CN105924997A - 一种低熔点尼龙合金木塑及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种低熔点尼龙合金木塑，属于木塑材料技术领域，其包括如下重量份数的组分：低熔点尼龙合金20‑95份、木纤维5‑80份、润滑剂1‑8份和颜料1‑6份。本发明还公开了该木塑的制备方法。本发明的一种低熔点尼龙合金木塑，通过添加金属卤化物改性尼龙，降低熔点至200℃以下，同时添加PE、PP改善尼龙的抗冲击性能，使得木塑产品具有较高的弯曲强度、弯曲弹性模量和无缺口抗冲击强度，可部分取代结构用材；本发明的低熔点尼龙合金木塑的制备方法，具有很好的实用性，能产生较好的经济效益和社会效应。
Description
技术领域
本发明属于木塑材料技术领域，具体涉及一种低熔点尼龙合金木塑及其制备方法。
背景技术
近年来木塑由于环保、可循环、无毒等优点，逐步应用于户外景观园林材料。但由于使用PE、PVC、PP等通用塑料作为基材，所得木塑产品性能不高，只能用于中低端场所。
而工程塑料尼龙弯曲强度和弯曲弹性模量远远高于通用塑料，在木塑产品中具有广阔的应用前景，但由于尼龙的熔点一般超过220℃，而木纤维中除含有耐高温的纤维素(热降解起始温度超过250℃)，还含有热降解起始温度低于200℃的半纤维素、木质素，加工温度不匹配较难解决。
发明内容
发明目的：针对现有技术中存在的不足，本发明的目的是提供一种低熔点尼龙合金木塑，使得木塑产品具有较高的弯曲强度、弯曲弹性模量和无缺口抗冲击强度，可部分取代结构用材；本发明的另一目的在于提供该木塑的制备方法。
技术方案：为实现上述发明目的，本发明采用的技术方案如下：
一种低熔点尼龙合金木塑，包括如下重量份数的组分：低熔点尼龙合金20-95份、木纤维5-80份、润滑剂1-8份和颜料1-6份。
低熔点尼龙合金包括如下重量份数的组分：尼龙5-90份、1-90份PE和/或PP、金属卤化物2-50份和相容剂3-20份。
所述的润滑剂为硬脂酸、金属皂类或脂肪酰胺类。所述的润滑剂为硬脂酸钙、硬脂酸锌或硬脂酸。所述的颜料为钛白粉、氧化铁黄或氧化铁红。
所述的相容剂选自马来酸酐接枝PE、马来酸酐接枝PP、GMA接枝PE、GMA接枝PP的任意一种或任意几种的组合。
所述的尼龙选自尼龙6、尼龙66、尼龙12、尼龙610、尼龙1010的任意一种或任意几种的组合。
所述的金属卤化物选自氯化钙、氯化锂、氯化铁、氯化铜的任意一种或任意几种的组合。
所述的低熔点尼龙合金木塑的制备方法，包括如下步骤：
1)将尼龙、金属卤化物分别在烘箱中烘干至含水率0.1％以下；
2)将金属卤化物在球磨机中球磨后，过40目以上筛网后进入步骤3)；
3)将尼龙、金属卤化物、PE、PP、相容剂在密炼机中混合，温度为210-280℃，混炼时间3-10分钟，得到混炼后的低熔点尼龙合金，混炼后的低熔点尼龙合金在破碎机中破碎，得到备用的低熔点尼龙合金；将备用的低熔点尼龙合金、木纤维、润滑剂、颜料在混料机中混合并经造粒机造粒，得到粒料；
4)将造粒料经注塑机注塑或挤出机挤出成型。
步骤3)替换为将尼龙、金属卤化物、PE和/或PP、相容剂在混料机中常温混合3-10分钟，再通过造粒机中造粒，造粒机各区温度设置为180-280℃，得到备用的低熔点尼龙合金；将备用的低熔点尼龙合金、木纤维、润滑剂、颜料在混料机中混合并经造粒机造粒，得到粒料。
有益效果：与现有技术相比，本发明的一种低熔点尼龙合金木塑，通过添加金属卤化物改性尼龙，降低熔点至200℃以下，同时添加PE、PP改善尼龙的抗冲击性能，使得木塑产品具有较高的弯曲强度、弯曲弹性模量和无缺口抗冲击强度，可部分取代结构用材；本发明的低熔点尼龙合金木塑的制备方法，具有很好的实用性，能产生较好的经济效益和社会效应。
具体实施方式
下面结合具体实施例进一步阐明本发明。
实施例1
改性尼龙合金：将尼龙6、氯化锂分别在烘箱中烘干至含水率0.1％以下，将氯化锂在球磨机中球磨后，过80目筛网，将各组分按如下重量份数称量：50份尼龙6、氯化锂10份、35份PE、5份马来酸酐接枝PE，在密炼机中混合5分钟，温度设定240℃，混炼后的低熔点尼龙6合金在破碎机中破碎。
木塑制备：以下组分的重量分数分别为：低熔点尼龙6合金50份、木纤维40份、硬脂酸锌5份、氧化铁红5份。将上述物料在混料机中混合并经造粒机造粒，造粒料挤出成型。
实施例2
改性尼龙合金：将尼龙66、氯化锂分别在烘箱中烘干至含水率0.1％以下，将氯化锂在球磨机中球磨后，过100目筛网，将各组分按如下重量份数称量：70份尼龙66、氯化锂15份、10份PP、5份马来酸酐接枝PP，在混料机中混合8分钟，再造粒。造粒机各区温度设置为180-280℃。
木塑制备：以下组分的重量分数分别为：80份低熔点尼龙66合金、10份木纤维、5份硬脂酸钙、5份氧化铁黄。将上述物料在混料机中混合并经造粒机造粒，造粒料注塑成型。
实施例3
改性尼龙合金：将尼龙6、氯化钙分别在烘箱中烘干至含水率0.1％以下，将氯化钙在球磨机中球磨后，过100目筛网，将各组分按如下重量份数称量：60份尼龙6、10份氯化钙、10份PE、10份PP、5份GMA接枝PE、5份马来酸酐接枝PP，在密炼机中混合5分钟，温度设定240℃，混炼后的低熔点尼龙6合金在破碎机中破碎。
木塑制备：以下组分的重量分数分别为：低熔点尼龙6合金25份、木纤维70份、硬脂酸3份、钛白粉2份。将上述物料在混料机中混合并经造粒机造粒，造粒料挤出成型。
性能检测
为了更好地说明本发明，下面对各实施例得到的木塑材料的性能进行测试，采用行业内的标准测试方法对产品进行弯曲强度、弯曲弹性模量、无缺口抗冲击强度测试，同时，结合对比例进行比较，对比例为PE基木塑，测试结果见表1。
表1实施例1-3及对比例测试结果对比
| 序号 | 弯曲强度(MPa) | 弯曲弹性模量(MPa) | 无缺口抗冲击强度(Kj/m2) |
| 实施例1 | 133 | 7600 | 14 |
| 实施例2 | 158 | 9500 | 18 |
| 实施例3 | 122 | 6800 | 9 |
| 对比例 | 35 | 3100 | 4.5 |
从表1可见，本发明的各实施例制备出的产品，其弯曲强度、弯曲弹性模量、无缺口抗冲击强度均显著优于对比例，可见，本发明得到的低熔点尼龙合金木塑的力学性能特别优异，市场前景好。
Claims (8)
1.一种低熔点尼龙合金木塑，其特征在于：包括如下重量份数的组分：低熔点尼龙合金20-95份、木纤维5-80份、润滑剂1-8份和颜料1-6份。
2.根据权利要求1所述的低熔点尼龙合金木塑，其特征在于：低熔点尼龙合金包括如下重量份数的组分：尼龙5-90份、1-90份PE和/或PP、金属卤化物2-50份和相容剂3-20份。
3.根据权利要求1所述的低熔点尼龙合金木塑，其特征在于：所述的润滑剂为硬脂酸、金属皂类或脂肪酰胺类。
4.根据权利要求2所述的低熔点尼龙合金木塑，其特征在于：所述的相容剂选自马来酸酐接枝PE、马来酸酐接枝PP、GMA接枝PE、GMA接枝PP的任意一种或任意几种的组合。
5.根据权利要求2所述的低熔点尼龙合金木塑，其特征在于：所述的尼龙选自尼龙6、尼龙66、尼龙12、尼龙610、尼龙1010的任意一种或任意几种的组合。
6.根据权利要求2所述的低熔点尼龙合金木塑，其特征在于：所述的金属卤化物选自氯化钙、氯化锂、氯化铁、氯化铜的任意一种或任意几种的组合。
7.权利要求1-6中任一项所述的低熔点尼龙合金木塑的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：
1)将尼龙、金属卤化物分别在烘箱中烘干至含水率0.1％以下；
2)将金属卤化物在球磨机中球磨后，过40目以上筛网后进入步骤3)；
3)将尼龙、金属卤化物、PE和/或PP、相容剂在密炼机中混合，温度为210-280℃，混炼时间3-10分钟，得到混炼后的低熔点尼龙合金，混炼后的低熔点尼龙合金在破碎机中破碎，得到备用的低熔点尼龙合金；将备用的低熔点尼龙合金、木纤维、润滑剂、颜料在混料机中混合并经造粒机造粒，得到粒料；
4)将造粒料经注塑机注塑或挤出机挤出成型。
8.根据权利要求7所述的低熔点尼龙合金木塑的制备方法，其特征在于：步骤3)替换为将尼龙、金属卤化物、PE和/或PP、相容剂在混料机中常温混合3-10分钟，再通过造粒机中造粒，造粒机各区温度设置为180-280℃，得到备用的低熔点尼龙合金；将备用的低熔点尼龙合金、木纤维、润滑剂、颜料在混料机中混合并经造粒机造粒，得到粒料。
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