CN107119483A - 一种改性氧化石墨‑液体石蜡复合增强的防水耐磨型包装材料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种改性氧化石墨‑液体石蜡复合增强的防水耐磨型包装材料及其制备方法，其特征在于，将废弃瓦楞纸板剥离去除芯纸后用水浸泡，反复冲洗，经水力碎浆机、立式磨浆机处理得到废纸纤维；向氧化石墨中加N,N二甲基甲酰胺，超声分散均匀，加三乙胺、十六烷基三甲氧基硅烷，磁力搅拌，在油浴、氮气氛围中，搅拌回流反应，得到改性氧化石墨；向液体石蜡中加蒸馏水、乳化剂，搅拌乳化，加单体丙烯酸、引发剂、及改性氧化石墨，反应得耐磨防水剂；向废纸纤维中加KH550，搅拌预处理，与玉米淀粉、尿素、甘油及耐磨防水剂共混，不断搅拌下恒温水浴加热，将物料经单螺杆挤出机挤出成型，微波干燥，模压成型，得到包装材料。

Description

一种改性氧化石墨-液体石蜡复合增强的防水耐磨型包装材 料及其制备方法
技术领域
本发明涉及包装材料领域，具体涉及一种改性氧化石墨-液体石蜡复合增强的防水耐磨型包装材料及其制备方法。
背景技术
生物质炭是将农作物秸秆、木屑等生物质材料在限制或隔绝氧气的环境条件下，经热解得到的固体产物。利用农作物秸秆等废弃物制备成的生物质炭由于灰分含量较高，在工业领域应用会受到一定的限制，而在农业领域上却可以广泛应用。
彭慧丽在其硕士学位论文《基于挤出工艺的生物质包装材料研究》中，以生物质废纸纤维材料为主，原淀粉为辅，添加少量的环保型助剂，经充分搅拌混合后进行水浴加热，利用淀粉糊化后的助流作用实现生物质纤维原料的半流体形态，然后通过螺杆挤出机连续挤出，并经与口模相同形状的模具塑造整形，实现生物质包装材料的连续生产，并制备密度、尺寸、力学性能优异的生物质包装材料。但是存在防水、摩擦性能不足。
发明内容
本发明主要解决的技术问题是提供一种改性氧化石墨-液体石蜡复合增强的防水耐磨型包装材料的制备方法，依照该工艺制备的包装材料具备良好防水、减摩抗磨性能。
本发明所要解决的技术问题采用以下的技术方案来实现：
一种改性氧化石墨-液体石蜡复合增强的防水耐磨型包装材料的制备方法，其特征在于，按以下步骤进行：
a. 将40-50重量份废弃瓦楞纸板剥离去除芯纸后用水浸泡，反复冲洗，经水力碎浆机初步碎浆，再由立式磨浆机精磨，两端充分分丝帚化，将浆料滤水，得到废纸纤维；
b. 向5-10重量份氧化石墨中1:2-3加入N,N二甲基甲酰胺，超声1-2h分散均匀，形成悬浮液，加入0.3-0.5重量份三乙胺、2-3重量份十六烷基三甲氧基硅烷，磁力搅拌20-40min，在105-115℃油浴、氮气氛围中，搅拌回流反应3-5h，过滤、洗涤，得到改性氧化石墨；
c. 向4-8重量份液体石蜡中1:3-5加入蒸馏水，加热至80-90℃，加入3-7重量份OP-10乳化剂，搅拌乳化1-2h，得乳化液体石蜡，加入10-20重量份单体丙烯酸、1-2重量份引发剂K2S2O8、及b中所得物料，反应2-3h得耐磨防水剂；
d. 向a中所得废纸纤维中加入KH550，搅拌预处理1-2h，与20-30重量份玉米淀粉、6-12重量份尿素、5-11重量份甘油及c中所得物料共混1-2h，充分润胀，不断搅拌下于80-90℃恒温水浴加热20-40min，将物料经80-90℃的单螺杆挤出机挤出成型，微波干燥，然后模压成型，得到包装材料。
其中，步骤a中将浆料滤水至含水率70-80%；步骤c中所述搅拌乳化速度为1000-1100r/min；步骤d中所述螺杆转速为40-50r/min。
本发明的反应机理及有益效果如下：
先用乳化剂OP-10对液体石蜡进行乳化，制备得到液体石蜡乳液，再以单体丙烯酸为改性介体、K2S2O8为引发剂，改性液体石蜡制备丙烯酸改性液体石蜡防水剂，结合了石蜡乳液的耐水性和丙烯酸的耐热性；以N,N二甲基甲酰胺为溶剂，以三乙胺为催化剂，用十六烷基三甲氧基硅烷对氧化石墨进行改性，制备得到硅烷改性氧化石墨，提高氧化石墨与液体石蜡的兼容性，将其添加到液体石蜡中，明显提高液体石蜡的减摩能力，具有优异的摩擦性能，对包装材料起到减摩抗磨作用。
具体实施方式
为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。
实施例
一种改性氧化石墨-液体石蜡复合增强的防水耐磨型包装材料的制备方法，其特征在于，按以下步骤进行：
a. 将40kg废弃瓦楞纸板剥离去除芯纸后用水浸泡，反复冲洗，经水力碎浆机初步碎浆，再由立式磨浆机精磨，两端充分分丝帚化，将浆料滤水，得到废纸纤维；
b. 向10kg氧化石墨中1:3加入N,N二甲基甲酰胺，超声1h分散均匀，形成悬浮液，加入0.4kg三乙胺、2kg十六烷基三甲氧基硅烷，磁力搅拌40min，在115℃油浴、氮气氛围中，搅拌回流反应5h，过滤、洗涤，得到改性氧化石墨；
c. 向8kg液体石蜡中1:5加入蒸馏水，加热至80-90℃，加入7kg OP-10乳化剂，搅拌乳化1h，得乳化液体石蜡，加入15kg单体丙烯酸、1kg引发剂K2S2O8、及b中所得物料，反应3h得耐磨防水剂；
d. 向a中所得废纸纤维中加入KH550，搅拌预处理1h，与20kg玉米淀粉、12kg尿素、11kg甘油及c中所得物料共混1h，充分润胀，不断搅拌下于80-90℃恒温水浴加热40min，将物料经80-90℃的单螺杆挤出机挤出成型，微波干燥，然后模压成型，得到包装材料。
其中，步骤a中将浆料滤水至含水率75%；步骤c中所述搅拌乳化速度为1100r/min；步骤d中所述螺杆转速为45r/min。

Claims (5)

1.一种改性氧化石墨-液体石蜡复合增强的防水耐磨型包装材料的制备方法，其特征在于：
将废弃瓦楞纸板剥离去除芯纸后用水浸泡，反复冲洗，经水力碎浆机、立式磨浆机处理得到废纸纤维；向氧化石墨中加N,N二甲基甲酰胺，超声分散均匀，加三乙胺、十六烷基三甲氧基硅烷，磁力搅拌，在油浴、氮气氛围中，搅拌回流反应，得到改性氧化石墨；向液体石蜡中加蒸馏水、乳化剂，搅拌乳化，加单体丙烯酸、引发剂、及改性氧化石墨，反应得耐磨防水剂；向废纸纤维中加KH550，搅拌预处理，与玉米淀粉、尿素、甘油及耐磨防水剂共混，不断搅拌下恒温水浴加热，将物料经单螺杆挤出机挤出成型，微波干燥，模压成型，得到包装材料。
2.一种改性氧化石墨-液体石蜡复合增强的防水耐磨型包装材料的制备方
法，其特征在于：
a. 将40-50重量份废弃瓦楞纸板剥离去除芯纸后用水浸泡，反复冲洗，经水力碎浆机初步碎浆，再由立式磨浆机精磨，两端充分分丝帚化，将浆料滤水，得到废纸纤维；
b. 向5-10重量份氧化石墨中1:2-3加入N,N二甲基甲酰胺，超声1-2h分散均匀，形成悬浮液，加入0.3-0.5重量份三乙胺、2-3重量份十六烷基三甲氧基硅烷，磁力搅拌20-40min，在105-115℃油浴、氮气氛围中，搅拌回流反应3-5h，过滤、洗涤，得到改性氧化石墨；
c. 向4-8重量份液体石蜡中1:3-5加入蒸馏水，加热至80-90℃，加入3-7重量份OP-10乳化剂，搅拌乳化1-2h，得乳化液体石蜡，加入10-20重量份单体丙烯酸、1-2重量份引发剂K2S2O8、及b中所得物料，反应2-3h得耐磨防水剂；
d. 向a中所得废纸纤维中加入KH550，搅拌预处理1-2h，与20-30重量份玉米淀粉、6-12重量份尿素、5-11重量份甘油及c中所得物料共混1-2h，充分润胀，不断搅拌下于80-90℃恒温水浴加热20-40min，将物料经80-90℃的单螺杆挤出机挤出成型，微波干燥，然后模压成型，得到包装材料。
3.根据权利要求2所述的一种改性氧化石墨-液体石蜡复合增强的防水耐磨型包装材料的制备方法，其特征在于，步骤a中将浆料滤水至含水率70-80%。
4.根据权利要求2所述的一种改性氧化石墨-液体石蜡复合增强的防水耐磨型包装材料的制备方法，其特征在于，步骤c中所述搅拌乳化速度为1000-1100r/min。
5.根据权利要求2所述的一种改性氧化石墨-液体石蜡复合增强的防水耐磨型包装材料的制备方法，其特征在于，步骤d中所述螺杆转速为40-50r/min。
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