安全防护用品用免喷漆、抗刮擦的复合材料及其制备方法与流程

本发明属于复合材料，具体涉及一种安全防护用品用免喷漆、抗刮擦的复合材料及其制备方法。

背景技术：

1、目前国内外生产安全防护用品的常用材料主要有：聚丙烯、高密度聚乙烯、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物、聚碳酸酯、玻璃钢等。但是这几种材料或多或少存在缺点：聚丙烯和高密度聚乙烯材质的安全帽存在侧向刚度低，表面硬度不够，不耐刮擦。丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物材质的安全防护用品耐冲击性能优良，但其耐热较差，不适合高温环境使用。玻璃钢材质的安全防护用品无论是手糊法和模压法都存在诸如粉尘、噪音、有毒物质等危害，且产品生产周期长、质量性能不稳定。

2、中国发明专利cn103113671a公布了安全帽、用于制造安全帽的材料及其制备方法，是将均聚聚丙烯、共聚聚丙烯以及增韧剂进行复配，得到高强度、高冲击、质量轻的材料。但所得材料的流动性较低，注塑成型容易出现缺陷，而且未提及材料抗刮擦性。

3、中国发明专利cn104939421a公布了一种夜光安全帽的制作方法，是通过在玻璃纤维增强热固性树脂中添加夜光剂，以达到黑暗中发光的效果。但是材料仍以热固性树脂为基材，工艺复杂。

4、因此，对安全帽、安全头盔等安全防护用品材料和相应的制备方法的研究具有十分重要的意义。

技术实现思路

1、针对现有技术中存在的缺陷，本发明的目的在于提供一种安全防护用品用免喷漆、抗刮擦的复合材料及其制备方法。其复合材料具有高光泽、免喷漆以及抗刮擦等特点，省去安全帽喷漆工序，提高生产效率，降低成本，同时更加安全，减少污染。

2、本发明一方面提供了一种安全防护用品用免喷漆、抗刮擦的复合材料，所述复合材料包括以下质量百分数的组分：改性高结晶聚丙烯40～80％、增韧剂5～30％、活性填料10～25％、润滑剂0.2～1％、抗刮擦剂0.2～2％、抗氧剂0.2～1％、色母粒0.5～5％。

3、本发明另一方面提供了一种安全防护用品用免喷漆、抗刮擦的复合材料的制备方法，所述制备方法包括以下步骤：

4、s1、将质量百分数为75～84％的高结晶聚丙烯、10～15％的橡胶粉末、5～10％的增强纤维和1～2％的添加剂混合后加热熔融，即得到改性高结晶聚丙烯；

5、s2、将质量百分数40～80％聚丙烯、5～30％增韧剂、10～25％活性填料、0.2～1％润滑剂、0.2～2％抗刮擦剂、0.2～1％抗氧剂和0.5～5％色母粒放入高速混料机中混合均匀，得到混合料；

6、s3、将s2中的混合料加入双螺杆挤出机中挤出、造粒，即得到安全帽用免喷漆、抗刮擦的复合材料。

7、本发明又一方面提供了一种如上述安全防护用品用免喷漆、抗刮擦的复合材料，或上述的制备方法制得的免喷漆、抗刮擦的复合材料在安全防护用品制备工艺中的应用。

8、本发明的有益效果包括以下内容中的至少一项：

9、1、本发明提供的安全防护用品用免喷漆、抗刮擦的复合材料通过添加改性高结晶聚丙烯，能够改善复合材料整体的低温韧性、耐冲击性、强度、模量及耐刮擦性，在制备改性高结晶聚丙烯的过程中加入偏二氧杂环己烷，能够改善增强纤维在高结晶聚丙烯中的润湿性和分散性，还能够提高橡胶粉末与高结晶聚丙烯的界面结合力。

10、2、添加活性填料来提高复合材料表面的光泽度，同时活性填料在改性高结晶聚丙烯中起到增强的作用，而复合材料的韧性不会出现下降趋势，复合材料的刚度和耐热性得到一定的提高。

11、3、本发明提供的安全防护用品用免喷漆、抗刮擦的复合材料通过添加抗刮擦剂和润滑剂能够显著降低复合材料的表面摩擦系数，从而改善复合材料的抗刮擦性，两者复配分别起到内润滑和外润滑的作用，抗刮擦效果持续时间长。

12、4、本发明的制备方法采用批量化原材料、工业化设备，通用化强，易于规模化生产，具有很好的工业化应用前景。

13、5、本发明制备安全防护用品的抗冲击能力符合国家标准，可以在安全防护用品行业内推广使用。

技术特征：

1.一种安全防护用品用免喷漆、抗刮擦的复合材料，其特征在于，所述复合材料包括以下质量百分数的组分：改性高结晶聚丙烯40～80％、增韧剂5～30％、活性填料10～25％、润滑剂0.2～1％、抗刮擦剂0.2～2％、抗氧剂0.2～1％、色母粒0.5～5％。

2.根据权利要求1所述的复合材料，其特征在于，所述改性高结晶聚丙烯的制备方法为：将质量百分数为75～84％的高结晶聚丙烯、10～15％的橡胶粉末、5～10％的增强纤维和1～2％的添加剂混合后加热熔融，退火后即得到改性高结晶聚丙烯。

3.根据权利要求2所述的复合材料，其特征在于，所述橡胶粉末为丁基橡胶粉末、氯丁橡胶粉末、乙烯-丙烯-二烯橡胶粉末中的任意一种或几种；所述增强纤维为玻璃纤维、碳纤维、聚酰胺纤维中的任意一种或几种；所述添加剂为偏二氧杂环己烷。

4.根据权利要求1所述的复合材料，其特征在于，所述增韧剂包括乙烯-辛烯弹性体、乙烯-丁烯弹性体、三嵌共聚物中的任意一种或几种；所述活性填料包括超细硫酸钡、纳米碳酸钙和超细滑石粉中的任意一种或几种。

5.根据权利要求1所述的复合材料，其特征在于，所述润滑剂为硬脂酸钙、光亮分散润滑剂和乙烯基双硬脂酰胺中的任意一种或几种。

6.根据权利要求1所述的复合材料，其特征在于，所述抗刮擦剂为油酸酰胺、芥酸酰胺和硅酮母粒中的任意一种或几种。

7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述抗氧剂包括1076、1010、168和dstdp中的任意一种或几种；所述色母粒为卡博特黑色母un2014。

8.一种如权利要求1～7任意一项所述的安全防护用品用免喷漆、抗刮擦的复合材料的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括以下步骤：

9.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于，所述步骤s1中加热熔融的温度为220～240℃；所述步骤s2中高速混合机的的温度为80～100℃，转速为1700～1900r/min，混合时间为1～3min；所述步骤s3中双螺杆挤出机的挤出温度为200～230℃。

10.一种如权利要求1～7中任意一项所述的安全防护用品用免喷漆、抗刮擦的复合材料，或如权利要求8～9中任意一项所述的制备方法制得的免喷漆、抗刮擦的复合材料在安全防护用品制备工艺中的应用。

技术总结
本发明公开了一种安全防护用品用免喷漆、抗刮擦的复合材料及其制备方法，属于复合材料技术领域。所述复合材料包括以下质量百分数的组分：改性高结晶聚丙烯40～80％、增韧剂5～30％、活性填料10～25％、润滑剂0.2～1％、抗刮擦剂0.2～2％、抗氧剂0.2～1％、色母粒0.5～5％。本申请的具有高光泽、免喷漆以及抗刮擦等特点，省去安全防护用品喷漆工序，提高生产效率，降低成本，同时更加安全，减少污染。

技术研发人员：王乐阳,马学彬,李天津,张帅,郭金利
受保护的技术使用者：山东祥龙新材料股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/14