一種木塑材料注塑方法與流程

2023-12-12 20:58:22 3

本發明涉及注塑技術領域，尤其涉及一種木塑材料注塑方法。

背景技術：

由於作為有機化工初始原料的石油、煤炭等資源儲量有限，以及開發相應石化產品所帶來的環境汙染等一系列問題，高效開發利用可再生的生物質資源成為當今研究的重要熱點之一。木質纖維類生物質因其儲量豐富且可再生的特點而受到世界各國的關注。木質纖維類生物質主要由纖維素、半纖維素和木質素3種天然高聚物組成，這些組分中均含有大量的羥基，易通過酯化、醚化、苄基化、氰乙基化、烯丙基化等方式進行化學改性，以獲得有塑化傾向的材料。早在20世紀就有學者提出，通過酯化和醚化手段對木質纖維全組分進行塑化改性。hassan等在非溶劑條件下研究了丁二酸酐對甘蔗渣的塑化改性，酯化產物的質量增加率達到48%，並且能夠在室溫條件下被壓成薄片。timar等採用二步法對楊木鋸末進行塑化改性，得到的酯化木粉在80℃即開始軟化，經熱壓成型製得了高強度的板材。zhang等在二甲亞碸/n-甲基咪唑(dmso/nmi)溶劑體系下對蔗渣進行了丁二醯化改性研究，產物的質量增加率為70.8%～144.7%。其他二元羧酸酐如鄰苯二甲酸酐(pa)、馬來酸酐(ma)也已被用於酯化木質纖維，以製備熱壓成型的產品。研究發現二元羧酸酐中，琥珀酸酐具有最高的反應活性，經琥珀酸酐酯化的木粉具有比馬來酸酐和鄰苯二甲酸酐酯化更好的流動性能。但由於木質纖維化學組分的複雜性，所報導的塑化改性產物至今仍限於熱壓成型，僅以質量增加率作為改性評判指標，並沒有成功製備出具有良好熱塑性可以注塑成型的生物基塑料。

《酯化改性木粉製備生物基塑料研究》在dmso體系中研究發現，當木粉與pa質量比為1∶2時，改性產物具有較佳的力學性能。因此，《酯化改性木粉製備生物基塑料研究》以丁二酸酐和鄰苯二甲酸酐混合酸酐為酯化劑，將混合酸酐的總物質的量固定在0.081mol(即12gpa)，在dmso體系下對胡桑枝條木粉進行酯化改性，採用響應面法探索分析兩種酸酐配比、反應溫度和反應時間對改性產物力學性能的影響，確定最佳工藝參數，製備具有較好力學性能的生物基塑料，以期為木質纖維類生物質全組分高效利用開拓一條新途徑。

由於容易老化降解吸水，影響材料的穩定性和使用壽命，需要改進。

技術實現要素：

本發明目的就是為了彌補已有技術的缺陷，提供一種木塑材料注塑方法。

本發明是通過以下技術方案實現的：

一種木塑材料注塑方法，步驟為：

（1）製作模具，在模具空腔內部塗覆一層脫模劑；

（2）將木粉進行球磨，將木粉在納米二氧化矽溶液中浸漬11-12ｈ後，納米二氧化矽溶液的質量百分數為20-25%，再向溶液中加入4-5wt%的矽烷偶聯劑si-69，反應11-12ｈ後取出，用乙醇和水清洗3-4次，50-60℃烘乾，得到改性木粉；

（3）將改性木粉與丁二酸酐、鄰苯二甲酸酐、催化劑混合，加入二甲亞碸中，置於油浴鍋中反應3-3.5小時，用丙酮析出產物，並用丙酮洗滌、抽濾至濾液物色透明，乾燥，得到反應產物；

（4）將乾燥後的反應產物粉碎，注塑成型，即得。

所述木粉進行球磨至粒徑為1-600微米。

注塑條件為:注塑壓力750-780bar，保護壓力450-470bar，注塑溫度175-180℃，磨具溫度75-78℃，保壓時間11-12s。

改性木粉：丁二酸酐：鄰苯二甲酸酐：催化劑：二甲亞碸的質量比為6-7：1-1.3:5-5.5：0.7-0.9：20-25。

所述脫模劑由以下重量百分比的物質組成：

大豆乳化蜜6-8%；

聚二甲基矽氧烷0.5-0.7%；

明膠1-1.5%；

納米二氧化矽3-3.5%

石油醚餘量。

本發明的優點是：本發明將木粉用納米二氧化矽溶液進行浸泡，用矽烷偶聯劑進行處理，木粉內部和表面粘附了納米二氧化矽，提高了木粉的分散性、抗老化性、耐腐性，從而提高了複合材料的彎曲強度，抗裂性能，耐水性，大大延長了材料的使用壽命，而且分散潤滑性好，注塑所用壓力減小，複雜的結構也不易形成孔隙。本發明的脫模劑加入了納米二氧化矽，提高了脫模性，提高了木塑材料表面的抗老化性、耐磨性。

具體實施方式

一種木塑材料注塑方法，步驟為：

（1）製作模具，在模具空腔內部塗覆一層脫模劑；

（2）將木粉進行球磨，將木粉在納米二氧化矽溶液中浸漬11ｈ後，納米二氧化矽溶液的質量百分數為23%，再向溶液中加入4.2wt%的矽烷偶聯劑si-69，反應11ｈ後取出，用乙醇和水清洗3次，55℃烘乾，得到改性木粉；

（3）將改性木粉與丁二酸酐、鄰苯二甲酸酐、催化劑混合，加入二甲亞碸中，置於油浴鍋中反應3小時，用丙酮析出產物，並用丙酮洗滌、抽濾至濾液物色透明，乾燥，得到反應產物；

（4）將乾燥後的反應產物粉碎，注塑成型，即得。

所述木粉進行球磨至粒徑為100-800微米。

注塑條件為:注塑壓力750bar，保護壓力450bar，注塑溫度175℃，磨具溫度75℃，保壓時間11s。

改性木粉：丁二酸酐：鄰苯二甲酸酐：催化劑：二甲亞碸的質量比為6：1:5：0.7：20。

所述脫模劑由以下重量百分比的物質組成：

大豆乳化蜜7%；

聚二甲基矽氧烷0.6%；

明膠1.2%；

納米二氧化矽.2%

石油醚餘量。