CN108503995A - 一种抗静电pvc木塑复合材料的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种抗静电PVC木塑复合材料的制备方法,所述抗静电PVC木塑复合材料包括以下组份:硬质PVC树脂、植物纤维粉、马来酸二丁基锡、增塑剂、硅烷偶联剂、硬脂酸甘油酯、阻燃剂、导电炭黑、抗静电剂。本发明通过对植物纤维进行改性,进而改善与塑料的相容性,并向PVC木塑复合材料体系中添加抗静电剂以及导电炭黑,降低PVC木塑复合材料的表面电阻率,使PVC木塑复合材料在加工和使用过程中不易发生静电集聚,扩大了PVC木塑复合材料的应用领域。
Description
技术领域
本发明涉及木塑复合材料领域,尤其是一种抗静电PVC木塑复合材料的制备方法。
背景技术
木塑复合材料是一种综合性能突出、生态和经济效益显著的环境友好型材料,它兼具了木材和塑料的双重优点,近年来呈现高速发展的态势。PVC木塑复合材料是一种以热塑性PVC塑料和木质纤维材料为填充料,通过添加一些助剂,采用模压、挤出、注塑等方式加工而成的环保型复合材料。PVC木塑复合材料经过特殊的成型加工工艺,制得的产品不仅能减少木材的消耗,而且制备的材料还具有强度高、耐腐蚀、耐水、易成型等优点,可以广泛应用于室外铺板、凉亭、栏杆扶手等设施领域。但由于PVC塑料的电阻率较高,在加工和使用过程中往往容易产生静电积累,从而引发静电吸尘、电磁波干扰等现象,这些静电引起的危害限制了PVC木塑复合材料在实验室、手术室、电子元件制作车间、计算机机房以及数据处理中心等高附加值场合的运用。
另外,植物纤维具有亲水性,而PVC塑料具有疏水性,导致两者之间的相容性较差,两者之间的粘结力较差,因此解决PVC木塑复合材料的抗静电问题以及PVC塑料与植物纤维之间相容性的问题,将决定今后PVC应用和发展的命运,具有十分重要的经济效益、社会效益和理论研究价值。
发明内容
为了克服现有技术中PVC木塑复合材料所存在的上述缺陷,本发明提供一种抗静电PVC木塑复合材料的制备方法,通过对植物纤维进行改性进而改善与塑料的相容性,并向PVC木塑复合材料体系中添加抗静电剂以及导电炭黑,降低PVC木塑复合材料的表面电阻率,使PVC木塑复合材料不易产生静电集聚,扩大了PVC木塑复合材料的应用领域。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:一种抗静电PVC木塑复合材料的制备方法,所述抗静电PVC木塑复合材料按重量百分比包括以下组份:硬质PVC树脂100份、植物纤维粉5~20份、马来酸二丁基锡3~8份、增塑剂1~5份、硅烷偶联剂0.15~0.6份、硬脂酸甘油酯1~3份、阻燃剂2~5份、导电炭黑15~30份、抗静电剂1~3份;所述抗静电PVC木塑复合材料的制备方法如下:
A.对植物纤维粉进行改性,改性方法如下:将硅烷偶联剂用无水乙醇配成体积浓度为0.5%~3%的稀溶液,将稀溶液超声15~30min,使硅烷偶联剂分散均匀,用反应容器取一定量的上述稀溶液,然后将称量好的植物纤维粉加入到反应容器中,加入冰醋酸调节pH值至4~5,然后将反应容器放到磁力搅拌器中,并加入磁子进行磁力搅拌,控制反应温度为30~50℃,反应时间为1~4h;然后利用离心机对含有植物纤维粉的稀溶液进行离心分离,得到改性植物纤维粉,然后将改性植物纤维粉放到60℃的烘箱中,烘干、备用;
B.抗静电PVC木塑复合材料的制备:将上述称量好的硬质PVC树脂、导电炭黑、硬脂酸甘油酯、增塑剂、马来酸二丁基锡、阻燃剂、抗静电剂以及改性植物纤维粉依次加入双辊开炼机中进行混炼,控制混炼温度在100~110℃,混炼时间为5~10min,待混炼均匀后,将混合物放入双螺杆挤出机中进行挤出造粒。
上述的一种抗静电PVC木塑复合材料的制备方法,所述植物纤维粉为木粉、秸秆粉、稻壳粉或竹粉,所述植物纤维粉的目数为100~300目。
上述的一种抗静电PVC木塑复合材料的制备方法,所述硅烷偶联剂为KH550、KH560或KH570。
上述的一种抗静电PVC木塑复合材料的制备方法,所述增塑剂为邻苯二甲酸酯类或脂肪族二元酸酯类。
上述的一种抗静电PVC木塑复合材料的制备方法,所述阻燃剂为磷酸酯或氯化石蜡。
上述的一种抗静电PVC木塑复合材料的制备方法,所述抗静电剂为十八烷基二甲基羟乙基季铵硝酸盐。
本发明的有益效果是,本发明通过对植物纤维进行改性进而改善与塑料的相容性,并向PVC木塑复合材料体系中添加抗静电剂以及导电炭黑,降低PVC木塑复合材料的表面电阻率,使PVC木塑复合材料在加工和使用过程中不易发生静电集聚,扩大了PVC木塑复合材料的应用领域。
具体实施方式
为使本领域技术人员更好的理解本发明的技术方案,下面结合具体实施方式对本发明作详细说明。
【实施例1】
一种抗静电PVC木塑复合材料的制备方法,所述抗静电PVC木塑复合材料按重量百分比包括以下组份:硬质PVC树脂100份、植物纤维粉10份、马来酸二丁基锡3份、增塑剂1份、硅烷偶联剂0.15份、硬脂酸甘油酯2份、阻燃剂2份、导电炭黑15份、抗静电剂1份;所述抗静电PVC木塑复合材料的制备方法如下:
A.对植物纤维粉进行改性,改性方法如下:将硅烷偶联剂用无水乙醇配成体积浓度为0.5%的稀溶液,将稀溶液超声15min,使硅烷偶联剂分散均匀,用反应容器取一定量的上述稀溶液,然后将称量好的植物纤维粉加入到反应容器中,加入冰醋酸调节pH值至4,然后将反应容器放到磁力搅拌器中,并加入磁子进行磁力搅拌,控制反应温度为30℃,反应时间为2h;然后利用离心机对含有植物纤维粉的稀溶液进行离心分离,得到改性植物纤维粉,然后将改性植物纤维粉放到60℃的烘箱中,烘干、备用;
B.抗静电PVC木塑复合材料的制备:将上述称量好的硬质PVC树脂、导电炭黑、硬脂酸甘油酯、增塑剂、马来酸二丁基锡、阻燃剂、抗静电剂以及改性植物纤维粉依次加入双辊开炼机中进行混炼,控制混炼温度在100℃,混炼时间为8min,待混炼均匀后,将混合物放入双螺杆挤出机中进行挤出造粒。
进一步的,所述植物纤维粉为稻壳粉,所述植物纤维粉的目数为100目。
进一步的,所述硅烷偶联剂为KH550。
进一步的,所述增塑剂为邻苯二甲酸酯类。
进一步的,所述阻燃剂为磷酸酯。
进一步的,所述抗静电剂为十八烷基二甲基羟乙基季铵硝酸盐。
【实施例2】
一种抗静电PVC木塑复合材料的制备方法,所述抗静电PVC木塑复合材料按重量百分比包括以下组份:硬质PVC树脂100份、植物纤维粉20份、马来酸二丁基锡5份、增塑剂5份、硅烷偶联剂0.6份、硬脂酸甘油酯3份、阻燃剂5份、导电炭黑30份、抗静电剂3份;所述抗静电PVC木塑复合材料的制备方法如下:
A.对植物纤维粉进行改性,改性方法如下:将硅烷偶联剂用无水乙醇配成体积浓度为3%的稀溶液,将稀溶液超声30min,使硅烷偶联剂分散均匀,用反应容器取一定量的上述稀溶液,然后将称量好的植物纤维粉加入到反应容器中,加入冰醋酸调节pH值至5,然后将反应容器放到磁力搅拌器中,并加入磁子进行磁力搅拌,控制反应温度为50℃,反应时间为4h;然后利用离心机对含有植物纤维粉的稀溶液进行离心分离,得到改性植物纤维粉,然后将改性植物纤维粉放到60℃的烘箱中,烘干、备用;
B.抗静电PVC木塑复合材料的制备:将上述称量好的硬质PVC树脂、导电炭黑、硬脂酸甘油酯、增塑剂、马来酸二丁基锡、阻燃剂、抗静电剂以及改性植物纤维粉依次加入双辊开炼机中进行混炼,控制混炼温度在110℃,混炼时间为10min,待混炼均匀后,将混合物放入双螺杆挤出机中进行挤出造粒。
进一步的,所述植物纤维粉为竹粉,所述植物纤维粉的目数为300目。
进一步的,所述硅烷偶联剂为KH570。
进一步的,所述增塑剂为脂肪族二元酸酯类。
进一步的,所述阻燃剂为氯化石蜡。
进一步的,所述抗静电剂为十八烷基二甲基羟乙基季铵硝酸盐。
以上实施例仅为本发明的示例性实施例,不用于限制本发明,本发明的保护范围由权利要求书限定。本领域技术人员可以在本发明的实质和保护范围内,对本发明做出各种修改或等同替换,这种修改或等同替换也应视为落在本发明的保护范围内。
Claims (6)
1.一种抗静电PVC木塑复合材料的制备方法,其特征在于,所述抗静电PVC木塑复合材料按重量百分比包括以下组份:硬质PVC树脂100份、植物纤维粉5~20份、马来酸二丁基锡3~8份、增塑剂1~5份、硅烷偶联剂0.15~0.6份、硬脂酸甘油酯1~3份、阻燃剂2~5份、导电炭黑15~30份、抗静电剂1~3份;所述抗静电PVC木塑复合材料的制备方法如下:
A.对植物纤维粉进行改性,改性方法如下:将硅烷偶联剂用无水乙醇配成体积浓度为0.5%~3%的稀溶液,将稀溶液超声15~30min,使硅烷偶联剂分散均匀,用反应容器取一定量的上述稀溶液,然后将称量好的植物纤维粉加入到反应容器中,加入冰醋酸调节pH值至4~5,然后将反应容器放到磁力搅拌器中,并加入磁子进行磁力搅拌,控制反应温度为30~50℃,反应时间为1~4h;然后利用离心机对含有植物纤维粉的稀溶液进行离心分离,得到改性植物纤维粉,然后将改性植物纤维粉放到60℃的烘箱中,烘干、备用;
B.抗静电PVC木塑复合材料的制备:将上述称量好的硬质PVC树脂、导电炭黑、硬脂酸甘油酯、增塑剂、马来酸二丁基锡、阻燃剂、抗静电剂以及改性植物纤维粉依次加入双辊开炼机中进行混炼,控制混炼温度在100~110℃,混炼时间为5~10min,待混炼均匀后,将混合物放入双螺杆挤出机中进行挤出造粒。
2.根据权利要求1所述的一种抗静电PVC木塑复合材料的制备方法,其特征在于,所述植物纤维粉为木粉、秸秆粉、稻壳粉或竹粉,所述植物纤维粉的目数为100~300目。
3.根据权利要求1所述的一种抗静电PVC木塑复合材料的制备方法,其特征在于,所述硅烷偶联剂为KH550、KH560或KH570。
4.根据权利要求1所述的一种抗静电PVC木塑复合材料的制备方法,其特征在于,所述增塑剂为邻苯二甲酸酯类或脂肪族二元酸酯类。
5.根据权利要求1所述的一种抗静电PVC木塑复合材料的制备方法,其特征在于,所述阻燃剂为磷酸酯或氯化石蜡。
6.根据权利要求1所述的一种抗静电PVC木塑复合材料的制备方法,其特征在于,所述抗静电剂为十八烷基二甲基羟乙基季铵硝酸盐。
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