本發(fā)明屬于高分子材料技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種木塑復合材料用加工助劑。

背景技術(shù)：

木塑復合材料(WFPC)的原料來源豐富，成本低廉，不僅可使用廢舊塑料和木制品廢棄物及邊角料、鋸屑、農(nóng)作物秸稈等回收資源，而且木塑產(chǎn)品本身可回收再加工成木塑產(chǎn)品，對廢物利用和替代木材、保護森林具有雙重的環(huán)保意義。木粉屬于輕而硬的顆粒材料，少量填充于塑料基體時，所得木塑制品欠缺硬木的質(zhì)感，只有在木粉用量較大時才能顯示出木塑材料的優(yōu)點和價格優(yōu)勢。

木粉的主要成分是木質(zhì)素和纖維素等，含有豐富的羥基基團，容易產(chǎn)生自聚，影響其在塑料基體中的分散度，同時木粉與塑料基體的相容性不佳，容易導致復合材料產(chǎn)生界面張力，界面粘結(jié)力差，從而導致木塑復合材料的強度低，大大限制其使用范圍。

現(xiàn)有技術(shù)中常采用聚合物接枝馬來酸酐改善木粉和聚合物基體的相容性，聚合物接枝馬來酸酐的使用量較大，且其中殘余的游離馬來酸酐，在復合材料加工過程中大量揮發(fā)逸出，影響操作人員的身心健康。同時該類復合材料加工流動性不佳，導致擠出加工生產(chǎn)效率不佳，甚至會發(fā)生堵塞機頭的現(xiàn)象，因此，開發(fā)一種添加量少、低毒的木塑復合材料用加工助劑成為亟待解決的問題。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明提供了一種木塑復合材料用加工助劑，僅需少量添加就會大幅度改善木料與塑料基體的相容性和加工流動性，具有高效、低毒的優(yōu)點。

本發(fā)明解決技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案為：

一種木塑復合材料用加工助劑，由以下重量份數(shù)組分構(gòu)成：硅烷偶聯(lián)劑20-30份、鈦酸酯偶聯(lián)劑10-15份、聚乙二醇5-8份、分散劑8-10份、硬脂酸鈣1-3份和鄰苯二甲酸二辛酯3-5份。

硅烷偶聯(lián)劑和鈦酸酯偶聯(lián)劑可以跟木粉中羥基基團發(fā)生反應，降低木粉的化學極性，減少木粉自聚結(jié)團，增強木粉在基體中的分散性，同時硅烷偶聯(lián)劑和鈦酸酯偶聯(lián)劑與聚合物基體具有良好的相容性，因此能改善木粉與聚合物基體的界面張力，提高復合材料機械強度。采用硅烷偶聯(lián)劑和鈦酸酯偶聯(lián)劑混合物替代聚合物接枝馬來酸酐，能更有效改善木粉的團聚現(xiàn)象，且用量更少，效果更好，同時能減少加工過程中有毒氣體逸出，提高了生產(chǎn)安全性。

聚乙二醇具有增容的效果，能協(xié)同改善復合材料的相容性，提高材料的機械性能，同時聚乙二醇能有效改善復合材料的加工流動性，提高加工效率。

作為優(yōu)選，所述硅烷偶聯(lián)劑為γ-氨丙基三乙氧基硅烷、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、N-(β氨乙基)-γ-氨丙基甲基-二甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷或乙烯基三（β-甲氧基乙氧基）硅烷。

作為優(yōu)選，所述鈦酸酯偶聯(lián)劑為異丙基二油酸酰氧基(二辛基磷酸酰氧基)鈦酸酯或異丙基三(二辛基磷酸酰氧基)鈦酸酯。

作為優(yōu)選，所述分散劑為三乙基己基磷酸、十二烷基硫酸鈉或甲基戊醇。

作為優(yōu)選，所述硅烷偶聯(lián)劑與鈦酸酯偶聯(lián)劑的質(zhì)量比為2：1，在該配比下，偶聯(lián)劑在較低的使用量下即可達到最佳的改善效果，使得木粉的添加量最大，仍具有良好的分散效果，聚合物基體對其包覆程度較高。

作為優(yōu)選，所述聚乙二醇的平均分子量為600或1000。

本發(fā)明的有益效果為：

本發(fā)明所提供的加工助劑，用量少，效果好，能在較低用量下，即可改善木塑復合材料的分散性、相容性和加工流動性，且加工過程中無有毒氣體逸出，提高了生產(chǎn)安全性。

具體實施方式

為了使本發(fā)明的技術(shù)方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下結(jié)合實施例對本發(fā)明進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。

實施例1

一種木塑復合材料用加工助劑，由以下組分構(gòu)成：γ-氨丙基三乙氧基硅烷20g、異丙基三(二辛基磷酸酰氧基)鈦酸酯10g、聚乙二醇5g、甲基戊醇10g、硬脂酸鈣1g和鄰苯二甲酸二辛酯4g。

實施例2

一種木塑復合材料用加工助劑，由以下組分構(gòu)成：γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷25g、異丙基三(二辛基磷酸酰氧基)鈦酸酯12.5g、聚乙二醇8g、甲基戊醇9g、硬脂酸鈣2g和鄰苯二甲酸二辛酯5g。

實施例3

一種木塑復合材料用加工助劑，由以下組分構(gòu)成：乙烯基三乙氧基硅烷30g、異丙基二油酸酰氧基(二辛基磷酸酰氧基)鈦酸酯15g、聚乙二醇7g、十二烷基硫酸鈉8g、硬脂酸鈣3g和鄰苯二甲酸二辛酯3g。

實施例4 應用實施例

采用實施例3所述加工助劑改性PVC木塑復合材料，100g PVC，50g木粉，10g實施例3所述的加工助劑。

(1) 將4.5g乙烯基三乙氧基硅烷、2.3g異丙基二油酸酰氧基(二辛基磷酸酰氧基)鈦酸酯和1.1g PEG 600溶于無水乙醇中，將混合溶液加入到50g木粉中，混合均勻后，于60℃真空干燥24小時，得到改性木粉，待用；

(2) 將1.2g十二烷基硫酸鈉、0.45g硬脂酸鈣和0.45g鄰苯二甲酸二辛酯溶于10g丙酮中，加入到100g PVC中，并加入步驟(1)所得改性木粉，于高速混合機中混合20分鐘中，于60℃真空干燥4小時，將混合料于175-185℃的塑練機中熔融混煉5min，出片后于平板硫化機180-190℃制得4mm厚片材，采用萬能制樣機制成標準試樣。拉伸強度按GB／T 1040—1992執(zhí)行，拉伸速率50mm／min；沖擊強度按GB／T 1843--1996執(zhí)行，為無缺口試樣；加工性能用Haake Rheomix扭矩流變儀測試，溫度170℃，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速30r／min。測得：復合材料拉伸強度為40.2MPa，沖擊強度為16.6 MPa，最大轉(zhuǎn)矩為28.2N/m，平衡轉(zhuǎn)矩為23.6 N/m，平衡時間為192S。

比較例1

將1.2g十二烷基硫酸鈉、0.45g硬脂酸鈣和0.45g鄰苯二甲酸二辛酯溶于10g丙酮中，加入到100g PVC中，再加入10g PVC-g-MAH和50g的烘干過的木粉，采用高速混合機混合均勻，將混合料于175-185℃的塑練機中熔融混煉5min，出片后于平板硫化機180-190℃制得4mm厚片材，采用萬能制樣機制成標準試樣。測得：復合材料拉伸強度為35.6MPa，沖擊強度為14.3MPa，最大轉(zhuǎn)矩為36.5N/m，平衡轉(zhuǎn)矩為27.3N/m，平衡時間為235S。

通過對比實施例3和比較例1，可以得出結(jié)論：同等添加量的硅烷偶聯(lián)劑和鈦酸酯偶聯(lián)劑混合物，相比于PVC-g-MAH能夠更好的改善復合材料的機械性能和加工性能，硅烷偶聯(lián)劑和鈦酸酯偶聯(lián)劑混合物能更好的改善體系的相容性和加工性能，增加木粉的分散效果。

以上所述的實施例只是本發(fā)明的一種較佳的方案，并非對本發(fā)明作任何形式上的限制，在不超出權(quán)利要求所記載的技術(shù)方案的前提下還有其它的變體及改型。