一種抗靜電共擠木塑複合材料的製作方法

2023-05-24 12:48:31 1

本發明是一種抗靜電共擠木塑複合材料，它涉及木塑複合材料領域和抗靜電木塑複合材料及其製備方法。

背景技術：

木塑複合材料(wpc)是國內外近年蓬勃興起的一類新型複合材料，指利用聚乙烯(pe)、聚丙烯(pp)和聚氯乙烯(pvc)等，代替通常的樹脂膠粘劑，與超過50％以上的木粉、稻殼、秸稈、亞麻、棉杆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。大多數木塑複合材料主要是由兩種絕緣性優異樹脂和木質纖維材料組成，依其優良的物理化學特性被廣泛用於室內裝飾，但在其作為建築和裝飾材料使用時易產生靜電，表面易吸塵，尤其是用在實驗室、手術室、電腦元件製造車間等地方時，對材料進行抗靜電處理就尤為重要了。現在最廣泛使用抗靜電劑、導電炭黑以及矽烷改性導電炭黑對複合材料進行抗靜電處理。

因此，為了提高木塑材料的應用價值，擴大應用範圍需解決木塑材料的靜電現象。本發明提供了一種抗靜電共擠木塑複合材料及製備方法，在木塑材料生產過程中加入抗靜電劑，增加材料的抗靜電性能。

技術實現要素：

本發明的目的是提供一種抗靜電共擠木塑複合材料及製備方法，該木塑複合材料是以麥稈，聚氯乙烯(pvc)，抗靜電劑主要原料，通過木塑擠出成型工藝來生產抗靜木塑複合材料。

本發明解決技術問題採用如下方案：

一種抗靜電共擠木塑複合材料，包括以下重量分的原料：木粉30-40份，pvc80-100份，抗靜電劑4-8份，碳酸鈣10-20份，偶聯劑3-10份，鈣鋅穩定劑0.1-1份，潤滑劑4-6份，抗氧化劑0.1-1份，其他助劑3-5份。

將麥稈用質量分數10％氫氧化鈉和質量分數5％雙氧水混合液，90℃，浸泡40min，然後用清水清洗，脫水烘乾，再將麥稈放入磨粉機中磨成纖維，得到木質粉料。

所述偶聯劑是鋁酸酯偶聯劑。

所述潤滑劑是pe蠟和硬脂酸1:1混合物。

所述抗靜電劑為陰離子型抗靜電劑sas-93和矽烷改性導電炭黑2:1混合。

所述矽烷改性導電炭黑製備方法:將30份矽烷、100份炭黑在燒杯中與足量質量分數95％的乙醇溶液中混合，後繼續加入質量分數95％的己醇溶液直至1000ml刻度線，充分攬拌10小時後，室溫陳放乾燥直至沒有乙醇液體，用烘箱在低溫下烘乾24h，得到珪燒改性炭黑。

所述抗氧劑為抗氧劑1010。

所述其他助劑為acr增韌劑。

一種抗靜電共擠木塑複合材料製備方法，其特徵在於，按如下步驟進行：

1)、將麥稈用10％氫氧化鈉和5％雙氧水混合液，90℃，浸泡40min，然後用清水清洗，脫水烘乾，再將麥稈放入磨粉機中磨成纖維，得到40-100目木質粉料。

2)、將乾燥處理後的配方重量份的木質纖維材料30-40份、碳酸鈣10-20份、偶聯劑3-10份置於高速混合機中熱攪拌混合至均勻,攪拌溫度為90-110℃,攪拌時間為5-10分鐘，得到熱混料,備用。

3)、將要求2)得到的熱混料置於冷混機中冷卻,待熱混料溫度降至40℃後將配方重量份的加將pvc樹脂pvc80-100份、抗氧化劑0.1-1份、抗靜電劑4-8份、穩定劑0.1-1份，增韌劑3-5份，最後加入潤滑劑4-6份到冷混機中,攪拌時間為5-10分鐘，攪拌混合均勻,得到預混料,備用。

4)將要求3)得到的預混料投入到螺杆擠出機中,擠出得到抗靜電木塑複合材料。錐形雙螺杆擠出機的螺杆轉速為28r/min,料筒溫度為150-170℃,口模溫度為160-180℃。

本發明的製備工藝簡單,工藝條件易控制,可操作性強,重複性好,採用熱攪拌混合的攪拌方式,攪拌混合效率高,原料混合均勻度高,所得複合材料的成分均一,性能優異。以下通過具體實施方式對本發明技術方案做進一步說明。

具體實施方式

以下實施例中的組份材料，若無特別聲明，均為市售產品。

實施例1

1)、將麥稈用10％氫氧化鈉和5％雙氧水混合液，90℃，浸泡40min，然後用清水清洗，脫水烘乾，再將麥稈放入磨粉機中磨成纖維，得到40目木質粉料。

2)、將乾燥處理後的配方重量份的木質纖維材料30份、碳酸鈣20份、偶聯劑3份置於高速混合機中熱攪拌混合至均勻,攪拌溫度為90℃,攪拌時間為5分鐘，得到熱混料,備用。

3)、將要求2)得到的熱混料置於冷混機中冷卻,待熱混料溫度降至40℃後將配方重量份的加將pvc樹脂pvc100份、抗氧化劑1份、抗靜電劑8份、穩定劑0.1份，增韌劑5份，最後加入潤滑劑6份到冷混機中,攪拌時間為10分鐘，攪拌混合均勻,得到預混料,備用。

4)將要求3)得到的預混料投入到螺杆擠出機中,擠出得到抗靜電木塑複合材料。錐形雙螺杆擠出機的螺杆轉速為28r/min,料筒溫度為150℃,口模溫度為160℃。

測試材料的物理、力學性能。結果如下：

衝擊強度：20kj/m2，彎曲強度：82mpa，抗靜電性能(電阻率)：8.512ω/sq。

實施例2：

1)、將麥稈用10％氫氧化鈉和5％雙氧水混合液，90℃，浸泡40min，然後用清水清洗，脫水烘乾，再將麥稈放入磨粉機中磨成纖維，得到80目木質粉料。

2)、將乾燥處理後的配方重量份的木質纖維材料35份、碳酸鈣15份、偶聯劑7份置於高速混合機中熱攪拌混合至均勻,攪拌溫度為100℃,攪拌時間為8分鐘，得到熱混料,備用。

3)、將要求2)得到的熱混料置於冷混機中冷卻,待熱混料溫度降至40℃後將配方重量份的加將pvc樹脂pvc90份、抗氧化劑0.6份、抗靜電劑6份、穩定劑0.5份，增韌劑4份，最後加入潤滑劑5份到冷混機中,攪拌時間為7分鐘，攪拌混合均勻,得到預混料,備用。

4)將要求3)得到的預混料投入到螺杆擠出機中,擠出得到抗靜電木塑複合材料。錐形雙螺杆擠出機的螺杆轉速為28r/min,料筒溫度為170℃,口模溫度為180℃。

測試材料的物理、力學性能。結果如下：

衝擊強度：18.5kj/m2，彎曲強度：84.3mpa，抗靜電性能(電阻率)：97ω/sq。

實施例3：

1)、將麥稈用10％氫氧化鈉和5％雙氧水混合液，90℃，浸泡40min，然後用清水清洗，脫水烘乾，再將麥稈放入磨粉機中磨成纖維，得到100目木質粉料。

2)、將乾燥處理後的配方重量份的木質纖維材料40份、碳酸鈣10份、偶聯劑10份置於高速混合機中熱攪拌混合至均勻,攪拌溫度為110℃,攪拌時間為5分鐘，得到熱混料,備用。

3)、將要求2)得到的熱混料置於冷混機中冷卻,待熱混料溫度降至40℃後將配方重量份的加將pvc樹脂pvc80份、抗氧化劑0.1份、抗靜電劑4份、穩定劑0.1份，增韌劑3份，最後加入潤滑劑4份到冷混機中,攪拌時間為5分鐘，攪拌混合均勻,得到預混料,備用。

4)將要求3)得到的預混料投入到螺杆擠出機中,擠出得到抗靜電木塑複合材料。錐形雙螺杆擠出機的螺杆轉速為28r/min,料筒溫度為150℃,口模溫度為170℃。

測試材料的物理、力學性能。結果如下：

衝擊強度：17kj/m2，彎曲強度：84mpa，抗靜電性能(電阻率)：106ω/sq。