CN102617978A - 一种木塑防静电材料的制备方法 - Google Patents

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Abstract

一种木塑防静电材料的制备方法，尤其是涉及含木质素材料的木塑材料及其制备方法。即得一种植物纤维高度分散，且聚合物链中含有木质素结构的防静电产生的木塑复合材料。

Description

一种木塑防静电材料的制备方法
技术领域：
本发明涉及一种木塑复合材料及其制备工艺，尤其是涉及含木质素材料的防静电材料的制备方法。
背景技术：
木塑复合材料是一种新型的工程材料，以植物纤维和塑料为主要原料制造的复合材料。木塑复合材料具有优良的耐水和耐腐蚀性能，耐虫蛀、尺寸稳定性好、生产工艺灵活，对设备的损害小，还可以用回收的废旧木材和塑料为原料制得，并且可循环使用等优点而倍受人们的关注。
但是因为植物纤维和塑料是两种不同性质的高分子聚合物，未经处理的植物纤维与塑料的相容性差，塑料与植物纤维结合不良，导致木塑复合材料品质难以提高。为解决植物纤维素与树脂相容性差的问题，通常使用偶联剂来改善树脂与纤维素的界面结合能力。尽管如此，其制备的塑复合材料难以具备各方面优异的性能，如木塑复合材料中植物纤维的含量低，最高不超过50%，合成树脂用量多，所制得的产品更接近于合成高分子材料，其力学强度和韧性差。而且常见的偶联剂价格昂贵，加工过程复杂，这不仅提高了木塑材料的生产成本，也在很大程度上限制了木塑复合材料的推广和应用。
    还有一种方法就是将合成树脂的单体、引发剂等注入木材中再引发单体聚合，得到木塑复合材料。如授权公告号CN 101319058 B的专利就公布了一种类似的制备方法，但是这种方法同样也存在两相界面黏结性差的问题。而且目前改进的方法主要是添加各种引发剂、分散剂，以提高两种材料界面的黏结性和材料的强度。而昂贵的改性添加剂成本，又使得这种复合材料的市场价格相当于甚至高于通用塑料及实木，从而制约了木塑复合材料的发展与应用。
木质素是一类具有复杂空间网状结构的聚芳基化合物，苯环上有类似于苯酚和酚醛缩合物的反应活性位点和功能团。有研究报道，木质素可代替苯酚制备酚醛树脂胶粘剂。木质素作为一种可再生的生物质资源，产量仅次于纤维素，是自然界中第二大量的天然有机物。木质素是由四种醇单体（对香豆醇、松柏醇、5-羟基松柏醇、芥子醇）形成的含大量负电基团的多环高分子有机物，对高价金属离子有较强的亲和力。木质素是制浆造纸工业所产生废液的主要成分，全世界每年产量约为7000万吨，除了极少量得到利用以外，其他大部分都被烧掉或者排入江河，污染环境的同时也浪费了资源。
发明内容:
就是针对上述问题，本发明采用如下技术方案，一种木塑防静电材料，其特征在于：其原料组分及配比如下:
甲醛            10～50份
苯酚            5～10份
植物纤维粉      20～80份
60%木质素的废液 50～100份
催化剂酸液      200～500份   
润滑剂          0.5～5份       
抗氧化剂1010    0～1份
紫外线吸收剂     0～1份
三聚氰氨树脂1-3份
聚乙烯蜡 1- 2.5份
玻璃纤维粉 1- 5份
尼龙12类聚酰胺弹性体 1-3份
（1）该木塑防静电材料的制备方法为：准备计算好的原料，将上述组分除尼龙12类聚酰胺弹性体外置于机械中搅拌3min，挤出造粒，挤出机机筒温度185℃，模头温度200℃，得到改性塑料粒子；
（2）混合搅拌：将改性塑料粒子与尼龙12类聚酰胺弹性体在高速混合机中搅拌18min即可；
（3）混合造粒：将步骤（2）改性塑料粒子和步骤（3）混合物送入挤出机进行熔融、共混，并造粒，挤出机机筒温度185℃，模头温度195℃，得到防霉防静复合材料粒子。
本发明的有益效果：
本发明是直接将废液直接加入反应体系在酸催化下木质素直接与苯酚、甲醛发生共缩聚反应，而与共缩聚反应同步地，在酸催化下植物纤维素降解或部分降解，未降解的纤维素则以物理复合的形式进入共缩聚产物，通过控制反应条件，可以得到预期力学性能的产物。从而得到纤维素在聚合物中高度分散，而且聚合物链中又含有木质素结构的新型木塑复合材料，从而大幅度提高了纤维素的含量，提升了木塑复合材料的力学强度和韧性，且反应过程中不会产生污染物，防止静电发生，还可以解决造纸厂的污水排放问题，具有极大的经济和环保效益。
具体实施方式：
实施例一
一种木塑防静电材料，其特征在于：其原料组分及配比如下:
甲醛            10～50份
苯酚            5～10份
植物纤维粉      20～80份
60%木质素的废液 50～100份
催化剂酸液      200～500份   
润滑剂          0.5～5份       
抗氧化剂1010    0～1份
紫外线吸收剂     0～1份
三聚氰氨树脂1-3份
聚乙烯蜡 1- 2.5份
玻璃纤维粉 1- 5份
尼龙12类聚酰胺弹性体 1-3份
（4）该木塑防静电材料的制备方法为：准备计算好的原料，将上述组分除尼龙12类聚酰胺弹性体外置于机械中搅拌3min，挤出造粒，挤出机机筒温度185℃，模头温度200℃，得到改性塑料粒子；
（5）混合搅拌：将改性塑料粒子与尼龙12类聚酰胺弹性体在高速混合机中搅拌18min即可；
（6）混合造粒：将步骤（2）改性塑料粒子和步骤（3）混合物送入挤出机进行熔融、共混，并造粒，挤出机机筒温度185℃，模头温度195℃，得到防霉防静复合材料粒子。

Claims (1)

1.一种木塑防静电材料的制备方法，其特征在于：其原料组分及配比如下:
甲醛            10～50份
苯酚            5～10份
植物纤维粉      20～80份
60%木质素的废液 50～100份
催化剂酸液      200～500份   
润滑剂          0.5～5份       
抗氧化剂1010    0～1份
紫外线吸收剂     0～1份
三聚氰氨树脂1-3份
聚乙烯蜡 1- 2.5份
玻璃纤维粉 1- 5份
尼龙12类聚酰胺弹性体 1-3份
（1）该木塑防静电材料的制备方法为：准备计算好的原料，将上述组分除尼龙12类聚酰胺弹性体外置于机械中搅拌3min，挤出造粒，挤出机机筒温度185℃，模头温度200℃，得到改性塑料粒子；
（2）混合搅拌：将改性塑料粒子与尼龙12类聚酰胺弹性体在高速混合机中搅拌18min即可；
（3）混合造粒：将步骤（2）改性塑料粒子和步骤（3）混合物送入挤出机进行熔融、共混，并造粒，挤出机机筒温度185℃，模头温度195℃，得到防霉防静复合材料粒子。
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CN1313362A (zh) * 2001-04-06 2001-09-19 北京嘉寓新型建材股份有限公司 一种用于塑木材料制品的木纤维的生产制备方法
EP1660587B1 (en) * 2003-08-29 2009-03-25 Battelle Memorial Institute Structural composites with enhanced moduli of elasticity
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