一種高導熱木塑及其製備方法與流程
2023-07-29 12:48:36
本發明涉及木塑材料，尤其涉及一種高導熱木塑及其製備方法。
背景技術：
：木塑複合材料(woodplasticcomposite，簡稱「wpc」)是國內外近年蓬勃興起的一類新型複合材料，該複合材料時利用聚乙烯、聚丙烯和聚氯乙烯等高分子材料，代替通常的樹脂膠粘劑，與超過35％—70％以上的木粉、稻殼、秸稈等廢植物纖維混合成新的木質材料，再經擠壓、模壓、注射成型等塑料加工工藝,生產出的板材或型材。木塑複合材料具有很多優良性能，其主要用於建材、家具、裝飾等行業。而現在室內裝飾、換熱工程、採暖工程、電子信息工程等方面往往會採用高導熱材料。然而，絕大數高分子材料熱導率極低，是熱的不良導體，必須要添加導熱係數較高的填充材料來提高木塑材料的導熱性能。技術實現要素：本發明的目的是一種高導熱木塑及其加工方法，該高導熱木塑以木粉和混合樹脂為主要原料，輔以各種助劑，製備所得的複合材料導熱性能高，力學性能優越。本發明解決技術問題採用如下技術方案：一種高導熱木塑，其特徵在於，所述高導熱木塑組份按重量份組成為：熱塑性樹脂80-100份、木粉100-110份、相容劑10-12份、改性石墨5-7份、偶聯劑6-8份、caco310-15份、潤滑劑8-12份、增韌劑6-8份。進一步，所述熱塑性樹脂為hdpe。進一步，所述hdpe樹脂熔融指數為0.25g/10min。進一步，所述木粉為細度為150目。進一步，所述相容劑為馬來酸酐接枝高密度聚乙稀。進一步，所述改性石墨製備方法：將石墨於110℃下烘乾後加入高速混合機中，低速挽拌升溫至100℃，分三次將含有3-氨基丙基三乙氧基桂燒的乙醇溶液滴加入高速混合機中，偶聯劑用量為石墨質量的5％，高速攪拌約後，停止攪拌，冷卻後出料，改性後的石墨在110℃下乾燥24h備用。進一步，所述偶聯劑為鋁酸酯偶聯劑。進一步，所述增塑劑為蓖麻油，綠芥末精油中的一種或一種以上進一步，所述增韌劑為樹枝狀氯化聚乙烯。一種高導熱木塑製備方法，按如下步驟進行：1)將乾燥後的木粉在高速混合機中與乾燥後的caco3先混合，當溫度升高到80℃時加入偶聯劑並攪拌均勻，再加入樹脂、改性石墨、caco3、增韌劑，最後加入潤滑劑劑。在全部添加材料後繼續攪拌8-10分鐘；混合溫度100℃，攪拌速度為600rpm。2)將上述攪拌後的材料冷卻至40℃左右出料。3)混合完成後的粉料加入到餵料速度為6r/min，主機轉速為28r/min的雙螺杆擠出機中進行熔融混合，擠出機機頭前段安裝定製的預成型模具，然後將熔融物料在設定溫度為上下板皆為175℃的塑料壓力成型機上熱壓2分鐘，冷壓2分鐘，製得高導熱木塑複合材料。與已有技術相比，本發明有益效果體現在：本發明採用改性石墨材料，提高石墨與的界面相容性，同時提升了木塑材料的導熱性。本發明採用馬來酸酐接枝高密度聚乙稀作為相容劑大大增加木粉、樹脂以及其他輔料的界面結合性，繼而提高材料的力學性能。本發明木塑複合材料製備工藝中，將潤滑劑最後加入混練，降低了木塑複合材料的吸水性能。具體實施方式實施例1：原料：樹脂100份、木粉110份、相容劑10份、改性石墨7份、偶聯劑6份、caco315份、潤滑劑8份、增韌劑8份。其中，熱塑性樹脂為熔融指數為0.25g/10min的hdpe；木粉為細度為150目；相容劑為馬來酸酐接枝高密度聚乙稀；所述改性石墨製備方法：將石墨於110℃下烘乾後加入高速混合機中，低速挽拌升溫至100℃，分三次將含有3-氨基丙基三乙氧基矽烷的乙醇溶液滴加入高速混合機中，偶聯劑用量為石墨質量的5％，高速攪拌約後，停止攪拌，冷卻後出料，改性後的石墨在110℃下乾燥24h備用；偶聯劑為鋁酸酯偶聯劑；增塑劑為蓖麻油，綠芥末精油中的一種或一種以上；增韌劑為樹枝狀氯化聚乙烯。製備方法：1)將乾燥後的木粉在高速混合機中與乾燥後的caco3先混合，當溫度升高到80℃時加入偶聯劑並攪拌均勻，再加入樹脂、改性石墨、caco3、增韌劑，最後加入潤滑劑劑。在全部添加材料後繼續攪拌8分鐘；混合溫度100℃，攪拌速度為600rpm。2)將上述攪拌後的材料冷卻至40℃左右出料。3)混合完成後的粉料加入到餵料速度為6r/min，主機轉速為28r/min的雙螺杆擠出機中進行熔融混合，擠出機機頭前段安裝定製的預成型模具，然後將熔融物料在設定溫度為上下板皆為175℃的塑料壓力成型機上熱壓2分鐘，冷壓2分鐘，製得高導熱木塑複合材料。實施例2：原料：樹脂90份、木粉100份、相容劑11份、改性石墨6份、偶聯劑6.8份、caco313份、潤滑劑10份、增韌劑7份。其中，熱塑性樹脂為熔融指數為0.25g/10min的hdpe；木粉為細度為150目；相容劑為馬來酸酐接枝高密度聚乙稀；改性石墨製備方法：將石墨於110℃下烘乾後加入高速混合機中，低速挽拌升溫至100℃，分三次將含有3-氨基丙基三乙氧基桂燒的乙醇溶液滴加入高速混合機中，偶聯劑用量為石墨質量的5％，高速攪拌約後，停止攪拌，冷卻後出料，改性後的石墨在110℃下乾燥24h備用；偶聯劑為鋁酸酯偶聯劑；增塑劑為蓖麻油，綠芥末精油中的一種或一種以上；增韌劑為樹枝狀氯化聚乙烯。製備方法：1)將乾燥後的木粉在高速混合機中與乾燥後的caco3先混合，當溫度升高到80℃時加入偶聯劑並攪拌均勻，再加入樹脂、改性石墨、caco3、增韌劑，最後加入潤滑劑劑。在全部添加材料後繼續攪拌10分鐘；混合溫度100℃，攪拌速度為600rpm。2)將上述攪拌後的材料冷卻至40℃左右出料。3)混合完成後的粉料加入到餵料速度為6r/min，主機轉速為28r/min的雙螺杆擠出機中進行熔融混合，擠出機機頭前段安裝定製的預成型模具，然後將熔融物料在設定溫度為上下板皆為175℃的塑料壓力成型機上熱壓2分鐘，冷壓2分鐘，製得高導熱木塑複合材料。實施例3：原料：樹脂80份、木粉80份、相容劑12份、改性石墨6份、偶聯劑6.8份、caco310份、潤滑劑8份、增韌劑6份。其中，熱塑性樹脂為熔融指數為0.25g/10min的hdpe；木粉為細度為150目；相容劑為馬來酸酐接枝高密度聚乙稀；改性石墨製備方法：將石墨於110℃下烘乾後加入高速混合機中，低速挽拌升溫至100℃，分三次將含有3-氨基丙基三乙氧基桂燒的乙醇溶液滴加入高速混合機中，偶聯劑用量為石墨質量的5％，高速攪拌約後，停止攪拌，冷卻後出料，改性後的石墨在110℃下乾燥24h備用；偶聯劑為鋁酸酯偶聯劑；增塑劑為蓖麻油，綠芥末精油中的一種或一種以上；增韌劑為樹枝狀氯化聚乙烯。製備方法：1)將乾燥後的木粉在高速混合機中與乾燥後的caco3先混合，當溫度升高到80℃時加入偶聯劑並攪拌均勻，再加入樹脂、改性石墨、caco3、增韌劑，最後加入潤滑劑劑。在全部添加材料後繼續攪拌10分鐘；混合溫度100℃，攪拌速度為600rpm。2)將上述攪拌後的材料冷卻至40℃左右出料。3)混合完成後的粉料加入到餵料速度為6r/min，主機轉速為28r/min的雙螺杆擠出機中進行熔融混合，擠出機機頭前段安裝定製的預成型模具，然後將熔融物料在設定溫度為上下板皆為175℃的塑料壓力成型機上熱壓2分鐘，冷壓2分鐘，製得高導熱木塑複合材料。性能測試結果如下表所示：表1名稱實施例1實施例2實施例3彎曲強度，mpa232225吸收率(24h)％1.21.51.3熱導率(w/(m*k))1.211.31.25彎曲彈性模量，mpa232025352403拉伸強度，mpa222523.4衝擊強度，kj/m26.556.96.73以上實施例中，若無特別說明，其組分均為市購現有技術產品。對於本領域技術人員而言，顯然本發明不限於上述示範性實施例的細節，而且在不背離本發明的精神或基本特徵的情況下，能夠以其他的具體形式實現本發明。因此，無論從哪一點來看，均應將實施例看作是示範性的，而且是非限制性的，本發明的範圍由所附權利要求而不是上述說明限定，因此旨在將落在權利要求的等同要件的含義和範圍內的所有變化囊括在本發明內。此外，應當理解，雖然本說明書按照實施方式加以描述，但並非每個實施方式僅包含一個獨立的技術方案，說明書的這種敘述方式僅僅是為清楚起見，本領域技術人員應當將說明書作為一個整體，各實施例中的技術方案也可以經適當組合，形成本領域技術人員可以理解的其他實施方式。當前第1頁12