CN102276896A - 一种笋壳纤维/pe可降解复合材料及其制备方法 - Google Patents

一种笋壳纤维/pe可降解复合材料及其制备方法 Download PDF

Info

Publication number
CN102276896A
CN102276896A CN2011101718773A CN201110171877A CN102276896A CN 102276896 A CN102276896 A CN 102276896A CN 2011101718773 A CN2011101718773 A CN 2011101718773A CN 201110171877 A CN201110171877 A CN 201110171877A CN 102276896 A CN102276896 A CN 102276896A
Authority
CN
China
Prior art keywords
bamboo shoot
parts
agent
composite material
case fibre
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN2011101718773A
Other languages
English (en)
Inventor
王华林
褚红亮
王继植
翟林峰
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hefei University of Technology
Original Assignee
Hefei University of Technology
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hefei University of Technology filed Critical Hefei University of Technology
Priority to CN2011101718773A priority Critical patent/CN102276896A/zh
Publication of CN102276896A publication Critical patent/CN102276896A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • B29C47/92—

Landscapes

  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
  • Dry Formation Of Fiberboard And The Like (AREA)

Abstract

一种笋壳纤维/PE可降解复合材料，包括以下重量份的各组分：PE40～80份、笋壳纤维20～60份、无机填料10～30份、硅烷偶联剂1～8份、相容剂10～20份、润滑剂5～10份、功能助剂1～10份。按以上配比量先在高速捏合机进行分散，然后经双辊混炼机混炼或双螺杆挤出机挤出，即得所述笋壳纤维/PE可降解复合材料。

Description

一种笋壳纤维/PE可降解复合材料及其制备方法
一、技术领域
本发明涉及一种木塑复合材料及其制备方法，具体地说是一种笋壳纤维/PE可降解复合材料及其制备方法。
二、背景技术
近年来，随着能源、资源日益枯竭，生态环境恶化等问题的加剧，涌现出许多新型材料，木塑复合材料就是其中一种有广泛发展和应用前景的新型复合材料。这主要表现在木塑复合材料兼具木材和塑料的双重特性。一方面，它具有类似木材的加工性，可锯、可钉、可粘结；表面易于装饰，可喷涂、油漆、覆膜等各种处理；可生物降解，为处理塑料垃圾，减少白色污染提供了切实可行的办法，对保护环境有利。另一方面，木塑复合材料防虫、防腐，耐酸碱、耐老化、耐紫外光；吸水性小，吸湿膨胀率也较低，不易变形；机械性能好，具有坚硬、耐磨、强韧、持久的优点；产品可回收再利用，有利于环保。此外，各种添加剂的应用又赋予木塑复合材料许多特殊的性能，从而进一步拓宽了木塑复合材料的应用范围。
目前，国内木塑复合材料最常用的木质原料是木材，但是，由于全球森林资源日渐枯竭，各国环境保护的意识不断高涨，要求限伐、禁伐森林的法令不断颁布，要求尽量减少木材的采伐量，推进寻找木材的替代品。在我国和欧洲，大部分工厂都使用了花生壳、稻壳、甘蔗渣、秸秆等农作物植物纤维原料替代木材与PE、PP、PVC进行复合，其中已经实现工业化应用的有稻草、稻壳、麦秆等。但笋壳纤维/PE可降解复合材料的研究和专利尚未见相关报道。
我国是世界上最主要的产竹国，无论是竹子的种类、种植面积、蓄积量及竹材、竹笋的产量都雄居世界首位。我国年产鲜笋150多万t，出笋率50％，每年有70万t左右鲜笋壳被丢弃。加工竹笋后剩余的鲜嫩笋壳是个尚未开发的重要资源，且鲜笋上市时正值雨季，大量堆积，鲜笋壳很快腐烂，造成环境污染。笋壳纤维/PE可降解复合材料的开发应用可变废为宝，有利于竹产业资源综合利用和循环经济的发展，对提高农产品的附加值、环境保护具有重要意义，市场前景非常广阔。
三、发明内容
本发明旨在综合利用笋壳纤维，所要解决的技术问题是以笋壳纤维替代木纤维与热塑性塑料PE加工可降解复合材料。
本发明提出的笋壳纤维/PE可降解复合材料，包括以下重量份各组分：
Figure BDA0000070819090000011
Figure BDA0000070819090000021
本可降解复合材料中还可根据用途需要，比如抗氧化、抗紫外线、阻燃、遮光等需要添加相应的功能助剂，添加量1～10份。
所述笋壳纤维其颗粒的平均粒径至少为20目，含水量≤2％。
所述无机填料选自CaCO3、Ca(HCO3)2或滑石粉等，粒径小于0.01μm。
所述硅烷偶联剂选自KH-550、KH-560、KH-570、KH-602或KH-792等。
所述树脂相容剂选自乙烯丙烯酸酯共聚物或/和聚丙烯酸或/和聚丙烯酸酯或/和马来酸酐改性聚丙烯或/和酚醛树脂或/和氯化聚乙烯等。
所述润滑剂选自二甲基硅油、聚脂蜡、聚乙烯蜡、氧化聚乙烯蜡、石蜡或硬脂酸及其盐类等。
所述功能助剂选自抗氧剂或/和增塑剂或/和紫外线稳定剂或/和着色剂或/和防菌剂或/和分散剂或/和发泡剂或/和阻燃剂等。
所述的可降解复合材料制备方法包括笋壳纤维预处理和混炼。
所述的笋壳纤维预处理是指笋壳粉与配比量的硅烷偶联剂物理混合。具体地说是于90-110℃条件下混合均匀。
所述的混炼是指配比量的PE、预处理笋壳纤维、无机填料、相容剂、润滑剂和功能助剂先在高速捏合机进行分散，然后经双辊混炼机混炼或挤出机挤出。
所述的高速捏合机转速800～1200rpm，温度50～80℃，时间5～20min。
所述的双辊混炼机混炼时间15～25min，温度150～180℃。
所述的挤出机机筒温度为150～180℃，模头温度为160～200℃，排气真空负压为-0.04Mpa～-0.1Mpa。
本发明制备的笋壳纤维/PE可降解复合材料，综合性能优良，性价比高，具有较强的发展潜力和广阔的应用前景。其优势主要体现在：
1.既减少了木材的使用又解决了鲜笋壳的环境污染问题，有利于竹产业资源综合利用，提高了农产品的附加值。
2.生产工艺简单洁净，产品综合性能优良，成本低廉。
3.可生物降解，为处理塑料垃圾，减少白色污染提供了切实可行的办法，对保护环境有利。
四、具体实施方式
以下非限定实施例叙述如下：
实施例1：
30份笋壳粉(平均粒径40目，含水量低于2％)和1.0份硅烷偶联剂KH-550在100℃混合5min，对笋壳粉进行改性处理，使硅烷偶联剂充分均匀地分布在笋壳粉表面。
将上述笋壳纤维、70份PE、10份聚丙烯酸酯、5份二甲基硅油、10份滑石粉及功能助剂在高速捏合机进行分散，转速1000rpm，温度60℃，时间10min，制成预混料。
上述预混料经双螺杆挤出机造粒并通过模具挤出成型，挤出机螺杆转速为200rpm，料筒温度为170℃，模具温度为160℃，排气真空负压为-0.08Mpa，得到笋壳纤维/PE可降解复合材料。
上述复合材料在平板硫化机上压片、制样，进行力学性能测试和降解性能测试。硫化机温度控制在180℃，压力为10MPa，时间20min。测试标准及结果如表1所示。以下实施例中压片、制样相同。
实施例2：
30份笋壳粉(平均粒径50目，含水量低于2％)和1.0份硅烷偶联剂KH-560在100℃混合5min，对笋壳粉进行改性处理，使硅烷偶联剂充分均匀地分布在笋壳粉表面。
将上述笋壳纤维、70份PE、15份马来酸酐改性聚丙烯、6份聚乙烯蜡、15份滑石粉及功能助剂在高速捏合机进行分散，转速800rpm，温度55℃，时间15min，制成预混料。
上述预混料经双螺杆挤出机造粒并通过模具挤出成型，挤出机螺杆转速为180rpm，料筒温度为180℃，模具温度为170℃，排气真空负压为-0.05Mpa，得到笋壳纤维/PE可降解复合材料，压片、制样，然后进行力学性能测试和降解性能测试，测试标准及结果如表1所示。
实施例3：
30份笋壳粉(平均粒径60目，含水量低于2％)和1.0份硅烷偶联剂KH-570在100℃混合5min，对笋壳粉进行改性处理，使硅烷偶联剂充分均匀地分布在笋壳粉表面。
将上述笋壳纤维、70份PE、18份氯化聚乙烯、8份石蜡、18份碳酸钙及功能助剂在高速捏合机进行分散，转速1200rpm，温度60℃，时间8min，制成预混料。
上述预混料经双螺杆挤出机造粒并通过模具挤出成型，挤出机螺杆转速为190rpm，料筒温度为150℃，模具温度为180℃，排气真空负压为-0.06Mpa，得到笋壳纤维/PE可降解复合材料，压片、制样，然后进行力学性能测试和降解性能测试，测试标准及结果如表1所示。
实施例4：
30份笋壳粉(平均粒径70目，含水量低于2％)和2.0份硅烷偶联剂KH-570在100℃混合5min，对笋壳粉进行改性处理，使硅烷偶联剂充分均匀地分布在笋壳粉表面。
将上述笋壳纤维、70份PE、20份聚丙烯酸酯、6份石蜡、20份Ca(HCO3)2及功能助剂在高速捏合机进行分散，转速1000rpm，温度50℃，时间20min，制成预混料。
上述预混料经双螺杆挤出机造粒并通过模具挤出成型，挤出机螺杆转速为200rpm，料筒温度为180℃，模具温度为170℃，排气真空负压为-0.04Mpa，得到笋壳纤维/PE可降解复合材料，压片、制样，然后进行力学性能测试和降解性能测试，测试标准及结果如表1所示。
实施例5：
30份笋壳粉(平均粒径80目，含水量低于2％)和4.0份硅烷偶联剂KH-570在100℃混合5min，对笋壳粉进行改性处理，使硅烷偶联剂充分均匀地分布在笋壳粉表面。
将上述笋壳纤维、70份PE、18份聚丙烯酸、5份聚脂蜡、25份滑石粉及功能助剂在高速捏合机进行分散，转速1200rpm，温度60℃，时间8min，制成预混料。
上述预混料经双螺杆挤出机造粒并通过模具挤出成型，挤出机螺杆转速为190rpm，料筒温度为170℃，模具温度为160℃，排气真空负压为-0.08Mpa，得到笋壳纤维/PE可降解复合材料，压片、制样，然后进行力学性能测试和降解性能测试，测试标准及结果如表1所示。
实施例6：
30份笋壳粉(平均粒径90目，含水量低于2％)和6.0份硅烷偶联剂KH-570在100℃混合5min，对笋壳粉进行改性处理，使硅烷偶联剂充分均匀地分布在笋壳粉表面。
将上述笋壳纤维、70份PE、20份聚丙烯酸酯、8份石蜡、20份滑石粉及功能助剂在高速捏合机进行分散，转速800rpm，温度70℃，时间15min，制成预混料。
上述预混料经双螺杆挤出机造粒并通过模具挤出成型，挤出机螺杆转速为180rpm，料筒温度为180℃，模具温度为170℃，排气真空负压为-0.05Mpa，得到笋壳纤维/PE可降解复合材料，压片、制样，然后进行力学性能测试和降解性能测试，测试标准及结果如表1所示。
实施例7：
40份笋壳粉(平均粒径30目，含水量低于2％)和2.0份硅烷偶联剂KH-560在100℃混合5min，对笋壳粉进行改性处理，使硅烷偶联剂充分均匀地分布在笋壳粉表面。
将上述笋壳纤维、60份PE、10份氯化聚乙烯、6份二甲基硅油、15份CaCO3及功能助剂在高速捏合机进行分散，转速1000rpm，温度60℃，时间10min，制成预混料。
上述预混料经双螺杆挤出机造粒并通过模具挤出成型，挤出机螺杆转速为190rpm，料筒温度为175℃，模具温度为180℃，排气真空负压为-0.07Mpa，得到笋壳纤维/PE可降解复合材料，压片、制样，然后进行力学性能测试和降解性能测试，测试标准及结果如表1所示。
实施例8：
50份笋壳粉(平均粒径20目，含水量低于2％)和2.0份硅烷偶联剂KH-570在100℃混合5min，对笋壳粉进行改性处理，使硅烷偶联剂充分均匀地分布在笋壳粉表面。
将上述笋壳纤维、50份PE、15份乙烯丙烯酸共聚物、8份石蜡、20份滑石粉及功能助剂在高速捏合机进行分散，转速1200rpm，温度55℃，时间15min，制成预混料。
上述预混料经双螺杆挤出机造粒并通过模具挤出成型，挤出机螺杆转速为200rpm，料筒温度为150℃，模具温度为170℃，排气真空负压为-0.1Mpa，得到笋壳纤维/PE可降解复合材料，压片、制样，然后进行力学性能测试和降解性能测试，测试标准及结果如表1所示。
表1样品的测试标准与机械性能测试结果
Figure BDA0000070819090000051
注：降解时间为两个月。

Claims (9)

1.一种笋壳纤维/PE可降解复合材料，其特征在于包括以下重量份各组分：
Figure FDA0000070819080000011
2.根据权利要求1所述的复合材料，其特征在于：可降解复合材料中含功能助剂1～10份。
3.根据权利要求1或2所述的复合材料，其特征在于：所述笋壳纤维颗粒的平均粒径至少为20目，含水量≤2％。
4.根据权利要求1或2所述的复合材料，其特征在于：所述的无机填料选自CaCO3、Ca(HCO3)2或滑石粉，粒径小于0.01μm。
5.根据权利要求1或2所述的复合材料，其特征在于：所述硅烷偶联剂选自KH-550、KH-560、KH-570、KH-602或KH-792。
6.根据权利要求1或2所述的复合材料，其特征在于：所述树脂相容剂选自乙烯丙烯酸酯共聚物或/和聚丙烯酸或/和聚丙烯酸酯或/和马来酸酐改性聚丙烯或/和酚醛树脂或/和氯化聚乙烯。
7.根据权利要求1或2所述的复合材料，其特征在于：所述润滑剂选自二甲基硅油、聚脂蜡、聚乙烯蜡、氧化聚乙烯蜡、石蜡或硬脂酸及其盐类。
8.根据权利要求2所述的复合材料，其特征在于：所述功能助剂选自抗氧剂或/和增塑剂或/和紫外线稳定剂或/和着色剂或/和防菌剂或/和分散剂或/和发泡剂或/和阻燃剂。
9.如权利要求1所述的笋壳纤维/PE可降解复合材料的制备方法，包括笋壳纤维预处理和混炼，其特征在于：所述的笋壳纤维预处理是指笋壳粉与配比量的硅烷偶联剂于90-110℃条件下混合均匀，所述的混炼是指配比量的PE、预处理的笋壳纤维、无机填料、相容剂、润滑剂和功能助剂先在高速捏合机在转速800～1200rpm、温度50～80℃条件下分散5～20min，然后经双辊混炼机于150～180℃下混炼15～25min，或者经双螺杆挤出机挤出，挤出机机筒温度为150～180℃，模头温度为160～200℃，排气真空负压为-0.04Mpa～-0.1Mpa。
CN2011101718773A 2011-06-24 2011-06-24 一种笋壳纤维/pe可降解复合材料及其制备方法 Pending CN102276896A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN2011101718773A CN102276896A (zh) 2011-06-24 2011-06-24 一种笋壳纤维/pe可降解复合材料及其制备方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN2011101718773A CN102276896A (zh) 2011-06-24 2011-06-24 一种笋壳纤维/pe可降解复合材料及其制备方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN102276896A true CN102276896A (zh) 2011-12-14

Family

ID=45102658

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN2011101718773A Pending CN102276896A (zh) 2011-06-24 2011-06-24 一种笋壳纤维/pe可降解复合材料及其制备方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN102276896A (zh)

Cited By (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102532661A (zh) * 2011-12-22 2012-07-04 广东省石油化工研究院 一种天然纤维填充聚乙烯复合材料及制备方法
CN104046051A (zh) * 2013-03-11 2014-09-17 昆山宝腾橡塑胶材料科技有限公司 一种新型的塑胶颗粒的生产工艺
CN104277290A (zh) * 2014-09-24 2015-01-14 苏州博利迈新材料科技有限公司 一种耐高温耐光老化可降解pe膜及其制备方法
CN105462043A (zh) * 2016-01-11 2016-04-06 宁波高新区辉门科技有限公司 一种阻燃型安全防护塑料及其制备方法
CN105462041A (zh) * 2016-01-11 2016-04-06 宁波高新区辉门科技有限公司 一种高分子耐热塑料及其制备方法
CN105504454A (zh) * 2016-01-11 2016-04-20 宁波高新区辉门科技有限公司 一种机械用抗日晒防护套塑料及其制备方法
CN105542278A (zh) * 2016-01-11 2016-05-04 宁波高新区辉门科技有限公司 一种电子电器用抗静电塑料及其制备方法
CN106147269A (zh) * 2016-07-12 2016-11-23 志邦厨柜股份有限公司 一种改性竹纤维增强复合高密度聚乙烯树脂基阻燃橱柜板材及其制备方法
CN106317574A (zh) * 2016-08-28 2017-01-11 葛彬斌 一种硅烷改性聚乙烯材料及其制备方法
CN108467603A (zh) * 2018-05-03 2018-08-31 韩毅忠 一种可降解秸秆粉体材料
CN108485160A (zh) * 2018-03-26 2018-09-04 无锡盛雅生物科技有限公司佛山分公司 一种环保型竹塑复合材料的制备方法
CN114874637A (zh) * 2022-06-07 2022-08-09 临沂大学 一种环保可降解改性聚氯乙烯复合材料及其制备方法和应用

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101481477A (zh) * 2009-01-31 2009-07-15 戴福寿 一种木塑材料及其制作方法
CN101798414A (zh) * 2010-04-09 2010-08-11 江苏嘉景复合材料有限公司 可降解注塑级竹塑复合材料及制备方法
CN101885884A (zh) * 2010-07-15 2010-11-17 合肥工业大学 一种笋壳纤维/pvc复合材料及其制备方法

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101481477A (zh) * 2009-01-31 2009-07-15 戴福寿 一种木塑材料及其制作方法
CN101798414A (zh) * 2010-04-09 2010-08-11 江苏嘉景复合材料有限公司 可降解注塑级竹塑复合材料及制备方法
CN101885884A (zh) * 2010-07-15 2010-11-17 合肥工业大学 一种笋壳纤维/pvc复合材料及其制备方法

Cited By (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102532661A (zh) * 2011-12-22 2012-07-04 广东省石油化工研究院 一种天然纤维填充聚乙烯复合材料及制备方法
CN104046051A (zh) * 2013-03-11 2014-09-17 昆山宝腾橡塑胶材料科技有限公司 一种新型的塑胶颗粒的生产工艺
CN104277290A (zh) * 2014-09-24 2015-01-14 苏州博利迈新材料科技有限公司 一种耐高温耐光老化可降解pe膜及其制备方法
CN105542278A (zh) * 2016-01-11 2016-05-04 宁波高新区辉门科技有限公司 一种电子电器用抗静电塑料及其制备方法
CN105462041A (zh) * 2016-01-11 2016-04-06 宁波高新区辉门科技有限公司 一种高分子耐热塑料及其制备方法
CN105504454A (zh) * 2016-01-11 2016-04-20 宁波高新区辉门科技有限公司 一种机械用抗日晒防护套塑料及其制备方法
CN105462043A (zh) * 2016-01-11 2016-04-06 宁波高新区辉门科技有限公司 一种阻燃型安全防护塑料及其制备方法
CN106147269A (zh) * 2016-07-12 2016-11-23 志邦厨柜股份有限公司 一种改性竹纤维增强复合高密度聚乙烯树脂基阻燃橱柜板材及其制备方法
CN106317574A (zh) * 2016-08-28 2017-01-11 葛彬斌 一种硅烷改性聚乙烯材料及其制备方法
CN108485160A (zh) * 2018-03-26 2018-09-04 无锡盛雅生物科技有限公司佛山分公司 一种环保型竹塑复合材料的制备方法
CN108467603A (zh) * 2018-05-03 2018-08-31 韩毅忠 一种可降解秸秆粉体材料
CN114874637A (zh) * 2022-06-07 2022-08-09 临沂大学 一种环保可降解改性聚氯乙烯复合材料及其制备方法和应用
CN114874637B (zh) * 2022-06-07 2023-01-13 临沂大学 一种环保可降解改性聚氯乙烯复合材料及其制备方法和应用

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN102276896A (zh) 一种笋壳纤维/pe可降解复合材料及其制备方法
CN100491471C (zh) 木塑共混复合材料制品的制造方法
CN102850692B (zh) 木塑复合管材、管件生产工艺及方法
CN101081934B (zh) 一种麻茎秆与塑料复合材料的制备方法
CN101353400A (zh) 高淀粉含量的可生物降解热塑性淀粉塑料的制备
CN102746682A (zh) 一种稻壳粉木塑复合材料及其制备方法
CN101235211A (zh) 塑木材料及其制备方法和应用
CN102153801A (zh) 一种秸秆塑料及其生产方法
CN103265818A (zh) 一种木塑复合材料用的复合润滑剂
CN101967288A (zh) 一种木粉填充聚丙烯复合材料及制备方法
CN103435882A (zh) 热塑性木塑复合材料及其生产方法
CN102352116A (zh) 一种木塑复合材料及其制备方法
CN103992586B (zh) 一种利用农林三剩物生产pvc木塑型材的配方及其制备工艺
CN104559279A (zh) 一种新型木塑复合材料
CN108864553B (zh) 一种原位改性植物长纤维及其制备方法与应用
CN103740005A (zh) 一种废旧pvc木塑复合物的生产配方及工艺
CN103289172A (zh) 一种不易变形的聚乙烯木塑材料及其制备方法
CN102492305A (zh) 利用造纸固体废弃物制备木塑复合材料的配方及其方法
CN106189326B (zh) 糠醛渣在制备木塑材料中的应用
CN101319077A (zh) 废旧pvc电缆外皮/木粉复合板材的配方及生产方法
CN103351514A (zh) 一种高强度高填充可降解木塑复合材料及其生产工艺
CN101693773A (zh) 橡子粉/聚己内酯复合材料及其制备方法
CN102492246A (zh) 废旧pvc电缆外皮/木粉复合板材的配方及生产方法
CN105348842B (zh) 一种秸秆纤维基生物质复合材料及其制备方法
CN103242667A (zh) 一种橡胶籽壳基木塑复合材料及其制备方法

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C02 Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001)
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

Application publication date: 20111214