專利名稱：一種改善木粉加工耐熱性的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及木粉預(yù)處理方法，特別是涉及一種改善木粉加工耐熱性的方法。
背景技術(shù)：
由于全球森林資源日益緊缺，國內(nèi)外木塑制品的技術(shù)開發(fā)和應(yīng)用發(fā)展迅速。木塑復(fù)合材料具有堅硬、強韌、持久、耐磨、尺寸穩(wěn)定等優(yōu)點。一般來說，木塑復(fù)合材料的硬度較未處理的木材高出2 8倍，耐磨性高出4飛倍，各種添加劑的應(yīng)用還賦予其許多特殊的性能。它還是一種環(huán)保材料，可回收重復(fù)使用，且原料廉價豐富，在減少環(huán)境污染、保護森林資源、促進經(jīng)濟發(fā)展方面都有良好的效益，受到了眾多研究者關(guān)注。此外，木塑復(fù)合材料還具有二次加工性，制作的各種產(chǎn)品外形美觀，是木材理想的替代品之一。擠出成型法是木塑復(fù)合材料加工中最重要的加工方法之一。這是一種低消耗，高產(chǎn)出，適合各種異型材、板材的生產(chǎn)工藝。如果溫度太高，木材纖維會很快降解，其力學(xué)強度降低，顏色變深，從而影響復(fù)合材料的強度。一般加工溫度都在150°C-20(TC之間。當(dāng)加工溫度高于200°C時，木質(zhì)纖維就可能發(fā)生降解，因此在加工中要嚴格控制物料在擠出機內(nèi)的停留時間，避免過量剪切和剪切失控。木質(zhì)纖維填充物料的粘度很大，在剪切時產(chǎn)生大量的粘滯熱，而且木塑混合物的熱傳導(dǎo)率很低，這兩個方面都導(dǎo)致從熔體中不能傳遞出足夠的熱量，以防止木質(zhì)纖維的降解和裂化。材料的這種加工性能不僅對設(shè)備提出更高的要求，而且限制了木塑復(fù)合材料的應(yīng)用。為此，國內(nèi)用于木塑復(fù)合中的熱塑性塑料通常只能選擇加工溫度較低的塑料，例如PS、HDPE、LDPE、PVC等。金屬氫氧化物的分解溫度一般在240_300°C，常用作多功能包覆材料。使用它們對木粉進行包覆，能夠有效提高木粉的耐熱性，減輕木粉在基礎(chǔ)過程中的焦燒問題，使木粉能夠滿足需要較高加工溫度的聚合物的要求，拓展木塑復(fù)合材料的應(yīng)用領(lǐng)域。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種改善木粉加工耐熱性的方法。本發(fā)明有效解決了木粉在高于200°C加工時的焦化分解問題，可滿足高性能的聚烯烴木塑復(fù)合材料的加工制備條件，應(yīng)用前景廣闊。本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的
一種改善木粉加工耐熱性的方法，所述方法包括以下過程將木粉加入到溶有分散劑的金屬鹽溶液中，用堿液調(diào)節(jié)PH為7. 0-11. O,反應(yīng)后冷卻，抽濾，洗滌，干燥即得到耐熱木粉產(chǎn)品；所采用的包覆材料為氫氧化鎂、氫氧化鋁、氫氧化鋅或氫氧化錫中的一種或多種，囊材用量為木粉質(zhì)量的10%_50% ;所用原料中金屬鹽為鎂、鋁、鋅、錫的氯化物或硫酸鹽；所用溶劑為水或醇類溶劑，或為水與醇任意比例的相混溶劑；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、吐溫等中的一種或幾種，用量為木粉質(zhì)量的O. 1%-10% ;所用堿液為氨水、5%-50%的氫氧化鈉溶液、氫氧化鉀溶液或碳酸鈉溶液中的一種。
所述的一種改善木粉加工耐熱性的方法，所述反應(yīng)溫度控制在40_90°C，反應(yīng)時間為1-8小時。所述的一種改善木粉加工耐熱性的方法，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)明制備的耐熱木粉相比未改性的木粉在耐熱性方面有很大提高，初始分解溫度大于220°C，有效解決了木粉在高于200°C加工時的焦化分解問題，可滿足高性能的聚烯烴木塑復(fù)合材料的加工制備條件，應(yīng)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為氫氧化鋁包覆木粉顆粒放大2000倍的掃描電子顯微鏡照片；
圖3為氫氧化鎂包覆木粉顆粒放大2000倍的掃描電子顯微鏡照片。注本發(fā)明的圖1一圖3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(yīng)器中依次加入I千克十二烷基磺酸鈉和500L水，攪拌下加入50千克氯化鎂和150千克木粉，50°C下用10%氫氧化鈉溶液調(diào)節(jié)溶液pH到9. 5，65°C保溫攪拌反應(yīng)3小時，降至室溫抽濾，用蒸餾水洗滌濾餅3次，110°C干燥5小時，得到173. 4千克氫氧化鎂包覆木粉產(chǎn)品。經(jīng)熱失重分析，氫氧化鎂包覆木粉的初始分解溫度為235. 1°C。實施例2
向1000L反應(yīng)器中依次加入O. 5千克0P-10、1. 5千克十二烷基磺酸鈉和600L水，攪拌下加入130千克硫酸鋁和150千克木粉，40°C下用氨水調(diào)節(jié)溶液pH到6. 5，65°C保溫攪拌反應(yīng)4小時，降至室溫抽濾，用蒸餾水洗滌濾餅3次，110°C干燥5小時，得到178. 6千克氫氧化鋁包覆木粉產(chǎn)品。經(jīng)熱失重分析，氫氧化鋁包覆木粉的初始分解溫度為227. 4°C。實施例3:
向1000L反應(yīng)器中依次加入1. 5千克六偏磷酸鈉、I千克十二烷基磺酸鈉和600L水，攪拌下加入175千克七水硫酸鋅和200千克木粉，50°C下用5%氫氧化鈉溶液調(diào)節(jié)溶液pH到9. 0，75°C保溫攪拌反應(yīng)3小時，降至室溫抽濾，用蒸餾水洗滌濾餅3次，110°C干燥5小時，得到241. 3千克氫氧化鋅包覆木粉產(chǎn)品。經(jīng)熱失重分析，氫氧化鋅包覆木粉的初始分解溫度為 230. 50C ο實施例4:
向2000L反應(yīng)器中依次加入1. 5千克10%聚乙烯醇溶液、1. 5千克十二烷基磺酸鈉和1200L水，攪拌下加入156千克硫酸鎂和300千克木粉，60°C下用10%氫氧化鉀溶液調(diào)節(jié)溶液pH到9. 0，65°C保溫攪拌反應(yīng)3小時，降至室溫抽濾，用蒸餾水洗滌濾餅3次，110°C干燥5小時，得到357.1千克氫氧化鎂包覆木粉產(chǎn)品。經(jīng)熱失重分析，氫氧化鎂包覆木粉的初始分解溫度為240. 3°C。
權(quán)利要求
1.一種改善木粉加工耐熱性的方法，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金屬鹽溶液中，用堿液調(diào)節(jié)PH為7. 0-11. O，反應(yīng)后冷卻，抽濾，洗滌，干燥即得到耐熱木粉產(chǎn)品；所采用的包覆材料為氫氧化鎂、氫氧化鋁、氫氧化鋅或氫氧化錫中的一種或多種，囊材用量為木粉質(zhì)量的10%-50%;所用原料中金屬鹽為鎂、鋁、鋅、錫的氯化物或硫酸鹽；所用溶劑為水或醇類溶劑，或為水與醇任意比例的相混溶劑；分散劑是OP-1O、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、吐溫等中的一種或幾種，用量為木粉質(zhì)量的0. 1%-10% ;所用堿液為氨水、5%-50%的氫氧化鈉溶液、氫氧化鉀溶液或碳酸鈉溶液中的一種。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種改善木粉加工耐熱性的方法，其特征在于，所述反應(yīng)溫度控制在40-90°C，反應(yīng)時間為1-8小時。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種改善木粉加工耐熱性的方法，其特征在于，所述耐熱木粉的干燥溫度為60-120°C。
全文摘要
一種改善木粉加工耐熱性的方法，涉及一種木粉預(yù)處理的方法，該制備方法包括以下步驟將木粉加入到溶有一定量分散劑的金屬鹽溶液中，用堿液調(diào)節(jié)pH為7.0-11.0，在一定溫度下反應(yīng)一段時間后冷卻，抽濾，洗滌，干燥即得到耐熱木粉產(chǎn)品。本發(fā)明處理的木粉較未處理木粉在耐熱性方面有很大提高，本方法處理的木粉初始分解溫度高于220℃，有效解決了普通木粉在高于200℃時的焦化分解問題，可滿足高性能的聚烯烴木塑復(fù)合材料的加工制備條件。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C08J3/00GK103012810SQ20121057375
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, 張洛渭 申請人:海城精華礦產(chǎn)有限公司