[发明专利]一种聚丙烯复合材料及其制备方法和应用

说明书

本发明公开了一种聚丙烯复合材料及其制备方法和应用，所述的聚丙烯复合材料，按重量份数计，包括组分：聚丙烯树脂10~50份；聚甲醛树脂10~40份；三氟甲基磺酸三甲基硅酯1~3份；淀粉5~15份；云母10~20份；微珠20~30份。本发明通过选用聚丙烯树脂和聚甲醛树脂共混形成合金，两相的不相容性使材料在内在结构上出现相分离，同时加入淀粉、云母和微珠，形成多相结构，使材料的相结构上更分散，增加了材料中的微观缺陷，从而大幅度降低了材料的断裂伸长率和挠度，显著提高材料的脆性，进一步拓宽了聚丙烯复合材料的应用，能够满足在一些对材料脆性要求高的特殊场合的使用。

技术领域

本发明涉及高分子材料技术领域，具体涉及一种聚丙烯复合材料及其制备方法和应用。

背景技术

咽拭子或鼻拭子采样是目前我国针对新冠病毒核酸检测的主要采样方法。为保证检测结果的准确性，对于采样拭子材质有一定的要求，不能使用可能含有灭活某些病毒或抑制PCR检测等影响后续检测的物质的材料，如海藻酸钙拭子或木棒拭子等。目前推荐使用的有聚丙烯材料。

在采样过程中，采样后需要将拭子柄折断后再收集拭子头。目前的新冠疫情形势下，咽拭子或鼻拭子采样批量极大，对于速度的要求很高，这就要求拭子柄具有较好的脆性，易于折断。然而现有产品的拭子柄韧性较高，一般需要反复几次才能折断，增加了劳动强度，严重影响了采样效率。

在聚丙烯的合成及改性领域中，一直将材料的韧性做为重要标准，现有技术中对于提高材料脆性（降低断裂伸长率）的研究相对较少。一般情况下，聚丙烯在Tg以下时，通过提高结晶度可以提高脆性；然而目前的以高结晶材料为主要特点的聚丙烯，其断裂伸长率也在15%以上，无法满足在某些特殊场合的使用。现有技术中也有采用降解法来提高材料的脆性，即通过将PP分子链条打断，使流动性大幅度提升，从而降低断裂伸长率，如熔喷料PP的MFR为1200g/10min以上，流动性极好，断裂伸长率可以降到8%~10%，但其仍然达不到理想的使用要求，且该方法存在无法规模化地注塑或挤出的问题。因此，本发明主要研究如何降低聚丙烯材料的断裂伸长率，制得具有高脆性的聚丙烯材料，能够满足在一些对材料脆性要求高的特殊场合的使用。

发明内容

为了克服上述现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种聚丙烯复合材料，具有较低的断裂伸长率和挠度，体现出高脆性的特征。

本发明的另一目的在于提供上述聚丙烯复合材料的制备方法。

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种聚丙烯复合材料，按重量份数计，包括以下组分：

聚丙烯树脂 10~50份；

聚甲醛树脂 10~40份；

三氟甲基磺酸三甲基硅酯 1~3份；

淀粉 5~15份；

云母 10~20份；

微珠 20~30份。

聚甲醛具有高结晶性，将其与聚丙烯共混形成合金，由于两相的不相容性出现相分离，从而大幅度降低材料的断裂伸长率和挠度，使材料体现出高脆性的特征；同时不影响其加工性能，采用注塑或挤出的加工方式均可。

所述聚丙烯树脂优选在230℃、2.16kg条件下的熔体流动速率为0.5~100g/10min的聚丙烯；选用熔体流动速率较高的聚丙烯，可以降低材料的韧性，使材料变脆，但熔体流动速率过高，在注塑过程容易出现飞边、溢胶等问题。更优选的，所述的聚丙烯树脂在230℃、2.16kg条件下的熔体流动速率为15~60g/10min。