本發(fā)明涉及竹塑材料
技術(shù)領(lǐng)域：
，尤其涉及一種以氧化石墨烯接枝聚丙烯酸丁酯增容劑改性的聚乳酸基竹塑櫥柜板材及其制備方法。
背景技術(shù)：
：櫥柜是日常家居中十分常見的一類儲(chǔ)物家具，也是家居建材中市場(chǎng)十分廣泛的材料，隨著消費(fèi)者年齡階段的需求性的變化，對(duì)櫥柜的要求不再僅僅是結(jié)實(shí)耐用，產(chǎn)品的環(huán)保性、質(zhì)感等等也逐漸成為消費(fèi)者關(guān)注的焦點(diǎn)，同時(shí)合理利用資源，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)性發(fā)展也是生產(chǎn)業(yè)的發(fā)展方向。櫥柜板材是櫥柜組件中極為重要的一環(huán)，直接影響到消費(fèi)者購(gòu)買選擇，目前櫥柜板材主要有實(shí)木板、刨花板、密度板等等，其中實(shí)木板價(jià)格昂貴，需經(jīng)常維護(hù)保養(yǎng)，且耐水性不足；刨花板雖然成本低，但是其強(qiáng)度低，甲醛含量高；密度板主要是將木材等浸泡后打碎高壓壓制而成，綜合性能較為優(yōu)異，但是其質(zhì)量仍待提高，且使用木材等不可再生資源。我國(guó)具有極為豐富的竹資源，竹材具有良好的力學(xué)性能，生長(zhǎng)速度快，美觀獨(dú)特，是木材的重要替代材料，是一種環(huán)保綠色的可持續(xù)資源，其作為一種新興的建材受到越來越多的關(guān)注。竹塑材料是一類將竹粉與塑料混合共擠制得，其兼有實(shí)木的質(zhì)感和塑料的抗水、耐水、不易變形等優(yōu)點(diǎn)，尤其貼合櫥柜板材的性能要求。在實(shí)際生產(chǎn)過程中，由于竹粉與塑料的相容性較差，對(duì)生產(chǎn)工藝和助劑的要求十分嚴(yán)格，直接關(guān)系到復(fù)合材料的力學(xué)性能，也是制約竹塑產(chǎn)品質(zhì)量的關(guān)鍵因素?！吨穹?高密度聚乙烯(HDPE)復(fù)合材料的熱壓工藝研究》一文以馬來酸酐接枝聚乙烯為相容劑，在180℃條件下熱壓處理得到了一種竹塑配比較高的材料，但是得到的材料綜合力學(xué)性能較差，作為櫥柜板材在加工性能上仍顯不足。。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：本發(fā)明目的就是為了彌補(bǔ)已有技術(shù)的缺陷，提供一種以氧化石墨烯接枝聚丙烯酸丁酯增容劑改性的聚乳酸基竹塑櫥柜板材及其制備方法。本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：一種以氧化石墨烯接枝聚丙烯酸丁酯增容劑改性的聚乳酸基竹塑櫥柜板材，該竹塑板材由以下重量份的原料制成：竹粉60-80、聚乳酸粒子25-30、硬脂酸鋅1-2、聚乙烯亞胺4-5、無水乙醇適量、環(huán)烷基橡膠油5-10、硅烷偶聯(lián)劑1-2、抗氧化劑0.1-0.2、氧化石墨烯接枝聚丙烯酸丁酯增容劑4-6、納米助熔劑4-5。所述的氧化石墨烯接枝聚丙烯酸丁酯增容劑由以下重量份的原料制備得到：氧化石墨烯1-2、丙烯酸丁酯15-20、過硫酸銨1-2、N，N-二甲基甲酰胺5-8、硅烷偶聯(lián)劑KH5500.1-0.2、無水乙醇5-8，制備方法為：先將硅烷偶聯(lián)劑KH550投入無水乙醇中，攪拌混合均勻后加入氧化石墨烯，體系加熱至60-80℃，并超聲分散1.5-2h，反應(yīng)結(jié)束后抽濾，所得產(chǎn)物水洗后干燥，得改性氧化石墨烯，接著將改性氧化石墨烯與丙烯酸丁酯、過硫酸銨一起投入N，N-二甲基甲酰胺中攪拌混合均勻后進(jìn)行微波輻照接枝處理，微波爐功率為150-200W，頻率為3000-5000Hz，輻照時(shí)間為10-15min，輻照結(jié)束后所得產(chǎn)物完全干燥除去溶劑即得所述的氧化石墨烯接枝聚丙烯丁酯增容劑。所述的納米助熔劑為納米級(jí)聚乳酸。所述的一種以氧化石墨烯接枝聚丙烯酸丁酯增容劑改性的聚乳酸基竹塑櫥柜板材的制備方法為：(1)先將竹粉經(jīng)脫水干燥處理，隨后將其投入由硅烷偶聯(lián)劑、聚乙烯亞胺、無水乙醇混合配制的溶液中浸泡反應(yīng)2-3h，隨后經(jīng)過濾、干燥后得改性竹粉備用；(2)將氧化石墨烯接枝聚丙烯酸丁酯增容劑與環(huán)烷基橡膠油混合均勻備用；(3)將聚乳酸粒子與納米助熔劑混合均勻后熔融造粒，得改性聚乳酸粒子備用；(4)將改性竹粉、改性聚乳酸粒子與步驟(2)的物料投入高速混合機(jī)中預(yù)熱至60-80℃，混合攪拌40-50min，隨后再加入其它剩余物料，繼續(xù)混合攪拌50-80min，混合均勻后通過模壓法制得板材，其中模壓預(yù)熱時(shí)間為20-30min，模壓溫度為160-180℃，保壓時(shí)間為4-5min，壓力為10-12MPa，冷壓時(shí)間4-5min，冷壓壓力10-15MPa，即得所述竹塑板材。本發(fā)明制備的竹塑材料特點(diǎn)在于：(1)將竹粉經(jīng)脫水處理后投入硅烷偶聯(lián)劑、聚乙烯亞胺混合配制的無水乙醇溶液中改性處理，改性后的竹粉表面引入了有機(jī)基團(tuán)，極性降低，界面相容性更高，且其熱穩(wěn)定性更好。(2)制備了一種氧化石墨烯接枝聚丙烯丁酯增容劑，利用氧化石墨烯獨(dú)特的兩親性，為竹粉與有機(jī)相共混搭橋，有效的改善了復(fù)合材料的力學(xué)性能。(3)預(yù)先將聚乳酸與納米助熔劑一次造粒，獲得結(jié)晶度更高的材料，其熔融流動(dòng)性更好，力學(xué)性能更好。綜上，以本發(fā)明工藝制備得到的竹塑成品力學(xué)性能優(yōu)良，材料內(nèi)部結(jié)構(gòu)緊實(shí)，抗沖耐壓，經(jīng)久耐用，實(shí)現(xiàn)了較高的竹塑比，降低了生產(chǎn)成本，且這種材料可完全生物降解，環(huán)保無毒，在制作櫥柜方面具有良好的應(yīng)用前景。具體實(shí)施方式該實(shí)施例竹塑板材由以下重量份的原料制成：竹粉60、聚乳酸粒子25、硬脂酸鋅1、聚乙烯亞胺4、無水乙醇適量、環(huán)烷基橡膠油5、硅烷偶聯(lián)劑1、抗氧化劑0.1、氧化石墨烯接枝聚丙烯酸丁酯增容劑4、納米助熔劑4。其中氧化石墨烯接枝聚丙烯酸丁酯增容劑由以下重量份的原料制備得到：氧化石墨烯1、丙烯酸丁酯15、過硫酸銨1、N，N-二甲基甲酰胺5、硅烷偶聯(lián)劑KH5500.1、無水乙醇5，制備方法為：先將硅烷偶聯(lián)劑KH550投入無水乙醇中，攪拌混合均勻后加入氧化石墨烯，體系加熱至60℃，并超聲分散1.5h，反應(yīng)結(jié)束后抽濾，所得產(chǎn)物水洗后干燥，得改性氧化石墨烯，接著將改性氧化石墨烯與丙烯酸丁酯、過硫酸銨一起投入N，N-二甲基甲酰胺中攪拌混合均勻后進(jìn)行微波輻照接枝處理，微波爐功率為150W，頻率為3000Hz，輻照時(shí)間為10min，輻照結(jié)束后所得產(chǎn)物完全干燥除去溶劑即得所述的氧化石墨烯接枝聚丙烯丁酯增容劑。其中納米助熔劑為納米級(jí)聚乳酸。該實(shí)施例板材的制備方法為：(1)先將竹粉經(jīng)脫水干燥處理，隨后將其投入由硅烷偶聯(lián)劑、聚乙烯亞胺、無水乙醇混合配制的溶液中浸泡反應(yīng)2h，隨后經(jīng)過濾、干燥后得改性竹粉備用；(2)將氧化石墨烯接枝聚丙烯酸丁酯增容劑與環(huán)烷基橡膠油混合均勻備用；(3)將聚乳酸粒子與納米助熔劑混合均勻后熔融造粒，得改性聚乳酸粒子備用；(4)將改性竹粉、改性聚乳酸粒子與步驟(2)的物料投入高速混合機(jī)中預(yù)熱至60℃，混合攪拌40min，隨后再加入其它剩余物料，繼續(xù)混合攪拌50min，混合均勻后通過模壓法制得板材，其中模壓預(yù)熱時(shí)間為20min，模壓溫度為160℃，保壓時(shí)間為4min，壓力為10MPa，冷壓時(shí)間4min，冷壓壓力10MPa，即得所述竹塑板材。上述制得的竹塑板材制成測(cè)試條進(jìn)行性能測(cè)定，測(cè)試結(jié)果如下：檢測(cè)項(xiàng)目檢測(cè)結(jié)果拉伸強(qiáng)度(MPa)40.2彎曲強(qiáng)度(MPa)54.4斷裂伸長(zhǎng)率(％)16.5彎曲模量(GPa)2.6524h吸水厚度膨脹率(％)≤1.5沖擊強(qiáng)度(KJ/m2)11.8當(dāng)前第1頁(yè)1 2 3