CN117106316A - 一种高强度木塑复合材料的制备方法 - Google Patents

一种高强度木塑复合材料的制备方法 Download PDF

Info

Publication number
CN117106316A
CN117106316A CN202311360220.0A CN202311360220A CN117106316A CN 117106316 A CN117106316 A CN 117106316A CN 202311360220 A CN202311360220 A CN 202311360220A CN 117106316 A CN117106316 A CN 117106316A
Authority
CN
China
Prior art keywords
temperature
polyvinyl chloride
plastic composite
treatment
ball milling
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.)
Granted
Application number
CN202311360220.0A
Other languages
English (en)
Other versions
CN117106316B (zh
Inventor
王九臣
丁国伟
徐红光
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.)
Weifang Yunding New Materials Co ltd
Original Assignee
Weifang Yunding 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 Weifang Yunding New Materials Co ltd filed Critical Weifang Yunding New Materials Co ltd
Priority to CN202311360220.0A priority Critical patent/CN117106316B/zh
Publication of CN117106316A publication Critical patent/CN117106316A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN117106316B publication Critical patent/CN117106316B/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
    • C08L97/00—Compositions of lignin-containing materials
    • C08L97/02—Lignocellulosic material, e.g. wood, straw or bagasse
    • 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
    • C08K3/20—Oxides; Hydroxides
    • C08K3/22—Oxides; Hydroxides of metals
    • C08K2003/2227—Oxides; Hydroxides of metals of aluminium
    • 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
    • C08K3/30—Sulfur-, selenium- or tellurium-containing compounds
    • C08K2003/3045—Sulfates
    • 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
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
    • Y02W30/00—Technologies for solid waste management
    • Y02W30/50—Reuse, recycling or recovery technologies
    • Y02W30/91—Use of waste materials as fillers for mortars or concrete

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)

Abstract

本发明提供了一种高强度木塑复合材料的制备方法，属于木塑复合材料技术领域；所述制备方法包括制备无机改性粒子、活化聚氯乙烯、制备增强剂、混料步骤；所述制备增强剂步骤为，将去离子水与油酸、十二烷基苯磺酸钠、柠檬酸钠混合，以1.0‑1.4℃/min速率升温至46‑50℃，然后加入炭黑、乙基纤维素、山梨醇，继续以0.4‑0.6℃/min的速率升温至83‑87℃，在83‑87℃下热处理24‑30min，制得增强剂。采用本发明的方法制得的木塑复合材料，强度性能高，并且在低温、高温环境下的强度性能仍保持较高水平。

Description

一种高强度木塑复合材料的制备方法
技术领域
本发明属于木塑复合材料技术领域，具体涉及一种高强度木塑复合材料的制备方法。
背景技术
木塑复合材料是国内外近年蓬勃兴起的一类新型复合材料，指利用聚乙烯、聚丙烯和聚氯乙烯等，代替通常的树脂胶粘剂，与木粉、稻壳、秸秆等废植物纤维混合成新的木质材料，再经挤压、模压、注射成型等塑料加工工艺，生产出的板材或型材；主要用于建材、家具、物流包装等行业。
现有技术制备的木塑复合材料强度性能差，使用性能不佳，并且在高温、低温等极端环境下，强度性能下降率较高，严重缩短了使用寿命；
因此，提供一种高强度木塑复合材料的制备方法，提高强度性能的同时，在低温、高温环境下的强度性能仍保持较高水平是现有技术亟待解决的技术难题。
发明内容
为解决现有技术存在的技术问题，本发明提供了一种高强度木塑复合材料的制备方法，强度性能高，并且在低温、高温环境下的强度性能仍保持较高水平。
为解决上述技术问题，本发明采取的技术方案如下：
1.制备改性无机粒子
（1）硅烷改性
将云母粉置于354-366℃下煅烧1.3-1.7h，煅烧结束后降低至室温，加入乙醇溶液混合均匀，然后加入乙烯基三(β-甲氧乙氧基)硅烷，控制搅拌时间为42-48min，搅拌温度为72-76℃，搅拌转速为215-245rpm，搅拌结束后，干燥制得硅烷改性云母粉；
所述云母粉，粒径为115-125nm，SiO2质量含量为47.2-48.4%，Al2O3质量含量为30.1-30.9%；
所述乙醇溶液，质量浓度为72-76%；
所述云母粉、乙醇溶液与乙烯基三(β-甲氧乙氧基)硅烷的质量比为8-12:25-30:0.10-0.14；
（2）二次改性
将硅烷改性云母粉置于密闭容器中，将密闭容器加压至1.1-1.3MPa，升高温度至74-78℃，然后加入葡萄糖、聚乙二醇、棕榈酸，混合均匀后密闭处理16-20min，密闭处理结束后，0.1-0.3s内快速泄压，得到二次改性云母粉；
所述硅烷改性云母粉、葡萄糖、聚乙二醇与棕榈酸的质量比为18.3-18.7:1.1-1.3:1.5-1.7:0.8-1.2；
（3）复合
将二次改性云母粉、氧化铝、硫酸钡混合，然后加入去离子水，搅拌均匀后加入椰油酰甘氨酸钾、羧甲基纤维素、木糖醇，搅拌18-22min，搅拌温度为17-19℃，搅拌转速为400-420rpm，搅拌结束，干燥制得改性无机粒子；
所述二次改性云母粉、氧化铝、硫酸钡、去离子水、椰油酰甘氨酸钾、羧甲基纤维素、木糖醇的质量比为18-20:9-11:5-7:140-160:2-4:4-6:1-3。
2.活化聚氯乙烯
将聚氯乙烯进行低温等离子体处理，处理时间为36-38s，处理温度为3-5℃，处理功率为73-77W，处理频率为35-37kHz，低温等离子体处理结束后置于球磨机中进行第一次球磨处理，球磨时间为8-12min，球磨转速为254-266rpm，球料比为4-8:1，球磨温度为1.3-1.5℃，第一次球磨处理结束后，加入蓖麻油磺酸钠、卵磷脂、硬脂酸钙、季戊四醇，进行第二次球磨处理，球磨时间为25-29min，球磨转速为230-240rpm，球料比为2-6:1，球磨温度为0.4-0.6℃，球磨结束后得到活化聚氯乙烯；
所述聚氯乙烯的粒径为78-82nm；
所述聚氯乙烯、蓖麻油磺酸钠、卵磷脂、硬脂酸钙、季戊四醇的质量比为35-39:0.6-0.8:0.8-1.2:1.6-1.8:1.2-1.4。
3.制备增强剂
将去离子水与油酸、十二烷基苯磺酸钠、柠檬酸钠混合，以1.0-1.4℃/min速率升温至46-50℃，然后加入炭黑、乙基纤维素、山梨醇，继续以0.4-0.6℃/min的速率升温至83-87℃，在83-87℃下热处理24-30min，制得增强剂；
所述去离子水、油酸、十二烷基苯磺酸钠、柠檬酸钠、炭黑、乙基纤维素、山梨醇的质量比为68-72:1.0-1.2:1.7-1.9:0.6-0.8:12.0-13.0:1.8-2.2:1.1-1.5。
4.混料
将聚乙烯、活化聚氯乙烯、秸秆、相容剂、润滑剂、抗氧剂、增强剂、改性无机粒子混合均匀，然后送入双阶挤出机组料筒中，采用连续挤出成型方式制得木塑复合材料；
所述连续挤出成型，挤出温度为162-168℃，模具温度为168-172℃，双螺杆转速为38-42r/min，单螺杆转速为9-11r/min；
所述秸秆，粒径为98-102nm；
所述相容剂为马来酸酐接枝聚乙烯和马来酸酐接枝聚丙烯的混合物，所述马来酸酐接枝聚乙烯和马来酸酐接枝聚丙烯的质量比为1:0.8-1.2；
所述润滑剂为聚乙烯蜡；
所述抗氧剂为抗氧剂1010和抗氧剂164的混合物，所述抗氧剂1010和抗氧剂164的质量比为1.1-1.5:1.0；
所述聚乙烯、活化聚氯乙烯、秸秆、相容剂、润滑剂、抗氧剂、增强剂、改性无机粒子的质量比为68-72:10-12:104-108:2.3-2.7:2.6-3.0:0.3-0.5:0.6-0.8:6.6-7.0。
与现有技术相比，本发明取得以下有益效果：
1.本发明采用特定的改性无机粒子、增强剂成分，提高了产品的强度性能，并对聚氯乙烯进行活化，增强了相容性，提高了分散性能，保证了产品的内部结构稳定性，进而提高了在低温、高温极端环境下的强度性能保持率；
2.采用本发明的方法制得的木塑复合材料，26℃下的拉伸强度为76.2-78.5MPa（GB/T 1040.2-2006），简支梁冲击强度为29.5-31.7KJ/m2（GB/T 1043.1-2008），弯曲模量为15.0-15.4Gpa（GB/T 9341-2008），弯曲强度为85.7-90.6MPa（GB/T 9341-2008）；
在温度为80℃下静置10d，拉伸强度为74.5-77.3MPa，简支梁冲击强度为28.4-30.8KJ/m2，弯曲模量为14.3-14.9Gpa，弯曲强度为82.3-87.4MPa；
在温度为-50℃下静置10d，拉伸强度为73.0-76.1MPa，简支梁冲击强度为27.9-30.4KJ/m2，弯曲模量为14.1-14.7Gpa，弯曲强度为80.9-86.8MPa。
具体实施方式
为了对本发明的技术特征、目的和效果更加清楚的理解，现说明本发明的具体实施方式。
实施例1 一种高强度木塑复合材料的制备方法
1.制备改性无机粒子
（1）硅烷改性
将云母粉置于360℃下煅烧1.5h，煅烧结束后降低至室温，加入乙醇溶液混合均匀，然后加入乙烯基三(β-甲氧乙氧基)硅烷，控制搅拌时间为45min，搅拌温度为74℃，搅拌转速为230rpm，搅拌结束后，干燥制得硅烷改性云母粉；
所述云母粉，粒径为120nm，SiO2质量含量为47.8%，Al2O3质量含量为30.5%；
所述乙醇溶液，质量浓度为74%；
所述云母粉、乙醇溶液与乙烯基三(β-甲氧乙氧基)硅烷的质量比为10:27:0.12；
（2）二次改性
将硅烷改性云母粉置于密闭容器中，将密闭容器加压至1.2MPa，升高温度至76℃，然后加入葡萄糖、聚乙二醇、棕榈酸，混合均匀后密闭处理18min，密闭处理结束后，0.2s内快速泄压，得到二次改性云母粉；
所述硅烷改性云母粉、葡萄糖、聚乙二醇与棕榈酸的质量比为18.5:1.2:1.6:1.0；
（3）复合
将二次改性云母粉、氧化铝、硫酸钡混合，然后加入去离子水，搅拌均匀后加入椰油酰甘氨酸钾、羧甲基纤维素、木糖醇，搅拌20min，搅拌温度为18℃，搅拌转速为410rpm，搅拌结束，干燥制得改性无机粒子；
所述二次改性云母粉、氧化铝、硫酸钡、去离子水、椰油酰甘氨酸钾、羧甲基纤维素、木糖醇的质量比为19:10:6:150:3:5:2。
2.活化聚氯乙烯
将聚氯乙烯进行低温等离子体处理，处理时间为37s，处理温度为4℃，处理功率为75W，处理频率为36kHz，低温等离子体处理结束后置于球磨机中进行第一次球磨处理，球磨时间为10min，球磨转速为260rpm，球料比为6:1，球磨温度为1.4℃，第一次球磨处理结束后，加入蓖麻油磺酸钠、卵磷脂、硬脂酸钙、季戊四醇，进行第二次球磨处理，球磨时间为27min，球磨转速为235rpm，球料比为4:1，球磨温度为0.5℃，球磨结束后得到活化聚氯乙烯；
所述聚氯乙烯的粒径为80nm；
所述聚氯乙烯、蓖麻油磺酸钠、卵磷脂、硬脂酸钙、季戊四醇的质量比为37:0.7:1.0:1.7:1.3。
3.制备增强剂
将去离子水与油酸、十二烷基苯磺酸钠、柠檬酸钠混合，以1.2℃/min速率升温至48℃，然后加入炭黑、乙基纤维素、山梨醇，继续以0.5℃/min的速率升温至85℃，在85℃下热处理27min，制得增强剂；
所述去离子水、油酸、十二烷基苯磺酸钠、柠檬酸钠、炭黑、乙基纤维素、山梨醇的质量比为70:1.1:1.8:0.7:12.5:2.0:1.3。
4.混料
将聚乙烯、活化聚氯乙烯、秸秆、相容剂、润滑剂、抗氧剂、增强剂、改性无机粒子混合均匀，然后送入双阶挤出机组料筒中，采用连续挤出成型方式制得木塑复合材料；
所述连续挤出成型，挤出温度为165℃，模具温度为170℃，双螺杆转速为40r/min，单螺杆转速为10r/min；
所述秸秆，粒径为100nm；
所述相容剂为马来酸酐接枝聚乙烯和马来酸酐接枝聚丙烯的混合物，所述马来酸酐接枝聚乙烯和马来酸酐接枝聚丙烯的质量比为1:1；
所述润滑剂为聚乙烯蜡；
所述抗氧剂为抗氧剂1010和抗氧剂164的混合物，所述抗氧剂1010和抗氧剂164的质量比为1.3:1.0；
所述聚乙烯、活化聚氯乙烯、秸秆、相容剂、润滑剂、抗氧剂、增强剂、改性无机粒子的质量比为70:11:106:2.5:2.8:0.4:0.7:6.8。
实施例2 一种高强度木塑复合材料的制备方法
1.制备改性无机粒子
（1）硅烷改性
将云母粉置于354℃下煅烧1.7h，煅烧结束后降低至室温，加入乙醇溶液混合均匀，然后加入乙烯基三(β-甲氧乙氧基)硅烷，控制搅拌时间为42min，搅拌温度为72℃，搅拌转速为215rpm，搅拌结束后，干燥制得硅烷改性云母粉；
所述云母粉，粒径为115nm，SiO2质量含量为47.2%，Al2O3质量含量为30.1%；
所述乙醇溶液，质量浓度为72%；
所述云母粉、乙醇溶液与乙烯基三(β-甲氧乙氧基)硅烷的质量比为8:25:0.10；
（2）二次改性
将硅烷改性云母粉置于密闭容器中，将密闭容器加压至1.1MPa，升高温度至74℃，然后加入葡萄糖、聚乙二醇、棕榈酸，混合均匀后密闭处理16min，密闭处理结束后，0.1s内快速泄压，得到二次改性云母粉；
所述硅烷改性云母粉、葡萄糖、聚乙二醇与棕榈酸的质量比为18.3:1.1:1.5:0.8；
（3）复合
将二次改性云母粉、氧化铝、硫酸钡混合，然后加入去离子水，搅拌均匀后加入椰油酰甘氨酸钾、羧甲基纤维素、木糖醇，搅拌18min，搅拌温度为17℃，搅拌转速为400rpm，搅拌结束，干燥制得改性无机粒子；
所述二次改性云母粉、氧化铝、硫酸钡、去离子水、椰油酰甘氨酸钾、羧甲基纤维素、木糖醇的质量比为18:9:5:140:2:4:1。
2.活化聚氯乙烯
将聚氯乙烯进行低温等离子体处理，处理时间为36s，处理温度为3℃，处理功率为73W，处理频率为35kHz，低温等离子体处理结束后置于球磨机中进行第一次球磨处理，球磨时间为8min，球磨转速为254rpm，球料比为4:1，球磨温度为1.3℃，第一次球磨处理结束后，加入蓖麻油磺酸钠、卵磷脂、硬脂酸钙、季戊四醇，进行第二次球磨处理，球磨时间为25min，球磨转速为230rpm，球料比为2:1，球磨温度为0.4℃，球磨结束后得到活化聚氯乙烯；
所述聚氯乙烯的粒径为78nm；
所述聚氯乙烯、蓖麻油磺酸钠、卵磷脂、硬脂酸钙、季戊四醇的质量比为35:0.6:0.8:1.6:1.2。
3.制备增强剂
将去离子水与油酸、十二烷基苯磺酸钠、柠檬酸钠混合，以1.0℃/min速率升温至46℃，然后加入炭黑、乙基纤维素、山梨醇，继续以0.4℃/min的速率升温至83℃，在83℃下热处理30min，制得增强剂；
所述去离子水、油酸、十二烷基苯磺酸钠、柠檬酸钠、炭黑、乙基纤维素、山梨醇的质量比为68:1.0:1.7:0.6:12.0:1.8:1.1。
4.混料
将聚乙烯、活化聚氯乙烯、秸秆、相容剂、润滑剂、抗氧剂、增强剂、改性无机粒子混合均匀，然后送入双阶挤出机组料筒中，采用连续挤出成型方式制得木塑复合材料；
所述连续挤出成型，挤出温度为162℃，模具温度为168℃，双螺杆转速为38r/min，单螺杆转速为9r/min；
所述秸秆，粒径为98nm；
所述相容剂为马来酸酐接枝聚乙烯和马来酸酐接枝聚丙烯的混合物，所述马来酸酐接枝聚乙烯和马来酸酐接枝聚丙烯的质量比为1:0.8；
所述润滑剂为聚乙烯蜡；
所述抗氧剂为抗氧剂1010和抗氧剂164的混合物，所述抗氧剂1010和抗氧剂164的质量比为1.1:1.0；
所述聚乙烯、活化聚氯乙烯、秸秆、相容剂、润滑剂、抗氧剂、增强剂、改性无机粒子的质量比为68:10:104:2.3:2.6:0.3:0.6:6.6。
实施例3 一种高强度木塑复合材料的制备方法
1.制备改性无机粒子
（1）硅烷改性
将云母粉置于366℃下煅烧1.3h，煅烧结束后降低至室温，加入乙醇溶液混合均匀，然后加入乙烯基三(β-甲氧乙氧基)硅烷，控制搅拌时间为48min，搅拌温度为76℃，搅拌转速为245rpm，搅拌结束后，干燥制得硅烷改性云母粉；
所述云母粉，粒径为125nm，SiO2质量含量为48.4%，Al2O3质量含量为30.9%；
所述乙醇溶液，质量浓度为76%；
所述云母粉、乙醇溶液与乙烯基三(β-甲氧乙氧基)硅烷的质量比为12:30:0.14；
（2）二次改性
将硅烷改性云母粉置于密闭容器中，将密闭容器加压至1.3MPa，升高温度至78℃，然后加入葡萄糖、聚乙二醇、棕榈酸，混合均匀后密闭处理20min，密闭处理结束后，0.3s内快速泄压，得到二次改性云母粉；
所述硅烷改性云母粉、葡萄糖、聚乙二醇与棕榈酸的质量比为18.7:1.3:1.7:1.2；
（3）复合
将二次改性云母粉、氧化铝、硫酸钡混合，然后加入去离子水，搅拌均匀后加入椰油酰甘氨酸钾、羧甲基纤维素、木糖醇，搅拌22min，搅拌温度为19℃，搅拌转速为420rpm，搅拌结束，干燥制得改性无机粒子；
所述二次改性云母粉、氧化铝、硫酸钡、去离子水、椰油酰甘氨酸钾、羧甲基纤维素、木糖醇的质量比为20:11:7:160:4:6:3。
2.活化聚氯乙烯
将聚氯乙烯进行低温等离子体处理，处理时间为38s，处理温度为5℃，处理功率为77W，处理频率为37kHz，低温等离子体处理结束后置于球磨机中进行第一次球磨处理，球磨时间为12min，球磨转速为266rpm，球料比为8:1，球磨温度为1.5℃，第一次球磨处理结束后，加入蓖麻油磺酸钠、卵磷脂、硬脂酸钙、季戊四醇，进行第二次球磨处理，球磨时间为29min，球磨转速为240rpm，球料比为6:1，球磨温度为0.6℃，球磨结束后得到活化聚氯乙烯；
所述聚氯乙烯的粒径为82nm；
所述聚氯乙烯、蓖麻油磺酸钠、卵磷脂、硬脂酸钙、季戊四醇的质量比为39:0.8:1.2:1.8:1.4。
3.制备增强剂
将去离子水与油酸、十二烷基苯磺酸钠、柠檬酸钠混合，以1.4℃/min速率升温至50℃，然后加入炭黑、乙基纤维素、山梨醇，继续以0.6℃/min的速率升温至87℃，在87℃下热处理24min，制得增强剂；
所述去离子水、油酸、十二烷基苯磺酸钠、柠檬酸钠、炭黑、乙基纤维素、山梨醇的质量比为72:1.2:1.9:0.8:13.0:2.2:1.5。
4.混料
将聚乙烯、活化聚氯乙烯、秸秆、相容剂、润滑剂、抗氧剂、增强剂、改性无机粒子混合均匀，然后送入双阶挤出机组料筒中，采用连续挤出成型方式制得木塑复合材料；
所述连续挤出成型，挤出温度为168℃，模具温度为172℃，双螺杆转速为42r/min，单螺杆转速为11r/min；
所述秸秆，粒径为102nm；
所述相容剂为马来酸酐接枝聚乙烯和马来酸酐接枝聚丙烯的混合物，所述马来酸酐接枝聚乙烯和马来酸酐接枝聚丙烯的质量比为1:1.2；
所述润滑剂为聚乙烯蜡；
所述抗氧剂为抗氧剂1010和抗氧剂164的混合物，所述抗氧剂1010和抗氧剂164的质量比为1.5:1.0；
所述聚乙烯、活化聚氯乙烯、秸秆、相容剂、润滑剂、抗氧剂、增强剂、改性无机粒子的质量比为72:12:108:2.7:3.0:0.5:0.8:7.0。
对比例1
在实施例1的基础上，改变之处为，省略对无机粒子的改性步骤，直接采用未经任何处理的无机粒子，所述无机粒子为云母粉、氧化铝、硫酸钡的混合物，所述云母粉、氧化铝、硫酸钡的质量比为19:10:6，其余操作均相同。
对比例2
在实施例1的基础上，改变之处为，省略对聚氯乙烯的活化步骤，直接采用未经任何处理的聚氯乙烯，并且省略增强剂成分，其余操作均相同。
产品性能测试
对实施例1-3与对比例1-2制得的产品测试强度性能，其中弯曲强度和弯曲模量按照GB/T 9341-2008标准测试，拉伸强度按照GB/T 1040.2-2006标准测试，简支梁冲击强度按照GB/T 1043.1-2008标准测试，结果如下：
除非另有说明，本发明中所采用的百分数均为质量百分数。
最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种高强度木塑复合材料的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括制备无机改性粒子、活化聚氯乙烯、制备增强剂、混料步骤；
所述制备无机改性粒子，包括硅烷改性、二次改性和复合步骤；
所述硅烷改性步骤为，将云母粉置于354-366℃下煅烧1.3-1.7h，煅烧结束后降低至室温，加入乙醇溶液混合均匀，然后加入乙烯基三(β-甲氧乙氧基)硅烷，控制搅拌时间为42-48min，搅拌温度为72-76℃，搅拌转速为215-245rpm，搅拌结束后，干燥制得硅烷改性云母粉；
所述二次改性步骤为，将硅烷改性云母粉置于密闭容器中，将密闭容器加压至1.1-1.3MPa，升高温度至74-78℃，然后加入葡萄糖、聚乙二醇、棕榈酸，混合均匀后密闭处理16-20min，密闭处理结束后，0.1-0.3s内快速泄压，得到二次改性云母粉；
所述复合步骤为，将二次改性云母粉、氧化铝、硫酸钡混合，然后加入去离子水，搅拌均匀后加入椰油酰甘氨酸钾、羧甲基纤维素、木糖醇，搅拌18-22min，搅拌温度为17-19℃，搅拌转速为400-420rpm，搅拌结束，干燥制得改性无机粒子；
所述活化聚氯乙烯步骤为，将聚氯乙烯进行低温等离子体处理，处理时间为36-38s，处理温度为3-5℃，处理功率为73-77W，处理频率为35-37kHz，低温等离子体处理结束后置于球磨机中进行第一次球磨处理，第一次球磨处理结束后，加入蓖麻油磺酸钠、卵磷脂、硬脂酸钙、季戊四醇进行第二次球磨处理，第二次球磨处理结束后得到活化聚氯乙烯；
所述制备增强剂步骤为，将去离子水与油酸、十二烷基苯磺酸钠、柠檬酸钠混合，以1.0-1.4℃/min速率升温至46-50℃，然后加入炭黑、乙基纤维素、山梨醇，继续以0.4-0.6℃/min的速率升温至83-87℃，在83-87℃下热处理24-30min，制得增强剂。
2.根据权利要求1所述的一种高强度木塑复合材料的制备方法，其特征在于，
所述硅烷改性步骤中，所述云母粉，粒径为115-125nm，SiO2质量含量为47.2-48.4%，Al2O3质量含量为30.1-30.9%；
所述乙醇溶液，质量浓度为72-76%；
所述云母粉、乙醇溶液与乙烯基三(β-甲氧乙氧基)硅烷的质量比为8-12:25-30:0.10-0.14。
3.根据权利要求1所述的一种高强度木塑复合材料的制备方法，其特征在于，
所述二次改性步骤中，所述硅烷改性云母粉、葡萄糖、聚乙二醇与棕榈酸的质量比为18.3-18.7:1.1-1.3:1.5-1.7:0.8-1.2。
4.根据权利要求1所述的一种高强度木塑复合材料的制备方法，其特征在于，
所述复合步骤中，所述二次改性云母粉、氧化铝、硫酸钡、去离子水、椰油酰甘氨酸钾、羧甲基纤维素、木糖醇的质量比为18-20:9-11:5-7:140-160:2-4:4-6:1-3。
5.根据权利要求1所述的一种高强度木塑复合材料的制备方法，其特征在于，
所述活化聚氯乙烯步骤中，所述第一次球磨处理，球磨时间为8-12min，球磨转速为254-266rpm，球料比为4-8:1，球磨温度为1.3-1.5℃；
所述第二次球磨处理，球磨时间为25-29min，球磨转速为230-240rpm，球料比为2-6:1，球磨温度为0.4-0.6℃。
6.根据权利要求1所述的一种高强度木塑复合材料的制备方法，其特征在于，
所述活化聚氯乙烯步骤中，所述聚氯乙烯的粒径为78-82nm；
所述聚氯乙烯、蓖麻油磺酸钠、卵磷脂、硬脂酸钙、季戊四醇的质量比为35-39:0.6-0.8:0.8-1.2:1.6-1.8:1.2-1.4。
7.根据权利要求1所述的一种高强度木塑复合材料的制备方法，其特征在于，
所述制备增强剂步骤中，所述去离子水、油酸、十二烷基苯磺酸钠、柠檬酸钠、炭黑、乙基纤维素、山梨醇的质量比为68-72:1.0-1.2:1.7-1.9:0.6-0.8:12.0-13.0:1.8-2.2:1.1-1.5。
8.根据权利要求1所述的一种高强度木塑复合材料的制备方法，其特征在于，
所述混料步骤为，将聚乙烯、活化聚氯乙烯、秸秆、相容剂、润滑剂、抗氧剂、增强剂、改性无机粒子混合均匀，然后送入双阶挤出机组料筒中，采用连续挤出成型方式制得木塑复合材料；
所述连续挤出成型，挤出温度为162-168℃，模具温度为168-172℃，双螺杆转速为38-42r/min，单螺杆转速为9-11r/min。
9.根据权利要求8所述的一种高强度木塑复合材料的制备方法，其特征在于，
所述秸秆，粒径为98-102nm；
所述相容剂为马来酸酐接枝聚乙烯和马来酸酐接枝聚丙烯的混合物，所述马来酸酐接枝聚乙烯和马来酸酐接枝聚丙烯的质量比为1:0.8-1.2；
所述润滑剂为聚乙烯蜡；
所述抗氧剂为抗氧剂1010和抗氧剂164的混合物，所述抗氧剂1010和抗氧剂164的质量比为1.1-1.5:1.0；
所述聚乙烯、活化聚氯乙烯、秸秆、相容剂、润滑剂、抗氧剂、增强剂、改性无机粒子的质量比为68-72:10-12:104-108:2.3-2.7:2.6-3.0:0.3-0.5:0.6-0.8:6.6-7.0。
CN202311360220.0A 2023-10-20 2023-10-20 一种高强度木塑复合材料的制备方法 Active CN117106316B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202311360220.0A CN117106316B (zh) 2023-10-20 2023-10-20 一种高强度木塑复合材料的制备方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202311360220.0A CN117106316B (zh) 2023-10-20 2023-10-20 一种高强度木塑复合材料的制备方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN117106316A true CN117106316A (zh) 2023-11-24
CN117106316B CN117106316B (zh) 2024-02-20

Family

ID=88813151

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202311360220.0A Active CN117106316B (zh) 2023-10-20 2023-10-20 一种高强度木塑复合材料的制备方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN117106316B (zh)

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1482165A (zh) * 2002-12-23 2004-03-17 北京欧尼克环保技术有限公司 木塑发泡材料及其加工成型工艺
CN103435882A (zh) * 2013-07-05 2013-12-11 中盈长江国际新能源投资有限公司 热塑性木塑复合材料及其生产方法
CN103509360A (zh) * 2013-09-06 2014-01-15 中国科学院合肥物质科学研究院 一种纳米玻纤协同改性增强木塑板的制备方法
US20140275355A1 (en) * 2013-03-15 2014-09-18 Solazyme, Inc. Wood plastic and thermoplastic composites
CN105482484A (zh) * 2016-02-01 2016-04-13 广东工业大学 一种阻燃型木塑复合材料的制备方法
US20160168344A1 (en) * 2014-12-10 2016-06-16 Teal Cedar Products Ltd. Wood-plastic composite material
CN106280521A (zh) * 2016-08-21 2017-01-04 冯可发 一种新型阻燃木塑材料
US20180072889A1 (en) * 2016-08-04 2018-03-15 Nanjing Tech University Lignin Enhanced Wood-Plastic Material and Preparation Method thereof
CN116874232A (zh) * 2023-09-08 2023-10-13 山东绿达建设发展集团有限公司 一种沥青混凝土的制备方法

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1482165A (zh) * 2002-12-23 2004-03-17 北京欧尼克环保技术有限公司 木塑发泡材料及其加工成型工艺
US20140275355A1 (en) * 2013-03-15 2014-09-18 Solazyme, Inc. Wood plastic and thermoplastic composites
CN103435882A (zh) * 2013-07-05 2013-12-11 中盈长江国际新能源投资有限公司 热塑性木塑复合材料及其生产方法
CN103509360A (zh) * 2013-09-06 2014-01-15 中国科学院合肥物质科学研究院 一种纳米玻纤协同改性增强木塑板的制备方法
US20160168344A1 (en) * 2014-12-10 2016-06-16 Teal Cedar Products Ltd. Wood-plastic composite material
CN105482484A (zh) * 2016-02-01 2016-04-13 广东工业大学 一种阻燃型木塑复合材料的制备方法
US20180072889A1 (en) * 2016-08-04 2018-03-15 Nanjing Tech University Lignin Enhanced Wood-Plastic Material and Preparation Method thereof
CN106280521A (zh) * 2016-08-21 2017-01-04 冯可发 一种新型阻燃木塑材料
CN116874232A (zh) * 2023-09-08 2023-10-13 山东绿达建设发展集团有限公司 一种沥青混凝土的制备方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN117106316B (zh) 2024-02-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN105621990B (zh) 一种高韧性抗裂灌浆水泥砂浆及其制备方法
CN101367977A (zh) 一种pvc微发泡木塑卷材及其生产方法
CN101705063B (zh) 一种铝塑板高分子粘合树脂及其制备方法
CN101698728B (zh) 光亮型可注塑木塑复合材料及制备方法
CN117106316B (zh) 一种高强度木塑复合材料的制备方法
CN107142763A (zh) 一种耐温阻燃的木质复合纤维装饰板的加工方法
CN105541202B (zh) 一种复合增韧的灌浆水泥砂浆及其制备方法
WO2024120547A1 (zh) 基于CrCoVWYC粉末的激光增材合金、复合涂层及复合涂层的制备方法
CN114369349A (zh) 一种smc复合材料及其制备方法与应用
CN107118458B (zh) 一种非发泡pvc基超高填充生物质纤维复合材料及制备方法
CN112852181A (zh) 一种高强度抗磨木塑复合材料及其制备方法
CN110922924A (zh) 一种石墨烯改性环氧树脂胶及其制作方法
CN108276768A (zh) 一种轻质石墨烯尼龙复合材料的制备方法
CN220900243U (zh) 一种防污油漆生产系统
CN113292775A (zh) 一种注塑级超高分子量聚乙烯材料及其制备方法
CN105255077B (zh) 氟硅烷修饰碳纤维增强聚偏氟乙烯材料及制备方法
CN111253643A (zh) 一种氧化石墨烯增强丁苯橡胶材料的制备方法
CN107325466B (zh) 一种可热塑性加工的聚乙烯醇/石墨烯疏水复合材料及其制备方法和用途
CN108794923A (zh) 一种变压电表箱壳体材料的制备方法
CN115340728B (zh) 一种耐擦伤聚丙烯树脂材料
Burmistrov et al. Secondary polyvinyl butyral modified with potassium polytitanate for coatings with improved mechanical properties
CN108530727A (zh) 一种环保溶胶木塑材料及其制备方法
CN111454582A (zh) 一种漆树粉聚烯烃复合板材及其制备方法
CN117925053B (zh) 一种货架用粉末涂料及其制备方法
CN115974459B (zh) 一种镁渣压电复合材料及其制备方法

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