CN106433171A - 一种实验台用的表面高光泽的木塑板材及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

一种实验台用的表面高光泽的木塑板材，其特征在于，其由如下原料制备而成：木粉、稻壳粉、异氰脲酸三缩水甘油酯、乙酸乙酯、甲苯、N,N‑二甲基环己胺、3‑氨丙基三甲氧基硅烷、玻璃纤维、聚乙烯醇、甲基丙烯酸、二甲基丙烯酸乙二醇酯、二氯甲烷、偶氮二异丁腈、甲醇、丁基橡胶、聚四氢呋喃醚二醇、三（壬基苯基）亚磷酸酯、邻苯二甲酸二辛脂、钛酸四异丙酯、去离子水适量。本发明的木塑板材具有防水、表面高光泽、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

一种实验台用的表面高光泽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表面高光泽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/季戊四醇三丙烯酸酯共聚物(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表面高光泽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：
一种实验台用的表面高光泽的塑板材，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、异氰脲酸三缩水甘油酯20-30份、乙酸乙酯20-25份、甲苯120-150份、N,N-二甲基环己胺2-3份、3-氨丙基三甲氧基硅烷5-6份、玻璃纤维15-20份、聚乙烯醇10-12份、甲基丙烯酸12-15份、二甲基丙烯酸乙二醇酯8-10份、二氯甲烷150-200份、偶氮二异丁腈2-3份、甲醇200-300份、丁基橡胶70-80份、聚四氢呋喃醚二醇5-6份、三（壬基苯基）亚磷酸酯3-5份、邻苯二甲酸二辛脂5-6份、钛酸四异丙酯6-8份、去离子水适量。
所述的实验台用的表面高光泽的木塑板材，其特征在于，其由如下步骤制备而成：
（1）将异氰脲酸三缩水甘油酯、乙酸乙酯、甲苯混合并搅拌30-40min使充分分散，加热使反应体系温度升到60-80℃，同时通入氮气，边通氮气边加入N,N-二甲基环己胺，在氮气保护下恒温60-80℃搅拌反应4-5h，再升温至80-100℃反应4-5h，加入预先粉碎过的稻壳粉和3-氨丙基三甲氧基硅烷，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）将聚乙烯醇置于反应容器中，加入相当于聚乙烯醇重量份8-10倍的去离子水，然后置于90-100℃的环境中搅拌或者超声处理使其全部溶解；全部溶解后冷却至室温备用；加入甲基丙烯酸、二甲基丙烯酸乙二醇酯、二氯甲烷和偶氮二异丁腈，搅拌2-3h，混合均匀；加入玻璃纤维，通氮气除氧10-20min；抽真空处理5-10min；置于振荡器上，以120-150转/min的速度室温振荡反应10-16h；将反应后的产物分别用甲醇和去离子水洗涤3次，然后置于50℃环境真空干燥；
（3）将丁基橡胶、步骤（2）的产物、聚四氢呋喃醚二醇、三（壬基苯基）亚磷酸酯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℃；加入改性稻壳粉和邻苯二甲酸二辛脂进行混胶，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、钛酸四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。
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；异氰脲酸三缩水甘油酯与3-氨丙基三甲氧基硅烷共聚，其共聚物与丁基橡胶不仅具有良好的相容性，而且异氰脲酸三缩水甘油酯也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；本发明填充绝缘性好、耐热性强、抗腐蚀性好，机械强度高的玻璃纤维，提高了木塑板材的机械性能，同时提高了木塑板材的光泽度；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表面高光泽的塑板材，其由如下重量份的原料制备而成：木粉500份、稻壳粉50份、异氰脲酸三缩水甘油酯30份、乙酸乙酯25份、甲苯150份、N,N-二甲基环己胺3份、3-氨丙基三甲氧基硅烷6份、玻璃纤维20份、聚乙烯醇12份、甲基丙烯酸15份、二甲基丙烯酸乙二醇酯8份、二氯甲烷200份、偶氮二异丁腈3份、甲醇300份、丁基橡胶80份、聚四氢呋喃醚二醇6份、三（壬基苯基）亚磷酸酯5份、邻苯二甲酸二辛脂6份、钛酸四异丙酯6份、去离子水适量。
本实施例的实验台用的表面高光泽的木塑板材，其由如下步骤制备而成：
（1）将异氰脲酸三缩水甘油酯、乙酸乙酯、甲苯混合并搅拌40min使充分分散，加热使反应体系温度升到80℃，同时通入氮气，边通氮气边加入N,N-二甲基环己胺，在氮气保护下恒温80℃搅拌反应5h，再升温至100℃反应5h，加入预先粉碎过的稻壳粉和3-氨丙基三甲氧基硅烷，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）将聚乙烯醇置于反应容器中，加入相当于聚乙烯醇重量份10倍的去离子水，然后置于100℃的环境中搅拌或者超声处理使其全部溶解；全部溶解后冷却至室温备用；加入甲基丙烯酸、二甲基丙烯酸乙二醇酯、二氯甲烷和偶氮二异丁腈，搅拌3h，混合均匀；加入玻璃纤维，通氮气除氧20min；抽真空处理10min；置于振荡器上，以150转/min的速度室温振荡反应16h；将反应后的产物分别用甲醇和去离子水洗涤3次，然后置于50℃环境真空干燥；
（3）将丁基橡胶、步骤（2）的产物、聚四氢呋喃醚二醇、三（壬基苯基）亚磷酸酯加入密炼机进行密炼，温度控制在140℃，密炼时间10min；将密炼之后的物料用40目的单层铁网过滤，滤胶温度控制在80℃；加入改性稻壳粉和邻苯二甲酸二辛脂进行混胶，温度控制在105℃，然后将胶休眠24h；将混合均匀的混胶料、钛酸四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 (2)

1.一种实验台用的表面高光泽的木塑板材，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、异氰脲酸三缩水甘油酯20-30份、乙酸乙酯20-25份、甲苯120-150份、N,N-二甲基环己胺2-3份、3-氨丙基三甲氧基硅烷5-6份、玻璃纤维15-20份、聚乙烯醇10-12份、甲基丙烯酸12-15份、二甲基丙烯酸乙二醇酯8-10份、二氯甲烷150-200份、偶氮二异丁腈2-3份、甲醇200-300份、丁基橡胶70-80份、聚四氢呋喃醚二醇5-6份、三（壬基苯基）亚磷酸酯3-5份、邻苯二甲酸二辛脂5-6份、钛酸四异丙酯6-8份、去离子水适量。
2.根据权利要求1所述的实验台用的表面高光泽的木塑板材，其特征在于，其由如下步骤制备而成：
（1）将异氰脲酸三缩水甘油酯、乙酸乙酯、甲苯混合并搅拌30-40min使充分分散，加热使反应体系温度升到60-80℃，同时通入氮气，边通氮气边加入N,N-二甲基环己胺，在氮气保护下恒温60-80℃搅拌反应4-5h，再升温至80-100℃反应4-5h，加入预先粉碎过的稻壳粉和3-氨丙基三甲氧基硅烷，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）将聚乙烯醇置于反应容器中，加入相当于聚乙烯醇重量份8-10倍的去离子水，然后置于90-100℃的环境中搅拌或者超声处理使其全部溶解；全部溶解后冷却至室温备用；加入甲基丙烯酸、二甲基丙烯酸乙二醇酯、二氯甲烷和偶氮二异丁腈，搅拌2-3h，混合均匀；加入玻璃纤维，通氮气除氧10-20min；抽真空处理5-10min；置于振荡器上，以120-150转/min的速度室温振荡反应10-16h；将反应后的产物分别用甲醇和去离子水洗涤3次，然后置于50℃环境真空干燥；
（3）将丁基橡胶、步骤（2）的产物、聚四氢呋喃醚二醇、三（壬基苯基）亚磷酸酯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℃；加入改性稻壳粉和邻苯二甲酸二辛脂进行混胶，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、钛酸四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。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN101392099A (zh) * 2008-10-23 2009-03-25 福建师范大学 用改性木粉和废旧塑料制备木塑复合材料的方法

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