一種回收pp基木塑複合材料及其製備方法

2023-09-21 18:12:50 1

專利名稱：一種回收pp基木塑複合材料及其製備方法
技術領域：
本發明屬於木塑複合材料領域，特別涉及一種回收PP基木塑複合材料及其製備方法。
背景技術：
木塑複合材料(WPC)是利用木粉、竹粉、農作物秸杆粉、果殼粉等天然植物纖維和塑料樹脂或廢舊塑料為主要原料，經高溫混合、成型加工而製得的一種新型環保複合材料。增加這種材料的應用，可以提高天然植物纖維的綜合利用水平，減少白色汙染，降低因廢棄資源處理不當而造成的浪費。因而越來越受到人們的重視。親水性的天然植物纖維和親油性的塑料基體複合時界面的相互作用強度較小，天 然植物纖維粉末在塑料基體中的分散性及兩者的相容性較差，導致製備的複合材料綜合性能不佳，影響複合材料的應用，需要對其進行增容改性。很多科研人員對此進行了研究，並公開了研究成果。專利CN201010030196. O公開了一種廢舊聚乙烯/木粉複合材料的製備方法，該複合材料使用偶聯劑作為相容劑，材料的力學性能較低。專利CN200510060794. I公開了一種用偶聯劑作為增容劑的熱塑性塑料基木塑複合材料的製備方法。專利CN02160123. 2公開了一種木質纖維改性熱塑性塑料而得的複合材料的製備方法，該方法採用的相容劑由EVA、丙烯酸、丙烯酸酯的聚合物和氯化聚乙烯的混合物組成。由此可以看出，改善天然植物纖維在塑料基體中的分散性及其與塑料基體的相容性的傳統的一般方法是用偶聯劑對纖維進行表面改性。但是用接枝高聚物對植物纖維進行表面化學改性，由於改性效果好、複合材料的力學性能提高幅度大而越來越引起人們的關注。用熔融接枝原位反應增容天然植物纖維和塑料基體的研究尚未見報導。原位反應增容是指把兩種或兩種以上的高聚物、接枝單體與引發劑一併放入到平行雙螺杆擠出機裡，在擠出過程中，接枝單體在引發劑的引發下接枝在一種或幾種高聚物上，被接枝上接枝單體的高聚物同時帶有極性和非極性的基團，作為相容劑增加兩種高聚物的相容性。本發明引入反應性的高分子聚合物(雙單體熔融接枝聚丙烯)作為核桃殼粉和回收PP的增容劑，解決核桃殼粉和塑料基體之間的相容性問題，以獲得性能優良、具有高附加值的回收PP/核桃殼粉木塑複合材料為目的，有望在室內裝飾材料及日常生活等領域得到應用，如地板、護牆板、門窗等型材，建築材料等。

發明內容
本發明的目的是採用原位反應增容的方法，製備出綜合性能優異、易於加工的回收PP/核桃殼粉木塑複合材料。為了實現本發明的目的，本發明的技術方案如下一種回收PP基木塑複合材料，其原料組成及重量份為
回收PP50 70 份；核桃殼粉3(Γ50份，回收PP與核桃殼粉的重量份總和為100 份；引發劑O. I O. 3份；甲基丙烯酸縮水甘油酯(GMA) O. Γ6份；苯乙烯(St)O. I 3份。在其中一些實施例中，所述引發劑為有機類過氧化物，包括氫過氧化物類、過氧化二烷基類、過氧化二醯類、過氧化酯類、過氧化二碳酸酯類的一種。在其中一些實施例中，所述弓I發劑為過氧化二烷基類中的過氧化二異丙苯(DCP )。
本發明揭示了一種回收PP基木塑複合材料的製備方法，該方法包括以下步驟(I)、將所述重量份的核桃殼粉碎，磨成粉末，置於真空烘箱中進行烘乾處理，控制烘箱溫度在11(T150°C，乾燥Γ8小時，然後將其冷卻至室溫；(2)、將所述重量份的引發劑、甲基丙烯酸縮水甘油酯、苯乙烯溶於稀釋劑乙醇中，放置備用；(3)、將進行烘乾處理的核桃殼粉、回收PP按比例混合均勻，將步驟(2)中的混合溶液倒入核桃殼粉、回收PP的共混物中，得到預混合料，將預混合料放置於空氣中，使稀釋劑乙醇揮發出去；(4)、將混合好的預混合料置於平行雙螺杆擠出機中熔融擠出成型。加工工藝如下平行雙螺杆擠出機螺杆轉速為6(Tl50r/min，一區溫度8(Tl40°C，二區溫度16(T220°C，三區溫度16(T220°C，四區溫度16(T220°C，五區溫度16(T220°C，六區溫度16(T220°C，七區溫度 16(T220°C，模頭溫度 16(T220°C。在其中一個實施例中，製備方法包括以下步驟(I)、將核桃殼粉碎，磨成粉末，置於真空烘箱中進行烘乾處理，控制烘箱溫度在11(T130°C，乾燥5 7小時，然後將其冷卻至室溫；(2)、將引發劑與甲基丙烯酸縮水甘油酯、苯乙烯溶於稀釋劑乙醇中，放置備用；(3)、將進行烘乾處理的核桃殼粉、回收PP按比例混合均勻，將將步驟(2)中的混合溶液倒入核桃殼粉、回收PP的共混物中，得到預混合料，將預混合料放置於空氣中，使稀釋劑乙醇揮發出去；(4)、將混合好的預混合料置於平行雙螺杆擠出機中熔融擠出成型。加工工藝如下平行雙螺杆擠出機螺杆轉速為8(Tl00r/min，一區溫度16(Tl80°C，二區溫度17(T200°C，三區溫度17(T200°C，四區溫度17(T200°C，五區溫度17(T200°C，六區溫度 17(T200°C，七區溫度 17(T200°C，模頭溫度 16(Tl80°C。其中螺杆形狀為單線螺紋，螺杆長度(L)和直徑(D)之比(L/D)為20飛0，優選30 50。本發明所提供的回收PP/核桃殼粉木塑複合材料及其製備方法具有以下優點I、採用本發明的方法製備的回收PP/核桃殼粉木塑複合材料可回收利用，綠色環保。核桃殼粉的主要成分為天然植物纖維，是可以完全降解的綠色材料，並且來源廣泛，屬於可再生資源，成本較低。2、採用本發明的方法製備的回收PP/核桃殼粉木塑複合材料，綜合性能優異，且美觀、仿木效果好、易於加工。3、採用本發明的方法製備回收PP/核桃殼粉木塑複合材料，其工藝簡單，易於控制，對設備要求不高，所使用的設備均為通用的聚合物加工設備，投資較少。4、採用本發明的方法製備回收PP/核桃殼粉木塑複合材料，縮短了工藝流程，節省了能源，提高了生產效率，易於推廣應用。


圖I本發明工藝流程圖。
具體實施例方式本發明實施例所使用的原料如下
回收PP，購自廢舊塑料回收站；核桃殼粉，自製；方法如下將核桃殼粉碎，然後磨成粒徑為6(Γ300目的粉末；過氧化二異丙苯(DCP):分析純，國藥集團化學試劑有限公司；甲基丙烯酸縮水甘油酯(GMA):分析純，日本三菱；苯乙烯(St):分析純，國藥集團化學試劑有限公司。雙單體熔融接枝原位反應增容回收PP/核桃殼粉木塑複合材料原理如下
權利要求
1.一種回收PP基木塑複合材料，其特徵在於，該組合物包括以下重量份的化合物 回收PP50 70份； 天然植物纖維3(T50份，回收PP與天然植物纖維的重量份總和為100份； 引發劑0.廣0. 3份； 甲基丙烯酸縮水甘油酯0. re份； 苯乙烯0. 1 3份； 所述天然植物纖維為核桃殼粉，其粒徑為6(T300目； 所述引發劑為有機類過氧化物，包括氫過氧化物類、過氧化二烷基類、過氧化二醯類、過氧化酯類、過氧化二碳酸酯類。
2.根據權利要求I所述的一種回收PP基木塑複合材料，其特徵在於，所述有機類過氧化物為過氧化二烷基類中的過氧化二異丙苯。
3.一種製備權利要求r2任一項所述的回收pp基木塑複合材料的方法，其特徵在於，包括以下步驟 (1)、將所述重量份的核桃殼粉碎，磨成粉末，粒徑為6(T300目，置於真空烘箱中進行烘乾處理，控制烘箱溫度在11(T150°C，乾燥41小時，然後將其冷卻至室溫； (2)、將所述重量份的引發劑與甲基丙烯酸縮水甘油酯、苯乙烯溶於稀釋劑乙醇中，放置備用; (3)、將進行烘乾處理的核桃殼粉末、回收PP按比例混合均勻，將步驟(2)中的混合溶液倒入核桃殼粉末、回收PP的共混物中，得到預混合料，將預混合料放置於空氣中，使稀釋劑乙醇揮發出去； (4)、將混合好的預混合料置於平行雙螺杆擠出機中熔融擠出成型； 加工工藝如下平行雙螺杆擠出機螺杆轉速為6(Tl50r/min，一區溫度8(Tl4(TC，二區溫度16(T220°C，三區溫度16(T220°C，四區溫度16(T220°C，五區溫度16(T220°C，六區溫度16(T220°C，七區溫度 16(T220°C，模頭溫度 16(T200°C。
4.根據權利要求3所述的製備方法，其特徵在於，包括以下步驟 (1)、將所述重量份的核桃殼粉碎，磨成粉末，置於真空烘箱中進行烘乾處理，控制烘箱溫度在11(T130°C，乾燥5 7小時，然後將其冷卻至室溫； (2)、將所述重量份的引發劑與甲基丙烯酸縮水甘油酯、苯乙烯溶於稀釋劑乙醇中，放置備用; (3)、將進行烘乾處理的核桃殼粉末、回收PP按比例混合均勻，將步驟(2)中的混合溶液倒入核桃殼粉末、回收PP的共混物中，得到預混合料，預混合料放置於空氣中，使稀釋劑乙醇揮發出去； (4)、將混合好的預混合料置於平行雙螺杆擠出機中熔融擠出成型； 加工工藝如下平行雙螺杆擠出機螺杆轉速為8(Tl20r/min，一區溫度10(Tl20°C，二區溫度17(T200°C，三區溫度17(T200°C，四區溫度17(T200°C，五區溫度17(T200°C，六區溫度 17(T200°C，七區溫度 17(T200°C，模頭溫度 16(Tl80°C。
5.根據權利要求3所述的製備方法，其特徵在於，所述螺杆形狀為單線螺紋，螺杆長度L和直徑D之比L/D為20 60。
全文摘要
本發明公開了本發明涉及一種回收PP基木塑複合材料及其製備方法，該木塑複合材料原料組成及重量份為回收PP 50~70份；天然植物纖維30~50份，回收PP與天然植物纖維的重量份總和為100份；引發劑0.1~0.3份；甲基丙烯酸縮水甘油酯0.1~6份；苯乙烯0.1~3份。雙單體熔融接枝原位反應增容，有效地改善了回收PP和天然植物纖維之間的相容性，增強了兩相之間的界面結合力，提高了材料的綜合性能。通過不同的模具，可以擠出生產各種型材，實現如汽車內襯板，門窗等材料的工業化生產。
文檔編號C08F212/08GK102796339SQ201210319789
公開日2012年11月28日 申請日期2012年8月31日 優先權日2012年8月31日
發明者朱懷才, 王忠強 申請人:東莞市信諾橡塑工業有限公司