專利名稱：浸漬木粉填充聚丙烯復(fù)合材料及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
:本發(fā)明涉及一種木塑材料及其制備方法，特別是一種浸潰木粉填充聚丙烯復(fù)合材料及其制備方法。
背景技術(shù)：
:隨著全球經(jīng)濟(jì)發(fā)展，近20多年來塑料的用量急速上升，廢舊塑料垃圾對(duì)環(huán)境造成的污染也日益嚴(yán)重。同時(shí)森林資源被大量砍伐，已對(duì)生態(tài)環(huán)境造成極大的破壞。因此保護(hù)森林資源，保護(hù)生態(tài)環(huán)境已成為新世紀(jì)人類共同追求的目標(biāo)。木塑復(fù)合材料(WoodPlasticsComposites,簡(jiǎn)稱WPC)是用木粉、木纖維或植物纖維填充、增強(qiáng)的改性熱塑性材料，兼有木材和塑料的成本和性能的優(yōu)點(diǎn)，經(jīng)成型可得到型材、板材或其他制品，具有質(zhì)量輕，成本低，對(duì)設(shè)備磨損小，環(huán)保等優(yōu)點(diǎn)。聚丙烯(PP)具有熔點(diǎn)高、耐熱性好、密度小、力學(xué)性能優(yōu)良、化學(xué)穩(wěn)定性好、價(jià)格低等優(yōu)點(diǎn)，作為木粉復(fù)合材料的基體有很多優(yōu)勢(shì)。然而純聚丙烯木塑復(fù)合材料沖擊性能較差，目前國(guó)內(nèi)外的研究多采用添加相容劑或者彈性體的方法來改善 其沖擊性能，如在我國(guó)專利CN1821295A中就采用了加入離子聚合物(乙烯-甲基丙烯酸共聚物)作為相容劑，用量比例為混合料的5-10wt%，但是此種方法成本相對(duì)較高。我國(guó)專利CN 101070406A中就采用了加入過氧化物和多官能團(tuán)單體，但是此種方法由于加入過氧化物，對(duì)加工設(shè)備影響較大，容易腐蝕設(shè)備
發(fā)明內(nèi)容
:針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的上述不足，本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題之一是提供一種浸潰木粉填充聚丙烯復(fù)合材料。本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題之二是提供上述浸潰木粉填充聚丙烯復(fù)合材料的制備方法。本發(fā)明的技術(shù)問題，是通過下述技術(shù)方案得以實(shí)現(xiàn)的:一種浸潰木粉填充聚丙烯復(fù)合材料，由以下重量份的原料組成:70-90份聚丙烯、10-30份木粉，1-3份浸潰加工助劑。所述浸潰加工助劑，由以下重量份的原料組成:硬脂酸酰胺10-30份、MA-g-PP相容劑50-70份、3-氨基丙基三甲氧基硅烷10-30份和MA-g-PE相容劑10-30份。硬脂酸酸胺，英文名稱:Octadecanamide,CAS N0.: 124-26-5。MA-g-PP相容劑，稱為:馬來酸酐接枝聚丙烯，又稱:馬來酸酐-聚丙烯接枝共聚物。其商業(yè)牌號(hào)有:Epolene_43、Epolene G-3003、YoumexlOlO、科聚亞公司的 Polybond3200。3-氨基丙基三甲氧基硅烷，CAS No: 13822-56-5。MA-g-PE相容劑，稱為馬來酸酐-聚乙烯接枝共聚物。其商業(yè)牌號(hào)有:科聚亞公司的 Polybond 3009、Youmex CA60。將硬脂酸酰胺、MA-g-PP相容劑、3-氨基丙基三甲氧基硅烷和MA-g-PE相容劑攪拌混合均勻，即可制得該浸潰加工助劑。采用本行業(yè)通用的方法，即可制得本發(fā)明的浸潰木粉填充聚丙烯復(fù)合材料。本發(fā)明還提供了一種浸潰木粉填充聚丙烯復(fù)合材料的制備方法:(I)將硬脂酸酰胺、MA-g-PP相容劑、3-氨基丙基三甲氧基硅烷和MA_g_PE相容劑攪拌混合均勻，制得浸潰加工助劑；(2)將木粉160_220°C加熱干燥，控制干燥后的木粉含水量為0.2-0.8wt% ；(3)將浸潰加工助劑加入干燥后的木粉中，在60_90°C攪拌均勻，制得改性木粉；(4)將改性木粉與聚丙烯混合，在密煉機(jī)中共混，制得本發(fā)明的浸潰木粉填充聚丙烯復(fù)合材料。優(yōu)選的，所述木粉為松木粉、楊木粉、柳桉木粉、刺柏木粉或杉木粉。所述木粉粒徑為50-200目。所述聚丙烯熔融指數(shù)為4_18g/10min。所述步驟(4)中，將改性木粉與聚丙烯混合，170-190°C下在密煉機(jī)中共混10-20min，密煉機(jī)轉(zhuǎn)速 50_100rpm。本發(fā)明的浸潰木粉 填充聚丙烯復(fù)合材料的沖擊強(qiáng)度、拉伸強(qiáng)度和模量得到大幅度提高，能夠滿足多種場(chǎng)合的生產(chǎn)工藝和使用性能的要求。
具體實(shí)施方式
:下面實(shí)施例是對(duì)本發(fā)明的進(jìn)一步說明，而不是限制本發(fā)明的范圍。以下實(shí)施例和對(duì)比例所用聚丙烯為均聚聚丙烯，熔融指數(shù)為6g/10min(F401，揚(yáng)子石化集團(tuán))；木粉為松木粉，粒徑70-80目；MA-g_PP相容劑，科聚亞公司的Polybond 3200 ；MA-g-PE相容劑,科聚亞公司的Polybond 3009。實(shí)施例1(I)稱取硬脂酸酰胺20克、MA-g-PP相容劑60克、3_氨基丙基三甲氧基硅烷20克和MA-g-PE相容劑20克。將各原料攪拌混合均勻，即可制得該浸潰加工助劑。(2)將木粉在200°C加熱干燥，控制干燥后的木粉含水量為0.6wt%左右； (3)稱取上述浸潰加工助劑20克加入到干燥后的200克木粉中，在80°C攪拌均勻，制得改性木粉；(4)將改性木粉與800克聚丙烯混合，180°C下在Haake密煉機(jī)中共混15min，密煉機(jī)轉(zhuǎn)速80rpm，制得浸潰木粉填充聚丙烯復(fù)合材料。隨后在平板硫化儀上壓片制備標(biāo)準(zhǔn)樣條，分別按ASTMD638，ASTMD256標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試?yán)臁_擊等性能指標(biāo)。測(cè)試結(jié)果如表I所示。對(duì)比例I將80g聚丙烯與20g干燥后的松木粉(含水量0.6wt%左右)混合均勻，180°C下在Haake密煉機(jī)中共混15min,密煉機(jī)轉(zhuǎn)速80rpm,得到純浸潰木粉填充聚丙烯復(fù)合材料。隨后在平板硫化儀上壓片制備標(biāo)準(zhǔn)樣條，分別按ASTMD638，ASTMD256標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試?yán)?、沖擊等性能指標(biāo)。測(cè)試結(jié)果如表I所示。對(duì)比例2
(I)將木粉在200°C加熱干燥，控制干燥后的木粉含水量為0.6wt%左右；(2)稱取MA-g-PP相容劑20克加入到干燥后的200克木粉中，在80°C攪拌均勻，制得改性木粉；(3)將改性木粉與800克聚丙烯混合，180°C下在Haake密煉機(jī)中共混15min，密煉機(jī)轉(zhuǎn)速80rpm，制得浸潰木粉填充聚丙烯復(fù)合材料。隨后在平板硫化儀上壓片制備標(biāo)準(zhǔn)樣條，分別按ASTMD638，ASTMD256標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試?yán)?、沖擊等性能指標(biāo)。測(cè)試結(jié)果如表I所示。表I
權(quán)利要求
1.一種浸潰木粉填充聚丙烯復(fù)合材料，其特征在于，由以下重量份的原料組成:70-90份聚丙烯、10-30份木粉，1-3份浸潰加工助劑。
2.按權(quán)利要求1所述的浸潰木粉填充聚丙烯復(fù)合材料，其特征在于，所述浸潰加工助齊U，由以下重量份的原料組成:硬脂酸酰胺10-30份、MA-g-PP相容劑50-70份、3-氨基丙基三甲氧基硅烷10-30份和MA-g-PE相容劑10-30份。
3.按權(quán)利要求1或2所述的浸潰木粉填充聚丙烯復(fù)合材料，其特征在于:所述木粉為松木粉、楊木粉、柳桉木粉、刺柏木粉或杉木粉。
4.按權(quán)利要求1 或2所述的浸潰木粉填充聚丙烯復(fù)合材料，其特征在于:所述木粉粒徑為50-200目。
5.按權(quán)利要求1或2所述的浸潰木粉填充聚丙烯復(fù)合材料，其特征在于:所述聚丙烯熔融指數(shù)為4-18g/10min。
6.按權(quán)利要求2-5中任一項(xiàng)所述的浸潰木粉填充聚丙烯復(fù)合材料的制備方法，其特征在于，由下述步驟組成: (1)將硬脂酸酰胺、MA-g-PP相容劑、3-氨基丙基三甲氧基硅烷和MA-g-PE相容劑攪拌混合均勻，制得浸潰加工助劑； (2)將木粉160-220°C加熱干燥，控制干燥后的木粉含水量為0.2-0.8wt% ； (3)將浸潰加工助劑加入干燥后的木粉中，在60-90°C攪拌均勻，制得改性木粉； (4)將改性木粉與聚丙烯混合，在密煉機(jī)中共混。
7.按權(quán)利要求6所述的浸潰木粉填充聚丙烯復(fù)合材料的制備方法，其特征在于:所述步驟(4)中，將改性木粉與聚丙烯混合，170-190°C下在密煉機(jī)中共混10-20min，密煉機(jī)轉(zhuǎn)速 50_100rpm。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種浸漬木粉填充聚丙烯復(fù)合材料及其制備方法，所述浸漬木粉填充聚丙烯復(fù)合材料，由以下重量份的原料組成70-90份聚丙烯、10-30份木粉，1-3份浸漬加工助劑，所述浸漬加工助劑，由以下重量份的原料組成硬脂酸酰胺10-30份、MA-g-PP相容劑50-70份、3-氨基丙基三甲氧基硅烷10-30份和MA-g-PE相容劑10-30份。本發(fā)明的浸漬木粉填充聚丙烯復(fù)合材料的沖擊強(qiáng)度、拉伸強(qiáng)度和模量得到大幅度提高，能夠滿足多種場(chǎng)合的生產(chǎn)工藝和使用性能的要求。
文檔編號(hào)C08K5/544GK103087409SQ20121055620
公開日2013年5月8日 申請(qǐng)日期2012年12月19日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月19日
發(fā)明者黃美蓉 申請(qǐng)人:上海秋橙新材料科技有限公司