CN102850647A

CN102850647A - 天然植物纤维塑料的制备方法

Info

Publication number: CN102850647A
Application number: CN 201110184002
Authority: CN
Inventors: 戴志雄
Original assignee: WENZHOU NAIDANGLAO SHOES MATERIALS CO Ltd
Current assignee: WENZHOU NAIDANGLAO SHOES MATERIALS CO Ltd
Priority date: 2011-06-30
Filing date: 2011-06-30
Publication date: 2013-01-02

Abstract

本发明涉及一种塑料原材料的制备方法，尤其是一种天然植物纤维塑料的制备方法。一种天然植物纤维塑料的制备方法，第一步，将59.5％-69.5％基体树脂、0.1％-0.4％相容剂、0.1％-0.4％抗老化助剂进行熔融，得到熔融树脂；第二步，在熔融树脂中加入30％-40％不含游离水的疏水改性蔴纤维进行共混；第三步，共混后，当蔴纤维在基体树脂中分散均匀后通过短螺杆挤出造粒。用上述方法得到的造粒制造的塑料材料，具有拉伸屈服强度大、弯曲强度大、无缺口冲击强度大的优点，可以应用在飞机、轮船、汽车等工具上，相对于传统的承载强度材料，塑料的重量更轻，对于减轻如运输工具等的整体重量，效果是很明显的。

Description

天然植物纤维塑料的制备方法

技术领域

本发明涉及一种塑料原材料的制备方法，尤其是一种天然植物纤维塑料的制备方法。

背景技术

植物纤维复合材料在几千年前就有应用。利用植物纤维与合成树脂进行复合的研究也具有较长的历史。最初研究的木纤维以粉状的形式，被用作填料加到热固性塑料中。这一阶段由于高分子科学的发展水平及技术手段的限制，应用最多的纤维是长度较大的韧皮类纤维，如亚麻、黄麻等，树脂也多为热固性塑料，如酚醛树脂、不饱和聚酯等。工艺也较为简单，其中最为成功的应用是木桨纤维增强酚醛树脂注射成型，而且在1970年得到了商业化的产品。

80年代以后，人们开始着手对植物纤维/热塑性塑料复合材料进行研究，这方面尤以印度、日本、欧美等国最为活跃。许多学者对聚丙烯和木纤维复合材料作了大量的研究，尝试用偶联剂，分散剂等其它方法来改善聚丙烯与木纤维的相容性，得到了较好的实验结果。他们用木纤维对聚烯烃的增强作了初步尝试，选用不同的植物纤维对热塑性塑料(PE，PP等)增强，效果也很明显。许多国家将植物纤维/热塑性塑料复合材料从实验室发展为商品，产生了很大的经济效益，如德国市场上出现的45％木纤维增强的聚丙烯板造的汽车制件，用木纤维增强的减震压延片材等产品。

尽管植物纤维/热塑性塑料复合材料的研究已经取得了较大的发展，但仍没有把纤维素的潜在优势发挥出来，主要因为热塑性塑料多数为非极性的，具有疏水性，所以热塑性塑料与天然纤维素之间的相容性很差，界面粘接力很小。而且吸水的纤维素性能很差；在共混过程中，基体树脂熔体必须能很好地浸润纤维，但由于两者的相容性很差，很难形成物理或化学键的结合，界面层很薄，界面张力大。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种拉伸屈服强度大、弯曲强度大、无缺口冲击强度大的天然植物纤维塑料的制备方法。

本发明是通过如下的方案实现的：一种天然植物纤维塑料的制备方法，其特征在于包括59.5％-69.5％基体树脂、30％-40％蔴纤维、0.1％-0.4％相容剂、0.1％-0.4％抗老化助剂，第一步，将59.5％-69.5％基体树脂、0.1％-0.4％相容剂、0.1％-0.4％抗老化助剂进行熔融，得到熔融树脂；第二步，在熔融树脂中加入30％-40％不含游离水的疏水改性蔴纤维进行共混；第三步，共混后，当蔴纤维在基体树脂中分散均匀后通过短螺杆挤出造粒。

此项设置通过基体树脂、蔴纤维、相容剂、抗老化助剂的混合比例控制，基体树脂为聚丙烯，相容剂有很多选择，如马来酸酐接枝聚丙烯(MA-g-PP)、异氰酸酯、亚甲基丁二酸酐等，抗老化助剂为光稳定剂、符合热稳定剂、自由基淬灭捕捉剂、分散剂等多种复合物组成，现将基体树脂、相容剂、抗老化助剂进行熔融，由于相容剂大部分有羧基或酐基，能够与纤维素中的羟基发生酯化反应，降低纤维的极性和吸湿性，故与树脂有很好的相容性，改善了热塑性塑料与天然纤维素之间的相容性，然后加入有游离水的疏水改性的蔴纤维进行共混，经过处理的蔴纤维与基体树脂有很好的相容性，最后通过短螺杆基础造粒(原料颗粒)，用这种造粒制造的塑料材料，具有拉伸屈服强度大、弯曲强度大、无缺口冲击强度大的优点，可以应用在飞机、轮船、汽车等工具上，相对于传统的承载强度材料，塑料的重量更轻，对于减轻如运输工具等的整体重量，效果是很明显的，因此可以作为一种新型的广泛应用的替代材料。

本发明的进一步设置为：基体树脂的比例为59.5％，蔴纤维的比例为40％，相容剂比例为0.4％，抗老化助剂的比例为0.1％。

此项设置中蔴纤维的含量为40％，经过测试，当蔴纤维的含量为40％时，拉伸屈服强度为56Mpa、弯曲强度为81Mpa、无缺口冲击强度为36kJ/m2，材料的强度很大，当然根据不同的需求来改变蔴纤维的比例来得到不同强度的材料。

本发明的进一步设置为：还包括造粒加工步骤，造粒加工步骤是将磨细的造粒，经过干燥后添加胶黏剂，制成粒径约为0.1mm的颗粒。

此项设置家了一个造粒加工步骤，在经过造粒加工后得到的原料颗粒，流动性好，具有较好的成型性和较强的坯体机械强度。其中胶黏剂有几种选择，如：聚乙烯醇水溶液、石蜡、酚醛清漆、亚硫酸纸浆废液等。

具体实施方式

一种天然植物纤维塑料的制备方法，包括59.5％-69.5％基体树脂、30％-40％蔴纤维、0.1％-0.4％相容剂、0.1％-0.4％抗老化助剂，为了得到相应不同强度的材料，第一步，将59.5％-69.5％基体树脂、0.1％-0.4％相容剂、0.1％-0.4％抗老化助剂进行熔融，得到熔融树脂；第二步，在熔融树脂中加入30％-40％不含游离水的疏水改性蔴纤维进行共混；第三步，共混后，当蔴纤维在基体树脂中分散均匀后通过短螺杆挤出造粒，最后进行造粒加工，将磨细的造粒，经过干燥后添加胶黏剂，制成粒径约为0.1mm的颗粒。其中的具体比例，基体树脂的比例为59.5％，蔴纤维的比例为40％，相容剂比例为0.4％，抗老化助剂的比例为0.1％，这样比例的分配可以得到的造粒制成的塑料，拉伸屈服强度为56Mpa、弯曲强度为81Mpa、无缺口冲击强度为36kJ/m2，用途很广，可以代替床板、家具、运输机械上配件等等，作为一种新型的代替材料，市场价值很大。

Claims

1.一种天然植物纤维塑料的制备方法，其特征在于：包括59.5％-69.5％基体树脂、30％-40％蔴纤维、0.1％-0.4％相容剂、0.1％-0.4％抗老化助剂，第一步，将59.5％-69.5％基体树脂、0.1％-0.4％相容剂、0.1％-0.4％抗老化助剂进行熔融，得到熔融树脂；第二步，在熔融树脂中加入30％-40％不含游离水的疏水改性蔴纤维进行共混；第三步，共混后，当蔴纤维在基体树脂中分散均匀后通过短螺杆挤出造粒。

2.按照权利要求1所述的天然植物纤维塑料的制备方法，其特征在于：基体树脂的比例为59.5％，蔴纤维的比例为40％，相容剂比例为0.4％，抗老化助剂的比例为0.1％。

3.按照权利要求1或2所述的天然植物纤维塑料的制备方法，其特征在于：还包括造粒加工步骤，造粒加工步骤是将磨细的造粒，经过干燥、加胶黏剂后，制成粒径约为0.1mm的颗粒。