CN102382399A - 一种防静电木粉与聚氯乙烯复合材料及制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种防静电木粉与聚氯乙烯复合材料，包括：聚氯乙烯100份，预处理木粉30-50份，防静电剂15-20份，稳定剂6-10份，润滑剂1-5份，增韧剂10-12份；其制备方法为：先将木粉预处理；再按重量份数比将各组分投入高速混合机中初混10-15min，混合搅拌均匀；最后将所得的混合物注入模具，150-160℃凝胶化20-25min，然后在180-185℃塑化10-15min。本发明能充分利用木业加工所产生的残余物-木屑，且能使所制成的木粉与聚氯乙烯复合材料具有防静电的功能和优良的力学性能。

Description

一种防静电木粉与聚氯乙烯复合材料及制备方法
技术领域
本发明涉及高分子材料技术领域，具体涉及是一种防静电木粉与聚氯乙烯复合材料及制备方法。
背景技术
木塑复合材料是以木纤维和热塑性塑料为原料，外加一些加工助剂，经过成型加工而制得的复合材料。木纤维包括木粉、刨花、废木屑、木材边角料和稻杆、花生壳、椰子壳、亚麻、剑麻、大麻、黄麻等天然纤维，热塑性塑料以聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、聚氯乙烯(PVC)为主，可以用回收料、新料或二者的混合川。因其可循环利用、环境友好、优异的综合性能，尤其是能够以木材加工剩余物等生物质资源和废旧塑料为基本生产原料等突出优点而受到人们的关注，近年来发展呈加速趋势侧。特别引起注意的是聚氯乙烯基木塑复合材料，由于其良好的加工性能、机械性能和价格优势，尤其是优异的木质感，愈来愈引起人们的重视，近年来以200%的增长速度迅猛发展。
由于塑料属于良好的电绝缘体，在其与木质材料进行复合后仍然属于电的不良导体，容易积聚大量的静电荷，严重时可引起爆炸川。这就限制了木塑复合材料在某些场合的应用，比如程控机房，手术室，电子元件制作车间等。
因此，开发一种具有抗静电功能的木粉与聚氯乙烯复合材料及制备方法成为一种需要，具有很大的市场效应和经济效益。
发明内容
本发明主要解决的技术问题是提供一种防静电木粉与聚氯乙烯复合材料及制备方法，采用该方法能充分利用木业加工所产生的残余物-木屑，且能使所制成的木粉与聚氯乙烯复合材料具有防静电的功能和优良的力学性能。
为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：一种防静电木粉与聚氯乙烯复合材料，由下列重量份数的组分组成：
聚氯乙烯         100份，
预处理木粉       30-50份，
防静电剂          15-20份，
稳定剂            6-10份，
润滑剂            1-5份，
增韧剂            10-12份。
在本发明一个较佳实施例中，所述的预处理木粉为通过将木材加工下脚料或回收废纸在研磨机上粉碎成80-100目的木粉，置于60-70℃的烘箱中干燥40-50h，至含水量小于5%，再置于高混机中，加入硅烷偶联剂，混合搅拌4-7min，得到预处理木粉。
在本发明一个较佳实施例中，所述的防静电剂为碳黑和导电云母粉。
在本发明一个较佳实施例中，所述的稳定剂为稀土类稳定剂。
在本发明一个较佳实施例中，所述的润滑剂为石蜡、硬脂酸、硬脂酸钠或硬脂酸钙中的一种。
在本发明一个较佳实施例中，所述的增韧剂为有机刚性增韧剂或无机刚性增韧剂，其中所述的有机刚性增韧剂为AS、PMMA、PS脆性聚合物，所述的无机刚性增韧剂是经表面活性处理过的纳米碳酸钙、纳米蒙脱土、纳米高岭土。
本发明还公开了一种防静电木粉与聚氯乙烯复合材料的制备方法，该方法包括如下步骤：
（1）木粉的预处理：将木材加工下脚料或回收废纸在研磨机上粉碎成80-100目的木粉，置于60-70℃的烘箱中干燥40-50h，至含水量小于5%，再置于高混机中，加入硅烷偶联剂，混合搅拌4-7min，得到预处理木粉。
（2）按重量份数比将各组分投入高速混合机中初混10-15min，混合搅拌均匀； 
（3）将所得的混合物注入模具，150-160℃凝胶化20-25 min，然后在180-185℃塑化10-15min。
在本发明一个较佳实施例中，所述的高速混合机中初混的搅拌速度为1200-1500转/分。
本发明的有益效果是：
1、本发明采用木业加工的残余物-木屑，来源广泛，成本低廉。
2、本发明的木粉与聚氯乙烯复合材料加入了防静电剂和稳定剂，复合材料的表面电阻率减小，拉伸强度和弯曲强度增大，制得的复合材料具有防静电，抑烟的功能，同时力学性能优良。
3、本发明制备工艺简单，工序明确，生产效率高，速度快，周期短，适宜大批量生产。
具体实施方式
一种防静电木粉与聚氯乙烯复合材料，由下列重量份数的组分组成：
聚氯乙烯         100份，
预处理木粉       30-50份，
防静电剂          15-20份，
稳定剂            6-10份，
润滑剂            1-5份，
增韧剂            10-12份。
其中，所述的预处理木粉为通过将木材加工下脚料或回收废纸在研磨机上粉碎成80-100目的木粉，置于60-70℃的烘箱中干燥40-50h，至含水量小于5%，再置于高混机中，加入硅烷偶联剂，混合搅拌4-7min，得到预处理木粉；所述的防静电剂为碳黑和导电云母粉；所述的稳定剂为稀土类稳定剂；所述的润滑剂为石蜡、硬脂酸、硬脂酸钠或硬脂酸钙中的一种；所述的增韧剂为有机刚性增韧剂或无机刚性增韧剂，其中所述的有机刚性增韧剂为AS、PMMA、PS脆性聚合物，所述的无机刚性增韧剂是经表面活性处理过的纳米碳酸钙、纳米蒙脱土、纳米高岭土。
一种防静电木粉与聚氯乙烯复合材料的制备方法，该方法包括如下步骤：
（1）木粉的预处理：将木材加工下脚料或回收废纸在研磨机上粉碎成80-100目的木粉，置于60-70℃的烘箱中干燥40-50h，至含水量小于5%，再置于高混机中，加入硅烷偶联剂，混合搅拌4-7min，得到预处理木粉。
（2）按重量份数将各组分投入高速混合机中初混10-15min，混合搅拌均匀； 
（3）将所得的混合物注入模具，150-160℃凝胶化20-25 min，然后在180-185℃塑化10-15min。
其中，所述的高速混合机中初混的搅拌速度为1200-1500转/分。
实施例1
一种防静电木粉与聚氯乙烯复合材料的制备方法：
（1）木粉的预处理：将木材加工下脚料或回收废纸在研磨机上粉碎成80-100目的木粉，置于60-70℃的烘箱中干燥40-50h，至含水量小于5%，再置于高混机中，加入硅烷偶联剂，混合搅拌4-7min，得到预处理木粉。
（2）按重量份数将聚氯乙烯100份，预处理木粉50份，防静电剂碳黑15份，稀土类稳定剂10份，石蜡1份，增韧剂AS脆性聚合物10份投入高速混合机中初混10-15min，搅拌速度为1200-1500转/分，混合搅拌均匀； 
（3）将所得的混合物注入模具，150-160℃凝胶化20-25 min，然后在180-185℃塑化10-15min。
实施例2
一种防静电木粉与聚氯乙烯复合材料的制备方法：
（1）木粉的预处理：将木材加工下脚料或回收废纸在研磨机上粉碎成80-100目的木粉，置于60-70℃的烘箱中干燥40-50h，至含水量小于5%，再置于高混机中，加入硅烷偶联剂，混合搅拌4-7min，得到预处理木粉。
（2）按重量份数将聚氯乙烯100份，预处理木粉40份，防静电剂碳黑18份，稀土类稳定剂8份，硬脂酸3份，增韧剂纳米碳酸钙11份投入高速混合机中初混10-15min，搅拌速度为1200-1500转/分，混合搅拌均匀； 
（3）将所得的混合物注入模具，150-160℃凝胶化20-25 min，然后在180-185℃塑化10-15min。
实施例3
一种防静电木粉与聚氯乙烯复合材料的制备方法：
（1）木粉的预处理：将木材加工下脚料或回收废纸在研磨机上粉碎成80-100目的木粉，置于60-70℃的烘箱中干燥40-50h，至含水量小于5%，再置于高混机中，加入硅烷偶联剂，混合搅拌4-7min，得到预处理木粉。
（2）按重量份数将聚氯乙烯100份，预处理木粉30份，防静电剂导电云母粉20份，稀土类稳定剂6份，硬脂酸钠5份，增韧剂纳米高岭土12份投入高速混合机中初混10-15min，搅拌速度为1200-1500转/分，混合搅拌均匀； 
（3）将所得的混合物注入模具，150-160℃凝胶化20-25 min，然后在180-185℃塑化10-15min。
本发明采用木业加工的残余物-木屑，来源广泛，成本低廉；本发明的木粉与聚氯乙烯复合材料加入了防静电剂和稳定剂，复合材料的表面电阻率减小，拉伸强度和弯曲强度增大，制得的复合材料具有防静电，抑烟的功能，同时力学性能优良。本发明制备工艺简单，工序明确，生产效率高，速度快，周期短，适宜大批量生产。
以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。

Claims (8)

1.一种防静电木粉与聚氯乙烯复合材料，其特征在于，由下列重量份数的组分组成：
聚氯乙烯         100份，
预处理木粉       30-50份，
防静电剂          15-20份，
稳定剂            6-10份，
润滑剂            1-5份，
增韧剂            10-12份。
2.根据权利要求1所述的防静电木粉与聚氯乙烯复合材料，其特征在于，所述的预处理木粉为通过将木材加工下脚料或回收废纸在研磨机上粉碎成80-100目的木粉，置于60-70℃的烘箱中干燥40-50h，至含水量小于5%，再置于高混机中，加入硅烷偶联剂，混合搅拌4-7min，得到预处理木粉。
3.根据权利要求1所述的防静电木粉与聚氯乙烯复合材料，其特征在于，所述的防静电剂为碳黑和导电云母粉。
4.根据权利要求1所述的防静电木粉与聚氯乙烯复合材料，其特征在于，所述的稳定剂为稀土类稳定剂。
5.根据权利要求1所述的防静电木粉与聚氯乙烯复合材料，其特征在于，所述的润滑剂为石蜡、硬脂酸、硬脂酸钠或硬脂酸钙中的一种。
6.根据权利要求1所述的防静电木粉与聚氯乙烯复合材料，其特征在于，所述的增韧剂为有机刚性增韧剂或无机刚性增韧剂，其中所述的有机刚性增韧剂为AS、PMMA、PS脆性聚合物，所述的无机刚性增韧剂是经表面活性处理过的纳米碳酸钙、纳米蒙脱土、纳米高岭土。
7.一种防静电木粉与聚氯乙烯复合材料的制备方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：
（1）木粉的预处理：将木材加工下脚料或回收废纸在研磨机上粉碎成80-100目的木粉，置于60-70℃的烘箱中干燥40-50h，至含水量小于5%，再置于高混机中，加入硅烷偶联剂，混合搅拌4-7min，得到预处理木粉；
（2）按重量份数比将各组分投入高速混合机中初混10-15min，混合搅拌均匀； 
（3）将所得的混合物注入模具，150-160℃凝胶化20-25 min，然后在180-185℃塑化10-15min。
8.根据权利要求7所述的防静电木粉与聚氯乙烯复合材料的制备方法，其特征在于，所述的高速混合机中初混的搅拌速度为1200-1500转/分。
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