CN102391579B - 一种植物秸秆填充聚丙烯/聚乙烯共混制成的发泡材料及制备工艺 - Google Patents

一种植物秸秆填充聚丙烯/聚乙烯共混制成的发泡材料及制备工艺 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种植物秸秆填充聚丙烯/聚乙烯共混制成的发泡材料,包括:聚丙烯塑料60~80份,聚乙烯基体20~40份,发泡剂1~5份,植物秸秆粉末40~50份,偶联剂1~2份,热稳定剂3~5份,润滑剂0.5~1份。制备工艺是先制备植物秸秆粉末,再用偶联剂处理植物秸秆粉末;将聚丙烯塑料、聚乙烯基体、发泡剂、偶联剂处理后的植物秸秆粉末、热稳定剂和润滑剂混合均匀;混合物熔融共混造料,挤出成型;最后将型材加热,加入发泡剂混合,挤出机挤出发泡,挤出机的温度控制在180-200℃,冷却得产品。本发明制得的产品,泡孔形态、发泡密度和发泡材料的密度较其他发泡材料好,同时产品的冲击强度和物理机械性能优异。

Description

一种植物秸秆填充聚丙烯/聚乙烯共混制成的发泡材料及制备工艺
技术领域
    本发明涉及一种发泡材料,尤其是一种植物秸秆填充聚丙烯/聚乙烯共混制成的发泡材料及制备工艺。
背景技术
目前农业生产所产生的大量秸秆,一是粉碎还田作为肥料,但是该种处理方法的长期使用,会增加作物病害发生的可能,其利用的价值也较低;二是作为燃料,其利用的价值大为降低,还有的则是作为废弃物处理,如焚烧处理,既造成资源的浪费,又污染环境。
近年来,发泡PP的生产和开发已成为人们研究的热点。但由于PP的结晶化特性,其加工成型较为困难。随着加工温度的升高,PP树脂黏度急剧下降,发泡剂分解出来的气体难以在树脂中保持,因而导致发泡难以控制;结晶时由于放出较多的热量,使熔体强度降低,发泡后气泡容易破坏,因而不易得到独立气泡高的发泡体。
发明内容           
本发明的目的在于克服现有技术的不足,提供一种植物秸秆填充聚丙烯/聚乙烯共混制成的发泡材料及制备工艺。
本发明所采用的技术方案为:一种植物秸秆填充聚丙烯/聚乙烯共混制成的发泡材料,所述的发泡材料中各组分的重量配比如下:
聚丙烯塑料       60~80份,
聚乙烯基体       20~40份,
发泡剂           1~5份,
植物秸秆粉末    40~50份,
偶联剂           1~2份,
热稳定剂         3~5份,
润滑剂           0.5~1份。
在本发明一个较佳实施例中,所述的发泡剂为偶氮二甲酰氨或4,4'-氧代双苯磺酰肼。
在本发明一个较佳实施例中,所述的植物秸秆粉末为木屑、竹粉、稻壳或秸梗中的一种或几种混合,通过将植物秸秆回收粉碎并过250-500um孔径筛,烘干至水分含量小于3%,得植物秸秆粉末。
在本发明一个较佳实施例中,所述的偶联剂为烷硅偶联剂、铝酸酯偶联剂或钛酸酯偶联剂中的一种。
在本发明一个较佳实施例中,所述的热稳定剂为复合铅盐热稳定剂。
在本发明一个较佳实施例中,所述的润滑剂为聚酯蜡、聚乙烯蜡、硬脂肪酸类、工业石蜡或甘油中的一种或几种混合。
本发明还提出了一种植物秸秆填充聚丙烯/聚乙烯共混制成的发泡材料的制备方法,具体工艺为:
(1)通过将植物秸秆回收粉碎并过250-500μm孔径筛,烘干至水分含量小于3%,得植物秸秆粉末,再用偶联剂处理植物秸秆粉末;
(2)将聚丙烯塑料、聚乙烯基体、发泡剂、偶联剂处理后的植物秸秆粉末、热稳定剂和润滑剂按照重量配比混合均匀;
(3)将混合物熔融共混造料,挤出机挤出成型;
(4)将型材加热,加入发泡剂混合,挤出机挤出发泡,挤出机的温度控制在180-200℃,挤出的泡沫,冷却得产品。
在本发明一个较佳实施例中,步骤(3)中熔融共混温度为140-160℃。
在本发明一个较佳实施例中,步骤(4)中加热时间为6-10分钟,发泡温度为150-180℃。
本发明的有益效果是:本发明采用聚丙烯和聚乙烯共混,由于聚乙烯熔点低而先于聚丙烯熔化,使共混物的熔程变宽,并且聚乙烯的熔体强度高于聚丙烯,因而可改进共混体系的熔体强度,从而有效改善聚丙烯的发泡性能;在聚丙烯/聚乙烯共混体系中加入植物秸秆粉末,可改善发泡材料的结构,得到较高的气泡密度和较小的泡孔直径,产品的冲击强度和物理机械性能优异;本发明原料来源广泛,成本低廉,制备工艺操作简单,适用于工业大规模生产。
具体实施方式
现在结合优选实施例对本发明作进一步详细的说明。
一种植物秸秆填充聚丙烯/聚乙烯共混制成的发泡材料,所述的发泡材料中各组分的重量配比如下:
聚丙烯塑料       60~80份,
聚乙烯基体       20~40份,
发泡剂           1~5份,
植物秸秆粉末    40~50份,
偶联剂           1~2份,
热稳定剂         3~5份,
润滑剂           0.5~1份。
其中,所述的发泡剂为偶氮二甲酰氨或4,4'-氧代双苯磺酰肼;所述的植物秸秆粉末为木屑、竹粉、稻壳或秸梗中的一种或几种混合,通过将植物秸秆回收粉碎并过250-500μm孔径筛,烘干至水分含量小于3%,得植物秸秆粉末;所述的偶联剂为烷硅偶联剂、铝酸酯偶联剂或钛酸酯偶联剂中的一种;所述的热稳定剂为复合铅盐热稳定剂;所述的润滑剂为聚酯蜡、聚乙烯蜡、硬脂肪酸类、工业石蜡或甘油中的一种或几种混合。
本发明还提出了一种植物秸秆填充聚丙烯/聚乙烯共混制成的发泡材料的制备方法,具体工艺为:
(1)通过将植物秸秆回收粉碎并过250-500μm孔径筛,烘干至水分含量小于3%,得植物秸秆粉末,再用偶联剂处理植物秸秆粉末;
(2)将聚丙烯塑料、聚乙烯基体、发泡剂、偶联剂处理后的植物秸秆粉末、热稳定剂和润滑剂按照重量配比混合均匀;
(3)将混合物熔融共混造料,挤出机挤出成型;
(4)将型材加热,加入发泡剂混合,挤出机挤出发泡,挤出机的温度控制在180-200℃,挤出的泡沫,冷却得产品。
其中,步骤(3)中熔融共混温度为140-160℃;骤(4)中加热时间为6-10分钟,发泡温度为150-180℃。
实施例1
一种植物秸秆填充聚丙烯/聚乙烯共混制成的发泡材料,包括:
聚丙烯塑料       60份,
聚乙烯基体       40份,
发泡剂           1份,
植物秸秆粉末    50份,
偶联剂           1份,
热稳定剂         5份,
润滑剂           0.5份。
其中,在本实例中,发泡剂为偶氮二甲酰氨;植物秸秆粉末为木屑、竹粉,通过将植物秸秆回收粉碎并过250-500um孔径筛,烘干至水分含量小于3%,得植物秸秆粉末;偶联剂为烷硅偶联剂;热稳定剂为复合铅盐热稳定剂;润滑剂为聚酯蜡。
制备方法为:
(1)通过将植物秸秆回收粉碎并过250-500μm孔径筛,烘干至水分含量小于3%,得植物秸秆粉末,再用偶联剂处理植物秸秆粉末;
(2)将聚丙烯塑料、聚乙烯基体、发泡剂、偶联剂处理后的植物秸秆粉末、热稳定剂和润滑剂按照重量配比混合均匀;
(3)将混合物熔融共混造料,熔融共混温度为140℃,挤出机挤出成型;
(4)将型材加热,加入发泡剂混合,挤出机挤出发泡,发泡温度为150℃,挤出机的温度控制在180-200℃,挤出的泡沫,冷却得产品。
实施例2
一种植物秸秆填充聚丙烯/聚乙烯共混制成的发泡材料,包括:
聚丙烯塑料       70份,
聚乙烯基体       30份,
发泡剂           4份,
植物秸秆粉末    45份,
偶联剂           1.5份,
热稳定剂         4份,
润滑剂           0.7份。
其中,在本实例中,发泡剂为4,4'-氧代双苯磺酰肼;植物秸秆粉末为稻壳,通过将植物秸秆回收粉碎并过250-500um孔径筛,烘干至水分含量小于3%,得植物秸秆粉末;偶联剂为铝酸酯偶联剂;热稳定剂为复合铅盐热稳定剂;润滑剂为聚乙烯蜡。
制备方法为:
(1)通过将植物秸秆回收粉碎并过250-500μm孔径筛,烘干至水分含量小于3%,得植物秸秆粉末,再用偶联剂处理植物秸秆粉末;
(2)将聚丙烯塑料、聚乙烯基体、发泡剂、偶联剂处理后的植物秸秆粉末、热稳定剂和润滑剂按照重量配比混合均匀;
(3)将混合物熔融共混造料,熔融共混温度为150℃,挤出机挤出成型;
(4)将型材加热,加入发泡剂混合,挤出机挤出发泡,发泡温度为160℃,挤出机的温度控制在180-200℃,挤出的泡沫,冷却得产品。
实施例3
一种植物秸秆填充聚丙烯/聚乙烯共混制成的发泡材料,包括:
聚丙烯塑料       80份,
聚乙烯基体       20份,
发泡剂           5份,
植物秸秆粉末    40份,
偶联剂           2份,
热稳定剂         3份,
润滑剂           1份。
其中,在本实例中,发泡剂为4,4'-氧代双苯磺酰肼、植物秸秆粉末为秸梗,通过将植物秸秆回收粉碎并过250-500um孔径筛,烘干至水分含量小于3%,得植物秸秆粉末;偶联剂为钛酸酯偶联剂;热稳定剂为复合铅盐热稳定剂;润滑剂为工业石蜡和甘油。
制备方法为:
(1)通过将植物秸秆回收粉碎并过250-500μm孔径筛,烘干至水分含量小于3%,得植物秸秆粉末,再用偶联剂处理植物秸秆粉末;
(2)将聚丙烯塑料、聚乙烯基体、发泡剂、偶联剂处理后的植物秸秆粉末、热稳定剂和润滑剂按照重量配比混合均匀;
(3)将混合物熔融共混造料,熔融共混温度为160℃,挤出机挤出成型;
(4)将型材加热,加入发泡剂混合,挤出机挤出发泡,发泡温度为180℃,挤出机的温度控制在180-200℃,挤出的泡沫,冷却得产品。
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 (4)

1.一种植物秸秆填充聚丙烯/聚乙烯共混制成的发泡材料,其特征在于,所述的发泡材料中各组分的重量配比如下:
聚丙烯塑料       60~80份,
聚乙烯基体       20~40份,
发泡剂           1~5份,
植物秸秆粉末    40~50份,
偶联剂           1~2份,
热稳定剂         3~5份,
润滑剂           0.5~1份,
所述的偶联剂为烷硅偶联剂、铝酸酯偶联剂或钛酸酯偶联剂中的一种,所述的热稳定剂为复合铅盐热稳定剂。
2.根据权利1所述的植物秸秆填充聚丙烯/聚乙烯共混制成的发泡材料,其特征在于,所述的发泡剂为偶氮二甲酰胺或4,4'-氧代双苯磺酰肼。
3.根据权利1所述的植物秸秆填充聚丙烯/聚乙烯共混制成的发泡材料,其特征在于,所述的植物秸秆粉末为木屑、竹粉、稻壳或秸梗中的一种或几种混合,通过将植物秸秆回收粉碎并过250-500μm孔径筛,烘干至水分含量小于3%,得植物秸秆粉末。
4.根据权利1所述的植物秸秆填充聚丙烯/聚乙烯共混制成的发泡材料,其特征在于,所述的润滑剂为聚酯蜡、聚乙烯蜡、硬脂肪酸类、工业石蜡或甘油中的一种或几种混合。
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