專利名稱：一種利用木纖維對(duì)pvc進(jìn)行改性的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及PVC的一種改性方法，具體涉及ー種利用木纖維對(duì)PVC進(jìn)行改性的方法。
背景技術(shù)：
聚氯こ烯是五大通用樹(shù)脂之一，其產(chǎn)量?jī)H次于聚こ烯。隨著化學(xué)建材的大量推廣和使用，PVC硬制品的使用比例不斷提高，尤其是管材、板材和型材等需求增長(zhǎng)迅速，因此對(duì)聚氯こ烯的使用性能有了更高的要求。聚氯こ烯樹(shù)脂較脆，傳統(tǒng)增韌改性技術(shù)通常是在樹(shù)脂中加人橡膠弾性體，卻是以降低材料寶貴的剛性、耐熱性、尺寸穩(wěn)定性為代價(jià)的。

PVC的改性方法很多，針對(duì)不同的應(yīng)用目的可以采用不同的改性方法或改性技木，PVC的改性方法大致可以分為兩類，即化學(xué)改性和物理改性。此外還有新興的納米改性。樹(shù)脂通過(guò)纖維增強(qiáng)構(gòu)成復(fù)合材料是大幅度提高其綜合性能的有效途徑。從20世紀(jì)60年代開(kāi)始，國(guó)內(nèi)外均對(duì)纖維增強(qiáng)塑料作過(guò)不少研究，對(duì)纖維增強(qiáng)PVC材料的研究主要是采用短切玻璃纖維為增強(qiáng)材料，以往的研究表明，30%的玻璃纖維與樹(shù)脂復(fù)合能明顯提高材料的強(qiáng)度和剛度，而填充量太低則增強(qiáng)效果不明顯，近年來(lái)纖維增強(qiáng)PVC的研究發(fā)展較快，人們采用了劍麻纖維、尼龍纖維、聚酷纖維、滌綸纖維與PVC復(fù)合，也取得了較好的增強(qiáng)效果，但大多數(shù)研究未涉及復(fù)合材料的加工性能研究，由于纖維增強(qiáng)PVC材料的加工粘度大和耐熱性差，上述材料一直難以形成大規(guī)模的エ業(yè)化生產(chǎn)(尤其是大型制件的生產(chǎn))而進(jìn)入市場(chǎng)。目前木纖維/熱塑性塑料共混中存在的問(wèn)題主要是纖維與樹(shù)脂的相容性和纖維的熱機(jī)械性差。對(duì)木粉進(jìn)行表面處理可提高纖維與樹(shù)脂的相容性，控制合適的加工條件可以保證木纖維的穩(wěn)定性。本發(fā)明研究了偶聯(lián)劑處理對(duì)木粉/PVC復(fù)合材料性能及結(jié)構(gòu)的影響。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供了ー種利用木纖維對(duì)PVC進(jìn)行改性的方法，本發(fā)明對(duì)木纖維進(jìn)行了改性處理，研究了木纖維/PVC復(fù)合材料的形態(tài)結(jié)構(gòu)與力學(xué)性能，結(jié)果表明硅烷偶聯(lián)劑和大分子偶聯(lián)劑混合使用能改善木纖維與PVC的界面粘接，經(jīng)過(guò)偶聯(lián)劑處理的木纖維/PVC復(fù)合材料的力學(xué)性能較未處理木纖維/PVC材料高，雖然木纖維/PVC復(fù)合材料不能作為結(jié)構(gòu)材料使用，但可作輕質(zhì)低成本的木塑材料使用。I. ー種利用木纖維對(duì)PVC進(jìn)行改性的方法，其特征在于木纖維/PVC復(fù)合材料的制備過(guò)程為將木粉與PVC樹(shù)脂、復(fù)合穩(wěn)定劑等其他助劑按一定配比混合均勻，在密煉機(jī)上密煉，轉(zhuǎn)速60 r/min，溫度控制在170°C左右，密煉時(shí)間為10-15分鐘。密煉機(jī)出料后立即將熱物料放在開(kāi)煉機(jī)上進(jìn)行壓片，所壓薄片負(fù)重冷卻。使片材不卷曲，再將薄片剪成小片，疊放在不銹鋼模具中在溫度為175°C、壓カ為15 MPa時(shí)用硫化平板儀預(yù)壓3分鐘后進(jìn)行一次補(bǔ)料，然后繼續(xù)壓制15分鐘后保壓冷卻至室溫，定型后取出制成復(fù)合材料試樣。
2.步驟I所述的木粉的處理方法為(I)堿處理用15%的NaOH溶液浸泡木粉60 h，用蒸餾水沖洗干凈，去掉殘留的NaOH，將沖洗干凈的木粉干燥。(2)熱處理將木粉放入125°C烘箱內(nèi)連續(xù)烘10 h，以去除木粉中的水分和其它易揮發(fā)組分及易分解組分。(3)偶聯(lián)劑處理將偶聯(lián)劑與丙酮攪拌配置成一定濃度的溶液。木粉放入高速混合機(jī)內(nèi)，并加入偶聯(lián)劑的丙酮溶液，攪拌混合均勻后，在室溫下放置24 h，使丙酮充分揮發(fā)，再將木粉放入125°C烘箱3 h后取出待用。3.步驟I所述的木粉吸油值的測(cè)定方法為稱量一定量的木粉(未處理和處理后的)，滴加鄰苯ニ甲酸ニ丁醋直到木粉充分浸透為止，再稱量滴定后木粉的質(zhì)量，按下式計(jì)算出吸油率(疏水率)。
權(quán)利要求
1.一種利用木纖維對(duì)PVC進(jìn)行改性的方法，其特征在于制備過(guò)程為將木粉與PVC樹(shù)月旨、復(fù)合穩(wěn)定劑按一定配比混合均勻，在密煉機(jī)上密煉，轉(zhuǎn)速60 r/min，溫度控制在170°C左右，密煉時(shí)間為10-15分鐘；密煉機(jī)出料后立即將熱物料放在開(kāi)煉機(jī)上進(jìn)行壓片，所壓薄片負(fù)重冷卻；使片材不卷曲，再將薄片剪成小片，疊放在不銹鋼模具中在溫度為175°C、壓力為15 MPa時(shí)用硫化平板儀預(yù)壓3分鐘后進(jìn)行一次補(bǔ)料，然后繼續(xù)壓制15分鐘后保壓冷卻至室溫，定型后取出制成復(fù)合材料試樣。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于所述的木粉首先預(yù)處理(I)堿處理用15%的NaOH溶液浸泡木粉60 h，用蒸餾水沖洗干凈，去掉殘留的NaOH，將沖洗干凈的木粉干燥；(2)熱處理將木粉放入125°C烘箱內(nèi)連續(xù)烘10 h ； (3)偶聯(lián)劑處理將偶聯(lián)劑與丙酮攪拌配置成溶液；木粉放入高速混合機(jī)內(nèi)，并加入偶聯(lián)劑的丙酮溶液，攪拌混合均勻后，在室溫下放置24 h，使丙酮充分揮發(fā)，再將木粉放入125°C烘箱3 h后取出待用。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于偶聯(lián)劑的用量為1%。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于密煉過(guò)程中木粉吸油值的測(cè)定方法為稱量一定量的未處理和處理后的木粉，滴加鄰苯二甲酸二丁醋直到木粉充分浸透為止，再稱量滴定后木粉的質(zhì)量，按下式計(jì)算出吸油率吸_=x 腿。木糧的麵
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于木粉的吸油值高為120，用偶聯(lián)劑處理木粉對(duì)其表面性能有較大的改善，偶聯(lián)劑的用量為2%。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種利用木纖維對(duì)PVC進(jìn)行改性的方法，本發(fā)明對(duì)木纖維進(jìn)行了改性處理，研究了木纖維/PVC復(fù)合材料的形態(tài)結(jié)構(gòu)與力學(xué)性能，結(jié)果表明:硅烷偶聯(lián)劑和大分子偶聯(lián)劑混合使用能改善木纖維與PVC的界面粘接，經(jīng)過(guò)偶聯(lián)劑處理的木纖維/PVC復(fù)合材料的力學(xué)性能較未處理木纖維/PVC材料高，雖然木纖維/PVC復(fù)合材料不能作為結(jié)構(gòu)材料使用，但可作輕質(zhì)低成本的木塑材料使用。
文檔編號(hào)C08L97/02GK102786748SQ20121023713
公開(kāi)日2012年11月21日 申請(qǐng)日期2012年7月10日 優(yōu)先權(quán)日2012年7月10日
發(fā)明者徐培君 申請(qǐng)人:蘇州寶津塑業(yè)有限公司