本发明涉及复合材料，具体涉及一种改善树脂亲水性的复合材料，更具体的涉及一种高亲水性的复合塑料材料及其制备方法。
背景技术：
1、复合塑料材料由于其力学性能优越、质量轻、易加工成型、成本低等特点，广泛应用于汽车，航空，轮船，建筑，电子电器等领域。但塑料材料由于化学结构的原因，表面能较低，导致亲水性能差，也很大程度地限制了塑料材料在一些对亲水要求较高的领域的应用。如纺织行业中，若材料的亲水性较高，则不易产生静电，可以提高材料的体感。
2、中国专利文献cn114381066a中公开了一种超亲水聚丙烯复合材料及其制备方法，超亲水聚丙烯复合材料由以下成分按如下重量分数组成24～60％的聚丙烯、10～20％的热塑性聚氨酯橡胶、10～15％的玉米淀粉10～15％的氢氧化铝、5～10％的马来酸酐接枝聚丙烯、3～10％的亲水剂和1～3％的分散剂。该文献中采用的原料为聚丙烯材料，以及解决聚丙烯材料的亲水性能，该改变材料亲水性的方法广泛适用性较差。中国专利文献cn107174978a中公开了一种亲水性聚偏氟乙烯复合材料，通过两亲性共聚物与聚偏氟乙烯在溶剂中共混的方式对聚偏氟乙烯进行改性，但该亲水改性的效果较差，经亲水改性后的复合材料的接触角仍在45°以上。
3、因此，如何提供一种适用性强、亲水效果好的复合材料是本领域技术人员亟需解决的问题。
技术实现思路
1、针对现有技术的缺陷，本发明的目的是提供一种高亲水的改性塑料材料及其制备方法，以解决上述背景技术中存在的问题。
2、本发明的第一个方面提供了一种高亲水性复合塑料材料，按重量份计包括以下组分：高分子聚合物47.5~86.2份、超支化超分子亲水剂10~30份、普通亲水剂0~6份、相容剂2~8份、增韧剂5~10份、抗氧剂0.2~1份、抗静电剂1~3份、润滑剂0.1~0.5份，所述超支化超分子亲水剂是由丙三醇丙烯酰胺、端氨基聚合物、长链脂肪胺之间反应制备得到的。
3、作为一种优选的技术方案，所述超支化超分子亲水剂的制备方法，至少包括以下步骤：
4、步骤一：将丙三醇丙烯酰胺、端氨基聚合物，按照1:1的摩尔比，分别称量好；
5、步骤二：将步骤一中称量好的丙三醇丙烯酰胺、端氨基聚合物添加到50~80℃的极性溶剂中，边添加边搅拌，搅拌转速在100~300r/min，搅拌时间在20~40min，使其溶解，所述极性溶剂选自甲醇、乙醇、水中的一种或多种组合；
6、步骤三：称量一元长链脂肪胺，所述一元长链脂肪胺与丙三醇丙烯酰胺之间的摩尔比为1:2，将称量好的一元长链脂肪胺加入至步骤二中的混合物中，并于50~85℃下反应20~30min，反应期间搅拌转速在200~500r/min，反应结束后，即得到超支化超分子亲水剂。
7、作为一种优选的技术方案，所述丙三醇丙烯酰胺的制备方法，至少包括以下步骤：
8、s1：丙三醇加热到200~250℃；
9、s2：在丙三醇中缓慢加入丙烯酰胺，所述丙三醇与丙烯酰胺的摩尔比为1:3，并在搅拌速度为200~500r/min的转速下进行搅拌；
10、s3：充分反应后，得到丙三醇丙烯酰胺，水洗洗去未反应的丙三醇，真空充分干燥，即得到纯化后的丙三醇丙烯酰胺。
11、作为一种优选的技术方案，所述普通亲水剂为聚乙烯醇、偶氮二甲基二硅烷、十二烷基磺酸钠中的一种或多种组合。
12、作为一种优选的技术方案，所述高分子聚合物为聚丙烯（pp）、聚酰胺（pa）、聚对苯二甲酸丁二醇酯（pbt）、聚对苯二甲酸乙二醇酯（pet）、聚苯硫醚（pps）中的一种或多种组合，所述相容剂为马来酸酐接枝聚丙烯或硅烷偶联剂中的至少一种。
13、作为一种优选的技术方案，所述增韧剂为三元乙丙橡胶（epdm）、乙烯-1-辛烯或丁烯的共聚物（poe）、马来酸酐（mah）接枝乙烯-1-辛烯或丁烯的共聚物（poe~g~mah）、马来酸酐接枝三元乙丙橡胶（epdm~g~mah）中的一种或多种组合。
14、作为一种优选的技术方案，所述抗氧剂为2，6二叔丁基对甲酚、β-（3，5二叔丁基-4-羟基苯基）丙酸十八醇酯、1，1，3三（2-甲基-4羟基~5叔丁基苯基）丁烷、1，1，3三（2-甲基-4-羟基-5-叔丁基苯基）丁烷、1，3，5三甲基2，4，6三（3，5二叔丁基-4羟基苄基）苯、三（壬基代苯基）亚磷酸酯、三（2，4-二叔丁基苯基）亚磷酸酯、二亚磷酸双十八酯季戊四醇酯、硫代二丙酸二月桂酸酯中的一种或多种组合。
15、作为一种优选的技术方案，所述抗静电剂为单硬脂酸甘油酯、乙氧基胺、n,n-二羟乙基十八胺、聚醚受阻嵌段共聚物、聚醚嵌段酰胺型一种或多种组合。
16、作为一种优选的技术方案，所述润滑剂为芥酸酰胺、油酸酰胺中的至少一种。
17、本发明的第二个方面提供了一种所述高亲水性的复合材料的制备方法，至少包括以下步骤：
18、步骤一：称量：按照重量份数配比称取高分子聚合物、超支化超分子、普通亲水剂、相容剂、增韧剂、抗氧剂、抗静电剂、润滑剂，备用；
19、步骤二：混合：先将高分子聚合物、超支化超分子亲水剂、普通亲水剂、相容剂、增韧剂、抗氧剂、抗静电剂、润滑剂混合均匀，得混合物；再将混合物挤出造粒获得高亲水性的复合材料，所述造粒是通过双螺杆挤出机造粒，且双螺杆挤出机各区段温度在170~250℃，螺杆转速在180~500rpm/min。
20、有益效果
21、（1）本发明中的高亲水性的复合材料，通过超支化超分子亲水剂，能够大幅度地降低聚合物的水接触角，从而有效地改善高亲水复合材料的亲水性能，解决了现有技术中聚合物亲水能力差的问题。
22、（2）本发明中纤维复合材料的基体由于超支化超分子亲水剂的存在，材料的韧性被破坏，发明人通过添加增韧剂，提高了材料的韧性，拓宽材料在低温下的使用范围，发明人通过添加抗静电剂可以使超支化超分子亲水剂的吸水性更佳，起到一加一大于二的叠加共振效果。
23、（3）发明人通过添加相容剂，改善了基体与亲水剂的相容性从而提高材料的力学性能。发明人通过添加抗氧剂，有效提高材料的耐热性能，防止材料变色和降解，解决材料长期使用过程中老化的问题。
24、（4）发明人通过使用具有超支化超分子结构的亲水剂，提高了亲水基团的密度，进而极大地提高了材料的亲水性，能够在有限的添加量下，达到较高的亲水性。超支化超分子采用的是丙三醇丙烯酸胺、端氨基聚合物、一元长链脂肪胺反应制备得到的聚合物，具有超支化超分子结构，存在大量的亲水基团，能够建立起超高密度的亲水网络结构，极大地提高了塑料材料的亲水性。
1.一种高亲水性的复合塑料材料，其特征在于，按重量份计包括以下组分：高分子聚合物47.5~86.2份、超支化超分子亲水剂10~30份、普通亲水剂0~6份、相容剂2~8份、增韧剂5~10份、抗氧剂0.2~1份、抗静电剂1~3份、润滑剂0.1~0.5份，所述超支化超分子亲水剂是由丙三醇丙烯酰胺、端氨基聚合物、长链脂肪胺之间反应制备得到的。
2.根据权利要求1所述的高亲水性的复合塑料材料，其特征在于，所述超支化超分子亲水剂的制备方法，至少包括以下步骤：
3.根据权利要求2所述的高亲水性的复合塑料材料，其特征在于，所述丙三醇丙烯酰胺的制备方法，至少包括以下步骤：
4.根据权利要求1所述的高亲水性的复合塑料材料，其特征在于，所述普通亲水剂为聚乙烯醇、偶氮二甲基二硅烷、十二烷基磺酸钠中的一种或多种组合。
5.根据权利要求1所述的高亲水性的复合塑料材料，其特征在于，所述高分子聚合物为聚丙烯、聚酰胺、聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚苯硫醚中的一种或多种组合，所述相容剂为马来酸酐接枝聚丙烯或硅烷偶联剂中的至少一种。
6.根据权利要求1所述的高亲水性的复合塑料材料，其特征在于，所述增韧剂为三元乙丙橡胶、乙烯-1-辛烯或丁烯的共聚物、马来酸酐接枝乙烯-1-辛烯或丁烯的共聚物、马来酸酐接枝三元乙丙橡胶中的一种或多种组合。
7.根据权利要求1所述的高亲水性的复合塑料材料，其特征在于，所述抗氧剂为2，6二叔丁基对甲酚、β-（3，5二叔丁基-4-羟基苯基）丙酸十八醇酯、1，1，3三（2-甲基-4羟基~5叔丁基苯基）丁烷、1，1，3三（2-甲基-4-羟基-5-叔丁基苯基）丁烷、1，3，5三甲基2，4，6三（3，5二叔丁基-4羟基苄基）苯、三（壬基代苯基）亚磷酸酯、三（2，4-二叔丁基苯基）亚磷酸酯、二亚磷酸双十八酯季戊四醇酯、硫代二丙酸二月桂酸酯中的一种或多种组合。
8.根据权利要求1所述的高亲水性的复合塑料材料，其特征在于，所述抗静电剂为单硬脂酸甘油酯、乙氧基胺、n,n-二羟乙基十八胺、聚醚受阻嵌段共聚物、聚醚嵌段酰胺型一种或多种组合。
9.根据权利要求1所述的高亲水性的复合塑料材料，其特征在于，所述润滑剂为芥酸酰胺、油酸酰胺中至少一种。
10.一种如权利要求1~9任一项所述高亲水性的复合塑料材料的制备方法，其特征在于，至少包括以下步骤：
