CN102634126A - 一种智能型可逆热致变色木塑复合材料 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种智能型可逆热致变色木塑复合材料及其制备方法，将自制改性变色微胶囊或市售变色微胶囊、热塑性塑料、木粉或竹粉、偶联剂、抗氧剂等原料按配比混合，造粒，挤出、注塑或模压成型得到智能型可逆热致变色木塑复合材料。本发明可实现热敏变色胶囊在木塑复合材料中均匀分散的同时，与基体塑料和竹木粉之间的较好界面结合，制备的复合材料具备热敏变色功能，制备方法简单，具备显著的经济和社会效益。
Description
技术领域
本发明属于复合材料领域，具体涉及一种智能型可逆热致变色木塑复合材料及其制备方法。
背景技术
现有的木塑复合材料是利用植物纤维或粉经处理后与塑料复合而成的材料，在园林景观、建筑外墙、室内装修与装饰、汽车内饰等领域得到广泛的应用。复合材料的颜色主要是通过在备料过程添加不同的颜料而获得，产品的颜色与所选用的颜料颜色对应，因此产品在未发生老化之前，其颜色在使用过程中是不变的。如果在现有的木塑复合材料基础上使其颜色能够随其所处环境的温度变化而变化，不仅能够丰富这些材料所处空间的色彩，同时在一些领域（如建筑外墙）还能够通过颜色的变化在不同的季节产生对热不同的吸收或反射效果（如夏季高温导致材料颜色变浅，从而对阳光的反射加强，冬季低温使材料颜色加深，可以增强对光线的吸收），也就是说在冬季环境下能够较好地吸收环境的热量，而在夏季则能够很好地阻隔外界热量侵入室内，达到了冬暖夏凉的节能效果；同时，现有的建筑墙体材料基本都是不可再生资源，利用该变色材料作为外墙体挂板后，由于该材料对热量具有的阻隔作用，可以有效减少建筑墙体的厚度，从而大大节省不可再生的建筑墙体材料的消耗，达到真正意义的节能、减排、低碳的目的，这不仅与国外学者关于“在建筑设计中减少使用矿物资源、利用低能设计方案以创造一个低碳或零碳的世界”的观点一致，而且还完全符合我国现阶段可持续发展的战略目标。
发明内容
本发明的目的在于提供一种智能型可逆热致变色木塑复合材料及其制备方法，本发明可实现热敏变色胶囊在木塑复合材料中均匀分散的同时，与基体塑料和竹木粉之间的较好界面结合，制备的复合材料具备热敏变色功能，制备方法简单，具备显著的经济和社会效益。
为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种智能型可逆热致变色木塑复合材料，原料配方及各组分的质量份数为：
自制改性变色微胶囊或市售变色微胶囊：0.1-2份
热塑性塑料：100份
木粉或竹粉：5-120份
偶联剂：0.1-2份
抗氧剂：0.1-0.3份
其它辅助原料：0.1-30份；
所述的自制改性变色微胶囊由芯材和壁材组成，芯材为结晶紫内酯、热敏红或已知热敏变色原料中的一种与双酚A或硬脂酸中的一种和十六醇的复配物，壁材是脲醛树脂、密胺树脂、明胶-阿拉伯胶、丙烯酸树脂中的一种经硅烷偶联剂改性得到的。
所述的热塑性塑料为聚苯乙烯、ABS塑料、聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯中的一种。
所述偶联剂为硅烷类偶联剂、马来酸酐接枝类偶联剂、钛酸酯偶联剂、铝酸酯偶联剂中的一种或几种复配物。
所述的抗氧剂为2，6-二叔丁基-4-甲基苯酚或β-（3.5-二叔丁基-4羟基苯基）丙酸十八醇酯。
所述的其它辅助原料为钙粉、热稳定剂、润滑剂、光稳定剂中的一种或几种混合物。
一种如上所述的智能型可逆热致变色木塑复合材料的制备方法有以下3种：
（1）将干燥后的木粉或竹粉与热塑性塑料在高速混合机中充分混合，然后在密炼机中高温密炼，温度140-170℃，待塑料熔融后依次加入抗氧剂、偶联剂、润滑剂和自制改性变色微胶囊或市售变色微胶囊，冷却后用粉碎机粉碎成粒料，粒料通过挤出、注塑或模压成型，即得智能型可逆热致变色木塑复合材料。
（2）将干燥后的木粉或竹粉与热塑性塑料在高速混合机中充分混合，依次加入抗氧剂、偶联剂、润滑剂和自制改性变色微胶囊或市售变色微胶囊，混合均匀后将混合料在单螺杆挤出机中熔融混合造粒，粒料通过挤出、注塑或模压成型，即得智能型可逆热致变色木塑复合材料。
（3）将热塑性塑料在高速混合机中搅拌并充分预热，温度80-120℃，随后将偶联剂加入充分搅拌，之后加入润滑剂和抗氧剂，充分混合后加入木粉或竹粉，继续搅拌混合，最后加入自制改性变色微胶囊或市售变色微胶囊混合搅拌，混合均匀后将混合料送入双螺杆挤出机挤出造粒，粒料通过挤出、注塑或模压成型，即得智能型可逆热致变色木塑复合材料。
本发明的有益效果：本发明可实现热敏变色胶囊在木塑复合材料中均匀分散的同时，与基体塑料和竹木粉之间的较好界面结合，制备的复合材料具备热敏变色功能，制备方法简单，具备显著的经济和社会效益。
具体实施方式
实施例1
一种智能型可逆热致变色木塑复合材料，原料配方及各组分的质量份数为：
自制改性变色微胶囊或市售变色微胶囊：0.1-2份
热塑性塑料：100份
木粉或竹粉：5-15份
偶联剂：0.1-2份
抗氧剂：0.1-0.3份
其它辅助原料：0.1-30份；
所述的自制改性变色微胶囊由芯材和壁材组成，芯材为结晶紫内酯或热敏红中的一种与双酚A或硬脂酸中的一种和十六醇的复配物，壁材是脲醛树脂、密胺树脂、明胶-阿拉伯胶、丙烯酸树脂中的一种经硅烷偶联剂改性得到的。
所述的热塑性塑料为聚苯乙烯、ABS塑料、聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯中的一种。
所述的抗氧剂为2，6-二叔丁基-4-甲基苯酚或β-（3.5-二叔丁基-4羟基苯基）丙酸十八醇酯。
所述的其它辅助原料为钙粉、热稳定剂、润滑剂、光稳定剂中的一种或几种混合物。
将干燥后的木粉或竹粉与热塑性塑料在高速混合机中充分混合，然后在密炼机中高温密炼，温度140-170℃，待塑料熔融后依次加入抗氧剂、偶联剂、润滑剂和自制改性变色微胶囊或市售变色微胶囊，冷却后用粉碎机粉碎成粒料，粒料通过挤出、注塑或模压成型，即得智能型可逆热致变色木塑复合材料。
实施例2
一种智能型可逆热致变色木塑复合材料，原料配方及各组分的质量份数为：
自制改性变色微胶囊或市售变色微胶囊：0.1-2份
热塑性塑料：100份
木粉或竹粉：10-45份
偶联剂：0.1-2份
抗氧剂：0.1-0.3份
其它辅助原料：0.1-30份；
所述的自制改性变色微胶囊由芯材和壁材组成，芯材为结晶紫内酯或热敏红中的一种与双酚A或硬脂酸中的一种和十六醇的复配物，壁材是脲醛树脂、密胺树脂、明胶-阿拉伯胶、丙烯酸树脂中的一种经硅烷偶联剂改性得到的。
所述的热塑性塑料为聚苯乙烯、ABS塑料、聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯中的一种。
所述的抗氧剂为2，6-二叔丁基-4-甲基苯酚或β-（3.5-二叔丁基-4羟基苯基）丙酸十八醇酯。
所述的其它辅助原料为钙粉、热稳定剂、润滑剂、光稳定剂中的一种或几种混合物。
将干燥后的木粉或竹粉与热塑性塑料在高速混合机中充分混合，依次加入抗氧剂、偶联剂、润滑剂和自制改性变色微胶囊或市售变色微胶囊，混合均匀后将混合料在单螺杆挤出机中熔融混合造粒，粒料通过挤出、注塑或模压成型，即得智能型可逆热致变色木塑复合材料。
实施例3
一种智能型可逆热致变色木塑复合材料，原料配方及各组分的质量份数为：
自制改性变色微胶囊或市售变色微胶囊：0.1-2份
热塑性塑料：100份
木粉或竹粉：20-55份
偶联剂：0.1-2份
抗氧剂：0.1-0.3份
其它辅助原料：0.1-30份；
所述的自制改性变色微胶囊由芯材和壁材组成，芯材为结晶紫内酯或热敏红中的一种与双酚A或硬脂酸中的一种和十六醇的复配物，壁材是脲醛树脂、密胺树脂、明胶-阿拉伯胶、丙烯酸树脂中的一种经硅烷偶联剂改性得到的。
所述的热塑性塑料为聚苯乙烯、ABS塑料、聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯中的一种。
所述的抗氧剂为2，6-二叔丁基-4-甲基苯酚或β-（3.5-二叔丁基-4羟基苯基）丙酸十八醇酯。
所述的其它辅助原料为钙粉、热稳定剂、润滑剂、光稳定剂中的一种或几种混合物。
将热塑性塑料在高速混合机中搅拌并充分预热，温度80-120℃，随后将偶联剂加入充分搅拌，之后加入润滑剂和抗氧剂，充分混合后加入木粉或竹粉，继续搅拌混合，最后加入自制改性变色微胶囊或市售变色微胶囊混合搅拌，混合均匀后将混合料送入双螺杆挤出机挤出造粒，粒料通过挤出、注塑或模压成型，即得智能型可逆热致变色木塑复合材料。
暖色木塑复合材料热敏变色效果
| 温度（℃） | 20 | 30 | 40 | 50 |
| 颜色 | 红色 | 浅红色 | 淡红色 | 淡咖啡 |
冷色木塑复合材料热敏变色效果
| 温度（℃） | 20 | 30 | 40 | 50 |
| 颜色 | 深蓝色 | 蓝色 | 淡蓝色 | 淡咖啡 |
以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明申请专利范围所做的均等变化与修饰，皆应属本发明的涵盖范围。
Claims (8)
1.一种智能型可逆热致变色木塑复合材料，其特征在于：原料配方及各组分的质量份数为：
自制改性变色微胶囊或市售变色微胶囊：0.1-2份
热塑性塑料：100份
木粉或竹粉：5-120份
偶联剂：0.1-2份
抗氧剂：0.1-0.3份
其它辅助原料：0.1-30份；
所述的自制改性变色微胶囊由芯材和壁材组成，芯材为结晶紫内酯或热敏红中的一种与双酚A或硬脂酸中的一种和十六醇的复配物，壁材是脲醛树脂、密胺树脂、明胶-阿拉伯胶、丙烯酸树脂中的一种经硅烷偶联剂改性得到的。
2.根据权利要求1所述的智能型可逆热致变色木塑复合材料，其特征在于：所述的热塑性塑料为聚苯乙烯、ABS塑料、聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯中的一种。
3.根据权利要求1所述的智能型可逆热致变色木塑复合材料，其特征在于：所述的偶联剂为硅烷类偶联剂、马来酸酐接枝类偶联剂、钛酸酯偶联剂、铝酸酯偶联剂中的一种或几种的复配物。
4.根据权利要求1所述的智能型可逆热致变色木塑复合材料，其特征在于：所述的抗氧剂为2，6-二叔丁基-4-甲基苯酚或β-（3.5-二叔丁基-4羟基苯基）丙酸十八醇酯。
5.根据权利要求1所述的智能型可逆热致变色木塑复合材料，其特征在于：所述的其它辅助原料为钙粉、热稳定剂、润滑剂、光稳定剂中的一种或几种混合物。
6.一种如权利要求1所述的智能型可逆热致变色木塑复合材料的制备方法，其特征在于：将干燥后的木粉或竹粉与热塑性塑料在高速混合机中充分混合，然后在密炼机中高温密炼，温度140-170℃，待塑料熔融后依次加入抗氧剂、偶联剂、润滑剂和自制改性变色微胶囊或市售变色微胶囊，冷却后用粉碎机粉碎成粒料，粒料通过挤出、注塑或模压成型，即得智能型可逆热致变色木塑复合材料。
7.一种如权利要求1所述的智能型可逆热致变色木塑复合材料的制备方法，其特征在于：将干燥后的木粉或竹粉与热塑性塑料在高速混合机中充分混合，依次加入抗氧剂、偶联剂、润滑剂和自制改性变色微胶囊或市售变色微胶囊，混合均匀后将混合料在单螺杆挤出机中熔融混合造粒，粒料通过挤出、注塑或模压成型，即得智能型可逆热致变色木塑复合材料。
8.一种如权利要求1所述的智能型可逆热致变色木塑复合材料的制备方法，其特征在于：将热塑性塑料在高速混合机中搅拌并充分预热，温度80-120℃，随后将偶联剂加入充分搅拌，之后加入润滑剂和抗氧剂，充分混合后加入木粉或竹粉，继续搅拌混合，最后加入自制改性变色微胶囊或市售变色微胶囊混合搅拌，混合均匀后将混合料送入双螺杆挤出机挤出造粒，粒料通过挤出、注塑或模压成型，即得智能型可逆热致变色木塑复合材料。
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| C12 | Rejection of a patent application after its publication | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20120815 |