CN107641242B - 一种注塑材料 - Google Patents
一种注塑材料 Download PDFInfo
- Publication number
- CN107641242B CN107641242B CN201711103001.9A CN201711103001A CN107641242B CN 107641242 B CN107641242 B CN 107641242B CN 201711103001 A CN201711103001 A CN 201711103001A CN 107641242 B CN107641242 B CN 107641242B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- injection molding
- parts
- molding material
- wood flour
- wood
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Landscapes
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
- Processes Of Treating Macromolecular Substances (AREA)
- Injection Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)
Abstract
本发明涉及一种注塑材料，属于注塑材料领域。所述注塑材料包括如下重量份数的组分：高密度聚乙烯：90‑100份，木粉：20‑35份，大麻秆芯粉：10‑15份，腰果酚缩水甘油醚：2‑5份，荻草纤维：5‑8份，云母：2‑5份，活化剂：2‑5分，成核剂：2‑5份，其他助剂：10‑15份。本发明注塑材料通过在高密度聚乙烯的基础上，加入大麻秆芯提高强度和韧性，并加入云母和荻草纤维提高材料的刚性和强度；同时，本发明注塑材料使用的木粉为经过苄基化改性处理的木粉，能够使制得的注塑材料的尺寸稳定性、耐腐性、耐候性等都会相应增加。
Description
发明领域
本发明涉及一种注塑材料，属于注塑材料领域。
背景技术
传统的木质复合材料虽然在一定程度上克服了木质材料固有的缺点，但在刚度、强度，耐燃、防腐等方面的性能较差。纤维增强树脂是以纤维为增强材料的树脂基复合材料，具有比木材更高的刚度和强度，可以用作传统木质材料的增强体。FRP增强木质复合材料是使用高性能FRP复合材料为增强材料的木质复合材料，它综合了木材的环境性能好、成本低、强重比高和FRP的刚度好、强度高、阻燃、耐腐优点。FRP增强木质复合材料的发展，将大大拓宽木制材料的应用领域，可广泛应用于建筑、桥梁、汽车、航空、舰船、交通运输等领域。
现有技术中的纤维增强树脂，一种是玻璃纤维增强树脂，其生产工艺比较成熟，但因耐水解腐蚀性比较差，使玻璃纤维增强树脂的耐久性较差，尤其是在长期荷载环境下容易产生蠕变，增强作用失效；另一种是碳纤维或芳纶纤维增强树脂，其物理、化学性能较好，但价格太高，性价比低，使采用该纤维增强树脂增强的木质复合材料存在同样缺陷，对其推广应用造成限制。
发明内容
本发明针对现有技术存在的上述问题，提出了一种强度高、安全性能好的注塑材料。
本发明的目的通过如下技术方案来实现：一种注塑材料，该注塑材料包括如下重量份数的组分：高密度聚乙烯：90-100份，木粉：20-35份，大麻秆芯粉：10-15份，腰果酚缩水甘油醚：2-5份，荻草纤维：5-8份，云母：2-5份，活化剂：2-5分，成核剂：2-5份，其他助剂：10-15份。
本发明注塑材料通过在高密度聚乙烯的基础上，加入大麻秆芯提高强度和韧性，并加入云母提高材料的刚性和强度，同时，通过加入木粉，能够使制得的注塑材料的尺寸稳定性、耐腐性、耐候性等都会相应增加。
在本发明一种注塑材料中，还加入了大麻秆芯粉，大麻秆芯粉颗粒内部的微孔结构以及颗粒之间的孔隙可以看出，这些微细孔隙的大小与形状不一，但是孔隙的分布较广。正由于这些微孔结构与孔隙，使得大麻秆芯粉多孔的结构不仅在一定程度上降低了大麻秆芯的密度，而且这种结构使得大麻秆芯富含氧气量较多，使厌氧菌无法生存，因而其抗霉抑菌作用更加突出。另外，这种结构也使得其透气性能、吸湿排汗、导热性能等格外出色。同时，在本发明注塑材料中加入大麻秆芯粉，其分散在高密度聚乙烯熔体中时，由于高密度聚乙烯呈连续相，因此得到的注塑材料具有较好的流动性，从而具有优良的塑性。
作为优选，本发明大麻秆芯粉的粒径为100-120目。
在本发明注塑材料中，对大麻秆芯粉的量进行了限定，随着大麻秆芯粉含量的增加，大麻秆芯粉的刚性链缠结了高密度聚乙烯的柔性链，使得高密度聚乙烯熔体的连续相被破坏，因此当材料中大麻秆芯粉含量过多时，注塑材料中填料-填料间的作用力增大，大大麻秆芯粉的非塑性逐渐掩盖了高密度聚乙烯的热塑性，使得体系的流动性急剧下降。
在上述一种注塑材料中，腰果酚甘油醚作为相容剂加入。腰果酚甘油醚呈现粘稠状态，在高温时流动性较好，在热压加工条件下，容易在木粉表面铺展和渗透，能部分渗透到木质细胞腔中，起到类似“铆钉”连结效果，腰果酚甘油醚和木粉的粘结强度提高，同时环氧基团与木粉纤维素羟基发生化学反应或氢键结合，使腰果酚甘油醚“抓紧”木粉纤维，树脂流动性越好，树脂越容易渗入木质细胞腔中，二者结合更牢；另一方面，腰果酚甘油醚侧链的双键在合成过程中少量残余过氧化物作用下，与高密度聚乙烯发生自由基反应，强化了高密度聚乙烯与木粉间的相容性。
在本发明一种注塑材料中，通过加入荻草纤维，能够增强制得的目睹复合材料的弯曲性能和强度。由于荻草纤维中的羟基与高密度聚乙烯中的官能团相互反应，能够使得木塑复合材料的界面相容性更佳，同时，由于荻草纤维本身不仅具有原木特有的木质感，还具有优良机械性能、尺寸稳定性、耐水性、耐磨性和耐化学腐蚀性，因此，本发明通过在木塑复合材料中加入荻草纤维，能够使制得木塑材料强度高、抗弯性能好。
在本发明一种注塑材料中，所述木粉粒径为60-80目。不同粒径的木粉具有不同的表面粗糙度和长径比，木粉的粒径越大，其表面粗糙度也就越大，而木粉的表面粗糙度对注塑材料有影响，表面粗糙度大意味着可以在界面形成较深的界面扩散和机械互锁，则能够形成良好浸渍而有利于形成啮合的表面粗糙形态，导致注塑材料的总体强度下降。但木粉的粒径越大，则长径比越大，在注塑材料中的支撑作用也就越明显。为了综合上述的优点，本发明选用上述粒径的木粉。
在本发明一种注塑材料中，所述木粉为经过苄基化改性处理的木粉，所述处理具体包括如下步骤：将木粉与甲苯放入反应釜中，并滴加NaOH溶液，浸泡搅拌后，加入氯化苄，加热搅拌并冷却，得上清液，抽滤烘干后得到苄基化改性木粉。其中，氯化苄的质量为木粉质量的20-25％。本发明通过对木粉进行改性处理，用氯化苄作为醚化试剂和木粉进行反应，使苄基基团取代木粉各成分羟基上的氢，生成相应的苄基醚化木粉。同时，木粉经过醚化处理后，羟基数量小，分子间和分子内的氢键缔合作用被削弱，纤维素的结晶结构被破坏。另一方面，由于羟基数量的减少，导致木粉的吸水性下降，制得的注塑材料的尺寸稳定性、耐腐性、耐候性等都会相应增加。
作为优选，木粉与甲苯的质量比为(1-1.2):1，木粉与NaOH溶液的质量比为(1-1.1)：1。
在本发明注塑材料中，所述其他助剂包括发泡剂、润滑剂和偶联剂。其中，发泡剂为AC发泡剂，通过加入发泡剂，经加热分解产生气体，融入到复合材料中，以微孔气泡的形式存在，能减轻复合材料的质量，使得复合材料的应用更加广泛；偶联剂为马来酸酐接枝聚乙烯或马来酸酐接枝聚丙烯中的一种或两种。
在本发明注塑材料中，所述活化剂为氧化锌，能够促使AC发泡剂在较低的温度下分解；成核剂为纳米碳酸钙，随着成核剂含量的增加，成核剂不断地分散到复合材料中，形成致密均匀的热点，发泡的均匀性提高；同时纳米粒子会使得复合材料中基体晶粒细化，不但有助于发泡，而且提高性能，最后达到缩短成型周期，两种原因使得复合材料的力学性能提高。但成核剂的含量过多，成核剂分散效果不好，出现团聚现象，使得泡孔出现合并、破裂等现象，应力集中加剧，因此本发明对其他助剂的含量都进行了限定。
本发明的另一个目的在于提供一种上述注塑材料的制备方法，所述制备方法包括如下步骤：
预处理：将木粉进行预处理；
机械混合：将经过预处理处理的木粉、高密度聚乙烯、大麻秆芯粉、腰果酚缩水甘油醚、云母、活化剂、成核剂、其他助剂加入到高速混合机中，高速混合，待混合均匀后出料；
挤出造粒：将混合均匀的物料加入到双螺杆挤出机中，挤出造粒；
注塑成型：将挤出造粒得到的粒子加入到注塑成型机中，注塑成型得注塑材料。
在上述一种注塑材料的制备方法中，所述双螺杆挤出机从加料头到机口的温度为120-125℃，150-152℃，155-157℃，160-162℃，165-167℃，170-172℃，170-172℃，160-162℃，双螺杆挤出机的转速为70-75r/min。
在上述一种注塑材料的制备方法中，所述注塑温度为180-190℃，注塑压力为60-65MPa。
与现有技术相比，本发明具有如下优点：
1、本发明注塑材料通过在高密度聚乙烯的基础上，加入大麻秆芯提高强度和韧性，并加入云母和荻草纤维提高材料的刚性和强度；
2、本发明注塑材料使用的木粉为经过苄基化改性处理的木粉，能够使制得的注塑材料的尺寸稳定性、耐腐性、耐候性等都会相应增加。
3、本发明注塑材料通过采用配伍合理的组分并通过特定的制备方法，同时加入各种助剂，能够使得到的注塑材料强度高切安全性能好。
具体实施方式
以下是本发明的具体实施例，对本发明的技术方案作进一步的描述，但本发明并不限于这些实施例。
表1：实施例1-5注塑材料各组分的份数
实施例1
预处理：将木粉与甲苯放入反应釜中，并滴加NaOH溶液，浸泡搅拌后，加入氯化苄，加热搅拌并冷却，得上清液，抽滤烘干后得到苄基化改性木粉，其中，氯化苄的质量为木粉质量的20％，木粉与甲苯的质量比为1:1，木粉与NaOH溶液的质量比为1：1；
机械混合：按照表1实施例1中的组分将经过预处理处理的木粉、高密度聚乙烯、大麻秆芯粉、腰果酚缩水甘油醚、荻草纤维、云母、活化剂、成核剂、其他助剂加入到高速混合机中，高速混合，待混合均匀后出料；
挤出造粒：将混合均匀的物料加入到双螺杆挤出机中，挤出造粒，其中，双螺杆挤出机从加料头到机口的温度为120℃，150℃，155℃，160℃，165℃，170℃，170℃，160℃，双螺杆挤出机的转速为70r/min；
注塑成型：将挤出造粒得到的粒子加入到注塑成型机中，注塑成型得注塑材料，其中，注塑温度为180℃，注塑压力为60MPa。
实施例2
机械混合：按照表1实施例2中的组分将未经过预处理处理的木粉、高密度聚乙烯、大麻秆芯粉、腰果酚缩水甘油醚、荻草纤维、云母、活化剂、成核剂、其他助剂加入到高速混合机中，高速混合，待混合均匀后出料；
挤出造粒：将混合均匀的物料加入到双螺杆挤出机中，挤出造粒，其中，双螺杆挤出机从加料头到机口的温度为121℃，150℃，155℃，161℃，165℃，171℃，170℃，160℃，双螺杆挤出机的转速为71r/min；
注塑成型：将挤出造粒得到的粒子加入到注塑成型机中，注塑成型得注塑材料，其中，注塑温度为182℃，注塑压力为61MPa。
实施例3
预处理：将木粉与甲苯放入反应釜中，并滴加NaOH溶液，浸泡搅拌后，加入氯化苄，加热搅拌并冷却，得上清液，抽滤烘干后得到苄基化改性木粉，其中，氯化苄的质量为木粉质量的23％，木粉与甲苯的质量比为1.1:1，木粉与NaOH溶液的质量比为1.05：1；
机械混合：按照表1实施例3中的组分将经过预处理处理的木粉、高密度聚乙烯、大麻秆芯粉、腰果酚缩水甘油醚、荻草纤维、云母、活化剂、成核剂、其他助剂加入到高速混合机中，高速混合，待混合均匀后出料；
挤出造粒：将混合均匀的物料加入到双螺杆挤出机中，挤出造粒，其中，双螺杆挤出机从加料头到机口的温度为123℃，151℃，156℃，161℃，166℃，171℃，171℃，161℃，双螺杆挤出机的转速为73r/min；
注塑成型：将挤出造粒得到的粒子加入到注塑成型机中，注塑成型得注塑材料，其中，注塑温度为185℃，注塑压力为63MPa。
实施例4
预处理：将木粉与甲苯放入反应釜中，并滴加NaOH溶液，浸泡搅拌后，加入氯化苄，加热搅拌并冷却，得上清液，抽滤烘干后得到苄基化改性木粉，其中，氯化苄的质量为木粉质量的24％，木粉与甲苯的质量比为1.1:1，木粉与NaOH溶液的质量比为1.1：1；
机械混合：按照表1实施例4中的组分将经过预处理处理的木粉、高密度聚乙烯、大麻秆芯粉、腰果酚缩水甘油醚、荻草纤维、云母、活化剂、成核剂、其他助剂加入到高速混合机中，高速混合，待混合均匀后出料；
挤出造粒：将混合均匀的物料加入到双螺杆挤出机中，挤出造粒，其中，双螺杆挤出机从加料头到机口的温度为124℃，151℃，156℃，162℃，167℃，172℃，172℃，161℃，双螺杆挤出机的转速为74r/min；
注塑成型：将挤出造粒得到的粒子加入到注塑成型机中，注塑成型得注塑材料，其中，注塑温度为188℃，注塑压力为64MPa。
实施例5
预处理：将木粉与甲苯放入反应釜中，并滴加NaOH溶液，浸泡搅拌后，加入氯化苄，加热搅拌并冷却，得上清液，抽滤烘干后得到苄基化改性木粉，其中，氯化苄的质量为木粉质量的25％，木粉与甲苯的质量比为1.2:1，木粉与NaOH溶液的质量比为1.1：1；
机械混合：按照表1实施例5中的组分将经过预处理处理的木粉、高密度聚乙烯、大麻秆芯粉、腰果酚缩水甘油醚、荻草纤维、云母、活化剂、成核剂、其他助剂加入到高速混合机中，高速混合，待混合均匀后出料；
挤出造粒：将混合均匀的物料加入到双螺杆挤出机中，挤出造粒，其中，双螺杆挤出机从加料头到机口的温度为125℃，152℃，157℃，162℃，167℃，172℃，172℃，162℃，双螺杆挤出机的转速为75r/min；
注塑成型：将挤出造粒得到的粒子加入到注塑成型机中，注塑成型得注塑材料，其中，注塑温度为190℃，注塑压力为65MPa。
对比例1
与实施例1的区别仅在于，该对比例采用市售注塑材料，其他与实施例1相同，此处不再赘述。
对比例2
与实施例1的区别仅在于，该对比例注塑材料中不含有大麻秆芯粉，其他与实施例1相同，此处不再赘述。
对比例3
与实施例1的区别仅在于，该对比例注塑材料中不含有腰果酚缩水甘油醚，其他与实施例1相同，此处不再赘述。
对比例4
与实施例1的区别仅在于，该对比例注塑材料中不含有荻草纤维，其他与实施例1相同，此处不再赘述。
将上述实施例1-5及对比例1-4中的注塑材料进行性能检测，检测结果如表2所示。
综上，本发明注塑材料通过在高密度聚乙烯的基础上，加入大麻秆芯提高强度和韧性，并加入云母和荻草纤维提高材料的刚性和强度；同时，本发明注塑材料使用的木粉为经过苄基化改性处理的木粉，能够使制得的注塑材料的尺寸稳定性、耐腐性、耐候性等都会相应增加。
本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。
尽管对本发明已作出了详细的说明并引证了一些具体实施例，但是对本领域熟练技术人员来说，只要不离开本发明的精神和范围可作各种变化或修正是显然的。
Claims (4)
1.一种注塑材料，其特征在于，所述注塑材料包括如下重量份数的组分：高密度聚乙烯：90-100份，木粉：20-35份，大麻秆芯粉：10-15份，腰果酚缩水甘油醚：2-5份，荻草纤维：5-8份，云母：2-5份，活化剂：2-5份，成核剂：2-5份，其他助剂：10-15份；
木粉为经过苄基化改性处理的木粉；
所述苄基化改性处理具体包括如下步骤：将木粉与甲苯放入反应釜中，并滴加NaOH溶液，浸泡搅拌后，加入氯化苄，加热搅拌并冷却，得上清液，抽滤烘干后得到苄基化改性木粉；
所述其他助剂包括发泡剂、润滑剂和偶联剂；
所述发泡剂为AC发泡剂，所述偶联剂为马来酸酐接枝聚乙烯或马来酸酐接枝聚丙烯中的一种或两种；
所述活化剂为氧化锌，所述成核剂为纳米碳酸钙。
2.根据权利要求1所述的一种注塑材料，其特征在于，所述木粉粒径为60-80目。
3.根据权利要求1所述的一种注塑材料，其特征在于，所述氯化苄与木粉质量比为(0.2-0.25):1。
4.一种如权利要求1所述的注塑材料的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括如下步骤：
预处理：将木粉进行预处理；
机械混合：将经过预处理处理的木粉、高密度聚乙烯、大麻秆芯粉、腰果酚缩水甘油醚、云母、活化剂、成核剂、其他助剂加入到高速混合机中，高速混合，待混合均匀后出料；
挤出造粒：将混合均匀的物料加入到双螺杆挤出机中，挤出造粒；
注塑成型：将挤出造粒得到的粒子加入到注塑成型机中，注塑成型得注塑材料。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201711103001.9A CN107641242B (zh) | 2017-11-10 | 2017-11-10 | 一种注塑材料 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201711103001.9A CN107641242B (zh) | 2017-11-10 | 2017-11-10 | 一种注塑材料 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN107641242A CN107641242A (zh) | 2018-01-30 |
| CN107641242B true CN107641242B (zh) | 2021-04-02 |
Family
ID=61125759
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201711103001.9A Active CN107641242B (zh) | 2017-11-10 | 2017-11-10 | 一种注塑材料 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN107641242B (zh) |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108384057A (zh) * | 2018-02-25 | 2018-08-10 | 李嘉顺 | 一种氢氧化镁阻燃剂、阻燃性组合物及其电缆 |
| CN108586872A (zh) * | 2018-05-07 | 2018-09-28 | 壹见传媒有限公司 | 一种高强度车顶灯 |
| CN108641159A (zh) * | 2018-05-07 | 2018-10-12 | 壹见传媒有限公司 | 一种耐高温车顶灯 |
| CN109054156A (zh) * | 2018-07-19 | 2018-12-21 | 佛山市高明区爪和新材料科技有限公司 | 一种高耐热高强度塑料母料的制备方法 |
| CN110483695B (zh) * | 2019-08-28 | 2022-03-11 | 福建师范大学泉港石化研究院 | 一种反应挤出合成腰果酚接枝高密度聚乙烯及其在竹塑复合材料中的应用 |
| CN111378294A (zh) * | 2020-05-12 | 2020-07-07 | 绍兴佳卓新材料科技有限公司 | 一种新型的注塑材料及制作方法 |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20070259167A1 (en) * | 2006-05-05 | 2007-11-08 | Rizvi Ghaus M | Wood/plastic composites with glass fiber reinforcement |
| CN104356673B (zh) * | 2014-11-11 | 2016-06-29 | 南京工业职业技术学院 | 一种高强微孔塑木复合材料板材及其制备方法 |
| CN106633385A (zh) * | 2016-11-08 | 2017-05-10 | 东北林业大学 | 一种微孔发泡木塑复合材料及其制备方法 |
-
2017
- 2017-11-10 CN CN201711103001.9A patent/CN107641242B/zh active Active
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| "腰果酚缩水甘油醚共聚物的合成及其对木塑复合材料结构和性能的影响";岑兰;《中国博士学位论文全文数据库 工程科技I辑》;20141215;第68-69页 * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN107641242A (zh) | 2018-01-30 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN107641242B (zh) | 一种注塑材料 | |
| Ashori et al. | Performance properties of microcrystalline cellulose as a reinforcing agent in wood plastic composites | |
| CN103254653B (zh) | 玄武岩纤维增强木塑复合材料及其制备方法 | |
| CN102352116B (zh) | 一种木塑复合材料及其制备方法 | |
| CN102304291B (zh) | 一种竹塑复合材料及其制备方法 | |
| CN104945854B (zh) | 短切碳纤维层间增强纤维复合材料的制备方法 | |
| CN102796389A (zh) | 一种木塑复合材料 | |
| CN101121813A (zh) | 一种全降解天然纤维/聚乳酸复合材料及其制备方法 | |
| CN104910517A (zh) | 一种双峰分布的玻纤增强聚丙烯复合材料及其制备方法 | |
| WO2009139508A1 (en) | Composites of kenaf micro fiber with polypropylene or polylactic acid | |
| CN105566937A (zh) | 一种玻璃纤维增强木塑复合材料及其制备方法 | |
| CN106633385A (zh) | 一种微孔发泡木塑复合材料及其制备方法 | |
| CN109337192A (zh) | 一种聚丙烯复合材料及其制备方法 | |
| CN106147263A (zh) | 一种阻燃木塑复合材料 | |
| CN1962970A (zh) | 一种连续长纤维frp | |
| CN108948696B (zh) | 一种浸渍增强的3d打印复合材料及其制造方法 | |
| CN103481567B (zh) | 一种生物质多聚物杂化叠层复合材料及制备方法 | |
| CN108610651B (zh) | 一种巴旦木/聚烯烃阻燃复合材料及其制备方法 | |
| CN104945823A (zh) | 一种微发泡多相纤维增强聚丙烯复合材料及其制备方法 | |
| CN104530739A (zh) | 一种热致性高分子液晶增强增韧聚烯烃基木塑复合材料及其制备方法 | |
| CN107236204A (zh) | 一种pvc木塑复合装饰板的制备工艺 | |
| Song et al. | Bamboo–Alginate Composite as a Sustainable Structural Material | |
| CN104163983A (zh) | 一种苎麻纤维增强聚丙烯复合材料及其制备工艺 | |
| CN112060714A (zh) | 一种竹木纤维复合板材及其制备方法 | |
| CN111087697A (zh) | 一种良胶粘性长玻纤增强聚丙烯复合材料及其制备方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |