預處理:取所需質量楊木粉,室溫下浸泡于裝有質量分數為5 %化0H溶液 的器皿中,24h后將堿化處理過的木粉用自來水洗涂至中性,鼓風干燥箱中于105°C條件下 干燥至含水率為3%左右,制粉備用;將其他物料置于鼓風干燥箱中80°C烘干12h。
[0079] (2)配料:依次將預處理后楊木粉、聚丙締(PP)、相容劑、偶聯劑、改性AC發泡劑、阻 燃劑、發泡調節劑、潤滑劑、滑石粉、抗氧劑等原料按所需質量進行稱取備用。
[0080] (3)木粉、聚丙締、加工助劑高速預混:將各物料置于高速混合機中高速混合制成 預混料,烘干備用,所述高速混合的轉速為1100轉/分鐘,混合時間為5min。
[0081] (4)阻燃聚丙締木塑發泡復合材料母粒制備:將制備預混料加入雙螺桿擠出機中 烙融擠出,擠出料經冷卻、造粒得到阻燃聚丙締木塑發泡復合材料母粒,所述雙螺桿擠出機 各區的溫度為Τι= 190°C,Τ2= 195°C,Τ3= 195°C,T4=195°C,Τ模=200°C,擠出速度0.6m/ min。
[0082] (5)阻燃聚丙締木塑發泡復合板材的制備:將阻燃聚丙締木塑發泡復合材料母粒 加入注射機中,注射機成型加工溫度為195°C,使用對應模具制備所需形狀的板材。
[0083] 實施例7
[0084] -種賠石粉改性聚丙締木塑阻燃發泡復合材料,包含如下物料組分:楊木粉20份; 賠石粉10份;聚丙締70份;馬來酸酢接枝聚丙締5份;硅烷偶聯劑K冊50 2份;改性AC發泡劑 1.2份(AC發泡劑1份、納米氧化鋒0.2份);FR8000阻燃劑10份;發泡調節劑5份;潤滑劑3份 (硬脂酸1份、液體石蠟2份);滑石粉2份、2,6-Ξ級下基-4-甲基苯酪1份。
[0085] 上述賠石粉改性聚丙締木塑阻燃發泡復合材料的制備方法如下:
[0086] (1)物料預處理:取所需質量楊木粉,室溫下浸泡于裝有質量分數為5 %化0Η溶液 的器皿中,24h后將堿化處理過的木粉用自來水洗涂至中性,鼓風干燥箱中于105°C條件下 干燥至含水率為3%左右,制粉備用;將其他物料置于鼓風干燥箱中80°C烘干12h。
[0087] (2)配料:依次將預處理后楊木粉、聚丙締(PP)、相容劑、偶聯劑、改性AC發泡劑、阻 燃劑、發泡調節劑、潤滑劑、滑石粉、抗氧劑等原料按所需質量進行稱取備用。
[0088] (3)木粉、聚丙締、加工助劑高速預混:將各物料置于高速混合機中高速混合制成 預混料,烘干備用,所述高速混合的轉速為1100轉/分鐘,混合時間為5min。
[0089] (4)阻燃聚丙締木塑發泡復合材料母粒制備:將制備預混料加入雙螺桿擠出機中 烙融擠出,擠出料經冷卻、造粒得到阻燃聚丙締木塑發泡復合材料母粒,所述雙螺桿擠出機 各區的溫度為Τι= 190°C,Τ2= 195°C,Τ3= 195°C,T4=195°C,Τ模=200°C,擠出速度0.6m/ min。
[0090] (5)阻燃聚丙締木塑發泡復合板材的制備:將阻燃聚丙締木塑發泡復合材料母粒 加入注射機中,注射機成型加工溫度為195°C,使用對應模具制備所需形狀的板材。
[0091] 本發明制備得到的石粉改性聚丙締木塑阻燃發泡復合材料的微觀結構見圖1和圖 2,從圖1~2可W看出,復合材料的孔徑較小且泡孔大小較為均勻。對實施例3、4、7制備得到 的賠石粉改性聚丙締木塑阻燃發泡復合材料進行熱力學性能測試,結果見圖3~4,從圖3~ 4可W看出:采用無機賠石粉可部分替代木粉,可W有效提高隔熱、阻燃性能。
[0092] 對實施例1~7制備得到的賠石粉改性聚丙締木塑阻燃發泡復合材料物理性能測 試,測試結果見下表1。表1的結果說明了:對木粉進行堿化預處理,加入偶聯劑、相容劑等可 w極大地改善木纖維與聚丙締的界面相容性;加入適量的無機賠石粉可w提高木塑復合材 料的彎曲性能和沖擊性能,而且賠石粉具有優良的熱穩定性及尺寸穩定性,同時還具有隔 熱、阻燃、吸聲、高耐磨等特殊性能;賠石粉作為無機填料比木粉密度更小且價廉,用于木塑 復合材料中進一步降低了復合材料的密度和吸水率,同時還能提高復合材料的阻燃性能和 抗摩擦能力;本發明還通過加入改性AC發泡劑、聚丙締酸醋類發泡調節劑等,優化了復合材 料的發泡效果和烙體強度,增強應力傳遞,使得復合材料的機械性能和加工性能得到增強, 所制備得到的木塑復合材料具有良好的泡孔結構(見圖1和圖2),可W純化裂紋尖端,阻止 裂紋的擴展,從而有效地克服一般木塑復合材料脆性大、延展性和抗沖擊應力低的缺點,并 且降低了材料的密度,不僅節省原料,而且隔音、隔熱性能也較好,具有更精確的外觀尺寸, 表面性能更加出眾,而且更具有木質感。
[0093] 表1賠石粉改性聚丙締木塑阻燃發泡復合材料的物理性能測試結果
[0094] _
[0095] 顯然,上述實施例僅僅是為清楚地說明所作的實例,而并非對實施方式的限制。對 于所屬領域的普通技術人員來說,在上述說明的基礎上還可W做出其它不同形式的變化或 變動。運里無需也無法對所有的實施方式予W窮舉。而因此所引申的顯而易見的變化或變 動仍處于本發明創造的保護范圍之內。
【主權項】
1. 一種蛭石粉改性聚丙烯木塑阻燃發泡復合材料的制備方法,其特征在于,包括如下 步驟: (1) 木粉堿化預處理:將楊木粉在室溫下浸泡于NaOH溶液中進行堿化預處理,隨后水洗 至中性、干燥后,得到的楊木粉備用; (2) 各原料組分按重量份數計為:步驟(1)所得楊木粉20~40份、蛭石粉10~20份、聚丙 烯50~70份、相容劑5~10份、偶聯劑2~3份、改性AC發泡劑1~2份、阻燃劑10~15份、發泡調節 劑3~5份、潤滑劑3份、滑石粉2份、抗氧劑1份,將各原料組分置于高速混合機中高速混合制 成預混料; (3) 阻燃聚丙烯木塑發泡復合材料母粒的制備:將步驟(2)所得預混料加入雙螺桿擠出 機中熔融擠出,擠出料經冷卻、造粒后得到阻燃聚丙烯木塑發泡復合材料母粒; (4) 阻燃聚丙烯木塑發泡復合材料的制備:將阻燃聚丙烯木塑發泡復合材料母粒加入 注射機中,使用對應模具制備所需形狀的蛭石粉改性聚丙烯木塑阻燃發泡復合材料。2. 根據權利要求1所述的制備方法,其特征在于,步驟(1)所述NaOH溶液的質量濃度為 5%,堿化預處理的時間為24h。3. 根據權利要求1所述的制備方法,其特征在于,步驟(2)所述相容劑為馬來酸酐接枝 聚丙烯;所述偶聯劑為硅烷偶聯劑KH550;所述阻燃劑為阻燃劑FR8000;所述潤滑劑為硬脂 酸和液體石蠟;所述抗氧劑為2,6-三級丁基-4-甲基苯酚。4. 根據權利要求1所述的制備方法,其特征在于,步驟(2)所述改性AC發泡劑的改性劑 為氧化鋅,所述改性AC發泡劑是由改性劑氧化鋅和AC發泡劑混合制備得到。5. 根據權利要求1所述的制備方法,其特征在于,步驟(2)所述發泡調節劑為苯乙烯-丙 烯酸酯類三元共聚物,是由甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯及苯乙烯單體通過多段乳液聚合 反應制備得到。6. 根據權利要求1所述的制備方法,其特征在于,步驟(2)所述高速混合的轉速為900~ 1100轉/分鐘,混合時間為5min。7. 根據權利要求1所述的制備方法,其特征在于,步驟(3)所述雙螺桿擠出機各區的溫 度為Ti=190°C,T2=195°C,T 3=195°C,T4=195°C,T,200°C,擠出速度0.6m/min。8. 根據權利要求1所述的制備方法,其特征在于,步驟(4)所述注射機的成型加工溫度 為 185~195°C。9. 權利要求1~8任一所述制備方法制備得到的蛭石粉改性聚丙烯木塑阻燃發泡復合材 料。
【專利摘要】本發明屬于高分子復合材料加工領域,具體涉及一種蛭石粉改性聚丙烯木塑阻燃發泡復合材料及其制備方法。所述制備方法為:楊木粉20~40份、蛭石粉10~20份、聚丙烯50~70份、相容劑5~10份、偶聯劑2~3份、改性AC發泡劑1~2份、阻燃劑10~15份、發泡調節劑3~5份、潤滑劑3份、滑石粉2份、抗氧劑1份;將楊木粉堿化預處理,原料高速混合制成預混料;加入雙螺桿擠出機熔融擠出;再加入注射機中加工成型得到復合材料。本發明通過對楊木粉進行堿化預處理和加入偶聯劑、相容劑的方法改善楊木粉與聚丙烯的界面相容性;加入蛭石粉替代部分木粉,增加了復合材料耐磨性能且減小了密度,提高了復合材料的彎曲強度、沖擊強度。
【IPC分類】C08L23/12, C08K5/13, C08K3/22, C08K5/09, C08L97/02, C08L51/06, C08J9/10, C08K3/34, C08K13/02
【公開號】CN105670122
【申請號】CN201610192638
【發明人】高山俊, 續云昊, 楊黎, 沈春暉
【申請人】武漢理工大學
【公開日】2016年6月15日
【申請日】2016年3月30日