專利名稱：一種硼酸鋅包覆木粉的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種木粉預處理的方法，特別是一種硼酸鋅包覆木粉的方法。
背景技術(shù)：
木塑復合材料將高分子材料和植物纖維的優(yōu)良性能集于一身，是一種具有優(yōu)良力學性能的材料。其優(yōu)良的力學性能包括具有較高的拉伸強度、彎曲模量、壓縮強度、沖擊強度和韌性以及良好的抗蠕變和抗老化能力等。由于木塑復合材料具有比單純的木材和塑料無法比擬的諸多優(yōu)點，已受到國內(nèi)外
的廣泛關(guān)注。該材料是綠色環(huán)保材料，可以回收利用低成本的廢棄木材和塑料，用此技術(shù)生 產(chǎn)出來的木塑復合材料可取代木材使用，有力地緩解我國因森林資源貧乏而木材供應緊缺
的矛盾。木塑復合材料生產(chǎn)技術(shù)既符合國家經(jīng)濟形勢發(fā)展的需要，也符合國家的產(chǎn)業(yè)政策，
而且產(chǎn)品使用范圍廣。因此，可以相信木塑復合材料是一種極具發(fā)展前途的材料，也是一項
有生命力、有市場開發(fā)前景的創(chuàng)新技術(shù)，具有廣闊的市場前景和良好的經(jīng)濟效益和社會效.、/■
Mo當前市場上的木塑復合材料大多以聚乙烯作為基體樹脂，但是聚乙烯木塑復合材料的綜合性能明顯不如以聚丙烯為基體樹脂的木塑復合材料，由于聚丙烯加工溫度較高而木粉的耐熱性較差，木粉高于200°C時會發(fā)生焦化分解，所以國內(nèi)聚丙烯木塑復合材料產(chǎn)品較少。因此，如何提高木粉的耐熱性以滿足聚丙烯的加工條件成為聚丙烯木塑復合材料發(fā)展的瓶頸。硼酸鋅是一種價廉的多功能包覆材料，它的分子式通常為2Ζη0 · 3Β203 · 3. 5H20或2Zn0 · 3B203 · 7H20。硼酸鋅在300°C以上開始失去結(jié)晶水，起吸熱降溫的作用，使用它包覆木粉，可以有效抑制木粉的熱分解，提聞木粉的耐熱性。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種硼酸鋅包覆木粉的方法。本發(fā)明以分解溫度較高的硼酸鋅作為包覆材料，采用化學包覆法對木粉進行包覆處理，處理后的木粉相比未處理的木粉分解溫度提高了 40-60°C，提高木粉的耐熱分解性能，以使木粉具有在較高溫度下的可加工性，從而滿足聚丙烯木塑復合材料的制備條件。本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的
一種硼酸鋅包覆木粉的方法，其所述方法包括以下過程將木粉加入到溶有分散劑的溶液中，然后加入鋅的齒化物或硫酸鹽、氧化鋅和硼砂，攪拌分散，加熱后用堿液調(diào)節(jié)溶液PH為7. 0-9. 0，保溫反應，反應后冷卻，抽濾，洗滌，干燥即得到硼酸鋅包覆木粉產(chǎn)品。所述的一種硼酸鋅包覆木粉的方法，所述采用的包覆材料為硼酸鋅，囊材用量為木粉質(zhì)量的10%-50%。所述的一種硼酸鋅包覆木粉的方法，所述原料中鋅的鹵化物或硫酸鹽為氯化鋅、結(jié)晶硫酸鋅或無水硫酸鋅。
所述的一種硼酸鋅包覆木粉的方法，所述所用原料中鋅的鹵化物或硫酸鹽、氧化鋅和硼砂的摩爾比為1:0. 1-0. 5:0. 8-1. 2。所述的一種硼酸鋅包覆木粉的方法，所述所用溶劑為水或醇類溶劑，或為水與醇的相混溶劑。所述的一種硼酸鋅包覆木粉的方法，所述分散劑是0P-10、十二烷基磺酸鈉、十二烷基苯磺酸鈉、六偏磷酸鈉、聚乙烯醇、司班、吐溫中的一種或幾種，用量為木粉質(zhì)量的
O.1%-10%。所述的一種硼酸鋅包覆木粉的方法，所述堿液為氨水、5%_50%的氫氧化鈉溶液或氫氧化鉀溶液。所述的一種硼酸鋅包覆木粉的方法，所述反應溫度控制在40_90°C，反應時間為1-4小時。 所述的一種硼酸鋅包覆木粉的方法，所述耐熱木粉的干燥溫度為60-120°C。本發(fā)明的優(yōu)點與效果是
本發(fā)明以分解溫度較高的硼酸鋅作為包覆材料，采用化學包覆法對木粉進行包覆處理，處理后的木粉相比未處理的木粉分解溫度提高了 40-60°C，有效克服了木粉在高于200°C加工時的焦燒分解問題，可滿足加工溫度較高的高性能木塑復合材料的制備，并且包覆處理后的木粉還具有一定的阻燃效果，應用前景廣闊。


圖1為未進行包覆處理的木粉顆粒放大2000倍的掃描電子顯微鏡照片；
圖2為硼酸鋅包覆木粉顆粒放大2000倍的掃描電子顯微鏡照片。注本發(fā)明的圖1一圖2為產(chǎn)物狀態(tài)的分析示意照片，圖中文字或影像不清晰并不影響對本發(fā)明技術(shù)方案的理解。
具體實施例方式下面結(jié)合實施例對本發(fā)明進行詳細說明。實施例1 :
向1000L反應釜中依次加入I千克十二烷基磺酸鈉和300升水，攪拌下加入61. 6千克七水硫酸鋅，1. 4千克氧化鋅和100千克木粉，50°C下滴加247. 5千克10%的硼砂溶液，用10%氫氧化鈉溶液調(diào)節(jié)溶液pH到7. 5，55°C保溫攪拌反應3小時，降至室溫抽濾，用蒸餾水洗滌濾餅3次，105°C干燥6小時，得到121. 3千克硼酸鋅包覆木粉產(chǎn)品。經(jīng)熱失重分析，硼酸鋅包覆木粉的初始分解溫度為231. 7V。實施例2:
向1000L反應釜中依次加入O. 5千克0P-10、1. 5千克十二烷基磺酸鈉和400升水，攪拌下加入43. 95千克氯化鋅，2.1千克氧化鋅和200千克木粉，50°C下滴加371. 3千克10%的硼砂溶液，用氨水調(diào)節(jié)溶液PH到7. 5，60°C保溫攪拌反應3小時，降至室溫抽濾，用蒸餾水洗滌濾餅3次，105°C干燥6小時，得到238. 2千克硼酸鋅包覆木粉產(chǎn)品。經(jīng)熱失重分析，硼酸鋅包覆木粉的初始分解溫度為225. 1°C。實施例3 向2000L反應釜中依次加入1. 5千克六偏磷酸鈉、I千克十二烷基磺酸鈉和800升水，攪拌下加入185千克七水硫酸鋅，4. 2千克氧化鋅和300千克木粉，50°C下滴加742. 5千克10%的硼砂溶液，用5%氫氧化鈉溶液調(diào)節(jié)溶液pH到8. 0，65°C保溫攪拌反應2. 5小時，降至室溫抽濾，用蒸餾水洗滌濾餅3次，105°C干燥6小時，得到379. 4千克硼酸鋅包覆木粉產(chǎn)品。經(jīng)熱失重分析，硼酸鋅包覆木粉的初始分解溫度為228. 6°C。實施例4
向裝2000L反應釜中依次加入1. 5千克10%聚乙烯醇溶液、1. 5千克十二烷基磺酸鈉和700升水，攪拌下加入117. 2千克氯化鋅，6千克氧化鋅和300千克木粉，50°C下滴加990千 克10%的硼砂溶液，用10%氫氧化鉀溶液調(diào)節(jié)溶液pH到7. 5，55°C保溫攪拌反應3小時，降至室溫抽濾，用蒸餾水洗滌濾餅3次，105°C干燥6小時，得到406. 5千克硼酸鋅包覆木粉產(chǎn)品。經(jīng)熱失重分析，硼酸鋅包覆木粉的初始分解溫度為237. 4°C。
權(quán)利要求
1.一種硼酸鋅包覆木粉的方法，其特征在于，所述方法包括以下過程將木粉加入到溶有分散劑的溶液中，然后加入鋅的鹵化物或硫酸鹽、氧化鋅和硼砂，攪拌分散，加熱后用堿液調(diào)節(jié)溶液pH為7. 0-9. 0，保溫反應，反應后冷卻，抽濾，洗滌，干燥即得到硼酸鋅包覆木粉產(chǎn)品。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種硼酸鋅包覆木粉的方法，其特征在于，所述采用的包覆材料為硼酸鋅，囊材用量為木粉質(zhì)量的10%-50%。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種硼酸鋅包覆木粉的方法，其特征在于，所述原料中鋅的鹵化物或硫酸鹽為氯化鋅、結(jié)晶硫酸鋅或無水硫酸鋅。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種硼酸鋅包覆木粉的方法，其特征在于，所述所用原料中鋅的鹵化物或硫酸鹽、氧化鋅和硼砂的摩爾比為1:0. 1-0. 5:0. 8-1. 2。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種硼酸鋅包覆木粉的方法，其特征在于，所述所用溶劑為水或醇類溶劑，或為水與醇的相混溶劑。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種硼酸鋅包覆木粉的方法，其特征在于，所述分散劑是 0P-10、十二烷基磺酸鈉、十二烷基苯磺酸鈉、六偏磷酸鈉、聚乙烯醇、司班、吐溫中的一種或幾種，用量為木粉質(zhì)量的0.1%-10%。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種硼酸鋅包覆木粉的方法，其特征在于，所述堿液為氨水、 5%-50%的氫氧化鈉溶液或氫氧化鉀溶液。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種硼酸鋅包覆木粉的方法，其特征在于，所述反應溫度控制在40-90°C，反應時間為1-4小時。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種硼酸鋅包覆木粉的方法，其特征在于，所述耐熱木粉的干燥溫度為60-120°C。
全文摘要
一種硼酸鋅包覆木粉的方法，涉及一種木粉預處理的方法，該制備方法包括以下步驟將木粉加入到溶有分散劑的溶液中，然后加入一定比例的鋅的鹵化物或硫酸鹽、氧化鋅和硼砂，攪拌加熱到一定溫度后用堿液調(diào)節(jié)溶液pH為7.0-9.0，保溫反應，冷卻，抽濾，洗滌，干燥即得到硼酸鋅包覆木粉產(chǎn)品。本發(fā)明處理的木粉較未處理木粉的初始分解溫度提高了40-60℃，有效克服了木粉在高于200℃加工時的焦化分解問題，可滿足需要較高加工溫度的木塑復合材料的制備條件。本發(fā)明工藝生產(chǎn)條件簡單、控制容易、產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定性好。
文檔編號C08J3/00GK103012809SQ20121057202
公開日2013年4月3日 申請日期2012年12月26日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月26日
發(fā)明者梁兵, 曹俊, 趙立鵬 申請人:海城精華礦產(chǎn)有限公司