一種利用秸稈制備聚乙烯基木塑復(fù)合材料的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于木塑復(fù)合材料制備技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種利用秸桿制備聚乙烯基木塑復(fù)合材料的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]木塑復(fù)合材料中含有木粉和熱熔塑膠原料，其中的熱熔塑膠原料可采用工業(yè)或生活的廢棄料，秸桿是一種重要的農(nóng)業(yè)廢棄物，其量巨大，粉碎后可做木塑復(fù)合材料的木粉。從生產(chǎn)原料的角度而言，木質(zhì)塑料制品減緩和免除了塑料廢棄物的公害污染，也免除了秸桿堆砌和焚燒給環(huán)境帶來的污染。同時復(fù)合材料兼具了木材和塑料的優(yōu)點:①良好的加工性能。木塑復(fù)合材料內(nèi)含塑料和纖維，因此，具有同木材相類似的加工性能，可鋸、可釘、可刨，使用木工器具即可完成，且握釘力明顯優(yōu)于其他合成材料。機械性能優(yōu)于木質(zhì)材料。握釘力一般是木材的3倍，是刨花板的5倍。②良好的強度性能。木塑復(fù)合材料內(nèi)含塑料，因而具有較好的彈性模量。此外，由于內(nèi)含纖維并經(jīng)與塑料充分混合，因而具有與硬木相當(dāng)?shù)目箟骸⒖箯澢任锢頇C械性能，并且其耐用性明顯優(yōu)于普通木質(zhì)材料。表面硬度高，一般是木材的2~5倍。③具有耐水、耐腐性能，使用壽命長。木塑材料及其產(chǎn)品與木材相比，可抗強酸堿、耐水、耐腐蝕，并且不繁殖細菌，不易被蟲蛀、不長真菌。使用壽命長，可達50年以上。④優(yōu)良的可調(diào)整性能。通過助劑，塑料可以發(fā)生聚合、發(fā)泡、固化、改性等改變，從而改變木塑材料的密度、強度等特性，還可以達到抗老化、防靜電、阻燃等特殊要求。
[0003]由于木塑復(fù)合材料有著如此之多的性能，就決定著它將被廣泛使用。①建筑業(yè)。用木纖維復(fù)合材料做成的地板比目前中低度木質(zhì)纖維板性能上優(yōu)越的多，不脹縮、防水、表面美觀。符合材料若用于多層共擠型材，內(nèi)層采用回收料，外層采用新料，制成的制品各項力學(xué)性能可以與硬木產(chǎn)品相媲美。②汽車行業(yè)的應(yīng)用。近年來，木塑板材以其合理的價位、優(yōu)越的性能，在汽車裝飾材料方面應(yīng)用增多，如汽車的門板、后放物箱、行李箱側(cè)圍、座椅板等。③其他行業(yè)。除了傳統(tǒng)的產(chǎn)業(yè)外，復(fù)合材料的應(yīng)用領(lǐng)域不斷擴大，目前已經(jīng)開始應(yīng)用的如托盤、花盆、工具手柄、辦公用品、攻速公路路牌、吸聲板及音箱等工程組件。
[0004]眾所周知，聚乙烯是高分子材料中四大通用塑料之一，其用量占60%。隨著聚乙烯消費市場的不斷擴大，消費品種的不斷多樣化，其聚乙烯的廢棄物量也在不斷增加。目前，我國每年社會上可回收利用的廢棄物約有l(wèi)Mt，實際利用的約有0.2Mt，還有0.8Mt未能加以回收利用，大部分廢棄物以填埋方式進行處置，這樣不但造成了二次污染，也造成了材料的極度浪費。隨著科學(xué)技術(shù)不斷進步及能源需求量不斷增加，如何更快、更好地做好廢棄物的回收利用工作關(guān)系著國家的富強與進步，而解決聚乙烯廢棄物的回收利用是所有廢棄物回收利用中的重要內(nèi)容之一。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的是提供一種利用秸桿制備聚乙烯基木塑復(fù)合材料的方法。
[0006]具體步驟為: (I)按照以下質(zhì)量比稱取原料，秸桿粉:線性低密度聚乙烯:異丙苯過氧化氫:二丁基二乙酸錫:有機硅烷:順丁烯二酸二丁酯:二鹽基硬脂酸鉛=10~50:30~60:0.05~2:0.02-2:10-15:2-8:0.3-4.5，將原料在高速攪拌機上混合均勻，高速攪拌機的轉(zhuǎn)速為3000-6000轉(zhuǎn)/分鐘，制得混合物料。
[0007](2)將步驟(I)制得的混合物料在雙螺桿擠出機中反應(yīng)擠出，螺桿溫度設(shè)置為110~150°C，轉(zhuǎn)速為300~500轉(zhuǎn)/分鐘，物料在螺桿中的停留時間為3~6分鐘，制得擠出物料。
[0008](3)對平板硫化機進行加熱，設(shè)置上模板的溫度為180°C，下模板的溫度為180°C，待溫度上升至設(shè)置的溫度，恒溫10分鐘，將模具放置到兩模板之間預(yù)熱30分鐘，然后打開模具，將步驟(2)制得的擠出物料放入模具的型腔內(nèi)，蓋上模具將其放到平板硫化機的模板內(nèi)再預(yù)熱10分鐘，進行第一次排氣，排氣后在8~10Mpa下模壓5分鐘，再進行第二次排氣，然后在8~10Mpa下模壓5分鐘，進行冷卻，待溫度下降至40°C，泄壓，取出模具，并打開，把壓制成的板取出，室溫下自然冷卻，即制得聚乙烯基木塑復(fù)合材料。
[0009]所述秸桿粉是秸桿通過機械粉碎制得，其長徑比為3~4:1，粒徑為70~90目，且經(jīng)過干燥處理。
[0010]本發(fā)明方法操作簡單，廢物利用，易于大規(guī)模推廣，且所制得的聚乙烯基木塑復(fù)合材料無毒環(huán)保、綜合性能優(yōu)良、易加工，能夠替代傳統(tǒng)木材，應(yīng)用前景廣闊。
【具體實施方式】
[0011]實施例:
(I)按照以下質(zhì)量比稱取原料，秸桿粉:線性低密度聚乙烯:異丙苯過氧化氫:二丁基二乙酸錫:有機硅烷:順丁烯二酸二丁酯:二鹽基硬脂酸鉛=30:45:1:1:12:5:2.4，將原料在高速攪拌機上混合均勻，高速攪拌機的轉(zhuǎn)速為4500轉(zhuǎn)/分鐘，制得混合物料。
[0012](2)將步驟(I)制得的混合物料在雙螺桿擠出機中反應(yīng)擠出，螺桿溫度設(shè)置為130°C，轉(zhuǎn)速為400轉(zhuǎn)/分鐘，物料在螺桿中的停留時間為4分鐘，制得擠出物料。
[0013](3)對平板硫化機進行加熱，設(shè)置上模板的溫度為180°C，下模板的溫度為180°C，待溫度上升至設(shè)置的溫度，恒溫10分鐘，將模具放置到兩模板之間預(yù)熱30分鐘，然后打開模具，將步驟(2)制得的擠出物料放入模具的型腔內(nèi)，蓋上模具將其放到平板硫化機的模板內(nèi)再預(yù)熱10分鐘，進行第一次排氣，排氣后在9Mpa下模壓5分鐘，再進行第二次排氣，然后在9Mpa下模壓5分鐘，進行冷卻，待溫度下降至40°C，泄壓，取出模具，并打開，把壓制成的板取出，室溫下自然冷卻，即制得聚乙烯基木塑復(fù)合材料。
[0014]所述秸桿粉是秸桿通過機械粉碎制得，其長徑比為3:1，粒徑為80目，且經(jīng)過干燥處理。
[0015]本實施例制得的聚乙烯基木塑復(fù)合材料的沖擊強度為5.432 KJ/m2，拉伸強度為53.337 MPa,彎曲強度44.692 KJ/m2,吸水率為2.975 %，均較為優(yōu)異。
【主權(quán)項】
1.一種利用秸桿制備聚乙烯基木塑復(fù)合材料的方法，其特征在于具體步驟為: (1)按照以下質(zhì)量比稱取原料，秸桿粉:線性低密度聚乙烯:異丙苯過氧化氫:二丁基二乙酸錫:有機硅烷:順丁烯二酸二丁酯:二鹽基硬脂酸鉛=10~50:30~60:0.05~2:0.02-2:10-15:2-8:0.3-4.5，將原料在高速攪拌機上混合均勻，高速攪拌機的轉(zhuǎn)速為3000-6000轉(zhuǎn)/分鐘，制得混合物料； (2)將步驟(I)制得的混合物料在雙螺桿擠出機中反應(yīng)擠出，螺桿溫度設(shè)置為110~150°C，轉(zhuǎn)速為300~500轉(zhuǎn)/分鐘，物料在螺桿中的停留時間為3~6分鐘，制得擠出物料； (3)對平板硫化機進行加熱，設(shè)置上模板的溫度為180°C，下模板的溫度為180°C，待溫度上升至設(shè)置的溫度，恒溫10分鐘，將模具放置到兩模板之間預(yù)熱30分鐘，然后打開模具，將步驟(2)制得的擠出物料放入模具的型腔內(nèi)，蓋上模具將其放到平板硫化機的模板內(nèi)再預(yù)熱10分鐘，進行第一次排氣，排氣后在8~10Mpa下模壓5分鐘，再進行第二次排氣，然后在8~10Mpa下模壓5分鐘，進行冷卻，待溫度下降至40°C，泄壓，取出模具，并打開，把壓制成的板取出，室溫下自然冷卻，即制得聚乙烯基木塑復(fù)合材料； 所述秸桿粉是秸桿通過機械粉碎制得，其長徑比為3~4:1，粒徑為70~90目，且經(jīng)過干燥處理。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種利用秸稈制備聚乙烯基木塑復(fù)合材料的方法。按以下質(zhì)量比稱取原料，秸稈粉:線性低密度聚乙烯:異丙苯過氧化氫:二丁基二乙酸錫:有機硅烷:順丁烯二酸二丁酯:二鹽基硬脂酸鉛=10~50:30~60:0.05~2:0.02~2:10~15:2~8:0.3~4.5，將原料在高速攪拌機上混合均勻，制得混合物料，然后在雙螺桿擠出機中反應(yīng)擠出，制得擠出物料，將裝有擠出物料的模具放在平板硫化機上壓制，即制得聚乙烯基木塑復(fù)合材料。本發(fā)明方法操作簡單，廢物利用，易于大規(guī)模推廣，且所制得的聚乙烯基木塑復(fù)合材料無毒環(huán)保、綜合性能優(yōu)良、易加工，能夠替代傳統(tǒng)木材，應(yīng)用前景廣闊。
【IPC分類】C08K5-098, C08L23-08, C08K13-00, C08K5-11, C08L97-02, C08K5-14, C08K5-54
【公開號】CN104774374
【申請?zhí)枴緾N201510199928
【發(fā)明人】李欣, 凌敏, 李靜靜, 黃超
【申請人】桂林理工大學(xué)
【公開日】2015年7月15日
【申請日】2015年4月25日