CN102516666A - 一种聚丙烯基木塑微孔发泡复合材料及其生产方法 - Google Patents

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Abstract

一种聚丙烯基木塑微孔发泡复合材料及其生产方法，属于木塑复合材料技术领域，其特征是，所述复合材料由如下重量份数的原料制成：聚丙烯70，低密度聚乙烯30，生物质粉30-70，纳米碳酸钙3-7，相容剂2-8，发泡剂0.5-2.5，润滑剂2-8。本发明通过调整适当组分的配料配方及加工助剂，有效的解决了挤出机料筒及螺杆腐蚀严重的问题，延长了其使用寿命；并得到了一种连续均匀的微孔发泡木塑复合材料，降低了材料密度，扩大了材料的适用范围，使生物质粉得到更广泛的回收利用，变废为宝，保护环境。

Description

一种聚丙烯基木塑微孔发泡复合材料及其生产方法
技术领域
本发明属于木塑复合材料技术领域，具体涉及一种聚丙烯基木塑微孔发泡复合材料及其生产方法。
背景技术
木塑复合材料是指是指以生物质粉(木粉、农业秸秆粉等)为填充材料，应用填充改型或高分子化学等手段，与热塑性塑料一起熔融、捏合、混炼，再经高温高压挤出，冷却而加工成型的一种可逆循坏利用的优质材料。该类材料具有抗酸碱，吸水率低，不易变形，机械性能好，可回收利用等优点。这种材料密度较高，约在1.3kg/m3，材料的适用范围受到限制。该生产工艺对挤出机料筒和螺杆磨损比较大，导致挤出机使用寿命比较短。
发明内容
为了解决木塑复合材料在挤出过程中对挤出机料筒和螺杆磨损问题，延长设备使用寿命，降低生产成本。本发明提供了一种密度低、强度高的木塑微孔发泡复合材料的生产方法。
本发明的目的通过下述方案实现：
一种聚丙烯基木塑微孔发泡复合材料，其特征是，所述复合材料由如下重量份数的原料制成：
Figure BDA0000120632550000011
所述聚丙烯为市售商品，熔融指数2.5-3.5g/10min，维卡软化点150℃，洛氏硬度≥90R。
所述低密度聚乙烯为市售商品，熔融指数2.1-2.9g/10min，密度0.920-0.922g/cm3，断裂强度≥9.0MPa。
所述生物质粉是指木粉及农业秸秆等，粉碎颗粒为80-120目，含水率小于2％。
所述纳米碳酸钙为市售商品，比重为2.5g/cm3，平均粒径为40-80nm，比表面积≥22m2/g，酸碱值8.5-9.7，含水率≤0.9％。
所述相容剂是马来酸酐接枝聚丙烯，外观是白色或淡黄色颗粒，接枝率0.8-1.0％，熔融指数40g/10min。
所述发泡剂为市售商品，例如：选用BLA-611复合发泡剂，粒状，橘黄色，密度为0.57gm/cc，气体发生为47cc/gm。
所述的润滑剂为脂肪酸酯类混合物，外观是粒状物，滴落点67-77℃，比重1.005g/cm3。
本发明配方中还可以包括有工艺量的着色剂，这样能获得彩色的木塑产品。
本发明还包括上述木塑微孔发泡材料的生产方法，步骤如下：
1)按重量比例10∶1将生物质粉和纳米碳酸钙加入高混机中混合，混合温度为105℃-110℃，混合时间为15-20分钟；
2)按重量比例将聚丙烯70份，低密度聚乙烯30份，处理后的生物质粉30-70份，相容剂2-8份，润滑剂2-8份加入高混机中混合，混合温度为105℃-110℃，混合时间为15-20分钟；
3)将混合的原料加入平行双螺杆挤出机进行混炼造粒，挤出机主机温度为190℃-230℃，转速为40-60转/分钟，喂料机转速为6-8转/分钟，挤出机熔体压力10-15M Pa，机头温度180℃，挤出速度200Kg/h，挤出后切粒；
4)按重量比例将木塑颗粒及发泡剂加入高混机中混合，混合温度为105℃-110℃，混合时间为15-20分钟；
5)将混料加入到锥形双螺杆挤出机挤出成型，挤出机温度在190℃-210℃之间，转速为40-50转/分钟，喂料机转速为4-5转/分钟，机头温度185℃，挤出速度600mm/min，挤出后定型冷却即可得到木塑复合材料。
锥形双螺杆挤出机上安装的模具不同，得到的材料截面就不同，根据需要选择模具。
本发明通过调整适当组分的配料配方及加工助剂，有效的解决了挤出机料筒及螺杆腐蚀严重的问题，延长了其使用寿命；并得到了一种连续均匀的微孔发泡木塑复合材料，降低了材料密度，扩大了材料的适用范围，使生物质粉得到更广泛的回收利用，变废为宝，保护环境。
具体实施方式
实施例1-3：配方(单位：重量份)
 实施例1  实施例2  实施例3
  聚丙烯  70  70  70
  低密度聚乙烯  30  30  30
  纳米碳酸钙  5  5  5
  生物质粉  50  50  50
  相容剂  6  6  6
  润滑剂  2.5  2.5  2.5
制法：按照实施例1-3的配方进行制备。
1)按重量比例10∶1将生物质粉和纳米碳酸钙加入高混机中混合，混合温度为105℃-110℃，混合时间为15-20分钟；
2)按重量比例将聚丙烯70份，低密度聚乙烯30份，处理后的生物质粉50份，相容剂6份，润滑剂0.5，1.5，2.5份加入高混机中混合，混合温度为105℃-110℃，混合时间为15-20分钟；
3)将混合的原料加入平行双螺杆挤出机进行混炼造粒，挤出机主机温度在190℃-230℃之间，转速为40-60转/分钟，喂料机转速为6-8转/分钟，挤出机熔体压力10-15MPa，机头温度180℃，挤出速度200Kg/h，挤出后切粒；
4)按重量比例将木塑颗粒及发泡剂加入高混机中混合，混合温度为105℃-110℃，混合时间为15-20分钟；
5)将混料加入到锥形双螺杆挤出机挤出成型，挤出机温度在190℃-210℃之间，转速为40-50转/分钟，喂料机转速为4-5转/分钟，机头温度185℃，挤出速度600mm/min，挤出后定型冷却即可得到木塑复合材料。
按照标准对复合材料测试，实施例1-3的测试结果如下：
Figure BDA0000120632550000041

Claims (4)

1.一种聚丙烯基木塑微孔发泡复合材料，其特征是，所述复合材料由如下重量份数的原料制成：
Figure FDA0000120632540000011
2.根据权利要求1所述的聚丙烯基木塑微孔发泡复合材料，其特征是，
所述聚丙烯熔融指数2.5-3.5g/10min，维卡软化点150℃，洛氏硬度≥90R；
所述低密度聚乙烯熔融指数2.1-2.9g/10min，密度0.920-0.922g/cm3，断裂强度≥9.0MPa；
所述生物质粉粉碎颗粒为80-120目，含水率小于2％；
所述纳米碳酸钙比重为2.5g/cm3，平均粒径为40-80nm，比表面积≥22m2/g，酸碱值8.5-9.7，含水率≤0.9％；
所述相容剂是马来酸酐接枝聚丙烯，外观是白色或淡黄色颗粒，接枝率0.8-1.0％，熔融指数40g/10min。
3.根据权利要求1或2的聚丙烯基木塑微孔发泡复合材料，其特征是，还包括有工艺量的着色剂。
4.一种聚丙烯基木塑微孔发泡复合材料的生产方法，其特征是，包括如下步骤：
1)按重量比例10∶1将生物质粉和纳米碳酸钙加入高混机中混合，混合温度为105℃-110℃，混合时间为15-20分钟；
2)按重量比例将聚丙烯70份，低密度聚乙烯30份，处理后的生物质粉30-70份，相容剂2-8份，润滑剂2-8份加入高混机中混合，混合温度为105℃-110℃，混合时间为15-20分钟；
3)将混合的原料加入平行双螺杆挤出机进行混炼造粒，挤出机主机温度为190℃-230℃，转速为40-60转/分钟，喂料机转速为6-8转/分钟，挤出机熔体压力10-15MPa，机头温度180℃，挤出速度200Kg/h，挤出后切粒；
4)按重量比例将木塑颗粒及发泡剂加入高混机中混合，混合温度为105℃-110℃，混合时间为15-20分钟；
5)将混料加入到锥形双螺杆挤出机挤出成型，挤出机温度在190℃-210℃之间，转速为40-50转/分钟，喂料机转速为4-5转/分钟，机头温度185℃，挤出速度600mm/min，挤出后定型冷却即可得到木塑复合材料。
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