一种回收pp基木塑复合材料及其制备方法

专利名称：一种回收pp基木塑复合材料及其制备方法
技术领域：
本发明属于木塑复合材料领域，特别涉及一种回收PP基木塑复合材料及其制备方法。
背景技术：
木塑复合材料(WPC)是利用木粉、竹粉、农作物秸杆粉、果壳粉等天然植物纤维和塑料树脂或废旧塑料为主要原料，经高温混合、成型加工而制得的一种新型环保复合材料。增加这种材料的应用，可以提高天然植物纤维的综合利用水平，减少白色污染，降低因废弃资源处理不当而造成的浪费。因而越来越受到人们的重视。亲水性的天然植物纤维和亲油性的塑料基体复合时界面的相互作用强度较小，天 然植物纤维粉末在塑料基体中的分散性及两者的相容性较差，导致制备的复合材料综合性能不佳，影响复合材料的应用，需要对其进行增容改性。很多科研人员对此进行了研究，并公开了研究成果。专利CN201010030196. O公开了一种废旧聚乙烯/木粉复合材料的制备方法，该复合材料使用偶联剂作为相容剂，材料的力学性能较低。专利CN200510060794. I公开了一种用偶联剂作为增容剂的热塑性塑料基木塑复合材料的制备方法。专利CN02160123. 2公开了一种木质纤维改性热塑性塑料而得的复合材料的制备方法，该方法采用的相容剂由EVA、丙烯酸、丙烯酸酯的聚合物和氯化聚乙烯的混合物组成。由此可以看出，改善天然植物纤维在塑料基体中的分散性及其与塑料基体的相容性的传统的一般方法是用偶联剂对纤维进行表面改性。但是用接枝高聚物对植物纤维进行表面化学改性，由于改性效果好、复合材料的力学性能提高幅度大而越来越引起人们的关注。用熔融接枝原位反应增容天然植物纤维和塑料基体的研究尚未见报道。原位反应增容是指把两种或两种以上的高聚物、接枝单体与引发剂一并放入到平行双螺杆挤出机里，在挤出过程中，接枝单体在引发剂的引发下接枝在一种或几种高聚物上，被接枝上接枝单体的高聚物同时带有极性和非极性的基团，作为相容剂增加两种高聚物的相容性。本发明引入反应性的高分子聚合物(双单体熔融接枝聚丙烯)作为核桃壳粉和回收PP的增容剂，解决核桃壳粉和塑料基体之间的相容性问题，以获得性能优良、具有高附加值的回收PP/核桃壳粉木塑复合材料为目的，有望在室内装饰材料及日常生活等领域得到应用，如地板、护墙板、门窗等型材，建筑材料等。

发明内容
本发明的目的是采用原位反应增容的方法，制备出综合性能优异、易于加工的回收PP/核桃壳粉木塑复合材料。为了实现本发明的目的，本发明的技术方案如下一种回收PP基木塑复合材料，其原料组成及重量份为
回收PP50 70 份；核桃壳粉3(Γ50份，回收PP与核桃壳粉的重量份总和为100 份；引发剂O. I O. 3份；甲基丙烯酸缩水甘油酯(GMA) O. Γ6份；苯乙烯(St)O. I 3份。在其中一些实施例中，所述引发剂为有机类过氧化物，包括氢过氧化物类、过氧化二烷基类、过氧化二酰类、过氧化酯类、过氧化二碳酸酯类的一种。在其中一些实施例中，所述弓I发剂为过氧化二烷基类中的过氧化二异丙苯(DCP )。
本发明揭示了一种回收PP基木塑复合材料的制备方法，该方法包括以下步骤(I)、将所述重量份的核桃壳粉碎，磨成粉末，置于真空烘箱中进行烘干处理，控制烘箱温度在11(T150°C，干燥Γ8小时，然后将其冷却至室温；(2)、将所述重量份的引发剂、甲基丙烯酸缩水甘油酯、苯乙烯溶于稀释剂乙醇中，放置备用；(3)、将进行烘干处理的核桃壳粉、回收PP按比例混合均匀，将步骤(2)中的混合溶液倒入核桃壳粉、回收PP的共混物中，得到预混合料，将预混合料放置于空气中，使稀释剂乙醇挥发出去；(4)、将混合好的预混合料置于平行双螺杆挤出机中熔融挤出成型。加工工艺如下平行双螺杆挤出机螺杆转速为6(Tl50r/min，一区温度8(Tl40°C，二区温度16(T220°C，三区温度16(T220°C，四区温度16(T220°C，五区温度16(T220°C，六区温度16(T220°C，七区温度 16(T220°C，模头温度 16(T220°C。在其中一个实施例中，制备方法包括以下步骤(I)、将核桃壳粉碎，磨成粉末，置于真空烘箱中进行烘干处理，控制烘箱温度在11(T130°C，干燥5 7小时，然后将其冷却至室温；(2)、将引发剂与甲基丙烯酸缩水甘油酯、苯乙烯溶于稀释剂乙醇中，放置备用；(3)、将进行烘干处理的核桃壳粉、回收PP按比例混合均匀，将将步骤(2)中的混合溶液倒入核桃壳粉、回收PP的共混物中，得到预混合料，将预混合料放置于空气中，使稀释剂乙醇挥发出去；(4)、将混合好的预混合料置于平行双螺杆挤出机中熔融挤出成型。加工工艺如下平行双螺杆挤出机螺杆转速为8(Tl00r/min，一区温度16(Tl80°C，二区温度17(T200°C，三区温度17(T200°C，四区温度17(T200°C，五区温度17(T200°C，六区温度 17(T200°C，七区温度 17(T200°C，模头温度 16(Tl80°C。其中螺杆形状为单线螺纹，螺杆长度(L)和直径(D)之比(L/D)为20飞0，优选30 50。本发明所提供的回收PP/核桃壳粉木塑复合材料及其制备方法具有以下优点I、采用本发明的方法制备的回收PP/核桃壳粉木塑复合材料可回收利用，绿色环保。核桃壳粉的主要成分为天然植物纤维，是可以完全降解的绿色材料，并且来源广泛，属于可再生资源，成本较低。2、采用本发明的方法制备的回收PP/核桃壳粉木塑复合材料，综合性能优异，且美观、仿木效果好、易于加工。3、采用本发明的方法制备回收PP/核桃壳粉木塑复合材料，其工艺简单，易于控制，对设备要求不高，所使用的设备均为通用的聚合物加工设备，投资较少。4、采用本发明的方法制备回收PP/核桃壳粉木塑复合材料，缩短了工艺流程，节省了能源，提高了生产效率，易于推广应用。


图I本发明工艺流程图。
具体实施例方式本发明实施例所使用的原料如下
回收PP，购自废旧塑料回收站；核桃壳粉，自制；方法如下将核桃壳粉碎，然后磨成粒径为6(Γ300目的粉末；过氧化二异丙苯(DCP):分析纯，国药集团化学试剂有限公司；甲基丙烯酸缩水甘油酯(GMA):分析纯，日本三菱；苯乙烯(St):分析纯，国药集团化学试剂有限公司。双单体熔融接枝原位反应增容回收PP/核桃壳粉木塑复合材料原理如下
权利要求
1.一种回收PP基木塑复合材料，其特征在于，该组合物包括以下重量份的化合物 回收PP50 70份； 天然植物纤维3(T50份，回收PP与天然植物纤维的重量份总和为100份； 引发剂0.广0. 3份； 甲基丙烯酸缩水甘油酯0. re份； 苯乙烯0. 1 3份； 所述天然植物纤维为核桃壳粉，其粒径为6(T300目； 所述引发剂为有机类过氧化物，包括氢过氧化物类、过氧化二烷基类、过氧化二酰类、过氧化酯类、过氧化二碳酸酯类。
2.根据权利要求I所述的一种回收PP基木塑复合材料，其特征在于，所述有机类过氧化物为过氧化二烷基类中的过氧化二异丙苯。
3.一种制备权利要求r2任一项所述的回收pp基木塑复合材料的方法，其特征在于，包括以下步骤 (1)、将所述重量份的核桃壳粉碎，磨成粉末，粒径为6(T300目，置于真空烘箱中进行烘干处理，控制烘箱温度在11(T150°C，干燥41小时，然后将其冷却至室温； (2)、将所述重量份的引发剂与甲基丙烯酸缩水甘油酯、苯乙烯溶于稀释剂乙醇中，放置备用; (3)、将进行烘干处理的核桃壳粉末、回收PP按比例混合均匀，将步骤(2)中的混合溶液倒入核桃壳粉末、回收PP的共混物中，得到预混合料，将预混合料放置于空气中，使稀释剂乙醇挥发出去； (4)、将混合好的预混合料置于平行双螺杆挤出机中熔融挤出成型； 加工工艺如下平行双螺杆挤出机螺杆转速为6(Tl50r/min，一区温度8(Tl4(TC，二区温度16(T220°C，三区温度16(T220°C，四区温度16(T220°C，五区温度16(T220°C，六区温度16(T220°C，七区温度 16(T220°C，模头温度 16(T200°C。
4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，包括以下步骤 (1)、将所述重量份的核桃壳粉碎，磨成粉末，置于真空烘箱中进行烘干处理，控制烘箱温度在11(T130°C，干燥5 7小时，然后将其冷却至室温； (2)、将所述重量份的引发剂与甲基丙烯酸缩水甘油酯、苯乙烯溶于稀释剂乙醇中，放置备用; (3)、将进行烘干处理的核桃壳粉末、回收PP按比例混合均匀，将步骤(2)中的混合溶液倒入核桃壳粉末、回收PP的共混物中，得到预混合料，预混合料放置于空气中，使稀释剂乙醇挥发出去； (4)、将混合好的预混合料置于平行双螺杆挤出机中熔融挤出成型； 加工工艺如下平行双螺杆挤出机螺杆转速为8(Tl20r/min，一区温度10(Tl20°C，二区温度17(T200°C，三区温度17(T200°C，四区温度17(T200°C，五区温度17(T200°C，六区温度 17(T200°C，七区温度 17(T200°C，模头温度 16(Tl80°C。
5.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述螺杆形状为单线螺纹，螺杆长度L和直径D之比L/D为20 60。
全文摘要
本发明公开了本发明涉及一种回收PP基木塑复合材料及其制备方法，该木塑复合材料原料组成及重量份为回收PP 50~70份；天然植物纤维30~50份，回收PP与天然植物纤维的重量份总和为100份；引发剂0.1~0.3份；甲基丙烯酸缩水甘油酯0.1~6份；苯乙烯0.1~3份。双单体熔融接枝原位反应增容，有效地改善了回收PP和天然植物纤维之间的相容性，增强了两相之间的界面结合力，提高了材料的综合性能。通过不同的模具，可以挤出生产各种型材，实现如汽车内衬板，门窗等材料的工业化生产。
文档编号C08F212/08GK102796339SQ201210319789
公开日2012年11月28日 申请日期2012年8月31日 优先权日2012年8月31日
发明者朱怀才, 王忠强 申请人:东莞市信诺橡塑工业有限公司