CN106674607B - 一种改善木塑发泡材料综合特性的填料 - Google Patents

一种改善木塑发泡材料综合特性的填料 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种改善木塑发泡材料综合特性的填料，属于木塑发泡材料的加工技术领域，具体由组分A和组分B制成，所述组分A由下列物质制成：六环石、黑铅硅石、水镁石、水滑石；所述组分B由下列物质制成：钛酸偶联剂、吡啶、马来酸酐、三聚氰酸三烯丙酯、氯化苄、甲苯二异氰酸酯、丙三醇、水。本发明制得的填料能有效改善木塑发泡材料的韧性、耐水性、耐温性、抗冲击性、抗弯曲性等性能，并赋予了发泡材料良好的保健特性，很好的提升了其使用价值。

Description

一种改善木塑发泡材料综合特性的填料
技术领域
本发明属于木塑发泡材料的加工技术领域，具体涉及一种改善木塑发泡材料综合特性的填料。
背景技术
木塑发泡材料是将木粉经过适当的处理后，再与各种塑料按一定比例混合，并加入一些助剂，如分散剂、增塑剂、发泡剂等，经高温、挤压、成型等工艺制成的一种新型复合发泡材料，相比于原有的纯木制品来说，具有耐腐、耐温、隔音、质轻等优点，同时缓解了木材资源匮乏的问题，相比于纯塑料制品来说，降低了制造的成本，并降低了对环境的破坏，加工性亦得到改善。填料是化工领域常用的功能性成分之一，具有改善制品整体性能，降低制造成本等作用，目前使用较多的是碳酸钙等无机填料，但在木塑品制造中发现其与塑料间的相容性不佳，而两者配合的好坏直接关乎整体性能的优劣，且现有的木塑发泡材料多不具有保健功效。
发明内容
本发明旨在提供一种改善木塑发泡材料综合特性的填料。
本发明通过以下技术方案来实现：
一种改善木塑发泡材料综合特性的填料，由组分A和组分B制成，所述组分A由如下重量份的物质制成：25~28份六环石、17~20份黑铅硅石、6~9份水镁石、4~8份水滑石；所述组分B由如下重量份的物质制成：3~4份钛酸偶联剂、0.5~1份吡啶、1~2份马来酸酐、1.5~2.5份三聚氰酸三烯丙酯、1~2份氯化苄、2~3份甲苯二异氰酸酯、1~2份丙三醇、110~120份水。
优选的，由组分A和组分B制成，所述组分A由如下重量份的物质组成：27份六环石、18份黑铅硅石、8份水镁石、6份水滑石；所述组分B由如下重量份的物质制成：3.5份钛酸偶联剂、0.8份吡啶、1.5份马来酸酐、2份三聚氰酸三烯丙酯、1.5份氯化苄、2.5份甲苯二异氰酸酯、1.5份丙三醇、115份水。
一种改善木塑发泡材料综合特性的填料的制备方法，包括如下步骤：
（1）先将六环石和黑铅硅石放入质量分数为8%的磷酸溶液中浸泡处理35~40min，取出后用水冲洗干净，再放入温度为630~660℃的条件下煅烧处理1~2h后备用；
（2）将水镁石和水滑石混合放入温度为300~330℃的条件下煅烧处理30~40min后备用；
（3）将步骤（1）、（2）处理后的物质混合后，再共同粉碎成粒径大小为70~90μm，得组分A备用；
（4）将钛酸偶联剂、吡啶、马来酸酐、三聚氰酸三烯丙酯、氯化苄、甲苯二异氰酸酯、丙三醇、水共同混合后，加热保持温度为40~45℃，以1000~1200转/分钟的转速不断搅拌至均匀后得组分B备用；
（5）将组分A和组分B按重量份1：5~7混合后放入反应釜中，加热保持温度为70~75℃，增压至0.3~0.4MPa，混合反应2~3h后过滤得滤渣备用；
（6）对步骤（5）所得的滤渣干燥处理后，取其总质量73~83%的滤渣，对其进一步粉碎细化至粒径大小为20~40μm，最后再与其余滤渣混合均匀即可。
进一步的，步骤（6）中所述干燥时的温度为75~80℃。
本发明具有如下有益效果：
本发明根据现有常规填料的缺陷，对应选取了不同的物料成分，并对其进行了改性处理，配制的组分B中含有多种可与组分A表面结构反应、接枝的成分，可有效改善组分A的表面活性，提升了相容性、分散性，进一步增强了其在塑料结晶过程中的异相成核作用，提高了结晶速率和结晶度，增强了材料的力学特性，同时组分A又具有良好的耐温、耐腐性能，并具有发射远红外线等保健的效果。最终制得的填料能有效改善木塑发泡材料的韧性、耐水性、耐温性、抗冲击性、抗弯曲性等性能，并赋予了发泡材料良好的保健特性，很好的提升了其使用价值。
具体实施方式
实施例1
一种改善木塑发泡材料综合特性的填料，由组分A和组分B制成，所述组分A由如下重量份的物质制成：25份六环石、17份黑铅硅石、6份水镁石、4份水滑石；所述组分B由如下重量份的物质制成：3份钛酸偶联剂、0.5份吡啶、1份马来酸酐、1.5份三聚氰酸三烯丙酯、1份氯化苄、2份甲苯二异氰酸酯、1份丙三醇、110份水。
一种改善木塑发泡材料综合特性的填料的制备方法，包括如下步骤：
（1）先将六环石和黑铅硅石放入质量分数为8%的磷酸溶液中浸泡处理38min，取出后用水冲洗干净，再放入温度为650℃的条件下煅烧处理1.5h后备用；
（2）将水镁石和水滑石混合放入温度为320℃的条件下煅烧处理35min后备用；
（3）将步骤（1）、（2）处理后的物质混合后，再共同粉碎成粒径大小为70~90μm，得组分A备用；
（4）将钛酸偶联剂、吡啶、马来酸酐、三聚氰酸三烯丙酯、氯化苄、甲苯二异氰酸酯、丙三醇、水共同混合后，加热保持温度为43℃，以1100转/分钟的转速不断搅拌至均匀后得组分B备用；
（5）将组分A和组分B按重量份1：6混合后放入反应釜中，加热保持温度为72℃，增压至0.35MPa，混合反应2.5h后过滤得滤渣备用；
（6）对步骤（5）所得的滤渣干燥处理后，取其总质量80%的滤渣，对其进一步粉碎细化至粒径大小为20~40μm，最后再与其余滤渣混合均匀即可。
进一步的，步骤（6）中所述干燥时的温度为78℃。
实施例2
一种改善木塑发泡材料综合特性的填料，由组分A和组分B制成，所述组分A由如下重量份的物质组成：27份六环石、18份黑铅硅石、8份水镁石、6份水滑石；所述组分B由如下重量份的物质制成：3.5份钛酸偶联剂、0.8份吡啶、1.5份马来酸酐、2份三聚氰酸三烯丙酯、1.5份氯化苄、2.5份甲苯二异氰酸酯、1.5份丙三醇、115份水。其余方法步骤同实施例1。
实施例3
一种改善木塑发泡材料综合特性的填料，由组分A和组分B制成，所述组分A由如下重量份的物质制成：28份六环石、20份黑铅硅石、9份水镁石、8份水滑石；所述组分B由如下重量份的物质制成：4份钛酸偶联剂、1份吡啶、2份马来酸酐、2.5份三聚氰酸三烯丙酯、2份氯化苄、3份甲苯二异氰酸酯、2份丙三醇、120份水。其余方法步骤同实施例1。
对比实施例1
本对比实施例1与实施例1相比，在制备的最后将所有的滤渣均粉碎细化至粒径大小为20~40μm，即不进行颗粒大小分级操作，除此外的方法步骤均相同。
对照组
现有常用的碳酸钙无机填料。
为了对比本发明效果，将上述五种方式对应的填料分别与聚丙烯塑料进行混合发泡处理，填充量均为10%，除了填料的不同外，其余加工工艺均相同，最终对应制成木塑发泡材料试样，并对试样进行性能检测，具体对比数据如下表1所示：
表1
弯曲强度（MPa） 冲击强度（kJ/m<sup>2</sup>） 吸水率（%） 维卡软化点温度（℃）
实施例1 40.3 12.31 1.2 162.4
实施例2 41.2 12.39 1.1 163.2
实施例3 40.8 12.36 1.3 162.1
对比实施例1 37.7 11.48 2.4 160.5
对照组 31.9 10.27 4.3 157.8
注：上表1中所述的弯曲强度按照GB/T 9341-2008测试三点弯曲强度，其中跨距为65cm，加载速率为10mm/min；冲击强度按照GB/T 1043-2008测试缺口冲击强度；吸水率参照GB/T 1034-2008进行测试，其中吸水时长设为1200h；所述维卡软化点温度按照GB/T 1635-2004进行测试。
由上表1可以看出，本发明制得的填料能有效改善发泡材料整体的力学特性，此外还能赋予其很好的保健功效，使用价值较高。

Claims (3)

1.一种改善木塑发泡材料综合特性的填料，其特征在于，由组分A和组分B制成，所述组分A由如下重量份的物质制成：25~28份六环石、17~20份黑铅硅石、6~9份水镁石、4~8份水滑石；所述组分B由如下重量份的物质制成：3~4份钛酸偶联剂、0.5~1份吡啶、1~2份马来酸酐、1.5~2.5份三聚氰酸三烯丙酯、1~2份氯化苄、2~3份甲苯二异氰酸酯、1~2份丙三醇、110~120份水；
所述的改善木塑发泡材料综合特性的填料的制备方法，包括如下步骤：
（1）先将六环石和黑铅硅石放入质量分数为8%的磷酸溶液中浸泡处理35~40min，取出后用水冲洗干净，再放入温度为630~660℃的条件下煅烧处理1~2h后备用；
（2）将水镁石和水滑石混合放入温度为300~330℃的条件下煅烧处理30~40min后备用；
（3）将步骤（1）、（2）处理后的物质混合后，再共同粉碎成粒径大小为70~90μm，得组分A备用；
（4）将钛酸偶联剂、吡啶、马来酸酐、三聚氰酸三烯丙酯、氯化苄、甲苯二异氰酸酯、丙三醇、水共同混合后，加热保持温度为40~45℃，以1000~1200转/分钟的转速不断搅拌至均匀后得组分B备用；
（5）将组分A和组分B按重量份1：5~7混合后放入反应釜中，加热保持温度为70~75℃，增压至0.3~0.4MPa，混合反应2~3h后过滤得滤渣备用；
（6）对步骤（5）所得的滤渣干燥处理后，取其总质量73~83%的滤渣，对其进一步粉碎细化至粒径大小为20~40μm，最后再与其余滤渣混合均匀即可。
2.根据权利要求1所述的一种改善木塑发泡材料综合特性的填料，其特征在于，由组分A和组分B制成，所述组分A由如下重量份的物质组成：27份六环石、18份黑铅硅石、8份水镁石、6份水滑石；所述组分B由如下重量份的物质制成：3.5份钛酸偶联剂、0.8份吡啶、1.5份马来酸酐、2份三聚氰酸三烯丙酯、1.5份氯化苄、2.5份甲苯二异氰酸酯、1.5份丙三醇、115份水。
3.根据权利要求1所述的一种改善木塑发泡材料综合特性的填料，其特征在于，步骤（6）中所述干燥时的温度为75~80℃。
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