CN107778898A - 一种抗冲击填料的制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种抗冲击填料的制备方法，包括如下步骤：（1）清洗处理、（2）煅烧处理、（3）浸泡处理、（4）增压干燥处理。本发明制得的填料用于木塑复合材料的制备中，能有效的提升木塑复合材料的抗冲击特性，且整体生产成本较低，极具推广使用价值。

Description

一种抗冲击填料的制备方法
技术领域
本发明属于门窗型材加工制造技术领域，具体涉及一种抗冲击填料的制备方法。
背景技术
木塑复合材料是一种新兴的复合材料，是以木纤维或植物纤维为主要原料，填充、增强，经热压复合、熔融挤出等不同加工方式制成的改性热塑性材料，主要用于建材、家具、物流包装等行业。木塑复合材料融合了“木”和“塑”的双重优点，既能克服因木材强度低、变异性大及有机材料弹性模量低等造成的使用局限性，又能充分利用废弃的木材和塑料，节能减排，减少环境污染，提升材料的附加价值，是一种极具发展前途的新型材料。尤其是随着天然资源的日益减少和需求的增加，木塑复合材料的应用领域不断扩大，技术水平随之升级，市场前景十分广阔。虽然木塑复合材料已被广泛应用，但是随着社会的进步，要不断提高其性能，例如强度、韧性、耐热性、保温性、隔音性、抗静电性、耐紫外性等性能。
发明内容
本发明的目的是针对现有的问题，提供了一种抗冲击填料的制备方法，制得的填料成分可有效的提升木塑复合材料的抗冲击特性。
本发明是通过以下技术方案实现的：
一种抗冲击填料的制备方法，包括如下步骤：
（1）清洗处理：
将牡蛎壳粉放入到质量分数为8~10%的磷酸溶液中浸泡处理8~12min后取出，然后投入到质量分数为10~12%的氢氧化钠溶液中浸泡处理10~15min后取出，最后用清水冲洗一遍后备用；
（2）煅烧处理：
将步骤（1）处理后的牡蛎壳粉放入到煅烧炉内进行煅烧处理，期间加热保持煅烧炉内的温度为400~440℃，煅烧1~2h后取出备用；
（3）浸泡处理：
将步骤（2）处理后的牡蛎壳粉放入到表面处理液中进行浸泡处理，期间加热保持表面处理液的温度为75~80℃，不断搅拌处理1~1.5h后将牡蛎壳粉滤出备用；所述表面处理液中各成分及其对应重量份为：7~10份氧化铝、5~8份硅烷偶联剂、2~4份聚乙烯醇、3~5份丙烯酸、1~2份硬脂酸镁、0.5~1.5份乌洛托品、100~120份水；
（4）增压干燥处理：
将步骤（3）处理后的牡蛎壳粉放入到密闭罐内，将密闭罐内的压力增至1.5~1.8MPa，保压处理30~35min后取出，再将牡蛎壳粉放入到冷冻干燥仪内进干燥处理后取出即可。
进一步的，步骤（1）中所述的牡蛎壳粉的颗粒大小为100~120目。
进一步的，步骤（3）中所述的搅拌处理的转速为1000~1200转/分钟。
进一步的，步骤（3）中所述的氧化铝的颗粒大小为0.5~5μm。
进一步的，步骤（4）中所述的密闭罐内的温度为45~50℃。
本发明以牡蛎壳为主要原料成分进行加工制造，其具有价格低廉的特点，对其利用又能提升对于环境的保护。在制备时进行了清洗、煅烧处理，有效的疏通了牡蛎壳内的组织结构通道，提升了整体的比表面积和吸附性能，接着进行了浸泡处理，在表面处理液中有效成分的作用下，氧化铝颗粒成分很好的吸附固定于牡蛎壳粉体的表面上，形成了一外层裹覆结构，最后对其进行了增压干燥处理，去除了填料中的水分，并提升了氧化铝颗粒的固化特性，提高了填料的外壳硬度和强度，最终制得的填料用于木塑复合材料的制造中，当木塑复合材料受到较大冲击时，填料的外壳会吸收大量的冲击能量，起到了应力集中的作用，相对于内部的牡蛎壳粉核产生滑移破裂，进而减弱了冲击能的传递，增强了对木塑复合材料的保护。
本发明相比现有技术具有以下优点：
本发明制得的填料用于木塑复合材料的制备中，能有效的提升木塑复合材料的抗冲击特性，且整体生产成本较低，极具推广使用价值。
具体实施方式
实施例1
一种抗冲击填料的制备方法，包括如下步骤：
（1）清洗处理：
将牡蛎壳粉放入到质量分数为8%的磷酸溶液中浸泡处理8min后取出，然后投入到质量分数为10%的氢氧化钠溶液中浸泡处理10min后取出，最后用清水冲洗一遍后备用；
（2）煅烧处理：
将步骤（1）处理后的牡蛎壳粉放入到煅烧炉内进行煅烧处理，期间加热保持煅烧炉内的温度为400℃，煅烧1h后取出备用；
（3）浸泡处理：
将步骤（2）处理后的牡蛎壳粉放入到表面处理液中进行浸泡处理，期间加热保持表面处理液的温度为75℃，不断搅拌处理1h后将牡蛎壳粉滤出备用；所述表面处理液中各成分及其对应重量份为：7份氧化铝、5份硅烷偶联剂、2份聚乙烯醇、3份丙烯酸、1份硬脂酸镁、0.5份乌洛托品、100份水；
（4）增压干燥处理：
将步骤（3）处理后的牡蛎壳粉放入到密闭罐内，将密闭罐内的压力增至1.5MPa，保压处理30min后取出，再将牡蛎壳粉放入到冷冻干燥仪内进干燥处理后取出即可。
进一步的，步骤（1）中所述的牡蛎壳粉的颗粒大小为100~120目。
进一步的，步骤（3）中所述的搅拌处理的转速为1000转/分钟。
进一步的，步骤（3）中所述的氧化铝的颗粒大小为0.5~5μm。
进一步的，步骤（4）中所述的密闭罐内的温度为45℃。
实施例2
一种抗冲击填料的制备方法，包括如下步骤：
（1）清洗处理：
将牡蛎壳粉放入到质量分数为9%的磷酸溶液中浸泡处理10min后取出，然后投入到质量分数为11%的氢氧化钠溶液中浸泡处理13min后取出，最后用清水冲洗一遍后备用；
（2）煅烧处理：
将步骤（1）处理后的牡蛎壳粉放入到煅烧炉内进行煅烧处理，期间加热保持煅烧炉内的温度为420℃，煅烧1.5h后取出备用；
（3）浸泡处理：
将步骤（2）处理后的牡蛎壳粉放入到表面处理液中进行浸泡处理，期间加热保持表面处理液的温度为78℃，不断搅拌处理1.2h后将牡蛎壳粉滤出备用；所述表面处理液中各成分及其对应重量份为：8份氧化铝、7份硅烷偶联剂、3份聚乙烯醇、4份丙烯酸、1.5份硬脂酸镁、1份乌洛托品、110份水；
（4）增压干燥处理：
将步骤（3）处理后的牡蛎壳粉放入到密闭罐内，将密闭罐内的压力增至1.7MPa，保压处理33min后取出，再将牡蛎壳粉放入到冷冻干燥仪内进干燥处理后取出即可。
进一步的，步骤（1）中所述的牡蛎壳粉的颗粒大小为100~120目。
进一步的，步骤（3）中所述的搅拌处理的转速为1100转/分钟。
进一步的，步骤（3）中所述的氧化铝的颗粒大小为0.5~5μm。
进一步的，步骤（4）中所述的密闭罐内的温度为48℃。
实施例3
一种抗冲击填料的制备方法，包括如下步骤：
（1）清洗处理：
将牡蛎壳粉放入到质量分数为10%的磷酸溶液中浸泡处理12min后取出，然后投入到质量分数为12%的氢氧化钠溶液中浸泡处理15min后取出，最后用清水冲洗一遍后备用；
（2）煅烧处理：
将步骤（1）处理后的牡蛎壳粉放入到煅烧炉内进行煅烧处理，期间加热保持煅烧炉内的温度为440℃，煅烧2h后取出备用；
（3）浸泡处理：
将步骤（2）处理后的牡蛎壳粉放入到表面处理液中进行浸泡处理，期间加热保持表面处理液的温度为80℃，不断搅拌处理1.5h后将牡蛎壳粉滤出备用；所述表面处理液中各成分及其对应重量份为：10份氧化铝、8份硅烷偶联剂、4份聚乙烯醇、5份丙烯酸、2份硬脂酸镁、1.5份乌洛托品、120份水；
（4）增压干燥处理：
将步骤（3）处理后的牡蛎壳粉放入到密闭罐内，将密闭罐内的压力增至1.8MPa，保压处理35min后取出，再将牡蛎壳粉放入到冷冻干燥仪内进干燥处理后取出即可。
进一步的，步骤（1）中所述的牡蛎壳粉的颗粒大小为100~120目。
进一步的，步骤（3）中所述的搅拌处理的转速为1200转/分钟。
进一步的，步骤（3）中所述的氧化铝的颗粒大小为0.5~5μm。
进一步的，步骤（4）中所述的密闭罐内的温度为50℃。
对比实施例1
本对比实施例1与实施例2相比，省去步骤（4）增压干燥处理操作，除此外的方法步骤均相同。
对比实施例2
本对比实施例2与实施例2相比，省去步骤（3）浸泡处理和步骤（4）增压干燥处理操作，除此外的方法步骤均相同。
对照组
普通市售的牡蛎壳粉。
为了对比本发明效果，对上述实施例2、对比实施例1、对比实施例2、对照组对应制得的填料用于PVC木塑复合材料的制备中，制备时的添加重量百分比均为8%，最后对各组制得的PVC木塑复合材料进行性能测试，具体对比数据如下表1所示：
表1
冲击强度（KJ/m2）
实施例2 7.58
对比实施例1 7.05
对比实施例2 6.49
对照组 6.27
注：上表1中所述的冲击强度参照国际标准ISO179-1进行测试，测试时的环境温度为23±2℃，冲击试样的尺寸为：长80mm、宽10mm、厚4mm。
由上表1可以看出，本发明制得的填料能有效的提升木塑复合材料的抗冲击特性，具有很好的推广使用价值。

Claims (5)

1.一种抗冲击填料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
（1）清洗处理：
将牡蛎壳粉放入到质量分数为8~10%的磷酸溶液中浸泡处理8~12min后取出，然后投入到质量分数为10~12%的氢氧化钠溶液中浸泡处理10~15min后取出，最后用清水冲洗一遍后备用；
（2）煅烧处理：
将步骤（1）处理后的牡蛎壳粉放入到煅烧炉内进行煅烧处理，期间加热保持煅烧炉内的温度为400~440℃，煅烧1~2h后取出备用；
（3）浸泡处理：
将步骤（2）处理后的牡蛎壳粉放入到表面处理液中进行浸泡处理，期间加热保持表面处理液的温度为75~80℃，不断搅拌处理1~1.5h后将牡蛎壳粉滤出备用；所述表面处理液中各成分及其对应重量份为：7~10份氧化铝、5~8份硅烷偶联剂、2~4份聚乙烯醇、3~5份丙烯酸、1~2份硬脂酸镁、0.5~1.5份乌洛托品、100~120份水；
（4）增压干燥处理：
将步骤（3）处理后的牡蛎壳粉放入到密闭罐内，将密闭罐内的压力增至1.5~1.8MPa，保压处理30~35min后取出，再将牡蛎壳粉放入到冷冻干燥仪内进干燥处理后取出即可。
2.根据权利要求1所述的一种抗冲击填料的制备方法，其特征在于，步骤（1）中所述的牡蛎壳粉的颗粒大小为100~120目。
3.根据权利要求1所述的一种抗冲击填料的制备方法，其特征在于，步骤（3）中所述的搅拌处理的转速为1000~1200转/分钟。
4.根据权利要求1所述的一种抗冲击填料的制备方法，其特征在于，步骤（3）中所述的氧化铝的颗粒大小为0.5~5μm。
5.根据权利要求1所述的一种抗冲击填料的制备方法，其特征在于，步骤（4）中所述的密闭罐内的温度为45~50℃。
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Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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