[发明专利]一种耐磨改性石墨聚丙烯材料及其制备方法

说明书

技术领域

该发明涉及一种耐磨改性石墨聚丙烯材料及其制备方法。

背景技术

聚丙烯由丙烯聚合成的一种热塑性树脂。通常为半透明无色固体，具有无臭无毒、结构规整、耐热、耐腐蚀、密度小，主要应用于餐具、薄膜、包装等领域。

目前，聚丙烯材料在耐磨性和力学性能需要进一步提升。该发明采用聚丙烯、铜负载改性石墨、多孔三氧化钼、层状硅酸盐、聚合硫酸铝制备了耐磨改性石墨聚丙烯材料，通过挤出、注塑、模压、吹塑等工艺制备成各种塑料制品，该方法制备的耐磨改性石墨聚丙烯材料具有优异的耐磨性和力学性能。

发明内容

该发明的目的在于提供一种耐磨改性石墨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耐磨性和力学性能。

为了实现上述目的，该发明的技术方案如下。

一种耐磨改性石墨聚丙烯材料及其制备方法，具体包括以下步骤：(1)、将氧化钼、尿素、氨水、水、聚乙烯醇1000和异丙醇按照质量份数比为50：125～135：40～60：120～150：2～5：18～25加入到反应器中，搅拌速度为100～130r/min，维持体系温度50～60 ℃条件下反应1～3h，经70℃、-0.06MPa减压蒸馏0.5h，产物经200℃焙烧2h，300℃焙烧2h，400℃焙烧2h，500℃焙烧2h，600℃焙烧2h，研磨，得到多孔三氧化钼；(2)、将石墨、氯磺酸和氢氟酸按照质量份数比30：10～18：27～40加入到反应器中，搅拌速度为100～130r/min，维持体系温度90～100 ℃条件下反应0.5h，产物经过滤，500mL水洗涤3次，500mL乙醇洗涤3次，60℃、-0.06MPa真空干燥0.5h，称取25～35份二羟基聚二甲基硅氧烷、12～25份二苯基甲烷二异氰酸酯、50～70份丁酮、0.2～2份二丁基锡二月桂酸酯加入到反应器中，维持体系温度70～90 ℃条件下反应1h，得到改性石墨；(3)、将改性石墨、镁粉、醋酸铜、水、异丙醇和聚乙二醇1000按照质量份数比100：1～3：10～20：100～120：20～30：1～4加入到反应器中，搅拌速度为120～150r/min，维持体系温度30～35 ℃条件下反应0.3h，即得到铜负载改性石墨；(4)、将聚丙烯、铜负载改性石墨、多孔三氧化钼、层状硅酸盐、聚合硫酸铝、二亚磷酸季戊四醇酯二异葵酯、硬脂酸锌按照质量份数比100：34～46：12～18：10～15：12～17：3～8：4～9加入到开炼机中，用开炼机在温度190～210℃混合反应0.1～0.6h，用挤出机在温度195～225℃挤出造粒，即得到耐磨改性石墨聚丙烯材料。

该发明所述的耐磨改性石墨聚丙烯材料的制备方法，包括下列步骤：

(1)、将氧化钼、尿素、氨水、水、聚乙烯醇1000和异丙醇按照质量份数比为50：125～135：40～60：120～150：2～5：18～25加入到反应器中，搅拌速度为100～130r/min，维持体系温度50～60 ℃条件下反应1～3h，经70℃、-0.06MPa减压蒸馏0.5h，产物经200℃焙烧2h，300℃焙烧2h，400℃焙烧2h，500℃焙烧2h，600℃焙烧2h，研磨，得到多孔三氧化钼；所述的氨水的目的为了将氧化钼溶解；所述的尿素的目的为了与钼酸形成钼酸盐。

(2)、将石墨、氯磺酸和氢氟酸按照质量份数比30：10～18：27～40加入到反应器中，搅拌速度为100～130r/min，维持体系温度90～100 ℃条件下反应0.5h，产物经过滤，500mL水洗涤3次，500mL乙醇洗涤3次，60℃、-0.06MPa真空干燥0.5h，称取25～35份二羟基聚二甲基硅氧烷、12～25份二苯基甲烷二异氰酸酯、50～70份丁酮、0.2～2份二丁基锡二月桂酸酯加入到反应器中，维持体系温度70～90 ℃条件下反应1h，得到改性石墨；所述的氯磺酸和氢氟酸的目的为了将石墨溶胀，提高石墨层间间距。

(3)、将改性石墨、镁粉、醋酸铜、水、异丙醇和聚乙二醇1000按照质量份数比100：1～3：10～20：100～120：20～30：1～4加入到反应器中，搅拌速度为120～150r/min，维持体系温度30～35 ℃条件下反应0.3h，即得到铜负载改性石墨；所述的镁粉的目的为了将铜离子还原为单质铜。