一種全降解聚甲基乙撐碳酸酯/木粉複合發泡材料及其製備方法

2023-05-26 11:54:26 1

專利名稱：一種全降解聚甲基乙撐碳酸酯/木粉複合發泡材料及其製備方法
技術領域：
本發明屬於降解木塑複合發泡材料領域，具體涉及一種全降解聚甲基乙撐碳酸酯/木粉複合發泡材料及其製備方法。
背景技術：
木塑複合材料是以塑料和木粉為基體，通過添加各種助劑而製備的一種複合材 料。木塑複合材料具有一系列優於木材和塑料的特殊性能有木質外觀以及類似木材的二次加工性,但尺寸穩定性比木材好,且吸水性小、不怕蟲蛀、不會像木材那樣產生裂縫和翹曲變形，具有熱塑性塑料的加工性，但硬度比塑料高，耐磨、耐老化、耐腐蝕。從19世紀90年代在美國和加拿大開始興起，由於其在資源利用與環境保護方面的優勢，在國際上迅速得到發展。木塑複合材料具有上述優點，但相對未填充塑料來說，其韌性、衝擊強度和彎曲強度等力學性能會有所降低，且密度又是純天然木材的好幾倍，這些不足使木塑複合材料的應用領域受到了限制。為了克服分別相對於純塑料和純木材所呈現出來的不足，擴大木塑複合材料的應用範圍，科研工作者進行了大量的研究，最後從發泡材料得到啟發，開始製備木塑複合發泡材料。木塑複合發泡材料，就是將塑料、木纖維、礦物填料、助劑、改性劑和發泡劑等原料按一定質量比複合，經塑料成型設備加工成為一種連續均勻分布發泡微孔的複合材料。木塑複合發泡材料中的氣泡能夠有效阻止材料中原有裂紋的擴展，使裂紋尖端變鈍，因此抗衝擊強度、韌性、疲勞周期、熱穩定性等方面的性能都有顯著提高，並且泡孔的存在使材料密度減小，不僅節省原料，而且具有良好的隔音、隔熱性能。此外，發泡還能賦予產品更精確的外觀尺寸，比非發泡複合物更具木質感，並便於安裝。CN100434469C公開了一種PVC塑木結皮發泡複合材料，以PVC為基體，添加木粉、偶聯劑、熱穩定劑、潤滑劑和發泡劑而製得，所發明的複合材料具有質輕、硬度高、韌性優良，耐摩擦性強，耐水性和耐候性好等優點。CN101153098B公開了一種微發泡聚苯乙烯基木塑複合材料的製備方法，所製備的微發泡聚苯乙烯基木塑複合材料具有密度小、阻燃抑煙效果好、耐衝擊的優點。以上公開的專利都是以不可降解塑料為基體來製備木塑複合發泡材料，隨著我們對環境問題的日益重視，用可降解的塑料來製備木塑複合發泡材料必將具有深遠的意義。

發明內容
本發明的目的是為了克服現有技術的不足，提供一種全降解聚甲基乙撐碳酸酯/木粉複合發泡材料。本發明的另一目的在於提供所述全降解聚甲基乙撐碳酸酯/木粉複合發泡材料的製備方法。
本發明的上述目的通過如下技術方案予以實現
一種全降解聚甲基乙撐碳酸酯/木粉複合發泡材料，所述複合發泡材料由如下按重量份數計算的組分組成
聚甲基乙撐碳酸酯8(Γ30;
木粉20 70 ；
以及相對於每100份聚甲基乙撐碳酸酯與木粉組成的原料，添加如下按重量份的助
劑
增塑劑2 40 ；
偶聯劑O. 5 10 ；
熱穩定劑O. 5 10 ；
潤滑劑O. 5 5 ；
發泡劑I 20 ；
勻泡劑(TlO ；
成核劑O. 5 10。作為一種優選方案，每100份聚甲基乙撐碳酸酯與木粉組成的原料
聚甲基乙撐碳酸酯8(Γ60;
木粉20 40。所述的聚甲基乙撐碳酸酯(PPC)是由環氧丙烷與二氧化碳交替共聚的產物。作為一種優選方案，所述聚甲基乙撐碳酸酯的數均分子量優選為2000(Γ500000，其具有如下結構式
權利要求
1.一種全降解聚甲基こ撐碳酸酯/木粉複合發泡材料，其特徵在於，所述複合發泡材料由如下按重量份數計算的組分組成 聚甲基こ撐碳酸酯80 30; 木粉20 70 ； 以及相對於每100份聚甲基こ撐碳酸酯與木粉組成的原料，添加如下按重量份計算的助劑 增塑劑2 40 ； 偶聯劑0. 5 10 ； 熱穩定劑0. 5 10 ； 潤滑劑0. 5 5 ； 發泡劑I 20 ； 勻泡劑(TlO ； 成核劑0. 5 10。
2.如權利要求I所述全降解聚甲基こ撐碳酸酷/木粉複合發泡材料，其特徵在於，所述聚甲基こ撐碳酸酯的數均分子量為2000(T500000，具有如下結構式
3.如權利要求I所述全降解聚甲基こ撐碳酸酷/木粉複合發泡材料，其特徵在於，所述木粉的平均粒徑在20目以上，含水量< 5%。
4.如權利要求I所述全降解聚甲基こ撐碳酸酯/木粉複合發泡材料，其特徵在於，所述增塑劑為鄰苯ニ甲酸ニ正丁酷、鄰苯ニ甲酸ニ正辛酷、鄰苯ニ甲酸ニ正癸酷、鄰苯ニ甲酸ニ烯丙酯、鄰苯ニ甲酸ニこ酷、鄰苯ニ甲酸ニ庚酷、鄰苯ニ甲酸ニ苯酯、鄰苯ニ甲酸ニ甲酷、鄰苯ニ甲酸ニ異丁酯、鄰苯ニ甲酸ニ異辛酯、間苯ニ甲酸ニ異辛酯或間苯ニ甲酸ニ辛酯中任意ー種或幾種的混合物。
5.如權利要求I所述全降解聚甲基こ撐碳酸酷/木粉複合發泡材料，其特徵在於，所述偶聯劑為矽烷、鋁酸酷、鈦酸酯或丙稀酸鹽中任意ー種或幾種的混合物； 所述的熱穩定劑為自由金屬皂類或複合穩定劑中的至少ー種或其組合。
6.如權利要求I所述全降解聚甲基こ撐碳酸酯/木粉複合發泡材料，其特徵在於，所述潤滑劑為硬脂酸鋅、聚酯蠟、硬脂酸、聚こ烯蠟、石蠟或氧化聚こ烯蠟中任意ー種或幾種的混合物。
7.如權利要求I所述全降解聚甲基こ撐碳酸酯/木粉複合發泡材料，其特徵在於，所述發泡劑為偶氮ニ甲醯胺、N，N-ニ亞硝基五次甲基四肢、對甲基磺醯胺、偶氮ニ異丁臆、4.4』 -氧代雙苯磺醯肼或碳酸氫鈉中任意ー種或幾種的混合物。
8.如權利要求I所述全降解聚甲基こ撐碳酸酯/木粉複合發泡材料，其特徵在於，所述勻泡劑為甲基娃油、苯基娃油、甲苯基娃油或含氫娃油中任意ー種或幾種的混合物。
9.如權利要求I所述全降解聚甲基こ撐碳酸酷/木粉複合發泡材料，其特徵在於，所述成核劑為碳酸鈣、滑石粉、矽灰土、蒙脫土或高嶺土中任意ー種或幾種的混合物。
10.權利要求I所述全降解聚甲基こ撐碳酸酯/木粉複合發泡材料的製備方法，其特徵在於，包括如下步驟 (1)將聚甲基こ撐碳酸酯與木粉加入轉速為500 1000轉/分，溫度為11(T120°C的高速混合機中進行熱混，混合5 10分鐘後，加入增塑劑、偶聯劑、潤滑劑和熱穩定劑，再混合5 10分鐘，將混合料轉移至冷混機中冷混至40°C，加入發泡劑、勻泡劑和成核劑，混合均勻，得到混合物料； (2)將混合物料加入嵌入式行星螺杆擠出機中擠出，再經發泡模具發泡，冷卻定型。
全文摘要
本發明公開一種全降解聚甲基乙撐碳酸酯/木粉複合發泡材料，所述複合發泡材料由如下按重量份數計算的組分組成聚甲基乙撐碳酸酯80~30；木粉20~70；以及相對於每100份聚甲基乙撐碳酸酯與木粉組成的原料，添加如下按重量份的助劑增塑劑2~40；偶聯劑0.5~10；熱穩定劑0.5~10；潤滑劑0.5~5；發泡劑1~20；勻泡劑0~10；成核劑0.5~10。其製備方法為將聚甲基乙撐碳酸酯與木粉加入高速混合機中進行熱混，然後加入增塑劑、偶聯劑、潤滑劑和熱穩定劑，在冷混機中冷混至40℃後，加入發泡劑、勻泡劑和成核劑，混合均勻，得到混合物料；將混合物料加入嵌入式行星螺杆擠出機中擠出，再經發泡模具發泡，冷卻定型。
文檔編號C08J9/10GK102757632SQ20121022071
公開日2012年10月31日 申請日期2012年6月29日 優先權日2012年6月29日
發明者雲虹, 關麗濤, 周寧昌, 楊崇嶺, 塗登雲, 趙孟瑜 申請人:華南農業大學