本發(fā)明屬于pp生物塑料領(lǐng)域,涉及利用植物木纖維粉改性pp,從而獲得一種高韌性木塑pp復(fù)合材料。
背景技術(shù):
植物纖維改性聚丙烯,不僅可以提高聚丙烯的力學(xué)性能,還可以降低成本。
與傳統(tǒng)木塑相比,植物纖維在我國(guó)廣泛存在,每年都會(huì)產(chǎn)生大量的植物纖維,在改性塑料行業(yè)應(yīng)用植物纖維,是一種變廢為寶的舉措,可以給農(nóng)民增收,可以減少植物纖維焚燒對(duì)環(huán)境造成的污染。
關(guān)于木塑的專(zhuān)利,一般需要采用錐雙擠出機(jī)進(jìn)行擠出造粒,并不能采用常用的平行雙螺桿擠出機(jī)進(jìn)行擠出造粒,采用平行雙螺桿擠出機(jī)會(huì)出現(xiàn)植物纖維不易下料,堵住擠出機(jī)加料口的現(xiàn)象。
本發(fā)明植物纖維改性聚丙烯,采用平行雙螺桿擠出機(jī)進(jìn)行擠出造粒,通過(guò)預(yù)處理干燥植物纖維,以及加助劑液體石蠟,基本改善出現(xiàn)植物纖維不易下料,堵住擠出機(jī)加料口的現(xiàn)象。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的就是通過(guò)改變植物纖維種類(lèi)改性pp,而提供一種高韌性木塑聚丙烯的制備方法。
一種植物纖維改性聚丙烯,由下述組分按重量份制成:
80份聚丙烯、3-6份液體石蠟、20份植物纖維、2-3份相容劑、偶聯(lián)劑0-3份。
作為優(yōu)選,液體石蠟粘度為30-40mm2/s;粘度過(guò)小,不易粘附植物纖維;粘度太大,不易流動(dòng),會(huì)造成粘附不均勻。
所述的植物纖維粉末粒徑不小于80目,植物纖維預(yù)處理,80攝氏度烘干4個(gè)小時(shí)。此時(shí)植物纖維改性聚丙烯性能優(yōu)良;所述的植物纖維分別為秸稈粉、稻殼粉、木纖維。
所述的植物纖維含水率不大于4%,含水率太高,容易造成植物纖維改性聚丙烯的拉條過(guò)程中容易出現(xiàn)斷條現(xiàn)象;所述的相容劑選自馬來(lái)酸酐接枝聚丙烯。所述的偶聯(lián)劑優(yōu)先選木塑偶聯(lián)劑。
一種植物纖維改性聚丙烯的制備方法,由以下步驟組成:
(1)稱(chēng)取80份聚丙烯、3-6份液體石蠟,加入高混機(jī),高混1-3min;
(2)植物纖維預(yù)處理,80攝氏度烘干4個(gè)小時(shí)。稱(chēng)取20份植物纖維,加入步驟(1)所述的高混機(jī)中,高混2-4min;繼續(xù)加入2-3份相容劑、偶聯(lián)劑0-3份,高混2-4min,取出備用;
(3)將步驟(2)所得物料加入雙螺桿擠出機(jī),在溫度170-190℃、轉(zhuǎn)速260-300、主喂料頻率7-9、側(cè)喂料頻率0的工藝條件下造粒,制備本發(fā)明所述的高韌性木塑聚丙烯。
步驟(1)可以讓聚丙烯粒子表面粘滿液體石蠟;步驟(2)可以將植物纖維粘附在聚丙烯粒子表面。連接聚丙烯和植物纖維的“膠黏劑”正是液體石蠟。
現(xiàn)有技術(shù)將聚丙烯和植物纖維一起加入擠出機(jī),會(huì)造成聚丙烯容易下料,植物纖維不易下料的現(xiàn)象,堵住擠出機(jī)喂料口。
而通過(guò)步驟(1)和(2)所獲得的粘滿植物纖維的聚丙烯粒子,可以很順暢地加到擠出機(jī),不會(huì)出現(xiàn)植物纖維不易下料的現(xiàn)象,更不會(huì)堵住擠出機(jī)的喂料口。
本發(fā)明所述的植物纖維改性聚丙烯的制備方法,具有以下優(yōu)點(diǎn):
(1)對(duì)擠出機(jī)沒(méi)有特殊要求,不需要錐雙擠出機(jī),可以采用普通雙螺桿擠出機(jī)進(jìn)行擠出造粒;
(2)通過(guò)液體石蠟的“膠黏”作用,解決了植物纖維不易下料,甚至堵住擠出機(jī)加料口的現(xiàn)象;
(3)本發(fā)明所述植物纖維改性聚丙烯韌性提高10%左右。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例中所用的原材料,除特殊說(shuō)明外,實(shí)施例中各組分都為重量份。
實(shí)施例1
(1)稱(chēng)取80份聚丙烯、5份液體石蠟,加入高混機(jī),高混2min;
(2)秸稈粉預(yù)處理,80攝氏度烘干4個(gè)小時(shí)。稱(chēng)取秸稈粉20份,加入步驟(1)所述的高混機(jī)中,高混3min;繼續(xù)加入3份相容劑、偶聯(lián)劑2份,高混3min,取出備用;
(3)將步驟(2)所得物料加入雙螺桿擠出機(jī),在170-190℃、轉(zhuǎn)速260-300、主喂料頻率7-9、側(cè)喂料頻率0的工藝條件下造粒,制備本發(fā)明所述的高韌性木塑聚丙烯。
檢測(cè)結(jié)果如下:
簡(jiǎn)支梁缺口沖擊強(qiáng)度(kj/m2)【iso179-1:2010】:20.1
簡(jiǎn)支梁無(wú)缺口沖擊強(qiáng)度(kj/m2)【iso179-1:2010】:3.4
懸臂梁無(wú)缺口沖擊強(qiáng)度(kj/m2)【iso180:2010】:22.6
拉伸強(qiáng)度mpa【iso527-2:2012】:23
彎曲強(qiáng)度mpa【iso178:2010】:48.9
彎曲模量mpa【iso178:2010】:1690
實(shí)施例2
(1)稱(chēng)取80份聚丙烯、5份液體石蠟,加入高混機(jī),高混2min;
(2)稻殼粉預(yù)處理,80攝氏度烘干4個(gè)小時(shí)。稱(chēng)取20份稻殼粉,加入步驟(1)所述的高混機(jī)中,高混3min;繼續(xù)加入3份相容劑、偶聯(lián)劑2份,高混3min,取出備用;
(3)將步驟(2)所得物料加入雙螺桿擠出機(jī),在170-190℃、轉(zhuǎn)速260-300、主喂料頻率7-9、側(cè)喂料頻率0的工藝條件下造粒,制備本發(fā)明所述的高韌性木塑聚丙烯。
檢測(cè)結(jié)果如下:
簡(jiǎn)支梁缺口沖擊強(qiáng)度(kj/m2)【iso179-1:2010】:29
簡(jiǎn)支梁無(wú)缺口沖擊強(qiáng)度(kj/m2)【iso179-1:2010】:3.8
懸臂梁無(wú)缺口沖擊強(qiáng)度(kj/m2)【iso180:2010】:28.7
拉伸強(qiáng)度mpa【iso527-2:2012】:32.8
彎曲強(qiáng)度mpa【iso178:2010】:41.4
彎曲模量mpa【iso178:2010】:1423
實(shí)施例3
(1)稱(chēng)取80份聚丙烯、5份液體石蠟,加入高混機(jī),高混2min;
(2)木纖維預(yù)處理,80攝氏度烘干4個(gè)小時(shí)。稱(chēng)取木纖維20份,加入步驟(1)所述的高混機(jī)中,高混3min;繼續(xù)加入3份相容劑、偶聯(lián)劑2份,高混3min,取出備用;
(3)將步驟(2)所得物料加入雙螺桿擠出機(jī),在170-190℃、轉(zhuǎn)速260-300、主喂料頻率7-9、側(cè)喂料頻率0的工藝條件下造粒,制備本發(fā)明所述的高韌性木塑聚丙烯。
檢測(cè)結(jié)果如下:
簡(jiǎn)支梁缺口沖擊強(qiáng)度(kj/m2)【iso179-1:2010】:23.8
簡(jiǎn)支梁無(wú)缺口沖擊強(qiáng)度(kj/m2)【iso179-1:2010】:3.1
懸臂梁無(wú)缺口沖擊強(qiáng)度(kj/m2)【iso180:2010】:23.4
拉伸強(qiáng)度mpa【iso527-2:2012】:28.5
彎曲強(qiáng)度mpa【iso178:2010】:41.9
彎曲模量mpa【iso178:2010】:1388
本發(fā)明所述的高韌性木塑pp,實(shí)例2韌性最好,所以植物纖維選用稻殼粉改性pp韌性達(dá)到最好,稻殼粉改性聚丙烯后韌性提升10%。上述對(duì)實(shí)施例的描述是為了便于該技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員能夠理解和應(yīng)用本發(fā)明。熟悉本領(lǐng)域技術(shù)的人員顯然可以容易地對(duì)這些實(shí)施例做出各種修改,并把在此說(shuō)明的一般原理應(yīng)用到其他實(shí)施例中而不必經(jīng)過(guò)創(chuàng)造性的勞動(dòng)。因此,本發(fā)明不限于這里的實(shí)施例,本領(lǐng)域技術(shù)人員根據(jù)本發(fā)明的揭示,不脫離本發(fā)明范疇所做出的改進(jìn)和修改都應(yīng)該在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。