CN106380883A - 一种实验台用的三氧化二锑增强的木塑板材及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

一种实验台用的三氧化二锑增强的木塑板材，其特征在于，其由如下原料制备而成：木粉、稻壳粉、乙烯与1‑丁烯共聚物、甲苯、马来酸酐、过氧化苯甲酰、苯乙烯、三氧化二锑、磷酸、三乙醇胺、双氧水、丁基橡胶、乙撑双硬脂酰胺、N‑叔丁基‑2苯并噻唑次磺酰胺、2‑硫醇基咪唑啉、三羟酰基钛酸异丙酯、去离子水适量。本发明的木塑板材具有防水、阻燃、耐酸碱、防虫蛀、零甲醛排放等特点，且表面非常光滑，硬度高，不容易有划痕。

Description

一种实验台用的三氧化二锑增强的木塑板材及其制备方法
技术领域
本发明属于新型复合材料技术，具体涉及一种实验台用的三氧化二锑增强的木塑板材及其制备方法。
背景技术
木塑复合材料(WPC)是一种新型的绿色环保复合材料，通常是取聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、丙烯腈/丁二烯/苯乙烯共聚物(ABS)、聚氯乙烯(PVC)等的回收料与加工处理过的废旧材料以一定比例混合，添加特制助剂，经高温高压处理后制成结构型材。木塑复合材料具有许多优点：①耐酸碱、耐化学品、耐盐水性好；②可以在低温下使用；③耐紫外光；④不会腐烂、不会开裂或翘曲等；而且机械性能好、价格便宜、加工方便、可回收等特点。
作者郝建秀等在《利用弹性体增韧木粉/HDPE复合材料》一文中，为提高木塑复合材料的韧性，在木粉/高密度聚乙烯（WF/HDPE）复合材料制备过程中引入了３种弹性体：聚烯烃弹性体（POE）、弹性体改性聚乙烯（BPB）和接枝改性的聚烯烃弹性体（A669），使基质的黏性特征更加明显，降低了塑料基质的结晶度，增加了晶粒尺寸，改善了塑料与WF之间的界面结合，从而达到增韧的目的。
发明内容
本发明的目的是提供一种原料来源丰富、产品具有良好加工性能和力学性能的实验台用的三氧化二锑增强的木塑板材及其制备方法。
为了实现上述目的，本发明采取的技术方案如下：
一种实验台用的三氧化二锑增强的塑板材，其特征在于，其由如下重量份的原料制备而成：木粉500份、稻壳粉40-50份、乙烯与1-丁烯共聚物20-30份、甲苯150-200份、马来酸酐12-15份、过氧化苯甲酰2-3份、苯乙烯8-10份、三氧化二锑15-20份、磷酸20-30份、三乙醇胺15-20份、双氧水20-30份、丁基橡胶70-80份、乙撑双硬脂酰胺5-6份、N-叔丁基-2苯并噻唑次磺酰胺3-5份、2-硫醇基咪唑啉5-6份、三羟酰基钛酸异丙酯6-8份、去离子水适量。
所述的实验台用的三氧化二锑增强的木塑板材，其特征在于，其由如下步骤制备而成：
（1）将乙烯与1-丁烯共聚物、甲苯、马来酸酐混合并搅拌，升温至40-50℃使其完全溶解；升温至100-110℃，加入过氧化苯甲酰，恒温搅拌反应2-3h；加入苯乙烯，继续搅拌反应4-6h；加入预先粉碎过的稻壳粉，120-130℃搅拌反应8-10h，冷却降至常温，减压蒸馏除去溶剂，干燥，得到改性稻壳粉；
（2）将三乙醇胺加入相当于三氧化二锑重量份8-10倍的去离子水中，加入磷酸，超声20-30min；加入三氧化二锑粉末，搅拌升温至95-100℃，恒温加热；在充分搅拌下，通过恒压漏斗以0.02-0.05mL/s的速度滴加氧化剂双氧水，滴加完毕，继续氧化回流反应1-2h，蒸发溶剂、浓缩、干燥；
（3）将丁基橡胶、步骤（2）的产物、乙撑双硬脂酰胺、N-叔丁基-2苯并噻唑次磺酰胺加入密炼机进行密炼，温度控制在135-140℃左右，密炼时间8-10min；将密炼之后的物料用20-40目的单层铁网过滤，滤胶温度控制在70-80℃；加入改性稻壳粉和2-硫醇基咪唑啉进行混胶，温度控制在95-105℃范围内，然后将胶休眠20-24h；将混合均匀的混胶料、三羟酰基钛酸异丙酯和木粉在开炼机上进行热炼，温度控制在100-110℃；通过挤压成型设备，挤压成型。
所述的实验台用的三氧化二锑增强的木塑板材，其特征在于，所述的磷酸浓度为2-3mol/L，所述的双氧水为35%的双氧水。
与现有技术相比，本发明具有的有益效果为：
本发明选用稻壳粉、木粉和丁基橡胶为主要原料，其中稻壳粉是纤维性材料，其纤维短小，平均长度只有0.3mm，远低于木材的纤维长度；马来酸酐接枝改性乙烯与1-丁烯共聚物，其与丁基橡胶不仅具有良好的相容性，而且其分子键上的马来酸酐基团可与稻壳粉表面的羟基发生化学反应，在稻壳粉表面形成了一种非极性的表层结构，这种结构在生产木塑复合材料挤出过程中能起到一定的润滑作用，并且挤出的产品比单一木粉挤出的产品更密实，结构更紧密；本发明加入原料来源丰富的稻壳粉可以节约木材，利于环保；丁基橡胶的加入，可以增加木塑板材的耐热、耐臭氧、耐老化、耐化学药品，并有吸震、电绝缘性能，使其适用于实验室环境使用；加入三氧化二锑，可以改善木塑板材的易燃的问题，也能提高木塑板材的硬度；本发明的木塑板材具有防水、阻燃、耐酸碱、防虫蛀、零甲醛排放等特点，且表面非常光滑，硬度高，不容易有划痕。
具体实施方式
本实施例的实验台用的三氧化二锑增强的塑板材，其由如下重量份的原料制备而成：木粉500份、稻壳粉50份、乙烯与1-丁烯共聚物30份、甲苯200份、马来酸酐15份、过氧化苯甲酰3份、苯乙烯10份、三氧化二锑20份、磷酸30份、三乙醇胺20份、双氧水30份、丁基橡胶80份、乙撑双硬脂酰胺6份、N-叔丁基-2苯并噻唑次磺酰胺5份、2-硫醇基咪唑啉6份、三羟酰基钛酸异丙酯8份、去离子水适量。
本实施例的实验台用的三氧化二锑增强的木塑板材，其由如下步骤制备而成：
（1）将乙烯与1-丁烯共聚物、甲苯、马来酸酐混合并搅拌，升温至50℃使其完全溶解；升温至110℃，加入过氧化苯甲酰，恒温搅拌反应3h；加入苯乙烯，继续搅拌反应6h；加入预先粉碎过的稻壳粉，130℃搅拌反应10h，冷却降至常温，减压蒸馏除去溶剂，干燥，得到改性稻壳粉；
（2）将三乙醇胺加入相当于三氧化二锑重量份10倍的去离子水中，加入磷酸，超声30min；加入三氧化二锑粉末，搅拌升温至100℃，恒温加热；在充分搅拌下，通过恒压漏斗以0.02mL/s的速度滴加氧化剂双氧水，滴加完毕，继续氧化回流反应2h，蒸发溶剂、浓缩、干燥；
（3）将丁基橡胶、步骤（2）的产物、乙撑双硬脂酰胺、N-叔丁基-2苯并噻唑次磺酰胺加入密炼机进行密炼，温度控制在140℃左右，密炼时间10min；将密炼之后的物料用20目的单层铁网过滤，滤胶温度控制在80℃；加入改性稻壳粉和2-硫醇基咪唑啉进行混胶，温度控制在105℃，然后将胶休眠24h；将混合均匀的混胶料、三羟酰基钛酸异丙酯和木粉在开炼机上进行热炼，温度控制在110℃；通过挤压成型设备，挤压成型。
性能测试：
耐油性试验：取一块约10cm*10cm的样品，称重，在23±2℃的机油中浸泡24h，取出后擦干，放置4-6h，称重，增重小于等于8%。
耐酸试验：取一块约10cm*10cm的样品，称重，在23±2℃，20%的硫酸中浸泡24h，取出后擦干，放置4-6h，称重，增重小于等于0.8%。
耐碱试验：取一块约10cm*10cm的样品，称重，在23±2℃，20%的烧碱中浸泡24h，取出后擦干，放置4-6h，称重，增重小于等于0.8%。

Claims (3)

1.一种实验台用的三氧化二锑增强的木塑板材，其特征在于，其由如下重量份的原料制备而成：木粉500份、稻壳粉40-50份、乙烯与1-丁烯共聚物20-30份、甲苯150-200份、马来酸酐12-15份、过氧化苯甲酰2-3份、苯乙烯8-10份、三氧化二锑15-20份、磷酸20-30份、三乙醇胺15-20份、双氧水20-30份、丁基橡胶70-80份、乙撑双硬脂酰胺5-6份、N-叔丁基-2苯并噻唑次磺酰胺3-5份、2-硫醇基咪唑啉5-6份、三羟酰基钛酸异丙酯6-8份、去离子水适量。
2.根据权利要求1所述的实验台用的三氧化二锑增强的木塑板材，其特征在于，其由如下步骤制备而成：
（1）将乙烯与1-丁烯共聚物、甲苯、马来酸酐混合并搅拌，升温至40-50℃使其完全溶解；升温至100-110℃，加入过氧化苯甲酰，恒温搅拌反应2-3h；加入苯乙烯，继续搅拌反应4-6h；加入预先粉碎过的稻壳粉，120-130℃搅拌反应8-10h，冷却降至常温，减压蒸馏除去溶剂，干燥，得到改性稻壳粉；
（2）将三乙醇胺加入相当于三氧化二锑重量份8-10倍的去离子水中，加入磷酸，超声20-30min；加入三氧化二锑粉末，搅拌升温至95-100℃，恒温加热；在充分搅拌下，通过恒压漏斗以0.02-0.05mL/s的速度滴加氧化剂双氧水，滴加完毕，继续氧化回流反应1-2h，蒸发溶剂、浓缩、干燥；
（3）将丁基橡胶、步骤（2）的产物、乙撑双硬脂酰胺、N-叔丁基-2苯并噻唑次磺酰胺加入密炼机进行密炼，温度控制在135-140℃左右，密炼时间8-10min；将密炼之后的物料用20-40目的单层铁网过滤，滤胶温度控制在70-80℃；加入改性稻壳粉和2-硫醇基咪唑啉进行混胶，温度控制在95-105℃范围内，然后将胶休眠20-24h；将混合均匀的混胶料、三羟酰基钛酸异丙酯和木粉在开炼机上进行热炼，温度控制在100-110℃；通过挤压成型设备，挤压成型。
3.根据权利要求1或2所述的实验台用的三氧化二锑增强的木塑板材，其特征在于，所述的磷酸浓度为2-3mol/L，所述的双氧水为35%的双氧水。
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