CN110283470B - 耐磨、耐溶剂性优良的塑木复合材料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于复合材料技术领域,具体涉及一种耐磨、耐溶剂性优良的塑木复合材料及制备方法。本发明的复合材料,主要是由以下原料制备而获得的:E‑12环氧树脂、2,3,5,6‑四氟对苯二甲酸、改性木粉、聚乙烯树脂、聚偏氟乙烯树脂、氮化硼粉末。本发明采用了经过特定的方法制备的改性木粉为原料,使其在木塑成型过程中发生粘结成膜,增强木粉与树脂之间的粘结力,起到增强耐磨和耐溶剂的作用;采用的E‑12环氧树脂、2,3,5,6‑四氟对苯二甲酸在塑木高温加工过程中下发生固化,在塑木复合材料体系内均匀固化形成具有优良的耐溶剂性和耐磨作用的固化型环氧树脂膜层。
Description
技术领域
本发明属于复合材料技术领域,具体涉及一种耐磨、耐溶剂性优良的塑木复合材料,还涉及上述的复合材料的制备方法。
背景技术
目前常用塑木复合材料基本都是由普通木粉、聚乙烯、普通碳酸钙填料经过挤出加工而成,而普通木粉、聚乙烯及碳酸钙硬度及强度都较低,属于典型的热塑性材料的范畴,单独的聚乙烯塑料不仅质软,耐磨性差,而且容易溶胀在常规溶剂中,耐溶剂性较差,常规塑木内部及表面润滑性及耐溶剂性也较差,无法应用于对耐磨和耐溶剂性要求较高的区域,如化学实验台面、通风橱、试剂柜子等领域。
CN109467914A披露了一种耐磨型塑木复合材料,其特征在于,其制备原料包括如下重量份的组分:羟基封端的聚酯多元醇12-28重量份;甲苯二异氰酸酯8-20重量份;改性木粉22-45重量份;高密度聚乙烯19-22重量份;二硫化钼6-14重量份;石英砂粉15-35重量份;相容剂2-5重量份;偶联剂0.5-2重量份;润滑剂0.5-2重量份。其改性木粉为有机硅粘合剂改性的木粉,具体改性方法包括:按照0.2:1的质量比,取有机硅粘合剂和木粉混匀,溶于正庚烷溶液中于80℃进行混合反应,减压脱除溶剂并烘干,即得所需改性木粉。
以上专利申请所提供一种耐磨型塑木复合材料,以解决现有技术中塑木复合材料耐磨性能较差的问题,因此,其较好的解决了复合材料的耐磨性问题,但是耐溶剂性能问题却并未解决,也并未给出相关的技术启示。
环氧树脂膜层具有优良的耐溶剂性能,在各个领域应用较广,如CN201180049539.0、CN201710280969.2等,将其引入塑木体系作为耐溶剂的功能成分,与其它组分搭配,成型后的环氧树脂涂膜具有耐磨、耐溶剂性能优异的特点。
发明内容
为了解决上述的技术问题,本发明提供了一种耐磨且耐溶剂性能优良的塑木复合材料;即同时达到上述的两个目的;
本发明还提供了上述的复合材料的制备方法。
本发明的塑木复合材料主要使用E-12环氧树脂(环氧当量 800-850g/mol),2,3,5,6-四氟对苯二甲酸、聚偏氟乙烯树脂、聚乙烯树脂、改性木粉,氮化硼粉末、相容剂、润滑剂等进行挤出造粒、成型得到,最终的塑木复合材料具有优良的耐磨、耐溶剂性能,可以用于化学实验室等高要求的领域使用。
本发明是通过以下的技术方案来实现上述的目的:
耐磨、耐溶剂性优良的塑木复合材料,其特点是,该复合材料的主要是由以下原料制备而获得的:E-12环氧树脂、2,3,5,6-四氟对苯二甲酸、改性木粉、聚乙烯树脂、聚偏氟乙烯树脂、氮化硼粉末。
具体的,各主要原料的重量份数为:E-12环氧树脂12-26份、2,3,5,6- 四氟对苯二甲酸5-12份、改性木粉25-42份、聚乙烯树脂15-25份、聚偏氟乙烯树脂12-22份、氮化硼粉末15-30份。
以上的原料中,E-12环氧树脂的环氧当量为800-850g/mol,购自黄山五环科技有限公司。
聚乙烯树脂为市售通用型高密度聚乙烯树脂;氮化硼粉末的粒度为 120-140目;聚偏氟乙烯树脂为市售挤塑料,购自太仓天湘源塑化有限公司。该复合材料在制备过程中还使用了3-6份的相容剂、0.5-1.5份的偶联剂、0.5~1.5份的润滑剂;
优选的,相容剂为聚(甲基乙烯基醚/马来酸)共聚物,CAS号: 25153-40-6,购自湖北新景新材料有限公司;
偶联剂采用硅烷偶联剂双[γ-(三乙氧基硅)丙基]-四硫化物;
润滑剂为氯化石蜡-52。
改性木粉的获得方法如下:
聚醋酸乙烯酯 粘合剂先按照质量比1:1溶解在丙酮溶剂中,然后将溶解后的丙酮混合体系采用喷雾的形式均匀喷洒在木粉表面,经过烘干脱除溶剂丙酮,得到胶黏剂改性木粉;
优选的,将聚醋酸乙烯酯 粘合剂按质量比1:1溶解在丙酮溶剂中,获得溶解后的丙酮混合体系,然后将溶解后的丙酮混合体系采用喷雾的形式均匀喷洒在木粉表面进行喷雾改性,木粉颗粒粒径为80-120目,溶解后的丙酮混合体系与木粉的质量比0.5:10-12,再于70-90℃下干燥1-2h,得到改性木粉,改性木粉的挥发份<2%。
聚醋酸乙烯酯 粘合剂为木粉/木材的专用胶黏剂,采用市售普通产品,购自山东豪耀新材料有限公司。
制备上述的耐磨、耐溶剂性优良的塑木复合材料的方法,包括以下的步骤:
(1)将改性木粉、E-12环氧树脂、2,3,5,6-四氟对苯二甲酸在加热条件下充分混合,然后加入聚乙烯树脂、聚偏氟乙烯树脂、氮化硼粉末、相容剂、偶联剂和润滑剂在加热条件下再次混合,充分混合均匀后,出料至冷辊中,降温,出料,制成专用预混料;
(2)将(1)中的专用预混料加入平行双螺杆挤出机中挤出造粒,获得粒料;
(3)将步骤(2)制得的粒料输送至锥形双螺杆木塑型材挤出机中挤出;
(4)将挤出成型的型材冷却定型、定长切割,获得成品耐磨、耐溶剂型塑木复合材料。
更具体的,上述的方法,包括以下的步骤:
(1)将25-42份改性木粉、12-26份E-12环氧树脂、5-12份2,3,5,6-四氟对苯二甲酸在110-130℃下充分混合0.5-2h后,然后加入15-25份聚乙烯树脂、12-22份的聚偏氟乙烯树脂、15-30份的氮化硼粉末、3-6份的相容剂、 0.5-1.5份偶联剂和0.5~1.5份润滑剂,在110-130℃下再次混合1-3h,充分混合均匀后,出料至冷辊中,降温至出料,制成专用预混料;以上的“份”为重量份数;
(2)将(1)中的专用预混料加入平行双螺杆挤出机中挤出造粒,获得粒料;
(3)将步骤(2)制得的粒料输送至锥形双螺杆木塑型材挤出机中挤出;
(4)将挤出成型的型材冷却定型、定长切割,获得成品耐磨、耐溶剂型塑木复合材料。
优选的,上述的方法中(1)中,降温至60-80℃出料;
相容剂为聚(甲基乙烯基醚/马来酸)共聚物,CAS号:25153-40-6,购自湖北新景新材料有限公司;
偶联剂采用硅烷偶联剂双[γ-(三乙氧基硅)丙基]-四硫化物;
润滑剂为氯化石蜡-52。
(2)中造粒条件为:机筒温度为150-170℃,螺杆转速为30-50rpm;
(3)中挤出条件为:机筒温度为185-210℃,螺杆转速为10-20rpm。
本发明最大的创新在于,采用了特定的原料比如E-12环氧树脂(环氧当量800-850g/mol)与2,3,5,6-四氟对苯二甲酸在塑木高温加工过程中下发生固化,在塑木复合材料体系内均匀形成含氟固化型环氧树脂塑料,而形成的含氟固化型环氧树脂材料具有优良的耐溶剂性和耐磨作用,对于整个产品的耐磨和耐溶剂性有较强的改善和提升作用。
另外,本发明还采用了聚偏氟乙烯树脂(挤塑料)作为主体塑料材料,由于聚偏氟乙烯树脂含氟量高,耐磨性及耐溶剂性非常出众,起到强化耐磨和耐溶剂的作用,从而大大提升塑木复合材料的耐溶剂致密性及耐磨性;
除此之外,本发明还使用氮化硼作为助耐磨材料,氮化硼常作为固体润滑剂,耐摩擦性能好,其作为填料使用会在塑木复合材料的内部及表面形成光滑的耐摩擦层,提高了塑木复合材料的耐磨性。
为了提高木粉与体系的相容性及木粉的耐磨性能,聚醋酸乙烯酯 粘合剂先按照质量比1:1溶解在丙酮溶剂中,然后将溶解后的丙酮混合体系采用喷雾的形式均匀喷洒在木粉表面,经过烘干脱除溶剂丙酮,得到胶黏剂改性木粉;其中聚醋酸乙烯酯 粘合剂与颗粒粒径为80-120目的木粉依次按照质量比0.5:10-12进行喷雾改性,再于70-90℃下干燥1-2h,得到改性木粉,改性木粉的挥发份<2%。
聚醋酸乙烯酯 粘合剂为木粉或木材专用胶黏剂,采用市售普通产品,购自山东豪耀新材料有限公司。改性后的木粉在木塑成型过程中会发生粘结成膜,起到增强耐磨和耐溶剂的作用,一方面提高了木粉与其它树脂等组分的相容性、致密性及耐溶剂性,另一方面也增强了塑木复合材料的润滑和耐磨性,最终获得耐磨及耐溶剂性能优良的塑木复合材料的耐磨性能大大提高。与CN109467914A相比,本方案的改性工艺更加简单,车间更易大规模生产,只需要与木粉喷雾混合均匀即可。
本发明的有益效果在于,本发明采用了特定的原料及各原料的组合,使得制备的复合材料具有优良的耐磨及耐溶剂性能;比如,本发明采用了经过特定的方法制备的改性木粉为原料,使其在木塑成型过程中发生粘结成膜,起到增强耐磨和耐溶剂的作用;采用的其它原料,比如E-12环氧树脂2,3,5,6-四氟对苯二甲酸在塑木高温加工过程中下发生固化,在塑木复合材料体系内均匀形成固化型环氧树脂塑料,环氧树脂材料具有优良的耐溶剂性和耐磨作用。整体的配方及工艺对于各原料发挥协同作用增强产品复合材料的耐磨、耐溶剂性能有较大的提升作用。
具体实施方式
为了能使本领域技术人员更好的理解本发明,现结合具体实施方式对本发明进行更进一步的阐述。
本发明中所用的原料其获得厂家如下:
E-12环氧树脂的环氧当量为800-850g/mol,购自黄山五环科技有限公司;
2,3,5,6-四氟对苯二甲酸,购自湖北欣欣佳丽生物科技有限公司
聚乙烯树脂为市售通用型高密度聚乙烯树脂,购自独山子石化有限公司;
氮化硼粉末,潍坊春丰新材料科技有限公司;
聚偏氟乙烯树脂为市售挤塑料,购自太仓天湘源塑化有限公司;
相容剂为聚(甲基乙烯基醚/马来酸)共聚物,购自湖北新景新材料有限公司;
偶联剂采用硅烷偶联剂双[γ-(三乙氧基硅)丙基]-四硫化物,购自济南环正化工有限公司;
润滑剂氯化石蜡-52,购自江苏盛凯增塑剂科技有限公司
聚醋酸乙烯酯 胶黏剂,购自山东豪耀新材料有限公司;
双螺杆挤出机,购自南京翰易机械电子有限公司;
锥形双螺杆木塑型材挤出机,张家港华明机械有限公司。
实施例1
耐磨、耐溶剂性优良的塑木复合材料的制备方法,包括以下的步骤:
(1)将38份改性木粉、14份E-12环氧树脂、8份2,3,5,6-四氟对苯二甲酸在110-130℃下充分混合0.5-2h后,然后加入20份聚乙烯树脂、12-22 份的聚偏氟乙烯树脂、25份的氮化硼粉末、4份的相容剂聚(甲基乙烯基醚/马来酸)共聚物、1份偶联剂硅烷偶联剂双[γ-(三乙氧基硅)丙基]-四硫化物和1份润滑剂氯化石蜡-52在120℃下再次混合2h,充分混合均匀后,出料至冷辊中,降温至70℃出料,制成专用预混料;以上的“份”为重量份数 (以下实施例同,如无特殊说明);
其中,E-12环氧树脂为市售,环氧当量为820g/mol左右,购自黄山五环科技有限公司;
氮化硼粉末的粒度为140目左右;
(2)将(1)中的专用预混料加入平行双螺杆挤出机中挤出造粒,获得粒料;造粒条件为:机筒温度为150℃,螺杆转速为50rpm;
(3)将步骤(2)制得的粒料输送至锥形双螺杆木塑型材挤出机中挤出;挤出条件为:机筒温度为195℃,螺杆转速为20rpm;
(4)将挤出成型的型材冷却定型、定长切割,获得成品耐磨、耐溶剂型塑木复合材料。
实施例2
耐磨、耐溶剂性优良的塑木复合材料的制备方法,包括以下的步骤:
(1)将25份改性木粉、12份E-12环氧树脂、5份2,3,5,6-四氟对苯二甲酸在110℃下充分混合0.5h后,然后加入15份聚乙烯树脂、12份的聚偏氟乙烯树脂、15份的氮化硼粉末、3份的相容剂聚(甲基乙烯基醚/马来酸) 共聚物、0.5份偶联剂硅烷偶联剂双[γ-(三乙氧基硅)丙基]-四硫化物和0.5份润滑剂氯化石蜡-52在110℃下再次混合1h,充分混合均匀后,出料至冷辊中,降温至60℃出料,制成专用预混料;
(2)将(1)中的专用预混料加入平行双螺杆挤出机中挤出造粒,获得粒料;造粒条件为:机筒温度为155℃,螺杆转速为40rpm;
(3)将步骤(2)制得的粒料输送至锥形双螺杆木塑型材挤出机中挤出;挤出条件为:机筒温度为185℃,螺杆转速为10rpm;
(4)将挤出成型的型材冷却定型、定长切割,获得成品耐磨、耐溶剂型塑木复合材料。
实施例3
耐磨、耐溶剂性优良的塑木复合材料的制备方法,包括以下的步骤:
(1)将42份改性木粉、26份E-12环氧树脂、12份2,3,5,6-四氟对苯二甲酸在130℃下充分混合2h后,然后加入25份聚乙烯树脂、22份的聚偏氟乙烯树脂、30份的氮化硼粉末、6份的相容剂聚(甲基乙烯基醚/马来酸) 共聚物、1.5份偶联剂硅烷偶联剂双[γ-(三乙氧基硅)丙基]-四硫化物和1.5份润滑剂氯化石蜡-52在130℃下再次混合3h,充分混合均匀后,出料至冷辊中,降温至80℃出料,制成专用预混料;
(2)将(1)中的专用预混料加入平行双螺杆挤出机中挤出造粒,获得粒料;造粒条件为:机筒温度为165℃,螺杆转速为30rpm;
(3)将步骤(2)制得的粒料输送至锥形双螺杆木塑型材挤出机中挤出;挤出条件为:机筒温度为190℃,螺杆转速为15rpm;
(4)将挤出成型的型材冷却定型、定长切割,获得成品耐磨、耐溶剂型塑木复合材料。
实施例4
耐磨、耐溶剂性优良的塑木复合材料的制备方法,包括以下的步骤:
(1)将35份改性木粉、20份E-12环氧树脂、8份2,3,5,6-四氟对苯二甲酸在120℃下充分混合1.5h后,然后加入20份聚乙烯树脂、18份的聚偏氟乙烯树脂、20份的氮化硼粉末、4份的相容剂聚(甲基乙烯基醚/马来酸) 共聚物、1份偶联剂硅烷偶联剂双[γ-(三乙氧基硅)丙基]-四硫化物和1份润滑剂氯化石蜡-52在120℃下再次混合2h,充分混合均匀后,出料至冷辊中,降温至70℃出料,制成专用预混料;
(2)上述专用预混料加入平行双螺杆挤出机中挤出造粒,获得粒料;造粒条件为:机筒温度为170℃,螺杆转速为45rpm;
(3)将步骤(2)制得的粒料输送至锥形双螺杆木塑型材挤出机中挤出;挤出条件为:机筒温度为210℃,螺杆转速为20rpm;
(4)将挤出成型的型材冷却定型、定长切割,获得成品耐磨、耐溶剂型塑木复合材料。
实施例5
耐磨、耐溶剂性优良的塑木复合材料的制备方法,包括以下的步骤:
(1)将40份改性木粉、22份E-12环氧树脂、10份2,3,5,6-四氟对苯二甲酸在120℃下充分混合1.5h后,然后加入20份聚乙烯树脂、15份的聚偏氟乙烯树脂、25份的氮化硼粉末、5份的相容剂聚(甲基乙烯基醚/马来酸) 共聚物、1.5份偶联剂硅烷偶联剂双[γ-(三乙氧基硅)丙基]-四硫化物和1.5份润滑剂氯化石蜡-52在130℃下再次混合3h,充分混合均匀后,出料至冷辊中,降温至80℃出料,制成专用预混料;
(2)将(1)中的专用预混料加入平行双螺杆挤出机中挤出造粒,获得粒料;造粒条件为:机筒温度为160℃,螺杆转速为35rpm;
(3)将步骤(2)制得的粒料输送至锥形双螺杆木塑型材挤出机中挤出;挤出条件为:机筒温度为200℃,螺杆转速为20rpm;
(4)将挤出成型的型材冷却定型、定长切割,获得成品耐磨、耐溶剂型塑木复合材料。
实施例6
在摸索本发明最佳方案的同时,本发明人做了一些实验,其效果均不如本发明,具体如下:
对比例1:与实施例2相同,除了不使用E-12环氧树脂;
对比例2:与实施例2相同,除了不使用2,3,5,6-四氟对苯二甲酸;
对比例3:与实施例2相同,除了将2,3,5,6-四氟对苯二甲酸换成对苯二甲酸;
对比例4:与实施例2相同,将改性木粉换成普通未改性的木粉;
对比例5:与实施例2相同,除了不使用聚偏氟乙烯树脂;
对比例6:与实施例2相同,除了不使用氮化硼粉末;
对比例7:与实施例2相同,将氮化硼粉末换成普通碳酸钙填料;
对比例8:与实施例2相同,除了将锥形双螺杆木塑型材挤出机的挤出温度降低为170℃;
对比例9:采用市售普通塑木复合材料;
性能测试
将上述实施例和对比例制得的塑木复合材料按照GB17657-2013的标准进行静曲强度(三点弯曲)、耐沸水性、耐溶剂性、耐磨性能检测,其中耐磨性能测试依据表面耐磨性能测试-方法3,耐溶剂性按照表面耐污染性能测试-方法1进行。
测试结果见下表1中所示。
表1实施例及对比例制得塑木复合材料的性能测试结果
从以上表格中的数据可以看出,本发明中实施例1-实施例5的复合材料静曲强度(MPa)为42-45MPa,其磨损值为9.6-10.2之间;在丙酮溶剂和三氯乙烷溶剂中浸泡16小时之后产品无明显变化;在沸水中煮2小时,其质量增加也仅0.03-0.04%;可见其质量变化幅度非常之小,这说明产品的耐磨性能、耐沸水煮性能以及耐溶剂性能非常优良;
而对比之下,其它的对比例包括市售产品,其各自的特点如下:
对比例1中,复合材料静曲强度(MPa)为36;而对比例与本发明相比,未使用E-12环氧树脂,可见,E-12环氧树脂在和其它原料协同作用提升产品静曲强度有较大的影响;并且,E-12环氧树脂的加入对于产品的耐磨损有较大的提高作用;其耐溶剂性较差,出现了明显溶胀和严重鼓泡,耐溶剂能力等级下降明显,可见,E-12环氧树脂作为主要的耐溶剂及耐磨成膜物质,在增强复合材料的相关性能方面作用也非常明显;
对比例2中,产品的静曲强度(MPa)为32,较实施例1-5要差,且其耐磨损值较高,说明其不耐磨损,并且其耐溶剂性也较差,在丙酮和三氯乙烷中浸泡16小时之后,出现了轻微的溶胀和明显的鼓泡,这说明 2,3,5,6-四氟对苯二甲酸对于产品的耐磨损、耐溶剂性有较显著的作用; 2,3,5,6-四氟对苯二甲酸作为E-12环氧树脂的固化剂,没有2,3,5,6-四氟对苯二甲酸,E-12环氧树脂只能作为热塑性树脂起作用,无法成为热固性材料,塑料的耐磨性及耐溶剂性下降较为明显;同时对于产品耐沸水煮具有明显的影响;
对比例3中,其静曲强度接近于实施例1-5,但是对比例3的耐溶剂性较实施例1-5要差,其耐磨损接近于实施例1-5,在提升产品耐磨损方面作用较显著,这证明对苯二甲酸从固化E-12环氧树脂方面来看是可以代替 2,3,5,6-四氟对苯二甲酸的,但是由于形成的固化膜层不含氟元素,耐溶剂性不如2,3,5,6-四氟对苯二甲酸与E-12环氧树脂的固化膜层,其效果远远不如实施例2中采用2,3,5,6-四氟对苯二甲酸作为反应原料;
对比例4中,其静曲强度较实施例1-5稍微有所降低,说明普通木粉与上述塑料体系的相容性稍差,而且其耐磨损、耐溶剂性、耐沸水煮相较于实施例1-5差别明显,说明经过聚醋酸乙烯酯胶黏剂改性后的木粉较普通的木粉,无论是与塑料体系的相容性、还是形成塑木材料的耐磨性及耐溶剂性都有较大提升;这是因为,改性木粉在木塑成型过程中会发生粘结成膜,起到增强耐磨和耐溶剂的作用,一方面提高了木粉与其它树脂等组分的相容性、致密性及耐溶剂性,另一方面也增强了塑木复合材料的润滑和耐磨性,最终获得耐磨及耐溶剂性能优良的塑木复合材料的耐磨性能大大提高。而且经过胶黏剂改性的木粉的耐沸水煮能力也得到了提高。
对比例5中,其静曲强度较实施例1-5要稍差,其耐磨性能稍差,其耐溶剂性及耐水煮性较差,在丙酮溶剂中浸泡16小时后出现轻微泛白,在三氯乙烷溶剂中浸泡16小时后出现轻微溶胀现象;说明聚偏氟乙烯树脂自身是含氟树脂,耐磨性好,疏水性和抗溶剂能力突出,具有提高耐磨、耐溶剂及耐水煮的能力;
对比例6中,产品的耐磨值较高,说明其耐磨性较差,其耐溶剂性能尚可;这说明氮化硼粉末主要利用其具有的固体润滑能力及高硬度影响着最终的复合材料的耐磨性;
对比例7中,产品的静曲强度较好,接近于实施例1-5,但是其耐磨性较差,这说明普通碳酸钙填料与氮化硼相比,其没有氮化硼粉末具有的润滑性及高硬度,所以最终复合材料的耐磨性不足,可见,氮化硼在产品的耐磨损方面所起的作用较显著;
对比例8中,产品的静曲强度与实施例2差别不大,但是其耐磨性及耐溶剂性也明显变差,因为该对比例中锥形双螺杆木塑型材挤出机的挤出温度稍低,在该工序混炼、成型低于185℃,会导致环氧树脂与固化剂2,3,5,6- 四氟对苯二甲酸无法充分实现固化成膜,另外,低于185℃会导致聚偏氟乙烯树脂的混溶成膜性差,导致最终型材产品的耐磨及耐溶剂性变差;
对比例9中,市售普通塑木产品的静曲强度仅次于实施例1-5,但是其耐磨性及耐溶剂性均较差。
对比例1-9中,各产品的耐沸水煮性能稍差;而实施例1-5的产品的耐沸水煮的性能较好。
本发明的原料作为一个整体,结合本发明的工艺,对于产中品的耐磨性、耐溶剂性共同发挥着作用,并非某一特定原料能使最终产品达到上述的性能。
本发明与背景技术中的方法相比,其进步性在于,不仅较好的解决了产品的耐磨性,又解决了产品的耐溶剂性以及耐沸水煮的问题,使得产品在受到各种有机溶剂浸泡后依然保持较好的性能。
Claims (10)
1.耐磨、耐溶剂性优良的塑木复合材料,其特征在于,该复合材料主要是由以下重量份数的原料制备而获得的:E-12环氧树脂12-26、2,3,5,6-四氟对苯二甲酸5-12、改性木粉25-42、聚乙烯树脂15-25、聚偏氟乙烯树脂12-22、氮化硼粉末15-30;
改性木粉的获得方法如下:
将聚醋酸乙烯酯 粘合剂溶解在丙酮溶剂中,然后将溶解后的丙酮混合体系采用喷雾的形式均匀喷洒在木粉表面,经过烘干脱除溶剂丙酮,得到胶黏剂改性木粉。
2.如权利要求1所述的耐磨、耐溶剂性优良的塑木复合材料,其特征在于,E-12环氧树脂的环氧当量为800-850g/mol。
3.如权利要求1所述的耐磨、耐溶剂性优良的塑木复合材料,其特征在于,聚乙烯树脂为高密度聚乙烯树脂;氮化硼粉末的粒度为120-140目。
4.如权利要求1所述的耐磨、耐溶剂性优良的塑木复合材料,其特征在于,该复合材料在制备过程中还使用了3-6重量份的相容剂、0.5-1.5重量份的偶联剂、0.5-1.5重量份的润滑剂。
5.如权利要求4所述的耐磨、耐溶剂性优良的塑木复合材料,其特征在于,相容剂为聚(甲基乙烯基醚/马来酸)共聚物,CAS号:25153-40-6;
偶联剂为硅烷偶联剂双[γ-(三乙氧基硅)丙基]-四硫化物;
润滑剂为氯化石蜡-52。
6.如权利要求1所述的耐磨、耐溶剂性优良的塑木复合材料,其特征在于,改性木粉的获得方法如下:
将聚醋酸乙烯酯 粘合剂按质量比1:1溶解在丙酮溶剂中,获得溶解后的丙酮混合体系,然后将溶解后的丙酮混合体系采用喷雾的形式均匀喷洒在木粉表面进行喷雾改性,木粉颗粒粒径为80-120目,溶解后的丙酮混合体系与木粉的质量比0.5:10-12,再于70-90℃下干燥1-2h,得到挥发份<2%的改性木粉。
7.制备如权利要求1所述的耐磨、耐溶剂性优良的塑木复合材料的方法,包括以下的步骤:
(1)将改性木粉、E-12环氧树脂、2,3,5,6-四氟对苯二甲酸在加热条件下充分混合,然后加入聚乙烯树脂、聚偏氟乙烯树脂、氮化硼粉末、相容剂、偶联剂和润滑剂,在加热条件下再次混合,充分混合均匀后,出料至冷辊中,降温,出料,制成专用预混料;
(2)将(1)中的专用预混料加入平行双螺杆挤出机中挤出造粒,获得粒料;
(3)将步骤(2)制得的粒料输送至锥形双螺杆木塑型材挤出机中挤出;
(4)将挤出成型的型材冷却定型、定长切割,获得成品耐磨、耐溶剂型塑木复合材料。
8.如权利要求7所述的耐磨、耐溶剂性优良的塑木复合材料的方法,包括以下的步骤:
(1)将25-42份改性木粉、12-26份E-12环氧树脂、5-12份2,3,5,6-四氟对苯二甲酸在110-130℃下充分混合0.5-2h后,然后加入15-25 份聚乙烯树脂、12-22份的聚偏氟乙烯树脂、15-30份的氮化硼粉末、3-6份的相容剂、0.5-1.5份偶联剂和0.5~1.5份润滑剂,在110-130℃下再次混合1-3h,充分混合均匀后,出料至冷辊中,降温至出料,制成专用预混料;以上的“份”为重量份数;
(2)将(1)中的专用预混料加入平行双螺杆挤出机中挤出造粒,获得粒料;
(3)将步骤(2)制得的粒料输送至锥形双螺杆木塑型材挤出机中挤出;
(4)将挤出成型的型材冷却定型、定长切割,获得成品耐磨、耐溶剂型塑木复合材料。
9.如权利要求7或8中任一项所述的耐磨、耐溶剂性优良的塑木复合材料的方法,其特征在于:
(1)中,降温至60-80℃出料;
相容剂为聚(甲基乙烯基醚/马来酸)共聚物;
偶联剂采用硅烷偶联剂双[γ-(三乙氧基硅)丙基]-四硫化物;
润滑剂为氯化石蜡-52。
10.如权利要求9所述的耐磨、耐溶剂性优良的塑木复合材料的方法,其特征在于:
(2)中造粒条件为:机筒温度为150-170℃,螺杆转速为30-50rpm;
(3)中挤出条件为:机筒温度为185-210℃,螺杆转速为10-20rpm。
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CN111574843B (zh) * | 2020-07-07 | 2022-04-29 | 黄山美森新材料科技股份有限公司 | 高静曲、抗磨、耐高低温型塑木复合材料及制备方法 |
Citations (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN101613510A (zh) * | 2009-07-16 | 2009-12-30 | 浙江大学 | 木塑复合材料及其制备方法 |
CN101921491A (zh) * | 2010-08-23 | 2010-12-22 | 东莞市启原实业有限公司 | 一种木塑复合材料 |
CN103328529A (zh) * | 2010-10-12 | 2013-09-25 | 赫克塞尔公司 | 耐溶剂的热塑性塑料增韧的环氧树脂 |
CN105038283A (zh) * | 2015-08-13 | 2015-11-11 | 许超群 | 一种高性能木塑复合材料及其制备方法 |
CN107236179A (zh) * | 2017-07-25 | 2017-10-10 | 黄山华塑新材料科技有限公司 | 一种具有高疏水性的生物质复合材料及其制备方法 |
CN109021603A (zh) * | 2018-08-21 | 2018-12-18 | 佛山市炬业科技有限公司 | 高强度耐磨塑木材料的制备方法 |
CN109021439A (zh) * | 2018-06-29 | 2018-12-18 | 钦州市宝业坭兴陶厂 | 一种抗菌阻燃pvc复合板及其加工方法 |
CN109161217A (zh) * | 2018-08-21 | 2019-01-08 | 佛山市炬业科技有限公司 | 一种高强度耐磨塑木材料 |
CN109401132A (zh) * | 2018-11-21 | 2019-03-01 | 常宁市广富木业有限公司 | 耐磨木塑复合板材组合物及其制备方法 |
CN109467914A (zh) * | 2018-12-07 | 2019-03-15 | 黄山华塑新材料科技有限公司 | 一种耐磨型塑木复合材料及其制备方法 |
Family Cites Families (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7879925B2 (en) * | 2008-05-27 | 2011-02-01 | Zephyros, Inc. | Composite with natural fibers |
CN101747644A (zh) * | 2008-12-16 | 2010-06-23 | 金发科技股份有限公司 | 一种植物粉改性热塑性木塑复合材料及其制备方法与应用 |
-
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Patent Citations (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN101613510A (zh) * | 2009-07-16 | 2009-12-30 | 浙江大学 | 木塑复合材料及其制备方法 |
CN101921491A (zh) * | 2010-08-23 | 2010-12-22 | 东莞市启原实业有限公司 | 一种木塑复合材料 |
CN103328529A (zh) * | 2010-10-12 | 2013-09-25 | 赫克塞尔公司 | 耐溶剂的热塑性塑料增韧的环氧树脂 |
CN105038283A (zh) * | 2015-08-13 | 2015-11-11 | 许超群 | 一种高性能木塑复合材料及其制备方法 |
CN107236179A (zh) * | 2017-07-25 | 2017-10-10 | 黄山华塑新材料科技有限公司 | 一种具有高疏水性的生物质复合材料及其制备方法 |
CN109021439A (zh) * | 2018-06-29 | 2018-12-18 | 钦州市宝业坭兴陶厂 | 一种抗菌阻燃pvc复合板及其加工方法 |
CN109021603A (zh) * | 2018-08-21 | 2018-12-18 | 佛山市炬业科技有限公司 | 高强度耐磨塑木材料的制备方法 |
CN109161217A (zh) * | 2018-08-21 | 2019-01-08 | 佛山市炬业科技有限公司 | 一种高强度耐磨塑木材料 |
CN109401132A (zh) * | 2018-11-21 | 2019-03-01 | 常宁市广富木业有限公司 | 耐磨木塑复合板材组合物及其制备方法 |
CN109467914A (zh) * | 2018-12-07 | 2019-03-15 | 黄山华塑新材料科技有限公司 | 一种耐磨型塑木复合材料及其制备方法 |
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