CN109721878A - 一种木粉改性再生聚氯乙烯组合物及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种木粉改性再生聚氯乙烯组合物及其制备方法，其由以下组分按重量份制备而成：再生聚氯乙烯100份、亚乙基双硬脂酰胺1‑2份、木粉25‑55份、聚亚甲基聚苯基异氰酸酯2‑3份、抗氧剂0.3‑0.8份，经分步混合、热压成型而制得，本发明制备的木粉改性再生聚氯乙烯组合物具有较高的拉伸强度、断裂伸长率、弯曲强度、冲击强度，其力学性能优良。

Description

一种木粉改性再生聚氯乙烯组合物及其制备方法

技术领域

本发明属于改性再生聚氯乙烯技术领域，尤其涉及一种木粉改性再生聚氯乙烯组合物及其制备方法。

背景技术

木粉改性再生聚氯乙烯组合物，不仅可以充分利用再生聚氯乙烯，还可以其降低成本。改性塑料行业应用木粉，是一种变废为宝的举措，可以给农民增收。

然而，通过热压成型，会存在如下问题：1、木粉与再生聚氯乙烯相容性差，最终产品力学性能差；2、再生聚氯乙烯与木粉由于堆积密度差异较大，很难混合均匀；另外木粉在混合时，由于混料机混合时剪切力较强，木粉易被烧焦；3、木粉与再生聚氯乙烯都是极性的，木粉表面具有能使再生聚氯乙烯降解的酸，而再生聚氯乙烯能产生使木粉降解的盐酸。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术缺陷而提供一种木粉改性再生聚氯乙烯组合物的制备方法。

本发明的技术方案如下：

一种木粉改性再生聚氯乙烯组合物，其由以下组分按重量份制备而成：

再生聚氯乙烯 100份

亚乙基双硬脂酰胺 1-2份

木粉 25-55份

聚亚甲基聚苯基异氰酸酯 2-3份

抗氧剂 0.3-0.8份。

进一步方案，所述亚乙基双硬脂酰胺的胺值低于2mgKOH/g，酸值低于6mgKOH/g。

所述木粉的粒径为120-150目，木粉含水率小于2wt％。

所述再生聚氯乙烯的含水率小于4wt％。

所述抗氧剂选自三(2,4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯(抗氧剂168)、四(β-(3,5-二叔丁基-2-羟基苯基)丙酸)季戊四醇酯(抗氧剂1010)和硫代二丙酸双十八醇酯(抗氧剂DSTDP)中的至少一种。

本发明的另一个发明目的是提供上述一种木粉改性再生聚氯乙烯组合物的制备方法，其步骤如下：

(1)将再生聚氯乙烯100份和亚乙基双硬脂酰胺1-2份，加入混料机中以600-800转/min混合2-5分钟；

(2)加入木粉25-55份后以300-400转/min继续混合2-5分钟；

(3)最后加入聚亚甲基聚苯基异氰酸酯2-3份和抗氧剂0.3-0.8份，继续混合1-2min后得混合物；

(4)将混合物置于热压成型模具中先预压，然后热压成型，得聚氯乙烯组合物。

进一步方案，所述预压的压力2-3MPa、时间10-30s；所述热压成型的温度160-200℃、压力20-100MPa、时间5-30分钟。

本发明的有益效果在于：

本发明选用胺值低于2mgKOH/g，酸值低于6mgKOH/g的亚乙基双硬脂酰胺做为润滑剂和粘结剂使用，使其与再生聚氯乙烯进行混合，不仅能提高材料加工过程中的润滑性能和粘附木粉的作用，还能在加工过程中抑制再生聚氯乙烯产生盐酸及抑制木粉表面的酸腐蚀再生聚氯乙烯。这是其它润滑剂不具备的特性。

本发明选择粒径为120-150目的木粉来改性再生聚氯乙烯，使组合物性能达到最优，其粒径太大或太小，都会因易团聚或其他原因导致组合物性能较差。

本发明选择含水率＜4wt％的再生聚氯乙烯作为原料，如果其含水率高，在挤出过程中容易造成聚丙烯降解、聚丙烯组合物在拉条过程中容易出现断条现象；

本发明加入聚亚甲基聚苯基异氰酸酯起到增加再生聚氯乙烯与木粉相容性的作用。

本发明采用分批混合，先将再生聚氯乙烯和亚乙基双硬脂酰胺进行混合，并选择合适的混合时间与混合速度，目的是使亚乙基双硬脂酰胺在混合时被剪切力磨擦过热而熔化，然后均匀的附着在再生聚氯乙烯表面。然后再加入木粉以300-400转/min继续混合2-5分钟，使熔化后的亚乙基双硬脂酰胺可以将木粉粘附在再生聚氯乙烯粒子表面。因为连接再生聚氯乙烯和木粉的“粘结剂”正是亚乙基双硬脂酰胺，所以此时的混合速度不能过快，不然会导致部分木粉被“烧焦”。最后加入聚亚甲基聚苯基异氰酸酯和抗氧剂继续混合得混合料，这种混合均匀的物料可在较长时间内储存，如果是用液体粘结剂来替代亚乙基双硬脂酰胺来用作粘结剂，则必须在短时间内立即使用，不能储存。

本发明选择热压成型，其目的是增加组合物的塑性，蒸发板坯中的水分。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。

亚乙基双硬脂酰胺的胺值低于2mgKOH/g，酸值低于6mgKOH/g。

木粉的粒径为120-150目，含水率2wt％。

再生聚氯乙烯含水率＜4wt％。

实施例1

(1)称取100重量份再生聚氯乙烯和1重量份亚乙基双硬脂酰胺，加入混料机中，以600转/min混合2分钟；

(2)加入25重量份150目木粉，以300转/min再混合2分钟；

(3)继续加入2重量聚亚甲基聚苯基异氰酸酯、0.1重量份抗氧剂1010、0.2重量份抗氧剂168，高混2min，取出备用；

(4)置于热压成型模具中预压，压力2MPa，时间10s；热压成型，温度160℃，压力20MPa,时间5分钟，制得本发明所述的木粉改性再生聚氯乙烯组合物，注塑打样，进行力学性能测试，结果见表1。

实施例2

(1)称取100重量份再生聚氯乙烯、2重量份亚乙基双硬脂酰胺，加入混料机中，800转/min，混合5分钟；

(2)称取40重量份120目木粉，加入到步骤(1)所述的混料机中，400转/min，混合5min；

(3)继续加入2.5重量聚亚甲基聚苯基异氰酸酯、0.1重量份抗氧剂1010、0.2重量份抗氧剂168，0.3重量份抗氧剂DSTDP高混1min，取出备用。

(4)置于热压成型模具中预压，压力3MPa，时间30s；热压成型，温度200℃，压力100MPa,时间30分钟，制得本发明所述的木粉改性再生聚氯乙烯组合物，注塑打样，进行力学性能测试，结果见表1。

实施例3

(1)称取100重量份再生聚氯乙烯和1重量份亚乙基双硬脂酰胺加入混料机中，以700转/min，混合5分钟；

(2)称取55重量份130目木粉，加入到步骤(1)所述的混料机中，以400转/min继续混合5分钟；

(3)继续加入3重量聚亚甲基聚苯基异氰酸酯、0.2重量份抗氧剂1010、0.3重量份抗氧剂168，0.3重量份抗氧剂DSTDP高混2min，取出备用。

(4)置于热压成型模具中预压，压力2.5MPa，时间25s；热压成型，温度180℃，压力50MPa,时间10分钟，制得本发明所述的木粉改性再生聚氯乙烯组合物，注塑打样，进行力学性能测试，结果见表1。

对比例

(1)称取100重量份再生聚氯乙烯、25重量份木粉、5重量份润滑剂石蜡，0.2重量份抗氧剂1010、0.3重量份抗氧剂168，加入混料机中，高混2min；

(2)置于模具中预压，压力2MPa，时间10s；热压成型，温度160℃，压力20MPa,时间5分钟，制得木粉改性再生聚氯乙烯组合物，注塑打样，进行力学性能测试，结果见表1。

表1

从表1中实施例1-3力学性能测试结果可以看出，本发明制备的木粉改性再生聚氯乙烯组合物具有较高的拉伸强度、断裂伸长率、弯曲强度、冲击强度，其力学性能优良。

上述对实施例的描述是为了便于该技术领域的普通技术人员能够理解和应用本发明。熟悉本领域技术的人员显然可以容易地对这些实施例做出各种修改，并把在此说明的一般原理应用到其他实施例中而不必经过创造性的劳动。因此，本发明不限于这里的实施例，本领域技术人员根据本发明的揭示，不脱离本发明范畴所做出的改进和修改都应该在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种木粉改性再生聚氯乙烯组合物，其特征在于：其由以下组分按重量份制备而成：

再生聚氯乙烯 100 份，

亚乙基双硬脂酰胺 1-2份，

木粉 25-55份，

聚亚甲基聚苯基异氰酸酯 2-3 份，

抗氧剂 0.3-0.8 份。

2.根据权利要求1所述的一种木粉改性再生聚氯乙烯组合物，其特征在于：所述亚乙基双硬脂酰胺的胺值低于2mgKOH/g，酸值低于6mgKOH/g。

3.根据权利要求1所述的一种木粉改性再生聚氯乙烯组合物，其特征在于：所述木粉的粒径为120-150目，木粉含水率小于2wt%。

4.根据权利要求1所述的一种木粉改性再生聚氯乙烯组合物，其特征在于：所述再生聚氯乙烯的含水率小于4wt%。

5.根据权利要求1所述的一种木粉改性再生聚氯乙烯组合物，其特征在于：所述抗氧剂选自三（2,4- 二叔丁基苯基）亚磷酸酯、四（β-(3,5- 二叔丁基-2- 羟基苯基) 丙酸）季戊四醇酯和硫代二丙酸双十八醇酯中的至少一种。

6.一种权利要求1所述的木粉改性再生聚氯乙烯组合物的制备方法，其特征在于：步骤如下：

（1）将再生聚氯乙烯100份和亚乙基双硬脂酰胺1-2 份，加入混料机中以600-800转/min混合2-5分钟 ；

（2）加入木粉25-55份后以300-400转/min继续混合2-5分钟；

（3）最后加入聚亚甲基聚苯基异氰酸酯2-3 份和抗氧剂0.3-0.8份，继续混合1-2min后得混合物；

（4）将混合物置于热压成型模具中先预压，然后热压成型，得聚氯乙烯组合物。

7.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于：所述预压的压力2-3MPa、时间10-30s。

8.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于：所述热压成型的温度160-200℃、压力20-100MPa、时间5-30分钟。