[发明专利]PP/PVDF合金材料及其制备方法

说明书

本发明提供了一种PP/PVDF合金材料，按质量分数计，包括以下原料：聚丙烯树脂67～95％、聚偏氟乙烯树脂3～20％、硫酸钡8‑17％、油类助剂2～10％、抗氧剂0.1～0.6％和润滑剂0.3‑0.7％，上述组分协同配合，能够在保证材料力学性能的前提下，该材料同时具有高油、水接触角和很低的油、水滚动角，从何具有防油污、易清洁、疏水疏油的特点，使得该材料表面的水与油污易于从材料表面滑落，从而使得使用该材料的制件在厨房环境中具有抗油污、保持清洁的能力，且易于清洗。

技术领域

本发明涉及合金材料领域，具体涉及一种PP/PVDF合金材料及其制备方法。

背景技术

聚丙烯(PP)具有无毒、低气味、成本低、耐化学腐蚀、机械性能好等优点在家电、卫浴、电子等领域具有非常广泛的应用。例如在电压力锅外壳、电饭煲外壳等都用到聚丙烯改性材料。但是，由于处于厨房环境中，聚丙烯做的厨房电器不可避免会有水或油粘在材料表面，长时间的放置会导致材料表面污渍严重，大大降低了消费者的使用体验。因此，提高聚丙烯材料的疏水和疏油性能，在厨电领域具有重要的实用意义。

在物理化学领域，衡量材料疏水和疏油性能的指标主要是通过接触角和滚动角来表征。对于水的接触角，以90°作为疏水和亲水的划分界限，接触角越大，疏水性能越好。当水的接触角大于150°时，即具备了超疏水性。油的接触角也与其类似。滚动角也同样是衡量材料疏水性的重要的参数，滚动角是指液滴在倾斜表面上刚好发生滚动时，倾斜表面与水平面所形成的临界角度。对于一个材料而言，某种液体的接触角越大，滚动角越小，则其对该液体的疏离能力越强。同理，对于聚丙烯而言，若想获得防油污易清洁能力，应增大其表面的接触角，降低滚动角。决定表面疏水疏油性能的主要由两个因素所决定：第一个是低表面自由能，只有低表面自由能所构成的材料才能够同时满足水和油的接触角均提高；第二个是表面的微纳结构，只有构筑合适的表面微纳结构才能够保证对水和油的滚动角降低。

现有相关专利报道中以制备PP疏水材料应用居多，疏油或抗油污PP材料相对较少。一般来说，其方法大致可以分为表面处理改性和低表面活性能改性两种方式。其中，中国专利201110115034.1即通过表面打磨及一些的后处理工序对PP片材进行处理，获得具有超疏水表面的聚丙烯片材。中国专利2016109310762.0以等规聚丙烯-b-聚乙二醇两嵌段物为表面改性剂，在聚丙烯薄膜表面构筑微纳结构，从而获得超疏水聚丙烯材料。表面处理改性一方面会导致材料的外观变差，难以满足在厨电领域高光外观的要求；另一方面，表面处理所获得的结构在使用过程中往往较易被外力所破坏，从而失去原有的疏水能力。

现阶段，多数关于低表面活性能改善疏水或抗油污的报道，都是基于有机硅氧烷或含氟助剂改性。中国专利201510437696.9报道了用疏水助剂所制备的高疏水改性PP材料及其制备方法和一种洗碗机。其中所使用的疏水助剂为有机硅氧烷或改性有机硅氧烷；中国专利201611217108.1和201710433892.8均报道了一种具有疏水表面的聚丙烯，其中前者使用了全氟烷烃或含氟有机硅中的至少一种，后者使用了聚四氟乙烯微粉作为含氟助剂。上述专利在加入低表面活性能物质后，水的接触角都有一定程度的上升。专利201510129942.4和201710400830.7分别用氟化物和含氟聚甲基丙烯酸甲酯母粒改性获得抗油污的聚丙烯。文献Advanced Materials,2002,14,1857-1860指出，在构筑液体疏离结构的过程中，液体接触角的增大有可能反而会使液滴附着于材料表面不易脱离。

此外，中国专利201710627573.0中涉及PVDF/PP合金材料，但是其通过制备PVDF/PP合金材料，提高聚丙烯材料的冲击性能，同时保持材料的透明度，刚性和耐热性，主要应用于耐热透明抗冲材料领域，未对其表面性能进行改进。

因此，有必要提供一种表面性能更加合理的、防油污易清洁效果更佳的材料。

发明内容