一種木塑PP複合材料的製備方法與流程

2023-12-12 21:25:27 4

本發明屬於pp生物塑料領域，涉及利用稻殼粉改性pp，從而獲得一種木塑pp複合材料。

背景技術：

稻殼粉改性聚丙烯，不僅可以提高聚丙烯的力學性能，還可以降低成本。

與傳統木塑相比，稻殼粉在我國廣泛存在，每年都會產生大量的稻殼粉，在改性塑料行業應用稻殼粉，是一種變廢為寶的舉措，可以給農民增收，可以減少植物燃燒對環境造成的汙染。

通過前期對稻殼粉在60℃下採用矽烷偶聯劑用臥式高混機對稻殼粉進行10分鐘活化，可以提高製備的木塑pp力學性能。

本發明稻殼粉改性聚丙烯，採用平行雙螺杆擠出機進行擠出造粒，通過預處理乾燥稻殼粉，以及加助劑液體石蠟，改善稻殼粉不易下料，堵住擠出機加料口的現象。

技術實現要素：

本發明的目的就是通過稻殼粉改性pp，而提供一種木塑聚丙烯的製備方法。

一種稻殼粉改性聚丙烯，由下述組分按重量份製成：

80份聚丙烯、3-6份液體石蠟、20份稻殼粉、2-3份相容劑、偶聯劑0-3份。

作為優選，液體石蠟粘度為30-40m²/s；粘度過小，不易粘附稻殼粉；粘度太大，不易流動，會造成粘附不均勻。

所述的稻殼粉通過前期預處理，在60℃下採用矽烷偶聯劑用臥式高混機對稻殼粉進行10分鐘活化，80℃烘乾4個小時。

所述的稻殼粉含水率不大於4％，含水率太高，容易造成稻殼粉改性聚丙烯的拉條過程中容易出現斷條現象；所述的相容劑選自馬來酸酐接枝聚丙烯。所述的偶聯劑優先選木塑偶聯劑。

一種稻殼粉改性聚丙烯的製備方法，由以下步驟組成：

(1)稱取80份聚丙烯、3-6份液體石蠟，加入高混機，高混1-3min；

(2)前期預處理在60℃下採用矽烷偶聯劑用臥式高混機對稻殼粉進行10分鐘活化，80℃烘乾4個小時。稱取20份稻殼粉，加入步驟（1）所述的高混機中，高混2-4min；繼續加入2-3份相容劑、木塑偶聯劑0-3份，高混2-4min，取出備用；

(3)將步驟（2）所得物料加入雙螺杆擠出機，在溫度170-190℃、轉速260-300rpm、主餵料頻率7-9hz、側餵料頻率0hz的工藝條件下造粒，製備本發明所述的木塑聚丙烯。

步驟（1）可以讓聚丙烯粒子表面粘滿液體石蠟；步驟（2）可以將稻殼粉粘附在聚丙烯粒子表面。連接聚丙烯和稻殼粉的「膠黏劑」正是液體石蠟。

現有技術將聚丙烯和稻殼粉一起加入擠出機，會造成聚丙烯容易下料，稻殼粉不易下料的現象，堵住擠出機餵料口。

而通過步驟（1）和（2）所獲得的粘滿稻殼粉的聚丙烯粒子，可以很順暢地加到擠出機，不會出現稻殼粉不易下料的現象，更不會堵住擠出機的餵料口。

本發明所述的稻殼粉改性聚丙烯的製備方法，具有以下優點：

（1）對擠出機沒有特殊要求，不需要錐雙擠出機，可以採用普通雙螺杆擠出機進行擠出造粒；

（2）通過液體石蠟的「膠黏」作用，解決了稻殼粉不易下料，甚至堵住擠出機加料口的現象；

（3）通過前期對到稻殼粉在60℃下採用矽烷偶聯劑用臥式高混機對稻殼粉進行10分鐘活化，80℃烘乾4個小時，可以提高製備的木塑pp力學性能。

具體實施方式

實施例中所用的原材料，除特殊說明外，實施例中各組分都為重量份。

實施例1

稱取80份聚丙烯、5份液體石蠟，加入高混機，高混2min；

稱取稻殼粉20份，加入步驟（1）所述的高混機中，高混3min；繼續加入3份相容劑、木塑偶聯劑2份，高混3min，取出備用；

將步驟（2）所得物料加入雙螺杆擠出機，在170-190℃、轉速260-300rpm、主餵料頻率7-9hz、側餵料頻率0hz的工藝條件下造粒，製備本發明所述的木塑聚丙烯。

檢測結果如下：

簡支梁缺口衝擊強度（kj/m2）【iso179-1:2010】：22.5

簡支梁無缺口衝擊強度（kj/m2）【iso179-1:2010】：3.5

懸臂梁缺口衝擊強度（kj/m2）【iso180:2010】：4.1

拉伸強度mpa【iso527-2:2012】：33.9

彎曲強度mpa【iso178:2010】：52.4

彎曲模量mpa【iso178:2010】：1631

實施例2

稱取80份聚丙烯、5份液體石蠟，加入高混機，高混2min；

稻殼粉在60℃下採用矽烷偶聯劑用臥式高混機對稻殼粉進行10分鐘活化，80℃烘乾4個小時。稱取20份稻殼粉，加入步驟（1）所述的高混機中，高混3min；繼續加入3份相容劑、木塑偶聯劑2份，高混3min，取出備用；

將步驟（2）所得物料加入雙螺杆擠出機，在170-190℃、轉速260-300rpm、主餵料頻率7-9hz、側餵料頻率0hz的工藝條件下造粒，製備本發明所述的木塑聚丙烯。

檢測結果如下：

簡支梁缺口衝擊強度（kj/m2）【iso179-1:2010】：32.6

簡支梁缺口衝擊強度（kj/m2）【iso179-1:2010】：4.8

懸臂梁無缺口衝擊強度（kj/m2）【iso180:2010】：5.4

拉伸強度mpa【iso527-2:2012】：32.7

彎曲強度mpa【iso178:2010】：52.2

彎曲模量mpa【iso178:2010】：1592

本發明所述的木塑pp，實施例2通過預處理活化和乾燥的稻殼粉改性pp後，簡支梁缺口衝擊強度提升44.9%，簡支梁無缺口衝擊強度提升37.1%，懸臂梁缺口衝擊強度提升12.5%，而其他性能基本無影響。上述對實施例的描述是為了便於該技術領域的普通技術人員能夠理解和應用本發明。熟悉本領域技術的人員顯然可以容易地對這些實施例做出各種修改，並把在此說明的一般原理應用到其他實施例中而不必經過創造性的勞動。因此，本發明不限於這裡的實施例，本領域技術人員根據本發明的揭示，不脫離本發明範疇所做出的改進和修改都應該在本發明的保護範圍之內。