CN105482343A - 一种植物纤维粉表面处理助剂及其制备方法 - Google Patents

一种植物纤维粉表面处理助剂及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明现提供了一种植物纤维粉表面处理助剂及其制备方法，由以下原料制得，各原料及重量份数为：氯化石蜡3-40%；分散剂（PETS）5-30%；乙撑双硬脂酰胺20-60%；马来酸酐1-5%；高吸水树脂(SAP)1-20%。利用本发明的表面助剂处理的植物纤维粉可快速的被去除表面水分，并与助剂形成化学结合键被全包覆，简化工艺流程，降低生产成本。解决了现有技术中植物纤维粉因含水率高、难分散的缺点导致的塑料型材中出现的气泡、开裂等现象，并且其机械性能也有提高。

Description

一种植物纤维粉表面处理助剂及其制备方法
技术领域
本发明涉及植物纤维表面改性领域，具体涉及一种植物纤维粉表面助剂及其制备方法。
背景技术
植物纤维在自然界中资源极为丰富，在经济生产中具有非常广阔的开发前景。其中木粉目前开的用途最广泛是新型节能环保原料，例如作为生产室外装饰、建筑等材料的增强和填充使用。在改性塑料行业尤其是塑料型材行业中大量的使用到木粉和竹粉，木粉一般是指家具厂、密度板厂、多层板厂木材加工剩余的边角废料，竹粉一般为竹制品加工的边角料或废料打成的粉末。但植物纤维中的纤维素含大量羟基，呈强极性，热塑性塑料多数为非极性，具有疏水性，所以两者间相容性较差，界面的粘结力很小。另外因为植物纤维含水率高、易团聚难分散等对最终制品性能影响比较大，导致其在改性塑料行业中应用受到很大的制约，例如塑木复合材料的气泡、开裂、发霉等一系列情况出现，目前用做塑料型材加工用的原材料的植物纤维一般含水率为6-10%，细度为80-150目，常见的处理方法是进行微波干燥或热风烘干，烘干后加工使用相容剂提高职位纤维粉与塑料的结合力，该方法存在耗电能大、产量低和耗时长的缺点，导致成本极高，并且水分只能在4%以内，影响植物纤维粉和塑料的结合力。
发明内容
本发明针对以上问题，提供一种植物纤维粉表面处理助剂，主要用于作为塑料型材的改性和填充的植物纤维粉表面处理，使其在很短的时间内迅速去除木粉表面水份，并在植物纤维粉表面形成具有化学结合能力的包覆层，与塑料具有有良好的相容性，同时分散效果和加工流动性好的优点。
为实现本发明的目的，本发明提供了以下技术方案：
一种植物纤维粉表面处理助剂，由以下原料制得，各原料及重量份数为：
氯化石蜡3-40%；
分散剂（PETS）5-30%；
乙撑双硬脂酰胺20-60%；
马来酸酐1-5%；
高吸水树脂(SAP)1-20%。
各原料及重量份数优选为：
氯化石蜡20-40%；
PETS5-20%；
乙撑双硬脂酰胺30-50%；
马来酸酐1-5%；
SAP5-15%。
各原料及重量份数最为：
氯化石蜡40%；
PETS5%；
乙撑双硬脂酰胺46%；
马来酸酐4%；
SAP5%；
所述的氯化石腊中氯含量在60%以上。
所述的SAP为淀粉接枝丙烯酸盐、接枝丙烯酰胺、高取代度交联羧甲基纤维素、交联羧甲基纤维素接枝丙烯酰胺、交联型羟乙基纤维素接枝丙烯酰胺聚合物的任一种及以上。
所述的SAP的PH值为6~7，粒径为110~150um。
所述植物纤维粉为木粉、竹粉、谷糠、植物秸秆粉的任一种及以上。
一种植物纤维粉表面处理助剂的制备方法，根据本发明所述的植物纤维粉表面处理助剂的配方，称取植物纤维粉处理助剂的各组成组分，将聚乙烯蜡、乙撑双硬脂酰胺、PETS混合后加入到已加热到130-150℃的反应釜，同时加入马来酸酐和引发剂DCP，反应20min后加入SAP，待完全反应后冷却，得到微珠颗粒状的植物纤维粉处理助剂。
所述的引发剂为过氧化二异丙苯(DCP)和过氧化二苯甲酰中的任意一种。
所述的引发剂加入量为0.1-1%。
本发明的优点在于：
1、利用本发明的表面助剂处理的植物纤维粉可快速的被去除表面水分，并与助剂形成化学结合键被全包覆，避免了植物纤维粉需长时间干燥耗能的过程，简化工艺流程，降低生产成本。解决了现有技术中植物纤维粉因含水率高、难分散的缺点导致的塑料型材中出现的气泡、开裂等现象，并且其机械性能也有提高。
2、本发明配方中的SAP可迅速的吸收植物纤维粉表面所含水分，添加量少，吸水效率高，并且不影响马来酸酐接枝混合蜡酯与植物纤维粉的表面化学结合键的形成。
具体实施方式
为了更详细地说明本发明，下面结合实施例对本发明做进一步说明。
实施例1：
将氯化石蜡（氯含量为68）40g、乙撑双硬脂酰胺90g、PETS50g混合后加入到已加热到130℃的反应釜，同时加入马来酸酐6g和引发剂DCP2g，反应20min后加入接枝丙烯酰胺20g，待完全反应后冷却，得到微珠颗粒状的植物纤维粉处理助剂。
实施例2：
将氯化石蜡（氯含量为68）50g、乙撑双硬脂酰胺92g、PETS10g混合后加入到已加热到135℃的反应釜，同时加入马来酸酐8g和引发剂DCP2g，反应20min后加入接枝丙烯酰胺40g，待完全反应后冷却，得到微珠颗粒状的植物纤维粉处理助剂。
实施例3：
将氯化石蜡（氯含量为68）6g、乙撑双硬脂酰胺60g、PETS20g混合后加入到已加热到130℃的反应釜，同时加入马来酸酐90g和引发剂DCP2g，反应20min后加入接枝丙烯酰胺6g，待完全反应后冷却，得到微珠颗粒状的植物纤维粉处理助剂。
实施例4：
将氯化石蜡（氯含量为68）40g、乙撑双硬脂酰胺120g、PETS10g混合后加入到已加热到145℃的反应釜，同时加入马来酸酐2g和引发剂DCP2g，反应20min后加入接枝丙烯酰胺28g，待完全反应后冷却，得到微珠颗粒状的植物纤维粉处理助剂。
实施例5：
将氯化石蜡（氯含量为68）50g、乙撑双硬脂酰胺40g、PETS60g混合后加入到已加热到140℃的反应釜，同时加入马来酸酐10g和引发剂DCP2g，反应20min后加入高取代度交联羧甲基纤维素40g，待完全反应后冷却，得到微珠颗粒状的植物纤维粉处理助剂。
实施例6：
将氯化石蜡（氯含量为68）44g、乙撑双硬脂酰胺88g、PETS14g混合后加入到已加热到150℃的反应釜，同时加入马来酸酐14g和引发剂DCP2g，反应20min后加入高取代度交联羧甲基纤维素20g，待完全反应后冷却，得到微珠颗粒状的植物纤维粉处理助剂。
实施例7：
将氯化石蜡（氯含量为68）22g、乙撑双硬脂酰胺98g、PETS54g混合后加入到已加热到146℃的反应釜，同时加入马来酸酐4g和引发剂DCP2g，反应20min后加入高取代度交联羧甲基纤维素22g，待完全反应后冷却，得到微珠颗粒状的植物纤维粉处理助剂。
植物纤维处理实施例
将以上实施例1-7制得的助剂与植物纤维粉按质量百分比2:98加入到混合机中，设置温度为110℃，高速混合后得到处理的植物纤维粉，处理后植物纤维粉与HDPE按质量比70：30经双螺杆挤出机造粒后，测试结果如下：
通过以上数据表明，本发明的实施例处理时间短，并且拉伸强度和抗冲击强度明显优于未添加助剂的植物纤维粉。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。

Claims (9)

1.一种植物纤维粉表面处理助剂，由以下原料制得，各原料及重量份数为：
氯化石蜡3-40%；
分散剂（PETS）5-30%；
乙撑双硬脂酰胺20-60%；
马来酸酐1-5%；
高吸水树脂(SAP)1-20%。
2.根据权利要求1所述的植物纤维粉表面处理助剂，各原料及重量份数为：
氯化石蜡20-40%；
PETS5-20%；
乙撑双硬脂酰胺30-50%；
马来酸酐1-5%；
SAP5-15%。
3.根据权利要求1所述的植物纤维粉表面处理助剂，各原料及重量份数为：
氯化石蜡40%；
PETS5%；
乙撑双硬脂酰胺46%；
马来酸酐4%；
SAP5%；
根据权利要求1所述的植物纤维粉表面处理助剂，所述的氯化石腊中氯含量在60%以上。
4.根据权利要求1所述的植物纤维粉表面处理助剂，所述的SAP为淀粉接枝丙烯酸盐、接枝丙烯酰胺、高取代度交联羧甲基纤维素、交联羧甲基纤维素接枝丙烯酰胺、交联型羟乙基纤维素接枝丙烯酰胺聚合物的任一种及以上。
5.根据权利要求1所述的植物纤维粉表面处理助剂，所述的SAP的PH值为6~7，粒径为110~150um。
6.根据权利要求1所述的植物纤维粉表面处理助剂，所述植物纤维粉为木粉、竹粉、谷糠、植物秸秆粉的任一种及以上。
7.一种植物纤维粉表面处理助剂的制备方法，根据权利要求1-7任一项所述的植物纤维粉表面处理助剂的配方，称取植物纤维粉处理助剂的各组成组分，将聚乙烯蜡、乙撑双硬脂酰胺、PETS混合后加入到已加热到130-150℃的反应釜，同时加入马来酸酐和引发剂DCP，反应20min后加入SAP，待完全反应后冷却，得到微珠颗粒状的植物纤维粉处理助剂。
8.根据权利要求8所述的植物纤维粉表面处理助剂的制备方法，所述的引发剂为过氧化二异丙苯(DCP)和过氧化二苯甲酰中的任意一种。
9.根据权利要求8所述的植物纤维粉表面处理助剂的制备方法，所述的引发剂加入量为0.1-1%。
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