CN107602975A - 一种苯乙烯‑丙烯酸熔融接枝改性的聚乙烯木塑复合板及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
一种苯乙烯‑丙烯酸熔融接枝改性的聚乙烯木塑复合板，其特征在于，首先通过粉碎、蒸汽爆破、热水提取、醇溶制备水稻秸秆纤维素；其次，将水稻秸秆纤维素表面采用硅烷偶联剂超声处理；然后，将低密度聚乙烯、苯乙烯、丙烯酸在混炼机中熔融接枝，得到接枝改性的聚乙烯；最后，将偶联处理的水稻秸秆纤维素、接枝改性的聚乙烯、高密度聚乙烯和其他助剂一起混炼、平板硫化机中模压成型，得到一种苯乙烯‑丙烯酸熔融接枝改性的聚乙烯木塑复合板。本发明的木塑复合板，该材料兼具木材和塑料的双重特性，热伸缩性、吸水性均比木材小，尺寸稳定性好，耐磨性和抗冲击性能高，产品可以再回收利用。
Description
技术领域
本发明属于木塑复合板领域，具体涉及一种苯乙烯-丙烯酸熔融接枝改性的聚乙烯木塑复合板及其制备方法。
背景技术
木塑复合材料（WPC）是由热塑性塑料与木纤维或植物纤维复合制备而成，该材料兼具木材和塑料的双重特性，热伸缩性、吸水性均比木材小，尺寸稳定性好，耐磨性和抗冲击性能高，产品可以再回收利用。但是单纯的将植物纤维和塑料复合在一起制备而成的木塑复合材料，其各项物理力学性能都不是很好。存在的主要问题也是需解决的关键问题有：一、纤维在树脂基体中的分散。纤维是极性物质，所以和基体混合时，容易抱团而混料不均勻，导致成品性能不稳定；二、极性的、亲水性的植物纤维与非极性的、疏水性的热塑性塑料之间缺乏良好的相容性，从而界面粘结性比较差；三、基体的流动性比较差，往往导致填充物的分散不均匀。所以，要制备出综合性能优良的木塑复合材料，必须对植物纤维和塑料基体进行改性处理。因为稻稻纤维表面表现出很强的化学极性，而聚乙炼是非极性高分子化合物，这导致二者之间界面相容性差、粘结力差，使得应力不能在界面有效地传递，所制复合材料的冲击强度和拉升强度会显著降低。
发明内容
本发明的目的在于提供一种综合性能优良的苯乙烯-丙烯酸熔融接枝改性的聚乙烯木塑复合板及其制备方法。
为了实现上述的目的，本发明采用了如下技术方案：
一种苯乙烯-丙烯酸熔融接枝改性的聚乙烯木塑复合板，其特征在于，首先通过粉碎、蒸汽爆破、热水提取、醇溶制备水稻秸秆纤维素；其次，将水稻秸秆纤维素表面采用硅烷偶联剂超声处理；然后，将低密度聚乙烯、苯乙烯、丙烯酸在混炼机中熔融接枝，得到接枝改性的聚乙烯；最后，将偶联处理的水稻秸秆纤维素、接枝改性的聚乙烯、高密度聚乙烯和其他助剂一起混炼、平板硫化机中模压成型，得到一种苯乙烯-丙烯酸熔融接枝改性的聚乙烯木塑复合板。
所述的苯乙烯-丙烯酸熔融接枝改性的聚乙烯木塑复合板，其特征在于，其由如下具体步骤制备而成：
（1）将水稻秸秆采用来水清洗干净，50-60℃低温烘干，粉碎机粉碎，过40-60目筛，50-60℃低温烘干，得到水稻秸秆粉，备用；将水稻秸秆粉于汽爆压力2.6-2.8MPa的条件下进行蒸汽爆破，保压时间80-100s，60-70℃真空干燥箱中干燥；将汽爆后的水稻秸秆每次采用3-5倍重量份70-80℃去离子水逆流提取3-4次，过滤；将滤饼用5-6倍重量份的70-75%的乙醇水溶液于150-160℃反应60-80min，过滤，50-60℃真空干燥箱中干燥，粉碎过筛，得到150-200目的颗粒，得到水稻秸秆纤维素；
（2）将水稻秸秆纤维素加入到8-10倍重量份的硅烷偶联剂kh-550、无水乙醇和水以1：3-4：0.9-1.1的质量比配置的混合溶液，超声震荡50-60min，反应结束后离心洗涤至中性，在高压均质机中进行均质处理，得偶联处理的水稻秸秆纤维素；
（3）将低密度聚乙烯、苯乙烯、丙烯酸、甲基丙稀酸缩水甘油酯、聚乙烯蜡和氧化锌以1：0.12-0.15：0.06-0.08：0.03-0.04：0.1-0.12：0.12-0.15的质量比加入到高速混炼机中，150-160℃恒温混炼50-60min，转移至双螺杆挤出机中，挤出造粒，得到接枝改性的聚乙烯；
（4）将偶联处理的水稻秸秆纤维素、接枝改性的聚乙烯、高密度聚乙烯、硬脂酸和聚磷酸铵以1：1.1-1.2：10-12：0.6-0.8：0.15-0.2的质量比加入到高速混炼机中，160-170℃恒温混炼20-30min，转移至平板硫化机中，温度140-150℃，压力为8-10MPa，保压80-100s，得到苯乙烯-丙烯酸熔融接枝改性的聚乙烯木塑复合板。
所述的苯乙烯-丙烯酸熔融接枝改性的聚乙烯木塑复合板的制备方法，其特征在于，步骤（2）中高压均质处理的压力为50-60MPa。
所述的苯乙烯-丙烯酸熔融接枝改性的聚乙烯木塑复合板的制备方法，其特征在于，步骤（3）中双螺杆挤出机一段温度为150-160℃，二段温度为170-180℃，三段温度为140-150℃，机头温度为140-150℃。
采用上述的技术方案，本发明的有益效果是：
本发明首先通过粉碎、蒸汽爆破、热水提取、醇溶制备水稻秸秆纤维素；避免了强碱强酸条件对纤维素的破坏，使得纤维素作为增强填料的本质特征的刚性结晶结构和棒状形貌得以保持，具有高结晶度、高模量、可再生、可生物降解、环境友好等优点；其次，将水稻秸秆纤维素表面采用硅烷偶联剂超声处理；硅烷偶联剂与纤维素表面的部分羟基发生偶联作用，引入硅氧烷疏水基团，降低纤维素的极性和表面张力，增强纤维素与非极性聚丙烯树脂间的界面润湿性能、界面黏合性，提高木塑复合材料的力学性能。本发明将低密度聚乙烯、苯乙烯、丙烯酸在混炼机中熔融接枝，得到接枝改性的聚乙烯；将低密度的聚乙烯接枝交联，引入丙烯酸等极性基团，有利于水稻秸秆纤维素在聚乙烯基体中的分散，也能改善木塑复合材料的力学性能、抗老化性能、耐候性能和吸水性能。本发明的木塑复合板，该材料兼具木材和塑料的双重特性，热伸缩性、吸水性均比木材小，尺寸稳定性好，耐磨性和抗冲击性能高，产品可以再回收利用。
具体实施方式
本实施例的苯乙烯-丙烯酸熔融接枝改性的聚乙烯木塑复合板，其由如下具体步骤制备而成：
（1）将水稻秸秆采用来水清洗干净，60℃低温烘干，粉碎机粉碎，过60目筛，60℃低温烘干，得到水稻秸秆粉，备用；将水稻秸秆粉于汽爆压力2.6MPa的条件下进行蒸汽爆破，保压时间100s，70℃真空干燥箱中干燥；将汽爆后的水稻秸秆每次采用4倍重量份70℃去离子水逆流提取3次，过滤；将滤饼用6倍重量份的75%的乙醇水溶液于160℃反应80min，过滤，60℃真空干燥箱中干燥，粉碎过筛，得到200目的颗粒，得到水稻秸秆纤维素；
（2）将水稻秸秆纤维素加入到10倍重量份的硅烷偶联剂kh-550、无水乙醇和水以1：4：1的质量比配置的混合溶液，超声震荡60min，反应结束后离心洗涤至中性，在高压均质机中进行均质处理，得偶联处理的水稻秸秆纤维素；
（3）将低密度聚乙烯、苯乙烯、丙烯酸、甲基丙稀酸缩水甘油酯、聚乙烯蜡和氧化锌以1：0.15：0.06：0.03：0.1：0.12的质量比加入到高速混炼机中，160℃恒温混炼60min，转移至双螺杆挤出机中，挤出造粒，得到接枝改性的聚乙烯；
（4）将偶联处理的水稻秸秆纤维素、接枝改性的聚乙烯、高密度聚乙烯、硬脂酸和聚磷酸铵以1：1.2：12：0.8：0.15的质量比加入到高速混炼机中，170℃恒温混炼30min，转移至平板硫化机中，温度150℃，压力为8MPa，保压100s，得到苯乙烯-丙烯酸熔融接枝改性的聚乙烯木塑复合板。
本实施例的步骤（2）中高压均质处理的压力为50MPa。
本实施例的步骤（3）中双螺杆挤出机一段温度为150℃，二段温度为170℃，三段温度为140℃，机头温度为140℃。
Claims (4)
1.一种苯乙烯-丙烯酸熔融接枝改性的聚乙烯木塑复合板，其特征在于，首先通过粉碎、蒸汽爆破、热水提取、醇溶制备水稻秸秆纤维素；其次，将水稻秸秆纤维素表面采用硅烷偶联剂超声处理；然后，将低密度聚乙烯、苯乙烯、丙烯酸在混炼机中熔融接枝，得到接枝改性的聚乙烯；最后，将偶联处理的水稻秸秆纤维素、接枝改性的聚乙烯、高密度聚乙烯和其他助剂一起混炼、平板硫化机中模压成型，得到一种苯乙烯-丙烯酸熔融接枝改性的聚乙烯木塑复合板。
2.根据权利要求书1所述的苯乙烯-丙烯酸熔融接枝改性的聚乙烯木塑复合板，其特征在于，其由如下具体步骤制备而成：
（1）将水稻秸秆采用来水清洗干净，50-60℃低温烘干，粉碎机粉碎，过40-60目筛，50-60℃低温烘干，得到水稻秸秆粉，备用；将水稻秸秆粉于汽爆压力2.6-2.8MPa的条件下进行蒸汽爆破，保压时间80-100s，60-70℃真空干燥箱中干燥；将汽爆后的水稻秸秆每次采用3-5倍重量份70-80℃去离子水逆流提取3-4次，过滤；将滤饼用5-6倍重量份的70-75%的乙醇水溶液于150-160℃反应60-80min，过滤，50-60℃真空干燥箱中干燥，粉碎过筛，得到150-200目的颗粒，得到水稻秸秆纤维素；
（2）将水稻秸秆纤维素加入到8-10倍重量份的硅烷偶联剂kh-550、无水乙醇和水以1：3-4：0.9-1.1的质量比配置的混合溶液，超声震荡50-60min，反应结束后离心洗涤至中性，在高压均质机中进行均质处理，得偶联处理的水稻秸秆纤维素；
（3）将低密度聚乙烯、苯乙烯、丙烯酸、甲基丙稀酸缩水甘油酯、聚乙烯蜡和氧化锌以1：0.12-0.15：0.06-0.08：0.03-0.04：0.1-0.12：0.12-0.15的质量比加入到高速混炼机中，150-160℃恒温混炼50-60min，转移至双螺杆挤出机中，挤出造粒，得到接枝改性的聚乙烯；
（4）将偶联处理的水稻秸秆纤维素、接枝改性的聚乙烯、高密度聚乙烯、硬脂酸和聚磷酸铵以1：1.1-1.2：10-12：0.6-0.8：0.15-0.2的质量比加入到高速混炼机中，160-170℃恒温混炼20-30min，转移至平板硫化机中，温度140-150℃，压力为8-10MPa，保压80-100s，得到苯乙烯-丙烯酸熔融接枝改性的聚乙烯木塑复合板。
3.根据权利要求书2所述的苯乙烯-丙烯酸熔融接枝改性的聚乙烯木塑复合板的制备方法，其特征在于，步骤（2）中高压均质处理的压力为50-60MPa。
4.根据权利要求书2所述的苯乙烯-丙烯酸熔融接枝改性的聚乙烯木塑复合板的制备方法，其特征在于，步骤（3）中双螺杆挤出机一段温度为150-160℃，二段温度为170-180℃，三段温度为140-150℃，机头温度为140-150℃。
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|---|---|
| CN (1) | CN107602975A (zh) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114479382A (zh) * | 2022-03-04 | 2022-05-13 | 太原理工大学 | 一种用废旧涤纶织物制备新型功能型材的方法 |
| CN117584473A (zh) * | 2023-11-24 | 2024-02-23 | 尤特森新材料集团有限公司 | 一种耐高低温的阻燃复合板及其制备工艺 |
| CN117584473B (zh) * | 2023-11-24 | 2024-06-04 | 尤特森新材料集团有限公司 | 一种耐高低温的阻燃复合板及其制备工艺 |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101456933A (zh) * | 2009-01-04 | 2009-06-17 | 上海大学 | 一种木塑复合材料用界面相容剂及其制备方法 |
| CN102690397A (zh) * | 2012-06-08 | 2012-09-26 | 上海大学 | 纤维素类材料增强的复合材料用的相容剂及其制备方法 |
| CN104774374A (zh) * | 2015-04-25 | 2015-07-15 | 桂林理工大学 | 一种利用秸秆制备聚乙烯基木塑复合材料的方法 |
| CN105924793A (zh) * | 2016-07-07 | 2016-09-07 | 安徽国风木塑科技有限公司 | 一种改性秸秆/pp木塑复合板及其加工方法 |
| CN106046499A (zh) * | 2016-07-07 | 2016-10-26 | 安徽国风木塑科技有限公司 | 一种改性秸秆/pe木塑复合板及其加工方法 |
-
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Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101456933A (zh) * | 2009-01-04 | 2009-06-17 | 上海大学 | 一种木塑复合材料用界面相容剂及其制备方法 |
| CN102690397A (zh) * | 2012-06-08 | 2012-09-26 | 上海大学 | 纤维素类材料增强的复合材料用的相容剂及其制备方法 |
| CN104774374A (zh) * | 2015-04-25 | 2015-07-15 | 桂林理工大学 | 一种利用秸秆制备聚乙烯基木塑复合材料的方法 |
| CN105924793A (zh) * | 2016-07-07 | 2016-09-07 | 安徽国风木塑科技有限公司 | 一种改性秸秆/pp木塑复合板及其加工方法 |
| CN106046499A (zh) * | 2016-07-07 | 2016-10-26 | 安徽国风木塑科技有限公司 | 一种改性秸秆/pe木塑复合板及其加工方法 |
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| 孔萍等: "《塑料配混技术》", 31 August 2009, 中国轻工业出版社 * |
| 洪定一: "《塑料工业手册 聚烯烃》", 31 March 1999, 化学工业出版社 * |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114479382A (zh) * | 2022-03-04 | 2022-05-13 | 太原理工大学 | 一种用废旧涤纶织物制备新型功能型材的方法 |
| CN114479382B (zh) * | 2022-03-04 | 2023-11-21 | 太原理工大学 | 一种用废旧涤纶织物制备新型功能型材的方法 |
| CN117584473A (zh) * | 2023-11-24 | 2024-02-23 | 尤特森新材料集团有限公司 | 一种耐高低温的阻燃复合板及其制备工艺 |
| CN117584473B (zh) * | 2023-11-24 | 2024-06-04 | 尤特森新材料集团有限公司 | 一种耐高低温的阻燃复合板及其制备工艺 |
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