一種氨基模增強pvc基木塑複合材料及其製備方法
2023-10-07 23:29:09 1
專利名稱：一種氨基模增強pvc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技術領域，具體是涉及一種氨基模增強PVC基木塑複合材料及其製備方法。
背景技術：
木塑複合材料(Wood Plastics Composite)是由木粉和熱塑性高分子聚合物複合，通過熱壓等工藝加工成型的具有新的結構和優異綜合性能的新型材料。木塑複合材料的主要原料是農林廢棄物和廢舊塑料，其產品主要用作木材的替代品。開發木塑複合材料對於廢棄物綜合利用、環境保護和緩解天然木材日趨緊張的壓力都具有十分重要的意義， 因而受到了全世界的廣泛重視。木塑複合材料可充分利用回收木材、餘料、木屑等廢棄的木料，大幅度提高天然木材的利用率，另一方面生產的木塑產品也能完全回收，符合國家循環經濟政策。木塑複合材料採用熱壓模具成型，使其在實際生產中，與傳統工藝相比，可以簡化生產工藝，有利於企業的良性發展。例如，公開號CN101864143A的專利公開了一種仿木氨基模塑料專用料，其採用氨基模樹脂，配合纖維素及其它助劑進行捏合，經粉碎、球磨後得到用於壓製成型仿木複合材料，具有材料硬度高，耐刮傷、價格便宜等優點；但是由於所用氨基模樹脂是熱固性塑料作為基體樹脂，所製備的產品不能回收再利用。公開號CN1016^K)22的專利則是利用改性芳綸纖維表面的碳碳雙鍵和矽烷基與聚烯烴同木粉形成化學鍵，從而有效地增強了複合材料的界面結合力，使得所製備的芳綸纖維增強木塑複合材料的力學性能好，但是改性芳綸纖維價格較高，相當的增加了生產成本。公開號CN1017M190A的專利公開了一種石棉增強的熱塑基木塑複合材料及製備方法，同樣取得了一定的效果。公開號CN101982488A的專利公開了一種以非織造布為增強材料的木塑複合材料及其製備方法，製備方法具有工藝簡單、 高強度等優點。隨著木塑複合材料應用領域的不斷拓寬和加工成型技術的不斷進步，現今尤為關鍵的是如何對木粉及塑料進行改性、木粉含量以及利用不同助劑來改善木塑界面相容性， 以期獲得拉伸強度、衝擊強度、抗水性及膨脹率等性能的良好製品。
發明內容
本發明的目的是為了解決現有技術中木塑複合材料力學性能較差的問題，本發明提供了一種氨基模增強PVC基木塑複合材料及其製備方法。本發明的上述技術問題主要是通過下述技術方案得以解決的一種氨基模增強 PVC基木塑複合材料，以100份重量份計，原料配方為木粉60 75份；增強劑氨基模樹脂 3 7份；界面相容劑1 5份；塑料樹脂10 30份；潤滑劑1 3份；其它功能助劑1 5份。其中，所述木粉由鋸木粉、碎木片、木屑、刨花等木質廢棄物經過粉碎乾燥製作而成， 其粒度為30 100目；所述增強劑氨基模樹脂為脲醛樹脂或三聚氰氨樹脂；所述界面相容劑為馬來酸酐接枝聚氯乙烯、鈦酸酯偶聯劑、矽烷偶聯劑的一種或兩種混合物；所述塑料樹脂為聚氯乙烯的新料或回收料；所述潤滑劑為PE蠟、甲基矽油中的一種或兩種混合物；所述其它功能助劑包括1 1重量份的穩定劑、增塑劑，穩定劑為鈣鋅複合穩定劑或鋇鋅穩定劑；增塑劑為環氧大豆油或鄰苯二甲酸二辛酯。—種氨基模增強PVC基木塑複合材料的製備方法，包括以下步驟a、將木粉在 120°C乾燥箱中乾燥4個小時，進行脫脂和烘乾，使其含水率小於2 %，去除木粉中結合水， 增加木粉與塑料粉高聚物的界面相容性；b、按照配比把增強劑氨基模樹脂同乾燥後的木粉一起加入到高速混合機中進行預混合，溫度控制在30 35°C，高速混合5min，製得木粉與增強劑氨基模樹脂的混合物；c、按照配比依次把木粉與增強劑氨基模樹脂的混合物、塑料樹脂、界面相容劑、潤滑劑、其它功能助劑加入到具有加熱功能的高速混合機中，混合均勻， 製得混合料，溫度控制在70 80°C，高速混合15 20min ；d、將混合料置於145 150°C 的雙輥塑煉機中進行混合塑化5 lOmin，經熱壓機於173 180°C模壓成型，製得所述氨基模增強PVC基木塑複合材料。本發明製得的木塑複合材料在力學性能方面包括拉伸強度和衝擊強度以及抗水性及膨脹率等性能明顯優於現有產品，採用熱壓模具成型，製作工藝簡單，有利於降低生產成本。
具體實施例方式下面通過實施例，對本發明的技術方案作進一步具體的說明。實施例1 一種氨基模增強PVC基木塑複合材料，以100份重量份計，原料配方為
木粉(30目)65份
增強劑氨基模樹脂
三聚氰氨樹脂3份
界面相容劑
馬來酸酐接枝聚氯乙烯 1份鈦酸酯偶聯劑2份
塑料樹脂24份
潤滑劑
甲基矽油2份
其它功能助劑
鈣鋅複合穩定劑1.5份
環氧大豆油1.5份 氨基模增強PVC基木塑複合材料的製備方法，包括以下步驟a、將木粉在120°C乾燥箱中乾燥4個小時，進行脫脂和烘乾，使其含水率小於2%,去除木粉中結合水，增加木粉與塑料粉高聚物的界面相容性；b、按照配比把增強劑氨基模樹脂同乾燥後的木粉一起加入到高速混合機中進行預混合，溫度控制在30 35°C，高速混合5min，製得木粉與增強劑氨基模樹脂的混合物；c、按照配比依次把木粉與增強劑氨基模樹脂的混合物、塑料樹脂、界面相容劑、潤滑劑、其它功能助劑加入到具有加熱功能的高速混合機中，混合均勻，製得混合料，溫度控制在70 80°C，高速混合15 20min ；d、將混合料置於145 150°C的雙輥塑煉機中進行混合塑化5 lOmin，經熱壓機於173 180°C模壓成型，製得所述氨基模增強 PVC基木塑複合材料。通過以上配方及工藝條件所製備出的氨基模增強PVC基木塑複合材料，經測試其拉伸強度為17. 9Mpa，懸臂梁無缺口衝擊強度為14. 54KJ/m2,24h吸水率為1. 1%，吸水膨脹率為0. 67%。實施例2 —種氨基模增強PVC基木塑複合材料，以100份重量份計，原料配方為
木粉(50目)60份
增強劑氨基模樹脂
脲醛樹脂3份
界面相容劑
矽烷偶聯劑2份
塑料樹脂30份
潤滑劑
甲基矽油2份
其它功能助劑
鈣鋅複合穩定劑 1.5份鄰苯二甲酸二鋅酯 1.5份製備方法參看實施例1，通過以上配方及工藝條件所製備出的氨基模增強PVC基木塑複合材料，經測試其拉伸強度為18. 7Mpa，懸臂梁無缺口衝擊強度為15. 65KJ/m2，24h吸水率為1.0%，吸水膨脹率為0.66%。實施例3 —種氨基模增強PVC基木塑複合材料，以100份重量份計，原料配方為
木粉(60目)60份
增強劑氨基模樹脂
脲醛樹脂7份
界面相容劑
鈦酸酯偶聯劑3份
塑料樹脂26份
潤滑劑
PE蠟1份
其它功能助劑
鈣鋅複合穩定劑 1.5份鄰苯二甲酸二鋅酯 1.5份製備方法參看實施例1，通過以上配方及工藝條件所製備出的氨基模增強PVC基木塑複合材料，經測試其拉伸強度為15. 9Mpa，懸臂梁無缺口衝擊強度為15. 44KJ/m2，24h吸水率為1. 1%，吸水膨脹率為0.77%。實施例4 一種氨基模增強PVC基木塑複合材料，以100份重量份計，原料配方為
木粉(80目)65份
增強劑氨基模樹脂
三聚氰氨樹脂4份
界面相容劑
馬來酸酐接枝聚氯乙烯 2份
塑料樹脂25份
潤滑劑
甲基矽油1份
其它功能助劑
鈣鋅複合穩定劑1.5份
環氧大豆油1.5份製備方法參看實施例1，通過以上配方及工藝條件所製備出的氨基模增強PVC基木塑複合材料，經測試其拉伸強度為17. 9Mpa，懸臂梁無缺口衝擊強度為14. 85KJ/m2，24h吸水率為1.3%，吸水膨脹率為0.77%。實施例5 —種氨基模增強PVC基木塑複合材料，以100份重量份計，原料配方為
木粉(100目)75份
增強劑氨基模樹脂
三聚氰氨樹脂4份
界面相容劑
馬來酸酐接枝聚氯乙烯 2份矽烷偶聯劑2份
塑料樹脂12份
潤滑劑
甲基矽油1份
PE蠟1份
其它功能助劑
鋇鋅穩定劑1.5份
環氧大豆油1.5份製備方法參看實施例1，通過以上配方及工藝條件所製備出的氨基模增強PVC基木塑複合材料，經測試其拉伸強度為14. 9Mpa，懸臂梁無缺口衝擊強度為15. 65KJ/m2，24h吸水率為1.5%，吸水膨脹率為0.87%。對實例1 5製備樣品進行性能測試，測試所採用的標準拉伸強度採用GB/ T1040. 1-2006，懸臂梁無缺口衝擊強度採用GB/T1843-2008，吸水率採用ASTM570測試。最後，應當指出，以上實施例僅是本發明較有代表性的例子。顯然，本發明的技術方案並不限於上述實施例，還可以有許多變形。本領域的普通技術人員能從本發明公開的內容直接導出或聯想到的所有變形，均應認為是本發明的保護範圍。
權利要求
1.一種氨基模增強PVC基木塑複合材料，其特徵在於以100份重量份計，原料配方為 木粉6(Γ75份；增強劑氨基模樹脂3 7份；界面相容劑廣5份；塑料樹脂1(Γ30份；潤滑劑廣3份；其它功能助劑廣5份。
2.根據權利要求1所述的一種氨基模增強PVC基木塑複合材料，其特徵在於所述木粉由鋸木粉、碎木片、木屑、刨花木質廢棄物經過粉碎乾燥製作而成，其粒度為3(Γ100目。
3.根據權利要求1所述的一種氨基模增強PVC基木塑複合材料，其特徵在於所述增強劑氨基模樹脂為脲醛樹脂或三聚氰氨樹脂。
4.根據權利要求1所述的一種氨基模增強PVC基木塑複合材料，其特徵在於所述界面相容劑為馬來酸酐接枝聚氯乙烯、鈦酸酯偶聯劑、矽烷偶聯劑的一種或兩種混合物。
5.根據權利要求1所述的一種氨基模增強PVC基木塑複合材料，其特徵在於所述塑料樹脂為聚氯乙烯的新料或回收料。
6.根據權利要求1所述的一種氨基模增強PVC基木塑複合材料，其特徵在於所述潤滑劑為PE蠟、甲基矽油中的一種或兩種混合物。
7.根據權利要求1所述的一種氨基模增強PVC基木塑複合材料，其特徵在於所述其它功能助劑包括1:1重量份的穩定劑、增塑劑，穩定劑為鈣鋅複合穩定劑或鋇鋅穩定劑；增塑劑為環氧大豆油或鄰苯二甲酸二辛酯。
8.根據權利要求1-7所述一種氨基模增強PVC基木塑複合材料的製備方法，其特徵在於所述製備方法包括以下步驟a、將木粉在120°C乾燥箱中乾燥4個小時，進行脫脂和烘乾，使其含水率小於2%，去除木粉中的結合水，增加木粉與塑料粉高聚物的界面相容性；b、 按照配比把增強劑氨基模樹脂同乾燥後的木粉一起加入到高速混合機中進行預混合，溫度控制在3(T35°C，高速混合5min，製得木粉與增強劑氨基模樹脂的混合物；C、按照配比依次把木粉與增強劑氨基模樹脂的混合物、塑料樹脂、界面相容劑、潤滑劑、其它功能助劑加入到具有加熱功能的高速混合機中，混合均勻，製得混合料，溫度控制在7(T80°C，高速混合 15 20min ；d、將混合料置於145 150°C的雙輥塑煉機中進行混合塑化5 lOmin，經熱壓機於 173 180°C模壓成型，製得所述氨基模增強PVC基木塑複合材料。
全文摘要
一種氨基模增強PVC基木塑複合材料，由木粉60~75份、增強劑氨基模樹脂3~7份、界面相容劑1~5份、塑料樹脂10~30份、潤滑劑1~3份和其它功能助劑1~5份製備而成，製備方法包括脫脂和烘乾木粉的步驟，將增強劑氨基模樹脂同乾燥後的木粉預混合的步驟，在高速混合機中混合製得混合料的步驟，在雙輥塑煉機中混合塑化再模壓成型的步驟。本發明製得的木塑複合材料在力學性能方面包括拉伸強度和衝擊強度以及抗水性及膨脹率等性能明顯優於現有產品，採用熱壓模具成型，製作工藝簡單，有利於降低生產成本。
文檔編號C08L61/24GK102181167SQ20111009372
公開日2011年9月14日 申請日期2011年4月14日 優先權日2011年4月14日
發明者吳永貴, 吳祖良, 朱東鋒, 李濟吾, 蔡偉建 申請人:浙江工商大學