CN111440383B - 一种含植物纤维的聚烯烃复合材料及其制备方法 - Google Patents

一种含植物纤维的聚烯烃复合材料及其制备方法 Download PDF

Info

Publication number
CN111440383B
CN111440383B CN202010430355.XA CN202010430355A CN111440383B CN 111440383 B CN111440383 B CN 111440383B CN 202010430355 A CN202010430355 A CN 202010430355A CN 111440383 B CN111440383 B CN 111440383B
Authority
CN
China
Prior art keywords
fiber
polyolefin
composite material
drying
material containing
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.)
Active
Application number
CN202010430355.XA
Other languages
English (en)
Other versions
CN111440383A (zh
Inventor
罗兵
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.)
Shenzhen Kesifei Technology Co ltd
Original Assignee
Shenzhen Kesifei Technology 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 Shenzhen Kesifei Technology Co ltd filed Critical Shenzhen Kesifei Technology Co ltd
Priority to CN202010430355.XA priority Critical patent/CN111440383B/zh
Publication of CN111440383A publication Critical patent/CN111440383A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN111440383B publication Critical patent/CN111440383B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L23/00—Compositions of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L23/02—Compositions of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Compositions of derivatives of such polymers not modified by chemical after-treatment
    • C08L23/10—Homopolymers or copolymers of propene
    • C08L23/12—Polypropene
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L23/00—Compositions of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L23/02—Compositions of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Compositions of derivatives of such polymers not modified by chemical after-treatment
    • C08L23/04—Homopolymers or copolymers of ethene
    • C08L23/06—Polyethene
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L2201/00—Properties
    • C08L2201/08—Stabilised against heat, light or radiation or oxydation
    • 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
    • C08L2205/14—Polymer mixtures characterised by other features containing polymeric additives characterised by shape
    • C08L2205/16—Fibres; Fibrils
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L2207/00—Properties characterising the ingredient of the composition
    • C08L2207/20—Recycled plastic

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

本发明公开了一种含植物纤维的聚烯烃复合材料，按质量百分比包含以下比例成分：聚烯烃40％‑70％、植物纤维15％‑45％、结合剂3％‑8％、流动剂1.5％‑3.0％、抗氧剂0.2％‑0.8％。本发明采用上述一种含植物纤维的聚烯烃复合材料及其制备方法，解决了植物纤维与聚烯烃材料相容性差、加工流动性差、成品耐气候性差的问题，提高了产品的结构强度和耐气候性。

Description

一种含植物纤维的聚烯烃复合材料及其制备方法
技术领域
本发明涉及植物纤维塑复合材料技术领域，特别是涉及一种含植物纤维的聚烯烃复合材料及其制备方法。
背景技术
植物纸纤维与热塑性聚合物形成的植物纤维塑复合材料是当今世界一种新兴的有广泛发展和应用前景的新型复合材料。由于它结合了塑料与植物纤维的优点，具有使用寿命长、美观、可再生、造价低、可喷涂等优点。因此植物纤维塑复合材料在家用电器、家用日用品、建筑材料、家具材料、汽车材料等领域中得到广泛的应用。植物纤维塑复合材料将对植物纤维的利用，不仅提高了能源的利用，而且提高了塑料制品的可降解性。
由于植物纤维与聚烯烃类塑料极性相差很大，导致二者相容性差，将植物纤维与聚烯烃树脂复合得到的复合材料结构强度比较差，生产成形加工的流动性差，耐气候不理想。为了解决植物纤维与聚烯烃类材料相容性差的问题，采用以下几种方法：解决方法一是采用结合剂对植物纤维和聚烯烃的相容性进行处理，二是采用丙稀酸类等流动剂来解决植物纤维塑复合材料流动性差的问题；三是采用硫代二丙酸二烷基酯或二叔丁基对甲酚等抗氧剂来解决植物纤维塑复合材料耐气性不理想的问题，使得解决了植物纤维塑复合材料成型制品用结构强度差，加工时间长，不抗紫外线等问题。鉴于以上原因，设计一种含植物纤维的聚烯烃复合材料及其制备方法是很有必要的。
发明内容
本发明的目的是提供一种含植物纤维的聚烯烃复合材料及其制备方法，解决了植物纤维与聚烯烃材料相容性差、加工流动性差、成品耐气候性差的问题，提高了产品的结构强度和耐气候性。
为实现上述目的，本发明提供了一种含植物纤维的聚烯烃复合材料，按质量百分比包含以下比例成分：聚聚烯烃40％-70％、植物纤维15％-45％、结合剂3％-8％、流动剂1.5％-3.0％、抗氧剂0.2％-0.8％。
优选的，所述含植物纤维的聚烯烃复合材料按质量百分比包含以下比例成分：聚烯烃41％-69％、植物纤维16％-44％、结合剂3.1％-7.9％、流动剂1.55％-2.95％、抗氧剂0.22％-0.78％。
优选的，所述聚烯烃的熔融流动速率为4-10g/10min。
优选的，所述聚烯烃为聚乙烯、聚丙烯或上述两种聚烯烃的再生料。
优选的，所述结合剂为马来酸酐接枝级的SEBS。
优选的，所述植物纤维的颗粒径为80-250目，所述植物纤维为谷壳纤维、麦壳纤维、谷杆纤维、麦秆纤维、咖啡壳纤维、竹纤维、木纤维中的一种或几种的混合物。
优选的，所述流动剂为丙稀酸类。
优选的，所述抗氧剂为硫代二丙酸二烷基酯或二叔丁基对甲酚。
一种含植物纤维的聚烯烃复合材料的制备方法，包括以下步骤：
S1、研磨烘干：将植物纤维研磨到80-250目，并将研磨好的植物纤维放入干燥机中，在75-85度的温度下烘干3-5小时，使植物纤维的含水量低于4％；
S2、混合：按质量百分比进行备料，将准备好的聚烯烃、植物纤维、结合剂、流动剂、抗氧剂放入到混料机中进行混合，混合温度不大于95度，混合时间为10-30分钟；
S3、造粒：将经过混合好的混合料放入到造粒机中，通过造粒机成型，剪切成通用粒子，得到共混料，造粒温度为140-180度；
S4、成型：将粒子放入到挤出机或注塑机中进行成型，制备出的含植物纤维的聚烯烃复合材料的拉伸强度大于25MPa，冲击强度大于230J/M，弯曲强度大于27MPa，熔体流动速率为1.5-10g/10min。
优选的，所述步骤S4中，在进行成型之前将粒子料放入干燥机进行烘干处理，烘干温度80-90度，烘干时间1-3小时。
因此本发明采用上述一种含植物纤维的聚烯烃复合材料及其制备方法，具备以下有益效果：
(1)上述复合材料所用的聚烯烃可以是聚烯烃原生料，也可以使用回收再利用的废旧聚烯烃再生料，上述复合材料所用的植物纤维，可以是原生自然植物纤维，也可以使用经过回收、分类、清洗、再复合的再生纤维，其可以提高聚烯烃塑料制品的再利用，解决了资源的浪费问题，及保护环境。
(2)一是采用结合剂对植物纤维和聚烯烃的相容性进行处理，解决了植物纤维与聚烯烃相容性差、结构强差的问题；二是采用丙稀酸类等流动剂来解决植物纤维塑复合材料流动性差的问题；三是采用硫代二丙酸二烷基酯或二叔丁基对甲酚等抗氧剂来解决植物纤维塑复合材料耐气性不理想的问题，使得解决了植物纤维塑复合材料成型制品结构强度差、加工时间长、不抗紫外线等问题。
下面通过实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
具体实施方式
下面对本发明的实施方式做进一步的说明。
本发明提供了一种含植物纤维的聚烯烃复合材料，按质量百分比包含以下比例成分：聚烯烃40％-70％、植物纤维15％-45％、结合剂3％-8％、流动剂1.5％-3.0％、抗氧剂0.2％-0.8％。
进一步的，含植物纤维的聚烯烃复合材料按质量百分比包含以下比例成分：聚烯烃41％-69％、植物纤维16％-44％、结合剂3.1％-7.9％、流动剂1.55％-2.95％、抗氧剂0.22％-0.78％。；聚烯烃的熔融流动速率为4-10g/10min；聚烯烃为聚乙烯、聚丙烯或上述两种聚烯烃的再生料；结合剂为马来酸酐接枝级的SEBS；植物纤维为谷壳纤维、麦壳纤维、谷杆纤维、麦秆纤维、咖啡壳纤维、竹纤维、木纤维中的一种或几种的混合物，植物纤维的颗粒径为80-250目；流动剂为丙稀酸类；抗氧剂为硫代二丙酸二烷基酯或二叔丁基对甲酚。
一种含植物纤维的聚烯烃复合材料的制备方法，包括以下步骤：
S1、研磨烘干：将植物研磨成80-250目的植物纤维，并将研磨好的植物纤维放入干燥机中，在75-85度的温度下烘干3-5小时，使植物纤维的含水量低于4％；
S2、混合：按质量百分比进行备料，将准备好的聚烯烃、植物纤维、结合剂、流动剂、抗氧剂放入到混料机中进行混合，混合温度不大于95度，混合时间为10-30分钟；
S3、造粒：将经过混合好的混合料放入到造粒机中，通过造粒机成型，剪切成通用粒子，得到共混料，造粒温度为140-180度；
S4、成型：在进行成型之前将粒子料放入干燥机进行烘干处理，烘干温度80-90度，烘干时间1-3小时，将粒子放入到挤出机或注塑机中进行成型，制备出的含植物纤维的聚烯烃复合材料的拉伸强度大于25MPa，冲击强度大于230J/M，弯曲强度大于27MPa，熔体流动速率为1.5-10g/10min。
实施例1
一种含植物纤维的聚烯烃复合材料，按质量百分比包含以下比例成分：61％的聚丙烯(PP)、30％的咖啡壳纤维、6％的马来酸酐接枝级的SEBS、2.5％的丙稀酸类、0.5％的亚磷酸酯；聚丙烯的熔融流动速率为7.0g/10min；咖啡壳纤维的粒径为120目。
按照上述成分制备的含植物纤维的聚烯烃复合材料的制备方法为：
S1、研磨烘干：将咖啡壳纤维研磨成120目，并将研磨好的咖啡壳纤维放入干燥机中，在85度的温度下烘干3小时，使咖啡壳纤维的含水量低于4％。
S2、混合：按质量百分比进行备料，将准备好的聚烯烃、咖啡壳纤维、结合剂、流动剂、抗氧剂放入到混料机中进行混合，混合温度为90度，混合时间为12分钟。
S3、造粒：将经过充分混合好的混合料放入到造粒机中，通过造粒机成型，剪切成通用粒子，得到共混料，造粒温度170度。
S4、成型：将粒子放入到注塑机进行成型，在成型之前要对粒子料进行烘干处理，烘干温度85度，烘干时间2小时。
采用上述方法制备的复合材料制品拉伸强度为25.7MPa，冲击强度为281J/M，弯曲强度为27.6MPa，熔体流动速率为3.0g/10min。
实施例2
一种含植物纤维的聚烯烃复合材料，按质量百分比包含以下比例成分：54.9％的聚乙烯(PE)、35％的谷壳纤维、7.5％的马来酸酐接枝级的SEBS、2.2％的丙稀酸类、0.4％的亚磷酸酯；聚乙烯的熔融流动速率为4.0g/10min；谷壳纤维的粒径为80目。
按照上述成分制备的含植物纤维的聚烯烃复合材料的制备方法为：
S1、研磨烘干：将谷壳纤维研磨成80目，并将研磨好的谷壳纤维放入干燥机中，在85度的温度下烘干3小时，使谷壳纤维的含水量低于4％。
S2、混合：按质量百分比进行备料，将准备好的聚烯烃、谷壳纤维、结合剂、流动剂、抗氧剂放入到混料机中进行混合，混合温度为90度，混合时间为12分钟。
S3、造粒：将经过充分混合好的混合料放入到造粒机中，通过造粒机成型，剪切成通用粒子，得到共混料，造粒温度170度。
S4、成型：将粒子放入到注塑机进行成型，在成型之前要对粒子料进行烘干处理，烘干机烘干温度85度，烘干时间2小时。
采用上述方法制备的复合材料制品拉伸强度为26.3MPa，冲击强度为291J/M，弯曲强度为28.2MPa，熔体流动速率为2.3.0g/10min。
因此本发明采用上述一种含植物纤维的聚烯烃复合材料及其制备方法，解决了植物纤维与聚烯烃材料相容性差、加工流动性差、成品耐气候性差的问题，提高了产品的结构强度和耐气候性。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其进行限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而这些修改或者等同替换亦不能使修改后的技术方案脱离本发明技术方案的精神和范围。

Claims (1)

1.一种含植物纤维的聚烯烃复合材料，其特征在于，按质量百分比包含以下比例成分：54.9％的聚乙烯PE、35％的谷壳纤维、7.5％的马来酸酐接枝级的SEBS、2.2％的丙稀酸类、0.4％的亚磷酸酯；聚乙烯的熔融流动速率为4.0g/10min；谷壳纤维的粒径为80目；
按照上述成分制备的含植物纤维的聚烯烃复合材料的制备方法为：
S1、研磨烘干：将谷壳纤维研磨成80目，并将研磨好的谷壳纤维放入干燥机中，在85度的温度下烘干3小时，使谷壳纤维的含水量低于4％；
S2、混合：按质量百分比进行备料，将准备好的聚烯烃、谷壳纤维、马来酸酐接枝级的SEBS、丙稀酸类、亚磷酸酯放入到混料机中进行混合，混合温度为90度，混合时间为12分钟；
S3、造粒：将经过充分混合好的混合料放入到造粒机中，通过造粒机成型，剪切成通用粒子，得到共混料，造粒温度170度；
S4、成型：将粒子放入到注塑机进行成型，在成型之前要对粒子料进行烘干处理，烘干机烘干温度85度，烘干时间2小时。
CN202010430355.XA 2020-05-20 2020-05-20 一种含植物纤维的聚烯烃复合材料及其制备方法 Active CN111440383B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010430355.XA CN111440383B (zh) 2020-05-20 2020-05-20 一种含植物纤维的聚烯烃复合材料及其制备方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010430355.XA CN111440383B (zh) 2020-05-20 2020-05-20 一种含植物纤维的聚烯烃复合材料及其制备方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN111440383A CN111440383A (zh) 2020-07-24
CN111440383B true CN111440383B (zh) 2022-04-15

Family

ID=71655586

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202010430355.XA Active CN111440383B (zh) 2020-05-20 2020-05-20 一种含植物纤维的聚烯烃复合材料及其制备方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN111440383B (zh)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113388200A (zh) 2021-06-23 2021-09-14 深圳市科思飞科技有限公司 可再循环使用的咖啡渣植物纤维聚丙烯粒子的制备工艺
CN114874536A (zh) * 2022-03-25 2022-08-09 古正煇 一种含植物纤维的塑料母粒及其制备方法和应用
CN114874580B (zh) * 2022-03-25 2024-02-09 古正煇 一种含植物纤维的弹性添加母粒及其制备方法和在eps材料中的应用

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4002942B1 (ja) * 2006-12-04 2007-11-07 日棉化学工業株式会社 複合材及びその製造方法
CN103102572B (zh) * 2013-02-05 2015-04-08 四川大学 一种聚烯烃木塑复合材料及其制备方法
US9809702B2 (en) * 2013-09-17 2017-11-07 University Of Guelph Hybrid sustainable composites and methods of making and using thereof
CN110172258A (zh) * 2019-05-30 2019-08-27 上海互见创意设计有限公司 一种含咖啡渣的聚烯烃复合材料及其制备方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN111440383A (zh) 2020-07-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN111440383B (zh) 一种含植物纤维的聚烯烃复合材料及其制备方法
CN107298868B (zh) 一种木质素增强型木塑材料及其制备方法
AU2013328401B2 (en) Plant fiber-reinforced thermoplastic resin composition
CN101985527B (zh) 一种环保型植物纤维木塑复合材料及其制备方法
CN105504363A (zh) 淀粉/植物纤维复合生物降解聚酯吹膜级树脂及制备方法
CN110172258A (zh) 一种含咖啡渣的聚烯烃复合材料及其制备方法
CN102108213A (zh) 提高木塑复合材料强度的制备方法
CN102140255A (zh) 一种玩具用热压型木塑复合材料及其制备方法
CN101798414B (zh) 可降解注塑级竹塑复合材料及制备方法
CN103709773A (zh) 碱脲解缠结秸秆/树脂复合板的制备方法
KR101210301B1 (ko) 식물 섬유 분말을 이용한 자연 분해성 식품 용기의 제조 방법
CN102838880B (zh) 一种利用可再生资源生产环保型木塑复合材料的方法
CN111393716B (zh) 一种含纸粉的聚烯烃复合材料及其制备方法
CN102504380B (zh) 有机分子插入型天然纤维复合塑料的制备方法
CN105733063B (zh) 一种纸浆增强聚烯烃复合材料的制备方法
CN102532661A (zh) 一种天然纤维填充聚乙烯复合材料及制备方法
CN104974404A (zh) 一种木塑复合材料的制备方法
CN112390999A (zh) 一种hdpe再生料、其制备方法及hdpe管材
CN111518325A (zh) 含自然纤维粉的热塑性丁苯橡胶复合材料及其制备方法
CN111548642A (zh) 含自然纤维粉的热塑性橡胶复合材料及其制备方法
CN111057274A (zh) 一种高填充淀粉基热塑性复合材料及其制备方法
CN108641387A (zh) 一种利用胡桃木木屑制备木塑复合材料的方法
CN107118712A (zh) 一种胶黏剂、其制备方法及应用
CN108676236B (zh) 木塑复合材料的改性方法
CN111333916A (zh) 利用植物纤维与高分子回收材料制备的复合材料及制备方法

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
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant