一種增強增韌聚烯烴基木塑復合材料及其制備方法
【技術領域】
[0001] 本發明設及一種聚締控基木塑復合材料及其制備方法。
【背景技術】
[0002] 現今，木塑復合材料由于其優異的性能得到廣泛發展，但其兩大組分植物纖維和 聚締控表面性質不同，相容性差，導致木塑復合材料力學性能較低，通過改善界面相容性可 W提高木塑復合材料的強度或初性；添加彈性體可W提高木塑材料初性，但材料強度和剛 度會降低；添加碳纖、玻纖、芳絕纖維等可W有效提高木塑復合材料的強度和初性，但纖維 分散性差，與基體相容性差，且成本高；無機粒子強度高、剛性好、成本相對較低，如二氧化 娃、碳酸巧、石墨、納米黏±等，添加到木塑復合材料中，可W部分提高復合材料力學性能和 其他性能，但是無機粒子在復合材料中分散及界面問題是限制其作用的主要原因。
[0003] 納米粒子或微米粒子本身有較好的熱穩定性，抗老化性，抗蠕變性能等。W往研究 將納米粒子或微米粒子加入到聚締控中來改善聚締控的力學性能，存在的突出問題是納米 粒子或微米粒子分散性差、易團聚。
【發明內容】
[0004] 本發明要解決現有木塑復合材料強度和初性不足的問題，而提供一種增強增初聚 締控基木塑復合材料及其制備方法。 陽〇化]本發明的一種增強增初聚締控基木塑復合材料，增強增初聚締控基木塑復合材料 按重量份數由20份~90份聚締控、10份~80份植物纖維、0. 5份~8份相容劑、0. 1份~ 5份潤滑劑、0. 1份~20份無機粒子、0. 01份~1份硅烷偶聯劑和0. 0001份~0. 01份引發 劑制備而成；所述的無機粒子為二氧化娃、碳酸巧、炭黑、石墨、滑石粉、蒙脫上、硫酸領、氧 化侶和二氧化鐵中的一種或其中幾種的混合物；所述的無機粒子的粒徑為Inm~lOOnm或 粒徑為0. 1ym~50ym。
[0006] 本發明的一種增強增初聚締控基木塑復合材料是按W下步驟制備：
[0007] 一、稱取：按重量份數稱取20份~90份聚締控、10份~80份植物纖維、0. 5份~8 份相容劑、0. 1份~5份潤滑劑、0. 1份~20份無機粒子、0. 01份~1份硅烷偶聯劑、0. 0001 份~0. 01份引發劑和1200份~2000份的溶劑；所述的無機粒子為二氧化娃、碳酸巧、炭 黑、石墨、滑石粉、蒙脫±、硫酸領、氧化侶和二氧化鐵中的一種或其中幾種的混合物；所述 的無機粒子的粒徑為Inm~lOOnm或粒徑為0. 1ym~50ym;
[0008] 二、制備無機粒子接枝改性的聚締控材料：在溫度為20°C~50°C及攬拌條件下， 將0. 01份~1份硅烷偶聯劑溶于1200份~2000份的溶劑中，攬拌5min~30min，然后加入 0. 1份~20份無機粒子，攬拌4h~16h，得到反應體系，然后向反應體系中依次加入0. 0001 份~0. 01份引發劑和20份~90份聚締控，攬拌lOmin~40min，得到混合物，將混合物氣 干1化~2地，然后在溫度為40°C~120°C的條件下，將氣干后的混合物烘干，然后在共混溫 度為135°C~185°C的條件下，將干燥后的混合物加熱烙融共混，得到無機粒子接枝改性的 聚締控材料；
[0009] S、擠出機造粒：將10份~80份植物纖維、0. 5份~8份相容劑、0. 1份~5份潤 滑劑及無機粒子接枝改性的聚締控材料混合，在造粒溫度為135°C~185°C的條件下，通過 擠出機造粒，得到木塑粒料；
[0010] 四、加工成型：在加工溫度為135°c~185°C的條件下，將木塑粒料加工成型，即得 到增強增初聚締控基木塑復合材料。
[0011] 本發明的有益效果是：本發明將微米級無機粒子或納米級無機粒子在制備過程中 改性，利用改性后納米或微米無機粒子表面的不飽和雙鍵與聚締控之間，娃烷基與植物纖 維之間分別形成共價鍵，提高了粒子在聚締控中的分散性，進而提高了納米或微米無機粒 子與聚締控、植物纖維之間的界面相容性，在材料受力時，有效傳遞應力，提高材料強度；當 較大的裂紋遇到細小的納米或微米粒子時，會迅速分散為許多微裂紋，吸收更多能量，提高 材料沖擊初性。通過本發明制備的納米或微米無機粒子增強增初聚締控基木塑復合材料， 彎曲強度提高15%~20%，沖擊強度提高20%~35%，拉伸強度提高10%~15%。 具體實施方案
[0012] 具體實施方案一：本實施方式是一種增強增初聚締控基木塑復合材料按重量份數 由20份~90份聚締控、10份~80份植物纖維、0. 5份~8份相容劑、0. 1份~5份潤滑 劑、0. 1份~20份無機粒子、0. 01份~1份硅烷偶聯劑和0. 0001份~0. 01份引發劑制備 而成；所述的無機粒子為二氧化娃、碳酸巧、炭黑、石墨、滑石粉、蒙脫±、硫酸領、氧化侶和 二氧化鐵中的一種或其中幾種的混合物；所述的無機粒子的粒徑為Inm~lOOnm或粒徑為 0. 1Um~ 50Um〇
[0013] 本實施方式的有益效果是：本實施方式將微米級無機粒子或納米級無機粒子在 制備過程中改性，利用改性后納米或微米無機粒子表面的不飽和雙鍵與聚締控之間，硅烷 基與植物纖維之間分別形成共價鍵，提高了粒子在聚締控中的分散性，進而提高了納米或 微米無機粒子與聚締控、植物纖維之間的界面相容性，在材料受力時，有效傳遞應力，提高 材料強度；當較大的裂紋遇到細小的納米或微米粒子時，會迅速分散為許多微裂紋，吸收 更多能量，提高材料沖擊初性。通過本實施方式制備的納米或微米無機粒子增強增初聚締 控基木塑復合材料，彎曲強度提高15%~20%，沖擊強度提高20%~35%，拉伸強度提高 10% ~15%。
【具體實施方式】 [0014] 二：本實施方式與一的不同點是：所述的聚締控為粉 狀聚乙締、粉狀聚丙締、粉狀聚苯乙締和粉狀聚氯乙締中的一種或其中幾種的混合物；
[0015] 所述的植物纖維為木材、竹材、賴桿、麻和稻草中的一種或其中幾種的混合物，其 中所述的木材為纖維狀或粉狀；所述的竹材為纖維狀或粉狀；所述的賴桿為纖維狀或粉 狀；所述的麻為纖維狀或粉狀；所述的稻草為纖維狀或粉狀。其它與【具體實施方式】一相同。
【具體實施方式】 [0016] =:本實施方式與一或二之一的不同點是：所述的相 容劑為馬來酸酢接枝的聚乙締、馬來酸酢接枝的聚丙締、異臘酸醋、氨基硅烷、乙締基硅烷、 締丙基硅烷和甲基丙締酷氧基硅烷中的一種或其中幾種的混合物；所述的潤滑劑為硬脂 酸、硬脂酸鋒、硬脂酸巧、石蠟、聚乙締蠟和聚丙締蠟中的一種或其中幾種的混合物。其它與 一或二相同。
【具體實施方式】 [0017] 四：本實施方式與一至=之一的不同點是：所述的娃 燒偶聯劑為乙締基=乙氧基硅烷、乙締基=甲氧基硅烷、締丙基=乙氧基硅烷、締丙基基= 氯硅烷、締丙基二甲基氯硅烷、甲基丙締酷氧甲基=甲氧基硅烷、（5-締己基甲氧基娃 燒、（5-締己基）二乙氧基硅烷、（5-締己基）二氯硅烷和巧-締己基）^甲基氯硅烷中的 一種或其中幾種的混合物；所述的引發劑為異丙苯過氧化氨、叔下基過氧化氨、過氧化苯甲 酸叔下醋、過氧化二異丙苯、過氧化二苯甲酯和過氧化二叔下基中的一種或其中幾種的混 合物。其它與一至=相同。
【具體實施方式】 [0018] 五：本實施方式所述的一種增強增初聚締控基木塑復合材料的制備 方法，具體是按照W下步驟進行的：
[0019] 一、稱取：按重量份數稱取20份~90份聚締控、10份~80份植物纖維、0. 5份~8 份相容劑、0.