CN106380607A - 一种改性木粉的制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种改性木粉的制备方法，所述的制备方法主要包括了：碱醇酸处理、化学试剂处理、树脂处理、微波处理和氟硅烷偶联剂处理。通过使用本发明制备的木粉，不仅可以使木塑复合材料具有良好的力学性能，同时还具有低的吸水率，从而使其应用领域更广泛和使用寿命更长。因此，本发明是一种很好发展前途的木粉改性方法。

Description

一种改性木粉的制备方法

技术领域

本发明涉及一种改性木粉的制备方法，属于木塑复合材料技术领域。

背景技术

木塑复合材料(Wood-Plastic Composites，WPC)是以热塑性塑料作为基体，以经过预处理的植物粉末或木纤维作为填料或增强体，按一定比例与添加所需的各种助剂进行混合，经过挤出、层压、模压或者注塑的方式制备成的一种复合材料。其具有较好的弹性模量、抗压、抗弯曲、耐用等性能，同时还具有原料资源化、成本经济化、产品可塑化、使用环保化和回收再生化等特点。因此，木塑复合材料在许多领域都有着广泛的应用。

目前，有关木塑复合材料的研究着重在于改善界面相容性和改善加工工艺以获得力学性能、加工性能更为优良的材料，以满足各种应用领域的需要。中国专利公开号为CN105082303 A公开了名为“一种高强度木塑复合材料的制备方法”的专利，该制备方法主要是利用果胶酶溶液处理木质材料来改善木塑复合材料的力学强度。虽然其能获得一定的强度，但是还不能令人满意。同时其吸水率比较大，容易产生复合材料中的木粉发霉和机械强度显著下降等。因此，继续探索与研究木塑复合材料的力学性能是必要的。

发明内容

针对上述现有技术中木塑复合材料的力学性能差和吸水率比较大的技术问题，本发明所要解决的技术问题是提出了一种力学性能好且吸水率低的改性木粉的制备方法。

一种改性木粉的制备方法，包括以下步骤：

1)先将100份木粉粉碎成100～120目，然后用40～60℃、质量分数3～5％的氢氧化钠与乙醇组成的碱醇溶液浸泡3～5h，再置于转速为200～300r/min的球磨机上球磨20～30min；最后加入质量分数3～5％的乙酸将pH值调至为5～7，抽滤，烘干，得到改性木粉1；

2)在经步骤1)处理得到的改性木粉1中依次加1～3份硅酸钠、1～3份甲基硅酸钠、1～3份梓油、1～3份亚麻油和2～4份桐油，然后置于转速为200～300r/min的球磨机上球磨40～60min，抽滤，烘干，得到改性木粉2；

3)将经步骤2)处理得到的改性木粉2加入到70～80℃、质量分数4～6％的有机硅改性丙烯酸树脂溶液中，搅拌1～2h后置于频率为30～40KHz超声机上超声15～20min，抽滤，烘干，得到改性木粉3；

4)将经步骤3)处理得到的改性木粉3放入微波炉内，中火处理5次，1～2min/次，得到改性木粉4；

5)将改性木粉4和1～3份的氟硅烷偶联剂混合均匀后，置于频率为30～40KHz超声机上超声20～30min，即可得到改性木粉。

优选地，

一种改性木粉的制备方法，包括以下步骤：

1)先将100份木粉粉碎成120目，然后用50℃、质量分数4％的氢氧化钠与乙醇组成的碱醇溶液浸泡4h，再置于转速为250r/min的球磨机上球磨25min；最后加入质量分数4％的乙酸将pH值调至为6，抽滤，烘干，得到改性木粉1；

2)在经步骤1)处理得到的改性木粉1中依次加2份硅酸钠、2份甲基硅酸钠、2份梓油、2份亚麻油和3份桐油，然后置于转速为250r/min的球磨机上球磨50min，抽滤，烘干，得到改性木粉2；

3)将经步骤2)处理得到的改性木粉2加入到75℃、质量分数5％的有机硅改性丙烯酸树脂溶液中，搅拌1.5h后置于频率为35KHz超声机上超声18min，抽滤，烘干，得到改性木粉3；

4)将经步骤3)处理得到的改性木粉3放入微波炉内，中火处理5次，2min/次，得到改性木粉4；

5)将改性木粉4和2份的氟硅烷偶联剂混合均匀后，置于频率为35KHz超声机上超声25min，即可得到改性木粉。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明采用碱醇酸处理、化学试剂处理、树脂处理、微波处理和氟硅烷偶联剂处理来改性木粉。多重改性处理木粉，不仅能够克服单一处理方法的缺陷，同时还能显著降低木塑复合材料的吸水率，使木塑复合材料在实际应用过程中减少霉菌的侵害，延长木塑复合材料的寿命。此外，更重要的是，多重改性处理木粉还大大地提高了木粉与塑料的相容性和界面亲和力，从而使木塑复合材料具有良好的力学性能。

具体实施方式

本发明提供一种改性木粉的制备方法，为使本发明的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下对本发明进一步详细说明。

一种改性木粉的制备方法，包括以下步骤：

1)先将100份木粉粉碎成100～120目，然后用40～60℃、质量分数3～5％的氢氧化钠与乙醇组成的碱醇溶液浸泡3～5h，再置于转速为200～300r/min的球磨机上球磨20～30min；最后加入质量分数3～5％的乙酸将pH值调至为5～7，抽滤，烘干，得到改性木粉1；

2)在经步骤1)处理得到的改性木粉1中依次加1～3份硅酸钠、1～3份甲基硅酸钠、1～3份梓油、1～3份亚麻油和2～4份桐油，然后置于转速为200～300r/min的球磨机上球磨40～60min，抽滤，烘干，得到改性木粉2；

3)将经步骤2)处理得到的改性木粉2加入到70～80℃、质量分数4～6％的有机硅改性丙烯酸树脂溶液中，搅拌1～2h后置于频率为30～40KHz超声机上超声15～20min，抽滤，烘干，得到改性木粉3；

4)将经步骤3)处理得到的改性木粉3放入微波炉内，中火处理5次，1～2min/次，得到改性木粉4；

5)将改性木粉4和1～3份的氟硅烷偶联剂混合均匀后，置于频率为30～40KHz超声机上超声20～30min，即可得到改性木粉。

实施例1

一种改性木粉的制备方法，包括以下步骤：

1)先将100份木粉粉碎成120目，然后用50℃、质量分数4％的氢氧化钠与乙醇组成的碱醇溶液浸泡4h，再置于转速为250r/min的球磨机上球磨25min；最后加入质量分数4％的乙酸将pH值调至为6，抽滤，烘干，得到改性木粉1；

2)在经步骤1)处理得到的改性木粉1中依次加2份硅酸钠、2份甲基硅酸钠、2份梓油、2份亚麻油和3份桐油，然后置于转速为250r/min的球磨机上球磨50min，抽滤，烘干，得到改性木粉2；

3)将经步骤2)处理得到的改性木粉2加入到75℃、质量分数5％的有机硅改性丙烯酸树脂溶液中，搅拌1.5h后置于频率为35KHz超声机上超声18min，抽滤，烘干，得到改性木粉3；

4)将经步骤3)处理得到的改性木粉3放入微波炉内，中火处理5次，2min/次，得到改性木粉4；

5)将改性木粉4和2份的氟硅烷偶联剂混合均匀后，置于频率为35KHz超声机上超声25min，即可得到改性木粉。

实施例2

一种改性木粉的制备方法，包括以下步骤：

1)先将100份木粉粉碎成100目，然后用40℃、质量分数3％的氢氧化钠与乙醇组成的碱醇溶液浸泡3h，再置于转速为200r/min的球磨机上球磨20min；最后加入质量分数3％的乙酸将pH值调至为5，抽滤，烘干，得到改性木粉1；

2)在经步骤1)处理得到的改性木粉1中依次加1份硅酸钠、1份甲基硅酸钠、1份梓油、1份亚麻油和2份桐油，然后置于转速为200r/min的球磨机上球磨40min，抽滤，烘干，得到改性木粉2；

3)将经步骤2)处理得到的改性木粉2加入到70℃、质量分数4％的有机硅改性丙烯酸树脂溶液中，搅拌1h后置于频率为30KHz超声机上超声15min，抽滤，烘干，得到改性木粉3；

4)将经步骤3)处理得到的改性木粉3放入微波炉内，中火处理5次，1min/次，得到改性木粉4；

5)将改性木粉4和1份的氟硅烷偶联剂混合均匀后，置于频率为30KHz超声机上超声20min，即可得到改性木粉。

实施例3

一种改性木粉的制备方法，包括以下步骤：

1)先将100份木粉粉碎成120目，然后用60℃、质量分数5％的氢氧化钠与乙醇组成的碱醇溶液浸泡5h，再置于转速为300r/min的球磨机上球磨30min；最后加入质量分数5％的乙酸将pH值调至为7，抽滤，烘干，得到改性木粉1；

2)在经步骤1)处理得到的改性木粉1中依次加3份硅酸钠、3份甲基硅酸钠、3份梓油、3份亚麻油和4份桐油，然后置于转速为300r/min的球磨机上球磨60min，抽滤，烘干，得到改性木粉2；

3)将经步骤2)处理得到的改性木粉2加入到80℃、质量分数6％的有机硅改性丙烯酸树脂溶液中，搅拌2h后置于频率为40KHz超声机上超声20min，抽滤，烘干，得到改性木粉3；

4)将经步骤3)处理得到的改性木粉3放入微波炉内，中火处理5次，2min/次，得到改性木粉4；

5)将改性木粉4和3份的氟硅烷偶联剂混合均匀后，置于频率为40KHz超声机上超声30min，即可得到改性木粉。

将使用上述实施例1-3制得的改性木粉来制得的木塑复合材料和背景技术(CN105082303A)制得的木塑复合材料采用现有技术进行测试，测试结果如下表1所示：

表1木塑复合材料性能测试结果

可以看出，使用不同参数制备的改性木粉而得到的木塑复合材料相对背景技术而言，具有力学性能佳且吸水率低等优点，是很有发展前途的一种木塑复合材料。

当然，上面只是本发明优选的具体实施方式作了详细描述，并非以此限制本发明的实施范围，凡依本发明的原理、构造以及结构所作的等效变化，均应涵盖于本发明的保护范围内。

Claims (2)

1.一种改性木粉的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：

1)先将100份木粉粉碎成100～120目，然后用40～60℃、质量分数3～5％的氢氧化钠与乙醇组成的碱醇溶液浸泡3～5h，再置于转速为200～300r/min的球磨机上球磨20～30min；最后加入质量分数3～5％的乙酸将pH值调至为5～7，抽滤，烘干，得到改性木粉1；

2)在经步骤1)处理得到的改性木粉1中依次加1～3份硅酸钠、1～3份甲基硅酸钠、1～3份梓油、1～3份亚麻油和2～4份桐油，然后置于转速为200～300r/min的球磨机上球磨40～60min，抽滤，烘干，得到改性木粉2；

3)将经步骤2)处理得到的改性木粉2加入到70～80℃、质量分数4～6％的有机硅改性丙烯酸树脂溶液中，搅拌1～2h后置于频率为30～40KHz超声机上超声15～20min，抽滤，烘干，得到改性木粉3；

4)将经步骤3)处理得到的改性木粉3放入微波炉内，中火处理5次，1～2min/次，得到改性木粉4；

5)将改性木粉4和1～3份的氟硅烷偶联剂混合均匀后，置于频率为30～40KHz超声机上超声20～30min，即可得到改性木粉。

2.根据权利要求1所述的改性木粉的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：

1)先将100份木粉粉碎成120目，然后用50℃、质量分数4％的氢氧化钠与乙醇组成的碱醇溶液浸泡4h，再置于转速为250r/min的球磨机上球磨25min；最后加入质量分数4％的乙酸将pH值调至为6，抽滤，烘干，得到改性木粉1；

2)在经步骤1)处理得到的改性木粉1中依次加2份硅酸钠、2份甲基硅酸钠、2份梓油、2份亚麻油和3份桐油，然后置于转速为250r/min的球磨机上球磨50min，抽滤，烘干，得到改性木粉2；

3)将经步骤2)处理得到的改性木粉2加入到75℃、质量分数5％的有机硅改性丙烯酸树脂溶液中，搅拌1.5h后置于频率为35KHz超声机上超声18min，抽滤，烘干，得到改性木粉3；

4)将经步骤3)处理得到的改性木粉3放入微波炉内，中火处理5次，2min/次，得到改性木粉4；

5)将改性木粉4和2份的氟硅烷偶联剂混合均匀后，置于频率为35KHz超声机上超声25min，即可得到改性木粉。