阅读说明：本技术 季铵盐改性碳纳米管、制备方法和一种低密度、低翘曲的软触感聚丙烯改性材料及制备方法 (Quaternary ammonium salt modified carbon nanotube, preparation method thereof, low-density and low-warpage soft-touch polypropylene modified material and preparation method thereof ) 是由 颜晓捷 王绍杰 于 2019-11-01 设计创作，主要内容包括：本发明涉及季铵盐改性碳纳米管、制备方法和一种低密度、低翘曲的软触感聚丙烯改性材料及制备方法。在碳纳米管表面同时接枝N-单/双烷基链,与热塑性弹性体共同用于制备聚丙烯改性材料,降低密度的同时能够消除翘曲,并兼具良好的力学性能。由于季铵盐改性碳纳米管表面接枝的N-烷基链具有内润滑和促进聚丙烯和碳纳米管的结合力的作用,注塑过程中熔体带动改性碳纳米管在膜腔中均匀流动,减少制件的翘曲,适于工业化生产。(The invention relates to a quaternary ammonium salt modified carbon nanotube, a preparation method thereof, a low-density and low-warpage soft-touch polypropylene modified material and a preparation method thereof. N-mono/double alkyl chains are simultaneously grafted on the surface of the carbon nano tube, and the N-mono/double alkyl chains and the thermoplastic elastomer are jointly used for preparing the polypropylene modified material, so that the density is reduced, the warping can be eliminated, and the carbon nano tube has good mechanical properties. Because the N-alkyl chain grafted on the surface of the quaternary ammonium salt modified carbon nano tube has the functions of internal lubrication and promotion of the binding force of polypropylene and the carbon nano tube, the melt drives the modified carbon nano tube to uniformly flow in the film cavity in the injection molding process, the warping of a workpiece is reduced, and the method is suitable for industrial production.)

季铵盐改性碳纳米管、制备方法和一种低密度、低翘曲的软触 感聚丙烯改性材料及制备方法

技术领域

本发明涉及一种季铵盐改性碳纳米管及制备方法，还涉及一种低密度、低翘曲的软触感聚丙烯改性材料及其制备方法，广泛应用于汽车、家电和电子电器领域。

背景技术

目前汽车内饰重点发展方向之一是舒适的柔和感，柔和感分为视觉触感和手触感，视觉触感主要体现在汽车内饰有较低光泽度，驾乘人员在车内时缓解眼部疲劳，改善驾乘体验；手触感是皮肤触摸仪表板、门板等内饰零部件表面时感觉到良好的亲和度，使人身心舒畅。

聚丙烯改性材料注塑而成的汽车内饰材料表面硬度和光泽度较高，给人很强的塑料感。在骨架上附一层软质蒙皮是目前实现内饰零部件柔和感的传统途径，但是传统蒙皮工艺复杂、环境污染严重以及成本高昂决定了只能适用于中高端乘用车。

为了制备一种低成本软触感聚丙烯改性材料，专利CN20140667370通过聚丙烯、乙烯和丙烯共聚物、玻璃纤维等共混制备了一种力学性能高、冲击性能强、低气味的软触感聚丙烯改性材料，虽然通过该方法制备的改性聚丙烯材料的触感有了很大的改善，但是通过该方法制备的聚丙烯改性材料在注塑成型时容易翘曲变形，影响整车装配。专利CN201710370631.6通过聚丙烯、弹性体、玻璃纤维、无机填料和绒毛粉共混挤出制备了一种低翘曲的软触感聚丙烯改性材料，但是改性聚丙烯材料中含有玻璃纤维，在注塑成零部件表面容易出现浮纤，对驾乘人员的皮肤造成伤害；而且大量的玻璃纤维和无机填料会增加聚丙烯改性材料的密度，进而增加零部件的重量。

随着汽车轻量化的发展趋势和环保的要求，亟需开发一种低密度、低翘曲的软触感聚丙烯改性材料。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术的不足，提供一种季铵盐改性碳纳米管和制备方法，以及一种低密度、低翘曲的软触感聚丙烯改性材料，在碳纳米管表面同时接枝N-单/双烷基链，与热塑性弹性体共同用于制备聚丙烯改性材料，降低密度的同时能够消除翘曲，并兼具良好的力学性能。

本发明还提供了一种低密度、低翘曲的软触感聚丙烯的制备方法，以聚丙烯树脂为基体、以季铵盐改性碳纳米管为骨架、以弹性体作为软触相，从而制备一种低密度、低翘曲的软触感聚丙烯改性材料。该方法能耗低、工艺简单，无需对现有设备进行改造就可以大规模生产。

本发明是通过以下技术方案实现的：

本发明提供一种季铵盐改性碳纳米管的制备方法，步骤包括：

(1)将碳纳米管加入到硝酸/双氧水混和溶液中，超声搅拌60-120min，在80-140℃下回流反应1-3h，过滤，水洗，干燥，得到含环氧基和羧基的碳纳米管；

(2)将步骤(1)制备的含环氧基和羧基的碳纳米管分散到水中，在40-90℃超声搅拌30-80min，然后加入季铵盐，季铵盐与碳纳米管质量比为1:100-100:1，优选1:2-1:25，在40-90℃继续搅拌30-60min，经过滤，水洗，干燥，得到季铵盐改性碳纳米管。

步骤(1)中，所述的碳纳米管选自单壁碳纳米管、多壁碳纳米管中的一种或两种混合，其制备方法不作特别限定，可选自包括电弧放电法、激光烧蚀法、化学气相沉积法、固相热解法、离子和激光溅射法、聚合反应法、催化裂解法中的一种或几种。

优选地，所述碳纳米管的外直径0.6-80nm，优选2-20nm。

优选地，所述碳纳米管的碳含量80-100wt％，优选90-100wt％。

步骤(1)中，所述硝酸/双氧水混和溶液中，采用的硝酸浓度为60-80wt％，采用的双氧水浓度为30-50wt％；进一步优选地，所述硝酸/双氧水混和溶液中，硝酸与双氧水的体积比为1:20-20:1，优选为1:4-4:1，最优选为1:3。

步骤(1)中，所述碳纳米管加入到硝酸/双氧水混和溶液中质量比为1:100-20:100，优选2:100-10:100。

步骤(1)中，所述超声搅拌，超声频率为30-40KHZ；搅拌温度条件为常温(15-28℃)。

步骤(1)中，所述过滤，方法优选采用微孔滤膜抽滤，孔径为0.1-0.5um。

步骤(1)中，所述水洗，优选采用去离子水，水洗至PH值为6-7；水洗次数不限，优选2-8次。

步骤(1)中，所述干燥，采用真空干燥方式，温度60-100℃，时间2-8h，干燥压力优选范围为绝对压力10Pa-2000Pa。

步骤(2)中，所述碳纳米管在水中的分散浓度为0.1-20mg/ml，优选采用去离子水。

步骤(2)中，所述季铵盐为单烷基链季铵盐和双烷基链季铵盐的混合物；单烷基链季铵盐与双烷基链季铵盐摩尔比1:20-20:1，优选1:3-3:1。

所述单烷基链季铵盐选自十二烷基三甲基溴化铵、十二烷基三甲基氯化铵、十六烷基三甲基溴化铵、十六烷基三甲基氯化铵中的一种或几种；优选十六烷基三甲基溴化铵。

所述双烷基链季铵盐选自双十二烷基二甲基溴化铵、双十六烷基二甲基溴化铵中的至少一种，优选双十六烷基二甲基溴化铵。

所述季铵盐加料时优选采用季铵盐水溶液，溶解过程水温控制在40-90℃，所述季铵盐水溶液浓度0.1-0.3g/ml；所述季铵盐对加料时间无具体要求，稳定加料即可。

步骤(2)中，所述超声搅拌，超声频率为30-60KHz，优选30-40KHz。

步骤(2)中，所述过滤为真空抽滤，真空压力50-2000Pa，滤纸孔径1-10μm。

步骤(2)中，所述水洗，优选采用去离子水，水洗次数不限，优选2-5次。

步骤(2)中，所述干燥，温度为60-100℃，时间为2-6小时。

上述方法制备的季铵盐改性碳纳米管，由季铵盐引入N-(单/双)烷基链，部分季铵盐与碳纳米管表面的环氧基发生开环反应，通过共价键的方式在碳纳米管表面接枝N-烷烃链；此外，由于季铵盐和碳纳米管表面的羧基能够产生静电吸附作用，剩余的季铵盐则通过静电吸附在碳纳米管表面接枝N-烷烃链。

本发明提供一种由上述方法制备的季铵盐改性碳纳米管，其表面接枝N-烷基链，所述N-烷基链包括N-单烷基链和N-双烷基链，其中N-单烷基链是由单烷基链季铵盐引入的，N-双烷基链是由双烷基链季铵盐引入的。

本发明还提供一种低密度、低翘曲的软触感聚丙烯改性材料，采用上述季铵盐改性碳纳米管，其原料组成包括：

所述wt％以聚丙烯改性材料的总重量为基准计。

本发明聚丙烯改性材料中，添加季铵盐改性碳纳米管(微小添加量)即可大幅度增加聚丙烯改性材料的弯曲模量和拉伸强度，聚丙烯树脂添加少量的季铵盐改性碳纳米管后并不会增加密度，而且可以保持聚丙烯材料良好的流动性，消除材料翘曲问题。在制备的改性材料中，季铵盐改性碳纳米管表面接枝的N-烷基链会与聚丙烯分子链产生链缠绕，增强结合力，不仅力学性能有大幅度提高，而且有助于消除翘曲问题。其中，以共价键方式接枝的N-烷基链还可以显著增强与聚丙烯的相互作用力，以静电吸附方式接枝的N-烷基链则可以使碳纳米管具有较高的反应活性。此外，碳纳米管表面接枝的N-单烷基链能够显著增强碳纳米管在聚丙烯树脂基体中的分散性，同时接枝的N-双烷基链还能够消除PP分子链的内损耗，进一步消除注塑制件的翘曲问题。

本发明聚丙烯改性材料中，所述聚丙烯为均聚聚丙烯和高抗冲共聚聚丙烯的组合物，所述均聚聚丙烯和高抗冲共聚聚丙烯的混合比例为1:19-19:1，优选1:4-4:1。

所述均聚聚丙烯为熔融指数在230℃/2.16kg测试条件下为5-80g/10min，分子量8-15万的均聚聚丙烯；优选分子量在9-13万，等规度≥96％的均聚聚丙烯，可以使用购自聚美莱株式会社的HA5029。均聚聚丙烯是指单一丙烯单体的聚合物，均聚聚丙烯立体结构规整，结晶度高，所以选择均聚聚丙烯有利于增加聚丙烯改性材料的刚性。

所述高抗冲共聚聚丙烯为熔融指数在230℃/2.16kg测试条件下为0.3-140g/10min，乙烯单体含量5-18wt％，优选7-15wt％，丙烯单体含量85-93wt％的高抗冲共聚聚丙烯，可使用购自中石化齐鲁石化有限公司的SP179P，购自利安德巴塞尔的EP540V中的一种或几种组合物。高抗冲共聚聚丙烯是丙烯与乙烯通过分步原位聚合生成的聚丙烯共混物，高抗冲共聚聚丙烯和均聚聚丙烯组合可以产生协同作用，使聚丙烯在冷却过程中形成细小的微晶，有助于改善聚丙烯成型收缩率大的缺点；而且均聚聚丙烯和高抗冲共聚聚丙烯组合可以增加两种聚丙烯分子链缠绕点，使得聚丙烯改性材料的性能更加均衡，有利于聚丙烯材料整体性能的发挥。

本发明聚丙烯改性材料中，所述热塑性弹性体包括乙烯-丙烯共聚物、乙烯-丁烯共聚物和乙烯-辛烯共聚物中的一种或几种组合物，优选为乙烯-丙烯共聚物。优选地，所述热塑性弹性体中的乙烯单体的含量为10-30wt％，熔指在190℃/2.16kg测试条件下为0.1-40g/10min、邵氏硬度30-85A。进一步优选地，所述热塑性弹性体为乙烯含量10-15wt％、熔指1.0-25g/10min、邵氏硬度30-60A的乙烯-丙烯共聚物弹性体。乙烯-丙烯共聚物弹性体是乙烯和丙烯的共聚物，表面硬度低，具有良好的软触感，而且乙烯-丙烯共聚物中含有大量的丙烯，与聚丙烯基体具有良好的相容性，与聚丙烯结合力优良，更加有利于软触感效果的体现。

本发明聚丙烯改性材料中，所述抗氧剂包括主抗氧剂和辅抗氧剂，主抗氧剂和辅抗氧剂质量比为1：5-5：1，优选1：2-2：1。主抗氧剂为四[β-(3’,5’-二叔丁基-4’-羟苯基)丙酸]和β-(4’-羟基-3’,5’-二叔丁基苯基)丙酸十八碳醇酯中的一种或两种混合物；辅抗氧剂为亚磷酸三(2,4-二叔丁基苯基)酯、双(2,4二叔丁基苯基)季戊四醇二亚磷酸酯、硫代二丙酸二月桂酯和硫代二丙酸二硬脂醇酯中的一种或两种以上混合物。

本发明聚丙烯改性材料中，所述其他助剂为以下成分中的一种或两种以上的混合物：色粉、紫外线吸收剂、光稳定剂、耐刮擦剂、润滑剂、成核剂、抗菌剂、抗静电剂。

本发明进一步提供了上述低密度、低翘曲的软触感聚丙烯改性材料的制备方法，包括以下步骤：

1)制备季铵盐改性碳纳米管母粒：将聚丙烯、季铵盐改性碳纳米管按重量比1:3-10:1，优选1:1，混合均匀，然后于210-230℃挤出造粒，得到季铵盐改性碳纳米管母粒；

2)将聚丙烯、热塑性弹性体、季铵盐改性碳纳米管母粒、抗氧化剂、其他助剂均匀，然后于190-220℃挤出、造粒、干燥，得到低密度、低翘曲的软触感聚丙烯改性材料。

步骤1)中，所述挤出造粒，采用双螺杆挤出机，双螺杆挤出机各温区温度210-230℃。

步骤2)中，原料混合过程优选为：聚丙烯、热塑性弹性体、季铵盐改性碳纳米管母粒混合搅拌3-5min，再添加抗氧化剂、其他助剂进行后续混合，继续混合5-10min后得到混合原料；

所述挤出操作，采用双螺杆挤出机，双螺杆挤出过程中熔融段温度190-200℃，混合段温度200-210℃，挤出段温度190-200℃；造粒为2-8mm，优选2-6mm长圆柱状均匀粒料。

所述干燥操作，干燥温度70-120℃，最优选90℃；干燥时间1-5h，最优选2h。

本发明上述低密度、低翘曲的软触感聚丙烯改性材料的制备方法中，将季铵盐改性碳纳米管与聚丙烯预制为母粒，消除了碳纳米管使用过程中的粉尘污染，而且预制为母粒可使改性碳纳米管在聚丙烯基体中分散更均匀，更加有利于碳纳米管在聚丙烯树脂基体中发挥骨架的作用。

本发明所述的低密度、低翘曲的软触感聚丙烯改性材料可用于制造汽车仪表板、门板、中央通道、家电或电子电器等部件。

借由上述技术方案，本发明具有的优点和有益效果是：

(1)本发明季铵盐改性碳纳米管的制备方法，过程简单环保，不使用有机溶剂，通过本方法制备的季铵盐改性碳纳米管，在碳纳米管表面可同时接枝N-(单/双)烷基链，且接枝率高，流动性好，与聚丙烯树脂的界面结合力更强。

(2)添加本发明季铵盐改性碳纳米管可以大幅度增加聚丙烯树脂的流动性、拉伸强度、弯曲模量和抗冲击性能，与PP基体具有更强的结合力，在此基础上引入热塑性弹性体后可以更好地发挥协效作用，进一步增加聚丙烯改性材料的软触感和抗刮擦能力、降低光泽度，降低密度的同时消除翘曲，并兼具良好的力学性能。

(3)由于本发明季铵盐改性碳纳米管表面接枝的N-烷基链具有内润滑和促进PP树脂和碳纳米管的结合力的作用，注塑过程中熔体带动改性碳纳米管在膜腔中均匀流动，减少制件的翘曲，无需对现有设备进行改造即可制备低密度、低翘曲的软触感聚丙烯改性材料，适于工业化生产。使用本发明制备的聚丙烯改性材料注塑的汽车零部件比传统聚丙烯改性材料注塑的汽车零部件的重量可降低19％以上。

附图说明

图1为环氧基和羧基化碳纳米管和各类季铵盐改性碳纳米管红外谱图。

具体实施方式

对于本领域的技术人员来说，通过阅读本说明书的公开内容，本发明的特征、有益效果和优点将变得显而易见。

除非另外指明，在本文中所有配制和测试发生在23℃的环境。

无需进一步详细说明，相信本领域技术人员使用以上所述即可最大限度地使用本发明。下面的实施例目的在于进一步介绍和展示在本发明范围内的具体实施方案。因此，实施例应理解为仅用于更详细地展示本发明，而不以任何方式限制本发明的内容。

下列实施例进一步说明了本发明范围内的优选具体实施方案。这些实施例仅仅是说明性的，而不是限制本发明的范围，因为只要在不背离其实质和范围的条件下，可以对本发明进行许多变化。

性能测试方法

熔融指数测试按照ISO1133标准测试。

密度按照ISO1183标准测试。

触感按照K3A皮纹板进行触感打分，打分标准如表1所示。

表1触感等级说明

等级	说明
		1	硬塑感很强
2	硬塑感略强
		3	稍有软触感
4	良好的软触感
		5	舒适的软触感

翘曲测试按照注塑后的制件进行目视比对。

耐刮擦按照PV3952进行测试，皮纹板型号为K3A。

力学性能由本发明制备的粒料注塑后得到力学样条在标准环境(23℃，50％相对湿度)中调节24h后测得。其中拉伸样条、弯曲样条和悬臂梁缺口冲击样条尺寸要求如表2所示

表2力学样条尺寸要求

样条名称	样条尺寸(mm)
		拉伸样条	150(长)*10(宽)*4(厚)
弯曲样条	80(长)*10(宽)*4厚)
		悬臂梁缺口冲击样条	80(长)*10(宽)*4(厚)A型缺口

拉伸强度、拉伸模量和断裂伸长率按照ISO527标准执行；弯曲强度和弯曲模量按照ISO178标准执行；悬臂梁缺口冲击强度按ISO180标准执行。

聚丙烯

HA5029，聚美莱株式会社，熔指(230℃/2.16kg)60g/10min，市售。

EP540V，利安德巴塞尔，熔指(230℃/2.16kg)100g/10min，市售。

SP179P，中石化齐鲁石化有限公司，熔指(230℃/2.16kg)9g/10min，市售。

热塑性弹性体

Vistamaxx 6202，乙烯含量15wt％，熔指(190℃/2.16kg)9.1g/10min，邵氏硬度60A，埃克森美孚化工公司，市售。

碳纳米管

IM897P，中国科学院成都有限公司，直径30-80nm，比表面积80-110m²/g，多壁，碳含量98％，市售。

助剂

抗氧剂Irganox 1010，巴斯夫新材料有限公司，市售。

抗氧剂Irgafos 168，巴斯夫新材料有限公司，市售。

结合以下实施例对本发明作进一步说明。

一、实施例1-2和对比例1-3：制备季铵盐改性碳纳米管

实施例1

制备季铵盐改性碳纳米管A：

(1)将碳纳米管按照质量比5:100分散在硝酸/双氧水混合溶液(硝酸浓度为65wt％，双氧水浓度为30wt％，体积比为1∶3)，常温30-40KHz超声搅拌处理60min，在120℃下回流反应2h，将所得产物用0.3um微孔滤膜抽滤(压力50-200Pa)，并用去离子水洗涤产物3次，至PH值为6-7，再于80℃真空干燥2h，得到含环氧基和羧基的碳纳米管。

(2)将含环氧基和羧基的碳纳米管分散到去离子水中，分散浓度10mg/ml，在60℃、30KHz超声搅拌30min；将十六烷基三甲基溴化铵和双十六烷基二甲基溴化铵(摩尔比1:1)混合物按照0.1mg/mL溶解在80℃去离子水中，然后将上述溶液缓慢加入到碳纳米管分散液中，分别以季铵盐与碳纳米管计算两种溶液混合质量比为1:15，在60℃继续搅拌30min后使用孔径2μm的滤纸在真空度800-1000Pa下抽滤，并用去离子水洗涤3次，60℃干燥2h，得到季铵盐改性碳纳米管A。

含环氧基和羧基的碳纳米管和季铵盐改性碳纳米管A的红外谱图请见图1，其中2919cm^-1，2849cm^-1，1463cm^-1和1127cm^-1对应的是-CH₃，-CH₂，-C-H和C-N的吸收峰，722cm^-1对应的是-(CH₂)_n的吸收峰。说明十六烷基三甲基溴化铵和双十六烷基二甲基溴化铵顺利接枝在碳纳米管表面。

实施例2

制备季铵盐改性碳纳米管B：

(1)将碳纳米管按照质量比15:100分散在硝酸/双氧水混合溶液(硝酸浓度为65wt％，双氧水浓度为30wt％，体积比为1∶4)，常温30-40KHZ超声搅拌处理50min，在120℃下回流反应2h，将所得产物用0.5um微孔滤膜抽滤(压力200-400Pa)，并用去离子水洗涤产物5次，至PH值为6-7，再于70℃真空干燥3h，得到含环氧基和羧基的碳纳米管。

(2)将含环氧基和羧基的碳纳米管分散到去离子水中，分散浓度8mg/ml，在70℃、30KHz超声搅拌40min；将十六烷基三甲基溴化铵和双十六烷基二甲基溴化铵(摩尔比1:5)混合物按照0.1mg/mL溶解在70℃去离子水中，然后将上述溶液缓慢加入到碳纳米管分散液中，分别以季铵盐与碳纳米管计算两种溶液混合质量比为1:20，在60℃继续搅拌30min后使用孔径2μm的滤纸在真空度400-600Pa下抽滤，并用去离子水洗涤3次，70℃干燥2h，得到季铵盐改性碳纳米管B。

实施例3

制备季铵盐改性碳纳米管C:

(1)将碳纳米管按照质量比2:100分散在硝酸/双氧水混合溶液(硝酸浓度为65wt％，双氧水浓度为30wt％，体积比为1∶15)，常温30-40KHz超声搅拌处理30min，在120℃下回流反应3h，将所得产物用0.3um微孔滤膜抽滤(压力100-200Pa)，并用去离子水洗涤产物4次，至PH值为6-7，再于80℃真空干燥2h，得到含环氧基和羧基的碳纳米管。

(2)将含环氧基和羧基的碳纳米管分散到去离子水中，分散浓度6mg/ml，在60℃、40KHz超声搅拌30min；将十六烷基三甲基溴化铵和双十六烷基二甲基溴化铵(摩尔比5:1)混合物按照0.1mg/mL溶解在70℃去离子水中，然后将上述溶液缓慢加入到碳纳米管分散液中，分别以季铵盐与碳纳米管计算两种溶液混合质量比为1:5，在60℃继续搅拌30min后使用孔径2μm的滤纸在真空度400-600Pa下抽滤，并用去离子水洗涤3次，70℃干燥2h，得到季铵盐改性碳纳米管C。

对比例1

制备单烷基季铵盐改性碳纳米管D：与实施例1不同之处在于，将十六烷基三甲基溴化铵和双十六烷基二甲基溴化铵(摩尔比1:1)混合物，全部替换为同质量的十六烷基三甲基溴化铵，得到季铵盐改性碳纳米管D。红外谱图请见图1。

对比例2

制备双烷基季铵盐改性碳纳米管E：与实施例1不同之处在于，将十六烷基三甲基溴化铵和双十六烷基二甲基溴化铵(摩尔比1:1)混合物，全部替换为同质量的双十六烷基二甲基溴化铵，得到季铵盐改性碳纳米管E。红外谱图请见图1。

对比例3

制备季铵盐改性碳纳米管F：与实施例2不同之处在于，将碳纳米管与硝酸/双氧水混合溶液(硝酸浓度为65wt％，双氧水浓度为30wt％，体积比为1∶3)，由原来质量比15:100更改为0.1:100，得到季铵盐改性碳纳米管F。

对比例4

制备季铵盐改性碳纳米管G：与实施例2不同之处在于，步骤2)中，将以季铵盐与碳纳米管计算两种溶液混合质量比1:20，更改为0.1:100，得到季铵盐改性碳纳米管G。

二、实施例4-6和对比例5-10：制备低密度、低翘曲的软触感聚丙烯

实施例4-6

低密度、低翘曲的软触感聚丙烯，制备步骤为：

1)将聚丙烯树脂、季铵盐改性碳纳米管按1:1比例混合3分钟后加入到双螺杆挤出机的加料仓中，双螺杆挤出机各温区温度210-230℃，均匀挤出造粒得到季铵盐改性碳纳米管母粒。

2)按照表3的原料配比，向搅拌机中放入聚丙烯、热塑性弹性体、季铵盐改性碳纳米管母粒搅拌3-5min，再添加抗氧化剂、其他助剂进行后续混合，继续混合5-10min后得到混合原料；将混合原料加入到双螺杆挤出机主喂料仓中，保持挤出速度均匀流畅，双螺杆挤出过程中熔融段温度190-200℃，混合段温度200-210℃，挤出段温度190-200℃；再经造粒、干燥，得到低密度、低翘曲的软触感聚丙烯改性材料。

对比例5-10

软触感聚丙烯，制备步骤为：制备方法与实施例4-6不同之处在于替换掉实施例制备的季铵盐改性碳纳米管，具体原料见表3。

根据表3中实施例4-6和对比例5-10的各组分组成，按照上述制备方法制备聚丙烯改性材料并测试性能。

表3实施例4-6和对比例5-10配方表(重量份数％)

实施例4-6和对比例5-10制备的聚丙烯改性料性能如表4所示。

表4实施例4-6和对比例5-10性能对照表

实施例4和对比例5的不同之处在于实施例4的填料体系是5％碳纳米管母粒，对比例4填料体系是25％玻纤，实施例4和对比例4的拉伸强度、弯曲模量和悬臂梁缺口冲击强度接近，但是实施例4的密度比对比例5的密度低19％，熔融指数更高，实施例4具有更好的软触感和更好的耐刮擦性能，并且实施例3注塑的制件更加平整。实施例4和对比例6的不同之处在于对比例6使用的是未改性的碳纳米管，未改性的碳纳米管难以均匀分散在聚丙烯树脂基体中，且与聚丙烯的相容性很差，既不能起到增加力学性能的作用，又不能减少制件的翘曲缺陷。

N-(单/双)烷基链、N-单烷基链和N-双烷基链改性碳纳米管的红外谱图请见图1。波数2919cm^-1和2849cm^-1对应的是-CH₃和-CH₂的吸收峰，其中N-(单/双)烷基链改性碳纳米管的-CH₃和-CH₂的吸收峰强度在N-单烷基链和N-双烷基链改性碳纳米管之间。说明N-(单/双)烷基链改性碳纳米管接枝了适当量的烷基链，而N-单烷基链改性的碳纳米管接枝的烷基链较少，而N-双烷基链接枝的烷基链最多。

实施例5和对比例7的不同之处在于对比例7配方体系只使用了单烷基季铵盐改性的碳纳米管，实施例5和对比例7性能对照可知，单烷基季铵盐改性的碳纳米管对聚丙烯树脂的润滑效果有限，导致软触感聚丙烯改性材料的熔指较低，且制件翘曲较严重。实施例4和对比例8的不同之处在于对比例8只使用了双烷基季铵盐改性的碳纳米管，对比可知，双烷基季铵盐改性的碳纳米管虽然润滑效果较好，但是力学性能较差，导致聚丙烯改性材料的力学性能较差，不能起到很好的增强作用。实施例和对比例9以及对比例10的不同之处在于对比例9和对比例10使用的季铵盐改性碳纳米管改变了制备条件，表面接枝的N-烷基链较少，虽然碳纳米管与聚丙烯相容效果有所提高，但是对聚丙烯力学性能的提升及产品的翘曲情况的改善作用仍旧较差。

实施例7-10

低密度、低翘曲的软触感聚丙烯改性材料

表4实施例7-10配方(重量份数％)和性能表

以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变形或修改，这并不影响本发明的实质内容。