯之间的物理吸附力，同时用n-(β-氨乙基)-γ-氨丙基三乙氧基硅烷水溶液作为桥梁处理naoh处理过的短切碳纤维，使得短切碳纤维与聚丙烯的结合力增强，进而改善聚丙烯材料的力学性能。(1)以3-氨基丙基三乙氧基硅烷、1,1,3,3-四乙氧基-1,3-二甲基二硅氧烷、四甲基氢氧化铵、1-十八烯为原料制备羧基/烷基聚二甲基硅氧烷，并采用羧基/烷基聚二甲基硅氧烷改性钠基蒙脱土、硅灰石制备得到烷基聚二甲基硅氧烷改性钠基蒙脱土、硅灰石；一方面，将无机材料钠基蒙脱土、硅灰石引入聚丙烯材料中，有利于增强聚丙烯材料发泡时的异向成核，有效防止气体逸出，进而改善聚丙烯材料的发泡性能，同时采用羧基/烷基聚二甲基硅氧烷改性钠基蒙脱土、硅灰石，能有效改善纳米钠基蒙脱土、硅灰石易团聚的缺陷；另一方面，将烷基聚二甲基硅氧烷引入聚丙烯材料共混，可弥补单一聚丙烯的不足，同时协同增效，表现出多个聚合物的突出特点，表现出性能优异的聚丙烯材料。(2)将钠基蒙脱土、硅灰石引入聚丙烯材料中，由于苯乙烯-丁二烯共聚物接枝马来酸酐的存在，降低了界面张力，有利于气体扩撒，同时钠基蒙脱土的层状结构有利于泡孔的形成，导致高分子链靠近或插层形成稳定的气泡，有利于气泡的形成-长大-稳定。不同几何外形的钠基蒙脱土、硅灰石在挤出成型时相互混杂穿插，成型挤压力使粒子间彼此啮合，增强粒子间摩擦力，进而提高强度和韧性。具体实施方式为更清楚的对本发明技术方案予以阐述，下面将结合具体实施方式对本发明的技术方案进行进一步阐述：聚丙烯，牌号：s1003，购买自上海赛科石油化工有限公司。苯乙烯-丁二烯共聚物接枝马来酸酐，购买自大连海州化工有限公司。乙烯-醋酸乙烯酯共聚物，牌号：265，购买自深圳汇诚塑胶助剂化工有限公司。短切碳纤维，密度：1.8g/cm3，购买自南京绿洲建筑材料厂。抗氧剂300，cas号：96-69-5，纯度：99％，购买自西安拉维亚生物科技有限公司。n-(β-氨乙基)-γ-氨丙基三乙氧基硅烷，cas号：5089-72-5，纯度：98％，购买自武汉欣扬瑞和化学科技有限公司。3-氨基丙基三乙氧基硅烷，cas号：919-30-2，货号：a800523，纯度：99％，购买自上海麦克林生化科技有限公司。1,1,3,3-四乙氧基-1,3-二甲基二硅氧烷，cas号：18001-60-0，纯度：95％，购买自北京百灵威科技有限公司。四甲基氢氧化铵，cas号：10424-65-4，纯度：97％，购买自西亚化学科技(山东)有限公司。八甲基环四硅氧烷，cas号：556-67-2，货号：s22161，纯度：98％，购买自上海源叶生物科技有限公司。1-十八烯，cas号：112-88-9，纯度：99％，购买自湖北宥仓丰生物科技有限公司。顺丁烯二酸酐，cas号：108-31-6，纯度：99％，购买自上海麦克林生化科技有限公司。钠基蒙脱土，粒径：350目，购买自河北张家口清河化工厂。硅灰石，产品号：syw-xa，粒径：200目，长径比：1：16，购买自江西新余市思远矿业有限公司。滑石粉，cas：14807-96-6，3000目，购买自金锦乐化学有限公司。三聚氰胺甲醛树脂，cas：9003-08-1，购买自南通润丰石油化工有限公司。赤磷，cas：7723-14-0，购买自北京百灵威科技有限公司。油酸，cas：112-80-1，购买自淄博汇通油脂精细化工有限公司。实施例1一种聚丙烯材料，由以下重量份的原料组成：65重量份聚丙烯、9重量份苯乙烯-丁二烯共聚物接枝马来酸酐、3重量份乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、16重量份短切碳纤维、0.5重量份抗氧剂300。所述的聚丙烯材料的制备方法，包括以下步骤：(1)将聚丙烯、苯乙烯-丁二烯共聚物接枝马来酸酐、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、短切碳纤维、抗氧剂300放入高速混合机中混合5min，得到混合物料；将上述得到的混合物料加入双螺杆挤出机中，进行熔融挤出造粒，得到聚丙烯材料；其中，双螺杆挤出机的料筒温度为180℃；(2)将步骤(1)得到的聚丙烯材料加入到注塑机中，将超临界流体注入注塑机螺杆均化段熔融的聚丙烯材料中，通过注塑成型，得到聚丙烯材料；其中，聚丙烯材料与超临界流体按质量比60：1混合。所述的超临界流体为超临界co2，其温度为220℃，压力为23mpa。实施例2一种聚丙烯材料，由以下重量份的原料组成：65重量份聚丙烯、9重量份苯乙烯-丁二烯共聚物接枝马来酸酐、3重量份乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、16重量份改性短切碳纤维、0.5重量份抗氧剂300。所述的改性短切碳纤维的制备方法，包括以下步骤：(1)将50重量份短切碳纤维置于320重量份5wt％的naoh溶液中，搅拌均匀，静置32h，洗涤至ph＝7，离心、干燥，后置于超细粉碎机中进行粉碎，过40目的筛子，得到碱性短切碳纤维；(2)将步骤(1)得到的40重量份碱性短切碳纤维置于180重量份的0.5wt％n-(β-氨乙基)-γ-氨丙基三乙氧基硅烷水溶液中，搅拌均匀，静置24h，离心、干燥，后置于超细粉碎机中进行粉碎，过40目的筛子，得到改性短切碳纤维。所述的聚丙烯材料的制备方法，包括以下步骤：(1)将聚丙烯、苯乙烯-丁二烯共聚物接枝马来酸酐、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、改性短切碳纤维、抗氧剂300放入高速混合机中混合5min，得到混合物料；将上述得到的混合物料加入双螺杆挤出机中，进行熔融挤出造粒，得到聚丙烯材料；其中，双螺杆挤出机的料筒温度为180℃；(2)将步骤(1)得到的聚丙烯材料加入到注塑机中，将超临界流体注入注塑机螺杆均化段熔融的聚丙烯材料中，通过注塑成型，得到聚丙烯材料；其中，聚丙烯材料与超临界流体按质量比60：1混合。所述的超临界流体为超临界co2，其温度为220℃，压力为23mpa。实施例3一种聚丙烯材料，由以下重量份的原料组成：65重量份聚丙烯、9重量份苯乙烯-丁二烯共聚物接枝马来酸酐、3重量份乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、6重量份烷基聚二甲基硅氧烷改性无机材料、16重量份改性短切碳纤维、0.5重量份抗氧剂300。所述的改性短切碳纤维的制备方法，包括以下步骤：(1)将50重量份短切碳纤维置于320重量份5wt％的naoh溶液中，搅拌均匀，静置32h，洗涤至ph＝7，离心、干燥，后置于超细粉碎机中进行粉碎，过40目的筛子，得到碱性短切碳纤维；(2)将步骤(1)得到的40重量份碱性短切碳纤维置于180重量份的0.5wt％n-(β-氨乙基)-γ-氨丙基三乙氧基硅烷水溶液中，搅拌均匀，静置24h，离心、干燥，后置于超细粉碎机中进行粉碎，过40目的筛子，得到改性短切碳纤维。所述的烷基聚二甲基硅氧烷改性无机材料的制备方法，包括以下步骤：(1)将15重量份3-氨基丙基三乙氧基硅烷、4重量份1,1,3,3-四乙氧基-1,3-二甲基二硅氧烷、2重量份四甲基氢氧化铵加入30重量份八甲基环四硅氧烷中，搅拌均匀，通氮气，加热110℃，反应7h；减压蒸馏，得到氨基聚二甲基硅氧烷液体；(2)将27重量份步骤(1)得到的氨基聚二甲基硅氧烷液体、5重量份1-十八烯、0.8重量份氯铂酸含量为0.5wt％的氯铂酸-异丙醇加入55重量份甲苯中，加热至80℃，反应6h，减压蒸馏，得到氨基/烷基聚二甲基硅氧烷液体；(3)将12重量份步骤(2)得到的氨基/烷基聚二甲基硅氧烷液体、3重量份顺丁烯二酸酐，氮气气氛下，80℃，反应60min，洗涤、干燥，得到羧基/烷基聚二甲基硅氧烷；(4)将13重量份羟基无机材料、4重量份步骤(3)得到的羧基/烷基聚二甲基硅氧烷加入100重量份水中，搅拌均匀，加热至80℃，反应40min，离心、干燥，得到烷基聚二甲基硅氧烷改性无机材料。所述羟基无机材料的制备方法，包括以下步骤：将5重量份无机材料、66重量份氢氧化钠加入800重量份水中产生分散，在氮气氛围下加热至100℃，回流反应10h，过滤、洗涤并干燥，得到羟基无机材料；所述的无机材料为钠基蒙脱土、硅灰石按质量比2：1混合。所述的聚丙烯材料的制备方法，包括以下步骤：(1)将聚丙烯、苯乙烯-丁二烯共聚物接枝马来酸酐、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、改性短切碳纤维、烷基聚二甲基硅氧烷改性无机材料、抗氧剂300放入高速混合机中混合5min，得到混合物料；将上述得到的混合物料加入双螺杆挤出机中，进行熔融挤出造粒，得到聚丙烯材料；其中，双螺杆挤出机的料筒温度为180℃；(2)将步骤(1)得到的聚丙烯材料加入到注塑机中，将超临界流体注入注塑机螺杆均化段熔融的聚丙烯材料中，通过注塑成型，得到聚丙烯材料；其中，聚丙烯材料与超临界流体按质量比60：1混合。所述的超临界流体为超临界co2，其温度为220℃，压力为23mpa。实施例4一种聚丙烯材料，由以下重量份的原料组成：65重量份聚丙烯、9重量份苯乙烯-丁二烯共聚物接枝马来酸酐、3重量份乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、6重量份烷基聚二甲基硅氧烷改性无机材料、16重量份改性短切碳纤维、0.5重量份抗氧剂300。所述的改性短切碳纤维的制备方法，包括以下步骤：(1)将50重量份短切碳纤维置于320重量份5wt％的naoh溶液中，搅拌均匀，静置32h，洗涤至ph＝7，离心、干燥，后置于超细粉碎机中进行粉碎，过40目的筛子，得到碱性短切碳纤维；(2)将步骤(1)得到的40重量份碱性短切碳纤维置于180重量份的0.5wt％n-(β-氨乙基)-γ-氨丙基三乙氧基硅烷水溶液中，搅拌均匀，静置24h，离心、干燥，后置于超细粉碎机中进行粉碎，过40目的筛子，得到改性短切碳纤维。所述的烷基聚二甲基硅氧烷改性无机材料的制备方法，包括以下步骤：(1)将15重量份3-氨基丙基三乙氧基硅烷、4重量份1,1,3,3-四乙氧基-1,3-二甲基二硅氧烷、2重量份四甲基氢氧化铵加入30重量份八甲基环四硅氧烷中，搅拌均匀，通氮气，加热110℃，反应6-8h，减压蒸馏，得到氨基聚二甲基硅氧烷液体；(2)将27重量份步骤(1)得到的氨基聚二甲基硅氧烷、5重量份1-十八烯、0.8重量份氯铂酸含量为0.5wt％的氯铂酸-异丙醇加入55重量份甲苯中，加热至80℃，反应6h，减压蒸馏，得到氨基/烷基聚二甲基硅氧烷液体；(3)将12重量份步骤(2)得到的氨基/烷基聚二甲基硅氧烷液体、3重量份顺丁烯二酸酐，氮气气氛下，80℃，反应60min，洗涤、干燥，得到羧基/烷基聚二甲基硅氧烷；(4)将13重量份羟基无机材料、4重量份步骤(3)得到的羧基/烷基聚二甲基硅氧烷加入100重量份水中，搅拌均匀，加热至80℃，反应40min，离心、干燥，得到烷基聚二甲基硅氧烷改性无机材料。所述羟基无机材料的制备方法，包括以下步骤：将5重量份无机材料、66重量份氢氧化钠加入800重量份水中产生分散，在氮气氛围下加热至100℃，回流反应10h，过滤、洗涤并干燥，得到羟基无机材料；所述的无机材料为钠基蒙脱土。所述的聚丙烯材料的制备方法，包括以下步骤：(1)将聚丙烯、苯乙烯-丁二烯共聚物接枝马来酸酐、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、改性短切碳纤维、烷基聚二甲基硅氧烷改性无机材料、抗氧剂300放入高速混合机中混合5min，得到混合物料；将上述得到的混合物料加入双螺杆挤出机中，进行熔融挤出造粒，得到聚丙烯材料；其中，双螺杆挤出机的料筒温度为180℃；(2)将步骤(1)得到的聚丙烯材料加入到注塑机中，将超临界流体注入注塑机螺杆均化段熔融的聚丙烯材料中，通过注塑成型，得到聚丙烯材料；其中，聚丙烯材料与超临界流体按质量比60：1混合。所述的超临界流体为超临界co2，其温度为220℃，压力为23mpa。实施例5一种聚丙烯材料，由以下重量份的原料组成：65重量份聚丙烯、9重量份苯乙烯-丁二烯共聚物接枝马来酸酐、3重量份乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、6重量份烷基聚二甲基硅氧烷改性无机材料、16重量份改性短切碳纤维、0.5重量份抗氧剂300。所述的改性短切碳纤维的制备方法，包括以下步骤：(1)将50重量份短切碳纤维置于320重量份5wt％的naoh溶液中，搅拌均匀，静置32h，洗涤至ph＝7，离心、干燥，后置于超细粉碎机中进行粉碎，过40目的筛子，得到碱性短切碳纤维；(2)将步骤(1)得到的40重量份碱性短切碳纤维置于180重量份的0.5wt％n-(β-氨乙基)-γ-氨丙基三乙氧基硅烷水溶液中，搅拌均匀，静置24h，离心、干燥，后置于超细粉碎机中进行粉碎，过40目的筛子，得到改性短切碳纤维。所述的烷基聚二甲基硅氧烷改性无机材料的制备方法，包括以下步骤：(1)将15重量份3-氨基丙基三乙氧基硅烷、4重量份1,1,3,3-四乙氧基-1,3-二甲基二硅氧烷、2重量份四甲基氢氧化铵加入30重量份八甲基环四硅氧烷中，搅拌均匀，通氮气，加热110℃，反应6-8h，，减压蒸馏，得到氨基聚二甲基硅氧烷液体；(2)将27重量份步骤(1)得到的氨基聚二甲基硅氧烷、5重量份1-十八烯、0.8重量份氯铂酸含量为0.5wt％的氯铂酸-异丙醇加入55重量份甲苯中，加热至80℃，反应6h，减压蒸馏，得到氨基/烷基聚二甲基硅氧烷液体；(3)将12重量份步骤(2)得到的氨基/烷基聚二甲基硅氧烷液体、3重量份顺丁烯二酸酐，氮气气氛下，80℃，反应60min，洗涤，得到羧基/烷基聚二甲基硅氧烷；(4)将13重量份羟基无机材料、4重量份步骤(3)得到的羧基/烷基聚二甲基硅氧烷加入100重量份水中，搅拌均匀，加热至80℃，反应40min，离心、干燥，得到烷基聚二甲基硅氧烷改性无机材料。所述羟基无机材料的制备方法，包括以下步骤：将5重量份无机材料、66重量份氢氧化钠加入800重量份水中产生分散，在氮气氛围下加热至100℃，回流反应10h，过滤、洗涤并干燥，得到羟基无机材料；所述的无机材料为硅灰石。所述的聚丙烯材料的制备方法，包括以下步骤：(1)将聚丙烯、苯乙烯-丁二烯共聚物接枝马来酸酐、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、改性短切碳纤维、烷基聚二甲基硅氧烷改性无机材料、抗氧剂300放入高速混合机中混合5min，得到混合物料；将上述得到的混合物料加入双螺杆挤出机中，进行熔融挤出造粒，得到聚丙烯材料；其中，双螺杆挤出机的料筒温度为180℃；(2)将步骤(1)得到的聚丙烯材料加入到注塑机中，将超临界流体注入注塑机螺杆均化段熔融的聚丙烯材料中，通过注塑成型，得到聚丙烯材料；其中，聚丙烯材料与超临界流体按质量比60：1混合。所述的超临界流体为超临界co2，其温度为220℃，压力为23mpa。实施例6一种聚丙烯材料，由以下重量份的原料组成：65重量份聚丙烯、9重量份苯乙烯-丁二烯共聚物接枝马来酸酐、3重量份乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、6重量份无机材料、16重量份改性短切碳纤维、0.5重量份抗氧剂300。所述的改性短切碳纤维的制备方法，包括以下步骤：(1)将50重量份短切碳纤维置于320重量份5wt％的naoh溶液中，搅拌均匀，静置32h，洗涤至ph＝7，离心、干燥，后置于超细粉碎机中进行粉碎，过40目的筛子，得到碱性短切碳纤维粉；(2)将步骤(1)得到的40重量份碱性短切碳纤维粉置于180重量份的0.5wt％n-(β-氨乙基)-γ-氨丙基三乙氧基硅烷水溶液中，搅拌均匀，静置24h，离心、干燥，后置于超细粉碎机中进行粉碎，过40目的筛子，得到改性短切碳纤维。所述的无机材料为钠基蒙脱土、硅灰石按质量比2：1混合。所述的聚丙烯材料的制备方法，包括以下步骤：(1)将聚丙烯、苯乙烯-丁二烯共聚物接枝马来酸酐、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、改性短切碳纤维、无机材料、抗氧剂300放入高速混合机中混合5min，得到混合物料；将上述得到的混合物料加入双螺杆挤出机中，进行熔融挤出造粒，得到聚丙烯材料；其中，双螺杆挤出机的料筒温度为180℃；(2)将步骤(1)得到的聚丙烯材料加入到注塑机中，将超临界流体注入注塑机螺杆均化段熔融的聚丙烯材料中，通过注塑成型，得到聚丙烯材料；其中，聚丙烯材料与超临界流体按质量比60：1混合。所述的超临界流体为超临界co2，其温度为220℃，压力为23mpa。实施例7一种聚丙烯材料，由以下重量份的原料组成：65重量份聚丙烯、9重量份苯乙烯-丁二烯共聚物接枝马来酸酐、3重量份乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、6重量份烷基聚二甲基硅氧烷改性无机材料、16重量份改性短切碳纤维、5.5重量份复合阻燃剂、0.5重量份抗氧剂300。所述的改性短切碳纤维的制备方法，包括以下步骤：(1)将50重量份短切碳纤维置于320重量份5wt％的naoh溶液中，搅拌均匀，静置32h，洗涤至ph＝7，离心、干燥，后置于超细粉碎机中进行粉碎，过40目的筛子，得到碱性短切碳纤维；(2)将步骤(1)得到的40重量份碱性短切碳纤维置于180重量份的0.5wt％n-(β-氨乙基)-γ-氨丙基三乙氧基硅烷水溶液中，搅拌均匀，静置24h，离心、干燥，后置于超细粉碎机中进行粉碎，过40目的筛子，得到改性短切碳纤维。所述的烷基聚二甲基硅氧烷改性无机材料的制备方法，包括以下步骤：(1)将15重量份3-氨基丙基三乙氧基硅烷、4重量份1,1,3,3-四乙氧基-1,3-二甲基二硅氧烷、2重量份四甲基氢氧化铵加入30重量份八甲基环四硅氧烷中，搅拌均匀，通氮气，加热110℃，反应7h；减压蒸馏，得到氨基聚二甲基硅氧烷液体；(2)将27重量份步骤(1)得到的氨基聚二甲基硅氧烷液体、5重量份1-十八烯、0.8重量份氯铂酸含量为0.5wt％的氯铂酸-异丙醇加入55重量份甲苯中，加热至80℃，反应6h，减压蒸馏，得到氨基/烷基聚二甲基硅氧烷液体；(3)将12重量份步骤(2)得到的氨基/烷基聚二甲基硅氧烷液体、3重量份顺丁烯二酸酐，氮气气氛下，80℃，反应60min，洗涤、干燥，得到羧基/烷基聚二甲基硅氧烷；(4)将13重量份羟基无机材料、4重量份步骤(3)得到的羧基/烷基聚二甲基硅氧烷加入100重量份水中，搅拌均匀，加热至80℃，反应40min，离心、干燥，得到烷基聚二甲基硅氧烷改性无机材料。所述羟基无机材料的制备方法，包括以下步骤：将5重量份无机材料、66重量份氢氧化钠加入800重量份水中产生分散，在氮气氛围下加热至100℃，回流反应10h，过滤、洗涤并干燥，得到羟基无机材料；所述的无机材料为钠基蒙脱土、硅灰石按质量比2：1混合。所述复合阻燃剂由以下方法制备而成：将35重量份油酸加入到45重量份赤磷中混合均匀，超声处理2.5h，超声频率80khz，超声功率1000w；再加入0.5重量份三聚氰胺甲醛树脂、8.5重量份改性滑石粉混合均匀，在93℃搅拌5h，过滤，干燥，得到复合阻燃剂；所述改性滑石粉由以下方法制备而成：将6重量份3-乙基-1-羟基苯、0.18重量份碳酸钠与2重量份甲醛混合均匀，在72℃、80rpm下搅拌1.5h；再加入100重量份滑石粉，升温至132℃继续搅拌2.5h，即得。所述的聚丙烯材料的制备方法，包括以下步骤：(1)将聚丙烯、苯乙烯-丁二烯共聚物接枝马来酸酐、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、改性短切碳纤维、烷基聚二甲基硅氧烷改性无机材料、复合阻燃剂、抗氧剂300放入高速混合机中混合5min，得到混合物料；将上述得到的混合物料加入双螺杆挤出机中，进行熔融挤出造粒，得到聚丙烯材料；其中，双螺杆挤出机的料筒温度为180℃；(2)将步骤(1)得到的聚丙烯材料加入到注塑机中，将超临界流体注入注塑机螺杆均化段熔融的聚丙烯材料中，通过注塑成型，得到聚丙烯材料；其中，聚丙烯材料与超临界流体按质量比60：1混合。所述的超临界流体为超临界co2，其温度为220℃，压力为23mpa。参照国标gb/t2406.2-2009测试实施例7的聚丙烯材料的阻燃性能，实施例7的氧指数为32.7％。对比例1一种聚丙烯材料，由以下重量份的原料组成：65重量份聚丙烯、9重量份苯乙烯-丁二烯共聚物接枝马来酸酐、3重量份乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、6重量份烷基聚二甲基硅氧烷改性无机材料、16重量份改性短切碳纤维、5.5重量份复合阻燃剂、0.5重量份抗氧剂300。所述的改性短切碳纤维的制备方法，包括以下步骤：(1)将50重量份短切碳纤维置于320重量份5wt％的naoh溶液中，搅拌均匀，静置32h，洗涤至ph＝7，离心、干燥，后置于超细粉碎机中进行粉碎，过40目的筛子，得到碱性短切碳纤维；(2)将步骤(1)得到的40重量份碱性短切碳纤维置于180重量份的0.5wt％n-(β-氨乙基)-γ-氨丙基三乙氧基硅烷水溶液中，搅拌均匀，静置24h，离心、干燥，后置于超细粉碎机中进行粉碎，过40目的筛子，得到改性短切碳纤维。所述的烷基聚二甲基硅氧烷改性无机材料的制备方法，包括以下步骤：(1)将15重量份3-氨基丙基三乙氧基硅烷、4重量份1,1,3,3-四乙氧基-1,3-二甲基二硅氧烷、2重量份四甲基氢氧化铵加入30重量份八甲基环四硅氧烷中，搅拌均匀，通氮气，加热110℃，反应7h；减压蒸馏，得到氨基聚二甲基硅氧烷液体；(2)将27重量份步骤(1)得到的氨基聚二甲基硅氧烷液体、5重量份1-十八烯、0.8重量份氯铂酸含量为0.5wt％的氯铂酸-异丙醇加入55重量份甲苯中，加热至80℃，反应6h，减压蒸馏，得到氨基/烷基聚二甲基硅氧烷液体；(3)将12重量份步骤(2)得到的氨基/烷基聚二甲基硅氧烷液体、3重量份顺丁烯二酸酐，氮气气氛下，80℃，反应60min，洗涤、干燥，得到羧基/烷基聚二甲基硅氧烷；(4)将13重量份羟基无机材料、4重量份步骤(3)得到的羧基/烷基聚二甲基硅氧烷加入100重量份水中，搅拌均匀，加热至80℃，反应40min，离心、干燥，得到烷基聚二甲基硅氧烷改性无机材料。所述羟基无机材料的制备方法，包括以下步骤：将5重量份无机材料、66重量份氢氧化钠加入800重量份水中产生分散，在氮气氛围下加热至100℃，回流反应10h，过滤、洗涤并干燥，得到羟基无机材料；所述的无机材料为钠基蒙脱土、硅灰石按质量比2：1混合。所述复合阻燃剂由以下方法制备而成：将35重量份油酸加入到45重量份赤磷中混合均匀，超声处理2.5h，超声频率80khz，超声功率1000w；再加入0.5重量份三聚氰胺甲醛树脂、8.5重量份滑石粉混合均匀，在93℃搅拌5h，过滤，干燥，得到复合阻燃剂。所述的聚丙烯材料的制备方法，包括以下步骤：(1)将聚丙烯、苯乙烯-丁二烯共聚物接枝马来酸酐、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、改性短切碳纤维、烷基聚二甲基硅氧烷改性无机材料、复合阻燃剂、抗氧剂300放入高速混合机中混合5min，得到混合物料；将上述得到的混合物料加入双螺杆挤出机中，进行熔融挤出造粒，得到聚丙烯材料；其中，双螺杆挤出机的料筒温度为180℃；(2)将步骤(1)得到的聚丙烯材料加入到注塑机中，将超临界流体注入注塑机螺杆均化段熔融的聚丙烯材料中，通过注塑成型，得到聚丙烯材料；其中，聚丙烯材料与超临界流体按质量比60：1混合。所述的超临界流体为超临界co2，其温度为220℃，压力为23mpa。参照国标gb/t2406.2-2009测试对比例1的聚丙烯材料的阻燃性能，对比例1的氧指数为29.0％。测试例1对实施例1-6中制备的聚丙烯材料进行拉伸强度、弯曲强度、冲击强度测试。拉伸强度测试：拉伸强度是衡量复合材料力学性能的一项重要指标。材料的拉伸性能很大程度上反映了材料的强度的大小，一般来说，材料的拉伸强度越高，材料就越强韧，力学性能就越好。拉伸强度的测试参照gb/t1040.2-2006《塑料拉伸性能的测定第2部分：模塑和挤塑塑料的试验条件》进行，使用电子万能试验机(e44.104)，测试温度为室温，甚至拉伸速率为5mm/min，每组样品选5个样品分别进行测试，取5次的平均值，本测试中的实验样条尺寸均为75mm×5mm×2mm。弯曲强度测试：弯曲强度是衡量复合材料弯曲性能的指标。弯曲强度的测试参照gb/t1449-2005《纤维增强塑料弯曲性能试验方法标准》进行，使用电子万能试验机(e44.104)，测试温度为室温，甚至拉伸速率为2mm/min，挠曲为13mm，每组样品选5个样品分别进行测试，取5次的平均值，本测试中的实验样条尺寸均为80mm×10mm×4mm。冲击强度测试：冲击强度是衡量复合材料冲击性能的指标，冲击强度越高，材料的冲击性越好。冲击强度测试参照gb/t1843-2008《塑料悬臂梁冲击强度的测定》进行，使用电子悬臂梁冲击试验机(xjud-5.5)，测试温度为室温，设置摆锤的能量为4j，放置样条时将材料缺口反方向面对摆锤，每组样品选5个样品分别进行测试，取5次的平均值，本测试中的实验样条尺寸均为80mm×10mm×4mm，三角形缺口的下部半径为0.25mm，缺口的底部剩余宽度为8mm。表1聚丙烯材料的力学性能通过实施例1和实施例2对比发现，将改性短切碳纤维引入聚丙烯材料中，可有效改善麻黄纤维与聚丙烯材料的相容性性，进而改善聚丙烯材料的力学性能。其可能的原因是：用naoh溶液处理短切碳纤维使得短切碳纤维表面变得粗糙，进而增加短切碳纤维与聚丙烯之间的物理吸附力，同时用n-(β-氨乙基)-γ-氨丙基三乙氧基硅烷水溶液作为桥梁处理naoh处理过的短切碳纤维，使得短切碳纤维与聚丙烯的结合力增强，进而改善聚丙烯材料的力学性能。测试例2对实施例1-6制备的聚丙烯材料进行耐刮擦性能进行测试。采用德国erichsen公司生产的430p-i型电动十字划格仪测定材料抗划伤和抗刻伤性能，选择砝码重量为10n，十字交叉画格，横纵各划20条划痕，划痕间距为2mm，其中划格速度为1000mm/min。采用德国erichsen公司生产的430p-i型电动十字划格仪进行耐刮擦性能测试，取5次测试结果的平均值，得到耐刮擦值△l。△l越小，体系的耐刮擦性能越优。表2聚丙烯材料的耐刮擦性能△l实施例12.89实施例22.58实施例31.01实施例41.67实施例51.35实施例62.06通过实施例3与实施例6对比发现，实施例3的力学性能、耐刮擦性能更优于实施例6。其可能的原因是：以3-氨基丙基三乙氧基硅烷、1,1,3,3-四乙氧基-1,3-二甲基二硅氧烷、四甲基氢氧化铵、α-烯烃为原料制备羧基/烷基聚二甲基硅氧烷，并采用羧基/烷基聚二甲基硅氧烷改性钠基蒙脱土、硅灰石制备得到烷基聚二甲基硅氧烷改性钠基蒙脱土、硅灰石；一方面，将无机材料钠基蒙脱土、硅灰石引入聚丙烯材料中，有利于增强聚丙烯材料发泡时的异向成核，有效防止气体逸出，进而改善聚丙烯材料的发泡性能，同时采用羧基/烷基聚二甲基硅氧烷改性钠基蒙脱土、硅灰石，能有效改善纳米钠基蒙脱土、硅灰石易团聚的缺陷；另一方面，将烷基聚二甲基硅氧烷引入聚丙烯材料共混，可弥补单一聚丙烯的不足，同时协同增效，表现出多个聚合物的突出特点，表现出性能优异的聚丙烯材料。实施例3的力学性能和耐刮擦性能更是优于实施例4-5，其可能的原因是：将钠基蒙脱土、硅灰石引入聚丙烯材料中，由于苯乙烯-丁二烯共聚物接枝马来酸酐的存在，降低了界面张力，有利于气体扩撒，同时钠基蒙脱土的层状结构有利于泡孔的形成，导致高分子链靠近或插层形成稳定的气泡，有利于气泡的形成-长大-稳定。不同几何外形的钠基蒙脱土、硅灰石在挤出成型时相互混杂穿插，成型挤压力使粒子间彼此啮合，增强粒子间摩擦力，进而提高强度和韧性。以上详细描述了本发明的较佳具体实施例。应当理解，本领域的普通技术人员无需创造性劳动就可以根据本发明的构思作出诸多修改和变化。因此，凡本
技术领域：
中技术人员依本发明的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。当前第1页12