一種用于木塑復(fù)合材料界面相容劑的制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種木塑復(fù)合材料的添加劑，具體涉及一種用于木塑復(fù)合材料界面相容劑的制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，木材的需求量越來(lái)越大，但是由于森林資源缺乏，木材供應(yīng)量減少，木制品加工下腳料存在著大量的浪費(fèi)；而且大量廢舊塑料對(duì)環(huán)境造成的白色污染也越來(lái)越嚴(yán)重，如何將低質(zhì)廢棄的木材和塑料重新地利用，成為當(dāng)今國(guó)內(nèi)外環(huán)境保護(hù)重要的課題之一。木塑復(fù)合材料是農(nóng)林廢棄物和塑料(熱塑性塑料)為主要原料，通過(guò)高分子界面相容原理制備成結(jié)構(gòu)型材，被廣泛應(yīng)用于地板、墻板、建筑模板、物流托盤(pán)等。
[0003]目前木塑復(fù)合材料一般采用單一種類(lèi)的聚烯烴(PE、PP)為塑料原料，其抗沖擊強(qiáng)度和耐磨性能較差，通常利用彈性體對(duì)其進(jìn)行增韌增強(qiáng)改性，其中應(yīng)用廣泛的有用聚氨酯對(duì)其進(jìn)行增韌增強(qiáng)改性，以提高木塑復(fù)合材料的抗沖擊強(qiáng)度和耐磨性能。但是由于聚氨酯為極性物質(zhì)，聚烯烴為非極性物質(zhì)，在沒(méi)有外界作用下，其兩者很難相容。目前最有效的方法是采用添加界面相容劑來(lái)改善兩者間的相容性。木塑復(fù)合材料目前所使用的相容劑主要是二元酸酐接枝聚烯烴的產(chǎn)品，比如馬來(lái)酸酐接枝聚烯烴、衣康酸酐接枝聚烯烴等。這些相容劑的作用只是改善聚烯烴與木粉之間的相容性，并不適用于聚氨酯增韌增強(qiáng)改性木塑復(fù)合材料。所以需要發(fā)明一種新的相容劑改善聚氨酯與聚烯烴的相容性。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]為了使聚氨酯、聚烯烴與木粉充分相容，本發(fā)明提供一種用于木塑復(fù)合材料界面相容劑及其制備方法。
[0005]本發(fā)明的思路:利用不飽和二元酸酐的雙鍵與聚烯烴發(fā)生自由基反應(yīng)將不飽和二元酸酐接枝到聚烯烴上，利用不飽和二元酸酐的酸酐基團(tuán)與異氰酸根反應(yīng)形成氫鍵，使這種相容劑分子鏈兩端具有聚氨酯鏈段和聚烯烴鏈段，從而起到聚氨酯與聚烯烴相容的目的。
[0006]本發(fā)明的目的可以通過(guò)以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn):
本發(fā)明制造所用原料質(zhì)量分?jǐn)?shù)為:
聚烯烴50?100份
聚氨醋預(yù)聚物 50?100份不飽和二元酸酐 I?10份引發(fā)劑0.1?2份
其他助劑0.1?2份
一種用于木塑復(fù)合材料界面相容劑，所述的聚烯烴為聚乙烯(PE)或聚丙烯(PP)中的一種；
所述的聚氨酯預(yù)聚物為甲苯二異氰酸酯與聚四氫呋喃醚多元醇為主要原料合成的具有異氰酸根封端的聚氨酯；
所述的不飽和二元酸酐為馬來(lái)酸酐、衣康酸酐中的一種；
所述的引發(fā)劑為過(guò)氧化二異丙苯、過(guò)氧化二苯甲酰、2，5_ 二甲基-2，5-雙(叔丁過(guò)氧基)己烷、2，5_ 二甲基-2，5-雙(叔丁過(guò)氧基)己炔、過(guò)氧苯甲酸叔丁酯中的一種或幾種。
[0007]所述的其他助劑為:抗氧劑、潤(rùn)滑劑等。
[0008]一種應(yīng)用于木塑復(fù)合材料界面相容劑的制備方法，其特征在于，該方法包括以下步驟:
將上述原料按比例放入高混機(jī)中混合5-25分鐘后備用；然后將混合均勻的混料加入到雙螺桿擠出機(jī)中熔融擠出造粒，控制熔融擠出溫度在150?250°C之間、螺桿轉(zhuǎn)數(shù)在10?100轉(zhuǎn)/分之間，即得到產(chǎn)品。
[0009]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下突出特點(diǎn)及顯著優(yōu)勢(shì):
本發(fā)明根據(jù)高分子“相似相容”原理和界面改性機(jī)理，設(shè)計(jì)制備了一種分子鏈兩端具有聚氨酯鏈段和聚烯烴鏈段的相容劑，該相容劑能夠使聚氨酯與聚烯烴相互混合。
具體實(shí)施例
[0010]實(shí)施例1
(1)取原料聚乙烯1000克，聚氨酯預(yù)聚物1200克，馬來(lái)酸酐40克，過(guò)氧化二異丙苯20克，抗氧劑10克，潤(rùn)滑劑10克；
(2)將上述原料加入高速混合機(jī)共混20分鐘后，出料備用；
(1)然后將混合均勻的原料然后送入雙螺桿擠出機(jī)熔融擠出，控制反應(yīng)型雙螺桿擠出機(jī)料筒溫度為 I 區(qū) 160°C、II 區(qū) 170°C、III區(qū) 180°C、IV區(qū) 190°C、V 區(qū) 200°C、VI區(qū) 190°C、VE區(qū)180°C、VID區(qū)170°C，模頭溫度為180°C ;控制反應(yīng)型雙螺桿擠出機(jī)螺桿轉(zhuǎn)速為100r/min，擠出切粒，即得到產(chǎn)品。
[0011]實(shí)施例2
(2)取原料聚丙烯1000克，聚氨酯預(yù)聚物1500克，馬來(lái)酸酐80克，過(guò)過(guò)氧化二異丙苯與氧化二苯甲酰1:1混合15克，抗氧劑5克，潤(rùn)滑劑5克；
(3)將上述原料加入高速混合機(jī)共混25分鐘后，出料備用；
(4)然后將混合均勻的原料然后送入雙螺桿擠出機(jī)熔融擠出，控制反應(yīng)型雙螺桿擠出機(jī)料筒溫度為 I 區(qū) 155°C、II 區(qū) 160°C、III區(qū) 165°C、IV區(qū) 170°C、V 區(qū) 175°C、VI區(qū) 175°C、VE區(qū)175°C、VID區(qū)170°C，模頭溫度為160°C ;控制反應(yīng)型雙螺桿擠出機(jī)螺桿轉(zhuǎn)速為50r/min，擠出切粒，即得到產(chǎn)品。
[0012]實(shí)施例3
(1)取原料聚丙烯1500克，聚氨酯預(yù)聚物2000克，衣康酸酐250克，過(guò)過(guò)氧化二異丙苯10克，抗氧劑10克，潤(rùn)滑劑5克；
(2)將上述原料加入高速混合機(jī)共混25分鐘后，出料備用；
(3)然后將混合均勻的原料然后送入雙螺桿擠出機(jī)熔融擠出，控制反應(yīng)型雙螺桿擠出機(jī)料筒溫度為 I 區(qū) 160°C、II 區(qū) 170°C、III區(qū) 180°C、IV區(qū) 190°C、V 區(qū) 200°C、VI區(qū) 190°C、VE區(qū)180°C、VID區(qū)170°C，模頭溫度為180°C ;控制反應(yīng)型雙螺桿擠出機(jī)螺桿轉(zhuǎn)速為70r/min，擠出切粒，即得到產(chǎn)品。
[0013] 實(shí)施例4
(4)取原料聚乙烯烯1000克，聚氨酯預(yù)聚物1500克，衣康酸酐100克，過(guò)氧苯甲酸叔丁酯6克，抗氧劑8克，潤(rùn)滑劑8克；
(5)將上述原料加入高速混合機(jī)共混15分鐘后，出料備用；
然后將混合均勻的原料然后送入雙螺桿擠出機(jī)熔融擠出，控制反應(yīng)型雙螺桿擠出機(jī)料筒溫度為 I 區(qū) 155°C、II 區(qū) 160°C、III區(qū) 165°C、IV區(qū) 170°C、V區(qū) 175°C、VI區(qū) 175°C、VE區(qū)175°C、VID區(qū)170°C，模頭溫度為160°C ;控制反應(yīng)型雙螺桿擠出機(jī)螺桿轉(zhuǎn)速為80r/min，擠出切粒，即得到產(chǎn)品。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種用于木塑復(fù)合材料界面相容劑的制備方法，其制造所用原料質(zhì)量分?jǐn)?shù)為: 聚烯烴50?100份 聚氨醋預(yù)聚物 50?100份 不飽和二元酸酐 I?10份 引發(fā)劑0.1?2份 其他助劑0.1?2份。2.根據(jù)權(quán)利要求書(shū)I所述的一種用于木塑復(fù)合材料界面相容劑的制備方法，其特征在于所述的聚烯烴為聚乙烯(PE)或聚丙烯(PP)中的一種。3.根據(jù)權(quán)利要求書(shū)I所述的一種用于木塑復(fù)合材料界面相容劑的制備方法，其特征在于所述的聚氨酯預(yù)聚物為甲苯二異氰酸酯與聚四氫呋喃醚多元醇為主要原料合成的具有異氰酸根封端的聚氨酯。4.根據(jù)權(quán)利要求書(shū)I所述的一種用于木塑復(fù)合材料界面相容劑的制備方法，其特征在于所述的不飽和二元酸酐為馬來(lái)酸酐、衣康酸酐中的一種。5.根據(jù)權(quán)利要求書(shū)I所述的用于木塑復(fù)合材料界面相容劑的制備方法，其特征在于所述的引發(fā)劑為過(guò)氧化二異丙苯、過(guò)氧化二苯甲酰、2，5_ 二甲基-2，5-雙(叔丁過(guò)氧基)己烷、2，5_ 二甲基-2，5-雙(叔丁過(guò)氧基)己炔、過(guò)氧苯甲酸叔丁酯中的一種或幾種。6.根據(jù)權(quán)利要求書(shū)I所述的一種用于木塑復(fù)合材料界面相容劑的制備方法，其特征在于所述的其他助劑為:抗氧劑、潤(rùn)滑劑等。7.一種用于木塑復(fù)合材料界面相容劑的制備方法，其特征在于所述的該方法包括以下步驟: (O按重量份稱(chēng)取上述原料，其中聚氨酯預(yù)聚物需過(guò)量； (2)將上述原料按比例放入高混機(jī)中混合5-25分鐘后出料； 然后將混料加入到雙螺桿擠出機(jī)中熔融擠出，控制加工溫度在150?250°C，螺桿轉(zhuǎn)數(shù)在10?100轉(zhuǎn)/分，用雙螺桿擠出機(jī)擠出造粒，即得到產(chǎn)品。
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明涉及一種用于木塑復(fù)合材料界面相容劑的制備方法，利用不飽和二元酸酐的雙鍵與聚烯烴發(fā)生自由基反應(yīng)將不飽和二元酸酐接枝到聚烯烴上，利用不飽和二元酸酐的酸酐基團(tuán)與異氰酸根反應(yīng)形成氫鍵，使這種相容劑分子鏈兩端具有聚氨酯鏈段和聚烯烴鏈段，其制備方法為：將二元酸酐、聚烯烴、聚氨酯預(yù)聚物、引發(fā)劑等其他助劑按一定比例加入到高混機(jī)共混一定時(shí)間后，投入到雙螺桿擠出機(jī)中進(jìn)行熔融接枝反應(yīng)，擠出造粒制得該相容劑，本發(fā)明相容劑在聚氨酯和聚烯烴起到“架橋”作用，可以有效的改善兩者之間的相容性。
【IPC分類(lèi)】C08L23/12, C08L75/08, C08K13/02, B29C47/92, C08K5/14, C08L23/06
【公開(kāi)號(hào)】CN104945890
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510385167
【發(fā)明人】陳麗琴, 陳嘉煉, 陳昕雄
【申請(qǐng)人】泉州市奈斯材料科技有限公司
【公開(kāi)日】2015年9月30日
【申請(qǐng)日】2015年7月5日