一种木塑复合材料及其制备方法
【技术领域】
[0001]本发明属于复合材料技术领域，具体涉及一种木塑复合材料，本发明还涉及了该木塑复合材料的制备方法。
【背景技术】
[0002]木塑复合材料是以天然植物秸杆为原料，加入一些加工助剂与PVC树脂复合而成的一种环境友好型新材料，近年来，以其具有原木特有的木质感，较好的机械性能、尺寸稳定性好，耐水性、耐磨性、耐化学腐蚀性优良，不怕虫蛀，易于着色，维护要求低，使用寿命长，易于成型，可二次加工等众多优异性能，引起了广大消费者的青睐。
[0003]将植物纤维应用于木塑复合材料，有利于环保及农业资源综合利用，同时，植物纤维素的加入本身会提高复合材料的强度，然而棉杆纤维的结构使其表面有较强的亲水性，导致它易吸附环境中的水分和其它杂质，从而在木塑复合时形成纤维表面与塑料的弱边界层，降低复合材料的界面结合力。其次，大量的羟基在棉杆纤维表面形成分子间氢键，使棉杆粉不易于在非极性聚合物基体中分散。在复合材料的制备过程中，纤维趋于相互聚集，形成纤维团、束，引起应力集中及产生缺陷的几率增大，造成材料力学性能的下降。因此，如何有效提高木塑复合材料中植物纤维组分与树脂基体的界面结合力成为木塑复合材料研究的重点，常见方法有对植物纤维填料进行处理或对树脂基体进行改性，从而提高两相的界面相容性，使木塑复合材料表现出更好的综合性能，也易对木塑复合材料进行发泡等工业化生产。
【发明内容】
[0004]本发明的目的是提供一种木塑复合材料及其制备方法，解决利用棉杆作为填充纤维时，产品综合性能差的问题。
[0005]本发明所采用的技术方案是，一种木塑复合材料及其制备方法，其特征在于，具体步骤如下:
[0006]步骤1、称取适量的棉杆粉置于电热恒温鼓风干燥箱连续干燥，干燥温度设置为95°C?115°C，每隔一个小时取出并称重完毕后，迅速放回干燥箱，直到称量结果恒重；
[0007]步骤2、将步骤I所得棉杆粉于浓度为2%的NaOH溶液中浸泡36h?48h，用蒸馏水水洗至中性，将水洗后的棉杆粉干燥待用；
[0008]步骤3、将步骤2所得的棉杆粉放入含适量去离子水的三颈瓶中，搅拌1min?15min,通入氮气5min?1min,缓慢加入0.6 %?1.5%的过硫酸钾，继续搅拌30min?60min,加入甲基丙烯酸甲酯反应60min?90min,抽滤,烘干；
[0009]步骤4、在高速搅拌机中加入步骤3所得棉杆粉，边搅拌边升温至85°C?90°C后加入经无水乙醇稀释后的偶联剂溶液并搅拌30min?60min，在100°C?110°C时出料；
[0010]步骤5、将步骤4所得棉杆粉与PVC、增塑剂、热稳定剂及其他加工助剂在捏合机中混合并在110°C?120°C出料；
[0011]步骤6、将步骤5所得混料在170°C?200V下用双辊开炼机混炼2h?4h后，SP得成品。
[0012]步骤I中，所述恒重是连续两次重量差为5%?10%。
[0013]步骤5中，所述增塑剂为硬脂酸钙，热稳定剂为铅盐稳定剂。
[0014]本发明木塑复合材料优点是:
[0015]本发明应用广泛，可用于各类木塑地板、门及托盘等；利用棉杆粉和PVC作为原材料采用偶联剂法制备的木塑复合材料，综合性能优异，同时也大大降低了生产成本。
【附图说明】
[0016]图1是本发明一种木塑复合材料的制备流程图。
【具体实施方式】
[0017]下面结合附图和【具体实施方式】对本发明进行详细说明。
[0018]实施例1
[0019]步骤1、称取3g棉杆粉置于电热恒温鼓风干燥箱连续干燥，干燥温度设置为95°C，每隔一个小时取出并称重完毕后，迅速放回干燥箱，直到称量结果恒重；
[0020]步骤2、将步骤I所得棉杆粉于1mL浓度为2%的NaOH溶液中浸泡36h，用蒸馏水水洗至中性，将水洗后的棉杆粉干燥待用；
[0021]步骤3、将步骤2所得的棉杆粉放入含50mL去离子水的三颈瓶中，搅拌15min，通入氮气5min,缓慢加入2mL浓度为1.5%的过硫酸钾溶液,继续搅拌60min,加入甲基丙烯酸甲酯反应90min，抽滤，烘干；
[0022]步骤4、在高速搅拌机中加入步骤3所得棉杆粉，边搅拌边升温至85°C后加入经无水乙醇稀释后的偶联剂溶液并搅拌60min，在110°C时出料；
[0023]步骤5、将步骤4所得棉杆粉与7gPVC，以及增塑剂、热稳定剂及其他加工助剂在捏合机中混合并在120°C出料；
[0024]步骤6、将步骤5所得混料在170 V下用双辊开炼机混炼4h后，S卩得成品。
[0025]实施例2
[0026]步骤1、称取5g棉杆粉置于电热恒温鼓风干燥箱连续干燥，干燥温度设置为105°C，每隔一个小时取出并称重完毕后，迅速放回干燥箱，直到称量结果恒重；
[0027]步骤2、将步骤I所得棉杆粉于1mL浓度为2%的NaOH溶液中浸泡48h，用蒸馏水水洗至中性，将水洗后的棉杆粉干燥待用；
[0028]步骤3、将步骤2所得的棉杆粉放入含50mL去离子水的三颈瓶中，搅拌lOmin，通入氮气1min,缓慢加入2mL浓度为0.6%的过硫酸钾,继续搅拌30min,加入甲基丙烯酸甲酯反应60min,抽滤,烘干；
[0029]步骤4、在高速搅拌机中加入步骤3所得棉杆粉，边搅拌边升温至90°C后加入经无水乙醇稀释后的偶联剂溶液并搅拌30min，在100°C时出料；
[0030]步骤5、将步骤4所得棉杆粉与5gPVC，以及增塑剂、热稳定剂及其他加工助剂在捏合机中混合并在120°C出料；
[0031 ] 步骤6、将步骤5所得混料在200 V下用双辊开炼机混炼2h后，S卩得成品。
[0032]实施例3
[0033]步骤1、称取4g棉杆粉置于电热恒温鼓风干燥箱连续干燥，干燥温度设置为115°C，每隔一个小时取出并称重完毕后，迅速放回干燥箱，直到称量结果恒重；
[0034]步骤2、将步骤I所得棉杆粉于1mL浓度为2%的NaOH溶液中浸泡36h，用蒸馏水水洗至中性，将水洗后的棉杆粉干燥待用；
[0035]步骤3、将步骤2所得的棉杆粉放入含适量去离子水的三颈瓶中，搅拌12min，通入氮气7min，缓慢加入2mL浓度为1.0 %的过硫酸钾，继续搅拌40min，加入甲基丙烯酸甲酯反应60min,抽滤,烘干；
[0036]步骤4、在高速搅拌机中加入步骤3所得棉杆粉，边搅拌边升温至85°C后加入经无水乙醇稀释后的偶联剂溶液并搅拌40min，在110°C时出料；
[0037]步骤5、将步骤4所得棉杆粉与6gPVC，以及增塑剂、热稳定剂及其他加工助剂在捏合机中混合并在110°C出料；
[0038]步骤6、将步骤5所得混料在180°C下用双辊开炼机混炼3h后，即得成品。
【主权项】
1.一种木塑复合材料及其制备方法，其特征在于，具体步骤如下: 步骤1、称取适量的棉杆粉置于电热恒温鼓风干燥箱连续干燥，干燥温度设置为95°C?115°C，每隔一个小时取出并称重完毕后，迅速放回干燥箱，直到称量结果恒重； 步骤2、将步骤I所得棉杆粉于浓度为2%的NaOH溶液中浸泡36h?48h，用蒸馏水水洗至中性，将水洗后的棉杆粉干燥待用； 步骤3、将步骤2所得的棉杆粉放入含适量去离子水的三颈瓶中，搅拌1min?15min，通入氮气5min?1min,缓慢加入0.6%?1.5%的过硫酸钾,继续搅拌30min?60min,加入甲基丙烯酸甲酯反应60min?90min,抽滤,烘干； 步骤4、在高速搅拌机中加入步骤3所得棉杆粉，边搅拌边升温至85°C?90°C后加入经无水乙醇稀释后的偶联剂溶液并搅拌30min?60min，在100°C?110°C时出料； 步骤5、将步骤4所得棉杆粉与PVC、增塑剂、热稳定剂及其他加工助剂在捏合机中混合并在110°C?120°C出料； 步骤6、将步骤5所得混料在170°C?200°C下用双辊开炼机混炼2h?4h后，即得成品。2.按照权利要求1所述一种木塑复合材料及其制备方法，其特征在于，步骤I中，所述恒重是连续两次重量差为5%?10%。3.按照权利要求1所述一种木塑复合材料及其制备方法，其特征在于，步骤5中，所述增塑剂为硬脂酸钙，热稳定剂为铅盐稳定剂。
【专利摘要】本发明公开了一种木塑复合材料，用接枝棉秆粉和PVA采用偶联剂法制备。本发明还公开了该木塑复合材料的制备方法，具体步骤为：对棉秆粉进行预处理，共聚接枝后与PVC混合，经过高温混炼后即制得。本发明应用广泛，可用于各类木塑地板、门及托盘等；利用棉秆粉和PVC作为原材料采用偶联剂法制备的木塑复合材料，综合性能优异，同时也大大降低了生产成本。
【IPC分类】C08L27/06, C08F289/00, C08K5/098, C08L51/00
【公开号】CN105504633
【申请号】CN201410550152
【发明人】齐海港
【申请人】西安艾菲尔德复合材料科技有限公司
【公开日】2016年4月20日
【申请日】2014年10月15日