CN111100392A - 一种环保聚苯乙烯复合板材及其制备方法 - Google Patents

一种环保聚苯乙烯复合板材及其制备方法 Download PDF

Info

Publication number
CN111100392A
CN111100392A CN201811271450.9A CN201811271450A CN111100392A CN 111100392 A CN111100392 A CN 111100392A CN 201811271450 A CN201811271450 A CN 201811271450A CN 111100392 A CN111100392 A CN 111100392A
Authority
CN
China
Prior art keywords
parts
polystyrene
composite board
straw powder
environment
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.)
Pending
Application number
CN201811271450.9A
Other languages
English (en)
Inventor
杨桂生
方永炜
梁娜
王�华
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hefei Genius New Materials Co Ltd
Original Assignee
Hefei Genius New Materials Co Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hefei Genius New Materials Co Ltd filed Critical Hefei Genius New Materials Co Ltd
Priority to CN201811271450.9A priority Critical patent/CN111100392A/zh
Publication of CN111100392A publication Critical patent/CN111100392A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L25/00—Compositions of, homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by an aromatic carbocyclic ring; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L25/02—Homopolymers or copolymers of hydrocarbons
    • C08L25/04—Homopolymers or copolymers of styrene
    • C08L25/06—Polystyrene
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08F—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F289/00—Macromolecular compounds obtained by polymerising monomers on to macromolecular compounds not provided for in groups C08F251/00 - C08F287/00
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/18—Oxygen-containing compounds, e.g. metal carbonyls
    • C08K3/24—Acids; Salts thereof
    • C08K3/26—Carbonates; Bicarbonates
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K7/00—Use of ingredients characterised by shape
    • C08K7/02—Fibres or whiskers
    • C08K7/04—Fibres or whiskers inorganic
    • C08K7/10—Silicon-containing compounds
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K9/00—Use of pretreated ingredients
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L51/00—Compositions of graft polymers in which the grafted component is obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds; Compositions of derivatives of such polymers
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/18—Oxygen-containing compounds, e.g. metal carbonyls
    • C08K3/24—Acids; Salts thereof
    • C08K3/26—Carbonates; Bicarbonates
    • C08K2003/265—Calcium, strontium or barium carbonate
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L2205/00—Polymer mixtures characterised by other features
    • C08L2205/03—Polymer mixtures characterised by other features containing three or more polymers in a blend
    • C08L2205/035—Polymer mixtures characterised by other features containing three or more polymers in a blend containing four or more polymers in a blend

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)

Abstract

本发明公开一种环保聚苯乙烯复合板材，其是由聚苯乙烯65‑80份，聚苯乙烯接枝马来酸酐5份，矿物粉10‑20份，改性秸秆粉5‑10份，分散剂0.2份，润滑剂0.2份，抗氧剂0.5份制备而成。本发明所使用的表面处理的天然纤维填充物，通过表面接枝聚合的方式对秸秆粉末进行改性，效果较为明显，可有效增强填充物与基体树脂的界面作用，提高复合材料的力学性能；本发明所使用的基体树脂综合性能优异，耐候性强，同时在生产成型过程中不需要额外添加任何胶黏剂，具备良好的环保效能。

Description

一种环保聚苯乙烯复合板材及其制备方法
技术领域
本发明涉及复合材料技术领域，具体是一种环保聚苯乙烯复合板材及其制备方法。
背景技术
木塑材料作为一种健康环保、价格低廉、使用舒适的复合材料，其自面世以来一直广受市场的欢迎，成为室内装饰材料市场中炙手可热的产品。而正因为其销售量的节节攀升，导致优质的原材料短缺。在木塑复合材料中，软木基材的复合材料综合性能最为优异，具有轻质、防潮、耐磨的优点，但由于栓皮栎的数量极其有限，因此软木材料的复合板材一直处于较高的价格。
寻求可替代软木材料的天然纤维是目前研究较为广泛的方向，通常所知的天然纤维包括木粉、农作物秸秆及种子外壳、树皮等。其中农作物秸秆是最易获得的天然纤维原料，且在木塑复合材料领域已经有广泛的应用，具有较为成熟的加工工艺，但其能否能够部分取代软木成为木塑复合板材的内部填充材料还需要进一步的探索和研究。
发明内容
本发明的目的在于提供一种环保聚苯乙烯复合板材及其制备方法。
本发明的目的可以通过以下技术方案实现：
一种环保聚苯乙烯复合板材，由以下组分按重量份制备而成：
Figure BDA0001846085750000011
Figure BDA0001846085750000021
进一步方案，所述改性秸秆粉的处理方法如下：将1份秸秆粉在100℃下干燥4h后与0.1份苯乙烯混合于甲苯中，加入引发剂偶氮二异丁腈0.02份，50℃下氮气保护搅拌反应12h后过滤并以甲苯为溶剂索式提取24h，收集剩余的产物并以无水乙醇反复清洗并烘干；其中，秸秆粉为质量比1:1的玉米秸秆粉和小麦秸秆粉。
所述聚苯乙烯的熔体流动速率在190℃/2.16kg条件下为5-10g/10min。
所述矿物粉为表面处理轻质碳酸钙与碳化硅晶须按质量比为1：3的比例混合而成。
所述分散剂为十二烷基硫酸钠、十六烷基磷酸钾、古尔胶中的两种或三种的混合。
所述润滑剂为白油和石蜡按照质量比为1：1的比例混合而成。
所述抗氧剂为四[β-(3，5-二叔丁基4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯(1010)、N,N’-双-(3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酰基)己二胺(1098)、三-(2，4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯(168)、硫代二丙酸双十八醇酯(DSTDP)中的至少三种。
本发明另一个发明目的是提供上述环保聚苯乙烯复合板材的制备方法，将聚苯乙烯65-80份、聚苯乙烯接枝马来酸酐5份、矿物粉10-20份、改性秸秆粉5-10份、分散剂0.2份、润滑剂0.2份、抗氧剂0.5份加入高混机混合10min；然后将混合均匀的物料加入双螺杆挤出机中混炼并挤出，其中双螺杆挤出机三段的挤出温度分别是150-160℃、155-165℃、160-170℃。
本发明制备的环保聚苯乙烯复合板材，通过使用木塑复合材料共混挤出的工艺生产，获得了可以与软木性能相媲美的环保材料。
本发明的有益效果：
(1)本发明所使用的表面处理的天然纤维填充物，通过表面接枝聚合的方式对秸秆粉末进行改性，效果较为明显，可有效增强填充物与基体树脂的界面作用，提高复合材料的力学性能。
(2)本发明所使用的基体树脂综合性能优异，耐候性强，同时在生产成型过程中不需要额外添加任何胶黏剂，具备良好的环保性能。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步详细描述。
实施例中所述聚苯乙烯的熔体流动速率在190℃/2.16kg条件下为5-10g/10min。
实施例中所述矿物粉为表面处理轻质碳酸钙与碳化硅晶须按质量比为1：3的比例混合而成。
实施例中所述改性秸秆粉的处理方法如下：将1份秸秆粉在100℃下干燥4h后与0.1份苯乙烯混合于甲苯中，加入引发剂偶氮二异丁腈0.02份，50℃下氮气保护搅拌反应12h后过滤并以甲苯为溶剂索式提取24h，收集剩余的产物并以无水乙醇反复清洗并烘干；其中，秸秆粉为质量比1:1的玉米秸秆粉和小麦秸秆粉。
实施例中所述分散剂为十二烷基硫酸钠、十六烷基磷酸钾、古尔胶中的两种或三种的混合。
实施例中所述润滑剂为白油和石蜡按照质量比为1：1的比例混合而成。
实施例中所述抗氧剂为四[β-(3，5-二叔丁基4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯(1010)、N,N’-双-(3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酰基)己二胺(1098)、三-(2，4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯(168)、硫代二丙酸双十八醇酯(DSTDP)中的至少三种。
实施例1
将聚苯乙烯65份、聚苯乙烯接枝马来酸酐5份、矿物粉20份、改性秸秆粉10份、分散剂0.2份、润滑剂0.2份、抗氧剂0.5份加入高混机混合10min；然后将混合均匀的物料加入双螺杆挤出机中混炼并挤出，其中双螺杆挤出机三段的挤出温度分别是160℃、165℃、170℃。测试结果见表1。
实施例2
将聚苯乙烯70份、聚苯乙烯接枝马来酸酐5份、矿物粉15份、改性秸秆粉8份、分散剂0.2份、润滑剂0.2份、抗氧剂0.5份加入高混机混合10min；然后将混合均匀的物料加入双螺杆挤出机中混炼并挤出，其中双螺杆挤出机三段的挤出温度分别是155℃、160℃、165℃。测试结果见表1。
实施例3
将聚苯乙烯80份、聚苯乙烯接枝马来酸酐5份、矿物粉10份、改性秸秆粉5份、分散剂0.2份、润滑剂0.2份、抗氧剂0.5份加入高混机混合10min；然后将混合均匀的物料加入双螺杆挤出机中混炼并挤出，其中双螺杆挤出机三段的挤出温度分别是150℃、155℃、160℃。测试结果见表1。
对比例1
将聚苯乙烯70份、聚苯乙烯接枝马来酸酐5份、未处理秸秆粉8份、矿物粉15份、润滑剂0.2份、抗氧剂0.5份加入高混机混合10min；然后将混合均匀的物料加入双螺杆挤出机中混炼并挤出，其中双螺杆挤出机三段的挤出温度分别是155℃、160℃、165℃。测试结果见表1。
对比例2
将聚苯乙烯70份、聚苯乙烯接枝马来酸酐5份、处理后秸秆粉8份、分散剂0.2份、润滑剂0.2份、抗氧剂0.5份加入高混机混合10min；然后将混合均匀的物料加入双螺杆挤出机中混炼并挤出，其中双螺杆挤出机三段的挤出温度分别是155℃、160℃、165℃。测试结果见表1。
表1
Figure BDA0001846085750000051
通过表1数据可以看出，本发明制备的环保聚苯乙烯复合板材，具有高韧性、高模量、低密度的优点。
上述的对实施例的描述是为便于该技术领域的普通技术人员能理解和应用本发明。熟悉本领域技术的人员显然可以容易地对实施案例做出各种修改，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案例，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)

1.一种环保聚苯乙烯复合板材，其特征在于，由以下组分按重量份制备而成：
聚苯乙烯 65-80份，
聚苯乙烯接枝马来酸酐 5份，
矿物粉 10-20份，
改性秸秆粉 5-10份，
分散剂 0.2份，
润滑剂 0.2份，
抗氧剂 0.5份。
2.根据权利要求1所述的环保聚苯乙烯复合板材，其特征在于，所述改性秸秆粉的处理方法如下：将1份秸秆粉在100℃下干燥4h后与0.1份苯乙烯混合于甲苯中，加入引发剂偶氮二异丁腈0.02份，50℃下氮气保护搅拌反应12h后过滤并以甲苯为溶剂索式提取24h，收集剩余的产物并以无水乙醇反复清洗并烘干；其中，秸秆粉为质量比1:1的玉米秸秆粉和小麦秸秆粉。
3.根据权利要求1所述的环保聚苯乙烯复合板材，其特征在于，所述聚苯乙烯的熔体流动速率在190℃/2.16kg条件下为5-10g/10min。
4.根据权利要求1所述的环保聚苯乙烯复合板材，其特征在于，所述矿物粉为表面处理轻质碳酸钙与碳化硅晶须按质量比为1：3的比例混合而成。
5.根据权利要求1所述的环保聚苯乙烯复合板材，其特征在于，所述分散剂为十二烷基硫酸钠、十六烷基磷酸钾、古尔胶中的两种或三种的混合。
6.根据权利要求1所述的环保聚苯乙烯复合板材，其特征在于，所述润滑剂为白油和石蜡按照质量比为1：1的比例混合而成。
7.根据权利要求1所述的环保聚苯乙烯复合板材，其特征在于，所述抗氧剂为四[β-(3，5- 二叔丁基4- 羟基苯基) 丙酸] 季戊四醇酯（1010）、N,N’-双-(3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酰基)己二胺（1098）、三-(2，4- 二叔丁基苯基) 亚磷酸酯（168）、硫代二丙酸双十八醇酯（DSTDP）中的至少三种。
8.如权利要求1-7任一项所述的环保聚苯乙烯复合板材的制备方法，其特征在于：将聚苯乙烯65-80份、聚苯乙烯接枝马来酸酐5份、矿物粉10-20份、改性秸秆粉5-10份、分散剂0.2份、润滑剂0.2份、抗氧剂0.5份加入高混机混合10min；然后将混合均匀的物料加入双螺杆挤出机中混炼并挤出，其中双螺杆挤出机三段的挤出温度分别是150-160℃、155-165℃、160-170℃。
CN201811271450.9A 2018-10-29 2018-10-29 一种环保聚苯乙烯复合板材及其制备方法 Pending CN111100392A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201811271450.9A CN111100392A (zh) 2018-10-29 2018-10-29 一种环保聚苯乙烯复合板材及其制备方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201811271450.9A CN111100392A (zh) 2018-10-29 2018-10-29 一种环保聚苯乙烯复合板材及其制备方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN111100392A true CN111100392A (zh) 2020-05-05

Family

ID=70420021

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201811271450.9A Pending CN111100392A (zh) 2018-10-29 2018-10-29 一种环保聚苯乙烯复合板材及其制备方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN111100392A (zh)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101323176A (zh) * 2007-06-11 2008-12-17 江苏四方机械集团有限公司 塑木复合材料/硬泡沫复合轻质墙板的制备方法
CN102838816A (zh) * 2012-09-11 2012-12-26 桂林舒康建材有限公司 高分子纤维复合新材料
CN102898852A (zh) * 2012-10-30 2013-01-30 海南昆仑新材料科技有限公司 一种椰子树枝叶纤维基木塑复合材料及其制备方法
CN104672944A (zh) * 2015-03-10 2015-06-03 南京工业大学 秸塑复合型板材的制备方法

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101323176A (zh) * 2007-06-11 2008-12-17 江苏四方机械集团有限公司 塑木复合材料/硬泡沫复合轻质墙板的制备方法
CN102838816A (zh) * 2012-09-11 2012-12-26 桂林舒康建材有限公司 高分子纤维复合新材料
CN102898852A (zh) * 2012-10-30 2013-01-30 海南昆仑新材料科技有限公司 一种椰子树枝叶纤维基木塑复合材料及其制备方法
CN104672944A (zh) * 2015-03-10 2015-06-03 南京工业大学 秸塑复合型板材的制备方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN105482351B (zh) 具有仿大理石装饰效果的abs材料及其制备方法
CN107973976B (zh) 高抗冲高光泽免喷涂pp/petg合金材料及其制备方法
JP6660318B2 (ja) 農業廃棄物から得られる熱可塑性デンプン組成物
CN101921491A (zh) 一种木塑复合材料
CN102634072A (zh) 以农业植物资源为主原料的可降解热塑性橡胶膜及其制备方法
CN103265818B (zh) 一种木塑复合材料用的复合润滑剂
CN1934183A (zh) 包含纤维素和聚合物组分的复合材料组合物
CN103937278A (zh) 一种3d打印木塑复合材料及其制备方法
KR20070084024A (ko) 윤활제를 포함하는 셀룰로오스 섬유-플라스틱 조성물
CN105733129A (zh) 一种碳化植物纤维改性木塑复合材料及其制备方法
CN102702577A (zh) 以植物皮壳、纤维、植物粉为原料的可降解橡塑膜及其制备方法
CN102558679A (zh) 一种新型竹纤维∕聚丙烯复合材料及其制备方法
CN105086042A (zh) 一种环保低成本防霉塑木地板及其制备方法
CN106317668B (zh) 一种高耐汽油性的丙烯酸酯树脂组合物及其制备方法
CN108384208B (zh) 一种pet基木塑复合材料及其制备方法
CN102924954A (zh) 一种利用棉花秸秆制备木塑复合材料的方法
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
CN111100397A (zh) 一种环保聚氯乙烯复合板材及其制备方法
CN106046830A (zh) 一种天然杜仲木塑复合材料的制备方法
WO2019019443A1 (zh) 氯化聚丙撑碳酸酯/生物质复合材料及其制备方法
CN102585431A (zh) 一种abs基木塑复合材料的制备方法
CN111100392A (zh) 一种环保聚苯乙烯复合板材及其制备方法
CN111100416A (zh) 一种环保丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物复合板材及其制备方法
CN111100374A (zh) 一种环保聚丙烯复合板材及其制备方法
CN103613842B (zh) 一种高耐水木塑复合材料

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
RJ01 Rejection of invention patent application after publication
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20200505