專利名稱：一種回收pp基木塑復(fù)合材料及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于木塑復(fù)合材料領(lǐng)域，特別涉及一種回收PP基木塑復(fù)合材料及其制備方法。
背景技術(shù)：
木塑復(fù)合材料(WPC)是利用木粉、竹粉、農(nóng)作物秸桿粉、果殼粉等天然植物纖維和塑料樹脂或廢舊塑料為主要原料，經(jīng)高溫混合、成型加工而制得的一種新型環(huán)保復(fù)合材料。增加這種材料的應(yīng)用，可以提高天然植物纖維的綜合利用水平，減少白色污染，降低因廢棄資源處理不當(dāng)而造成的浪費。因而越來越受到人們的重視。親水性的天然植物纖維和親油性的塑料基體復(fù)合時界面的相互作用強度較小，天 然植物纖維粉末在塑料基體中的分散性及兩者的相容性較差，導(dǎo)致制備的復(fù)合材料綜合性能不佳，影響復(fù)合材料的應(yīng)用，需要對其進(jìn)行增容改性。很多科研人員對此進(jìn)行了研究，并公開了研究成果。專利CN201010030196. O公開了一種廢舊聚乙烯/木粉復(fù)合材料的制備方法，該復(fù)合材料使用偶聯(lián)劑作為相容劑，材料的力學(xué)性能較低。專利CN200510060794. I公開了一種用偶聯(lián)劑作為增容劑的熱塑性塑料基木塑復(fù)合材料的制備方法。專利CN02160123. 2公開了一種木質(zhì)纖維改性熱塑性塑料而得的復(fù)合材料的制備方法，該方法采用的相容劑由EVA、丙烯酸、丙烯酸酯的聚合物和氯化聚乙烯的混合物組成。由此可以看出，改善天然植物纖維在塑料基體中的分散性及其與塑料基體的相容性的傳統(tǒng)的一般方法是用偶聯(lián)劑對纖維進(jìn)行表面改性。但是用接枝高聚物對植物纖維進(jìn)行表面化學(xué)改性，由于改性效果好、復(fù)合材料的力學(xué)性能提高幅度大而越來越引起人們的關(guān)注。用熔融接枝原位反應(yīng)增容天然植物纖維和塑料基體的研究尚未見報道。原位反應(yīng)增容是指把兩種或兩種以上的高聚物、接枝單體與引發(fā)劑一并放入到平行雙螺桿擠出機里，在擠出過程中，接枝單體在引發(fā)劑的引發(fā)下接枝在一種或幾種高聚物上，被接枝上接枝單體的高聚物同時帶有極性和非極性的基團(tuán)，作為相容劑增加兩種高聚物的相容性。本發(fā)明引入反應(yīng)性的高分子聚合物(雙單體熔融接枝聚丙烯)作為核桃殼粉和回收PP的增容劑，解決核桃殼粉和塑料基體之間的相容性問題，以獲得性能優(yōu)良、具有高附加值的回收PP/核桃殼粉木塑復(fù)合材料為目的，有望在室內(nèi)裝飾材料及日常生活等領(lǐng)域得到應(yīng)用，如地板、護(hù)墻板、門窗等型材，建筑材料等。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是采用原位反應(yīng)增容的方法，制備出綜合性能優(yōu)異、易于加工的回收PP/核桃殼粉木塑復(fù)合材料。為了實現(xiàn)本發(fā)明的目的，本發(fā)明的技術(shù)方案如下一種回收PP基木塑復(fù)合材料，其原料組成及重量份為
回收PP50 70 份；核桃殼粉3(Γ50份，回收PP與核桃殼粉的重量份總和為100 份；引發(fā)劑O. I O. 3份；甲基丙烯酸縮水甘油酯(GMA) O. Γ6份；苯乙烯(St)O. I 3份。在其中一些實施例中，所述引發(fā)劑為有機類過氧化物，包括氫過氧化物類、過氧化二烷基類、過氧化二酰類、過氧化酯類、過氧化二碳酸酯類的一種。在其中一些實施例中，所述弓I發(fā)劑為過氧化二烷基類中的過氧化二異丙苯(DCP )。
本發(fā)明揭示了一種回收PP基木塑復(fù)合材料的制備方法，該方法包括以下步驟(I)、將所述重量份的核桃殼粉碎，磨成粉末，置于真空烘箱中進(jìn)行烘干處理，控制烘箱溫度在11(T150°C，干燥Γ8小時，然后將其冷卻至室溫；(2)、將所述重量份的引發(fā)劑、甲基丙烯酸縮水甘油酯、苯乙烯溶于稀釋劑乙醇中，放置備用；(3)、將進(jìn)行烘干處理的核桃殼粉、回收PP按比例混合均勻，將步驟(2)中的混合溶液倒入核桃殼粉、回收PP的共混物中，得到預(yù)混合料，將預(yù)混合料放置于空氣中，使稀釋劑乙醇揮發(fā)出去；(4)、將混合好的預(yù)混合料置于平行雙螺桿擠出機中熔融擠出成型。加工工藝如下平行雙螺桿擠出機螺桿轉(zhuǎn)速為6(Tl50r/min，一區(qū)溫度8(Tl40°C，二區(qū)溫度16(T220°C，三區(qū)溫度16(T220°C，四區(qū)溫度16(T220°C，五區(qū)溫度16(T220°C，六區(qū)溫度16(T220°C，七區(qū)溫度 16(T220°C，模頭溫度 16(T220°C。在其中一個實施例中，制備方法包括以下步驟(I)、將核桃殼粉碎，磨成粉末，置于真空烘箱中進(jìn)行烘干處理，控制烘箱溫度在11(T130°C，干燥5 7小時，然后將其冷卻至室溫；(2)、將引發(fā)劑與甲基丙烯酸縮水甘油酯、苯乙烯溶于稀釋劑乙醇中，放置備用；(3)、將進(jìn)行烘干處理的核桃殼粉、回收PP按比例混合均勻，將將步驟(2)中的混合溶液倒入核桃殼粉、回收PP的共混物中，得到預(yù)混合料，將預(yù)混合料放置于空氣中，使稀釋劑乙醇揮發(fā)出去；(4)、將混合好的預(yù)混合料置于平行雙螺桿擠出機中熔融擠出成型。加工工藝如下平行雙螺桿擠出機螺桿轉(zhuǎn)速為8(Tl00r/min，一區(qū)溫度16(Tl80°C，二區(qū)溫度17(T200°C，三區(qū)溫度17(T200°C，四區(qū)溫度17(T200°C，五區(qū)溫度17(T200°C，六區(qū)溫度 17(T200°C，七區(qū)溫度 17(T200°C，模頭溫度 16(Tl80°C。其中螺桿形狀為單線螺紋，螺桿長度(L)和直徑(D)之比(L/D)為20飛0，優(yōu)選30 50。本發(fā)明所提供的回收PP/核桃殼粉木塑復(fù)合材料及其制備方法具有以下優(yōu)點I、采用本發(fā)明的方法制備的回收PP/核桃殼粉木塑復(fù)合材料可回收利用，綠色環(huán)保。核桃殼粉的主要成分為天然植物纖維，是可以完全降解的綠色材料，并且來源廣泛，屬于可再生資源，成本較低。2、采用本發(fā)明的方法制備的回收PP/核桃殼粉木塑復(fù)合材料，綜合性能優(yōu)異，且美觀、仿木效果好、易于加工。3、采用本發(fā)明的方法制備回收PP/核桃殼粉木塑復(fù)合材料，其工藝簡單，易于控制，對設(shè)備要求不高，所使用的設(shè)備均為通用的聚合物加工設(shè)備，投資較少。4、采用本發(fā)明的方法制備回收PP/核桃殼粉木塑復(fù)合材料，縮短了工藝流程，節(jié)省了能源，提高了生產(chǎn)效率，易于推廣應(yīng)用。


圖I本發(fā)明工藝流程圖。
具體實施例方式本發(fā)明實施例所使用的原料如下
回收PP，購自廢舊塑料回收站；核桃殼粉，自制；方法如下將核桃殼粉碎，然后磨成粒徑為6(Γ300目的粉末；過氧化二異丙苯(DCP):分析純，國藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司；甲基丙烯酸縮水甘油酯(GMA):分析純，日本三菱；苯乙烯(St):分析純，國藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司。雙單體熔融接枝原位反應(yīng)增容回收PP/核桃殼粉木塑復(fù)合材料原理如下
權(quán)利要求
1.一種回收PP基木塑復(fù)合材料，其特征在于，該組合物包括以下重量份的化合物 回收PP50 70份； 天然植物纖維3(T50份，回收PP與天然植物纖維的重量份總和為100份； 引發(fā)劑0.廣0. 3份； 甲基丙烯酸縮水甘油酯0. re份； 苯乙烯0. 1 3份； 所述天然植物纖維為核桃殼粉，其粒徑為6(T300目； 所述引發(fā)劑為有機類過氧化物，包括氫過氧化物類、過氧化二烷基類、過氧化二酰類、過氧化酯類、過氧化二碳酸酯類。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種回收PP基木塑復(fù)合材料，其特征在于，所述有機類過氧化物為過氧化二烷基類中的過氧化二異丙苯。
3.一種制備權(quán)利要求r2任一項所述的回收pp基木塑復(fù)合材料的方法，其特征在于，包括以下步驟 (1)、將所述重量份的核桃殼粉碎，磨成粉末，粒徑為6(T300目，置于真空烘箱中進(jìn)行烘干處理，控制烘箱溫度在11(T150°C，干燥41小時，然后將其冷卻至室溫； (2)、將所述重量份的引發(fā)劑與甲基丙烯酸縮水甘油酯、苯乙烯溶于稀釋劑乙醇中，放置備用; (3)、將進(jìn)行烘干處理的核桃殼粉末、回收PP按比例混合均勻，將步驟(2)中的混合溶液倒入核桃殼粉末、回收PP的共混物中，得到預(yù)混合料，將預(yù)混合料放置于空氣中，使稀釋劑乙醇揮發(fā)出去； (4)、將混合好的預(yù)混合料置于平行雙螺桿擠出機中熔融擠出成型； 加工工藝如下平行雙螺桿擠出機螺桿轉(zhuǎn)速為6(Tl50r/min，一區(qū)溫度8(Tl4(TC，二區(qū)溫度16(T220°C，三區(qū)溫度16(T220°C，四區(qū)溫度16(T220°C，五區(qū)溫度16(T220°C，六區(qū)溫度16(T220°C，七區(qū)溫度 16(T220°C，模頭溫度 16(T200°C。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的制備方法，其特征在于，包括以下步驟 (1)、將所述重量份的核桃殼粉碎，磨成粉末，置于真空烘箱中進(jìn)行烘干處理，控制烘箱溫度在11(T130°C，干燥5 7小時，然后將其冷卻至室溫； (2)、將所述重量份的引發(fā)劑與甲基丙烯酸縮水甘油酯、苯乙烯溶于稀釋劑乙醇中，放置備用; (3)、將進(jìn)行烘干處理的核桃殼粉末、回收PP按比例混合均勻，將步驟(2)中的混合溶液倒入核桃殼粉末、回收PP的共混物中，得到預(yù)混合料，預(yù)混合料放置于空氣中，使稀釋劑乙醇揮發(fā)出去； (4)、將混合好的預(yù)混合料置于平行雙螺桿擠出機中熔融擠出成型； 加工工藝如下平行雙螺桿擠出機螺桿轉(zhuǎn)速為8(Tl20r/min，一區(qū)溫度10(Tl20°C，二區(qū)溫度17(T200°C，三區(qū)溫度17(T200°C，四區(qū)溫度17(T200°C，五區(qū)溫度17(T200°C，六區(qū)溫度 17(T200°C，七區(qū)溫度 17(T200°C，模頭溫度 16(Tl80°C。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的制備方法，其特征在于，所述螺桿形狀為單線螺紋，螺桿長度L和直徑D之比L/D為20 60。
全文摘要
本發(fā)明公開了本發(fā)明涉及一種回收PP基木塑復(fù)合材料及其制備方法，該木塑復(fù)合材料原料組成及重量份為回收PP 50~70份；天然植物纖維30~50份，回收PP與天然植物纖維的重量份總和為100份；引發(fā)劑0.1~0.3份；甲基丙烯酸縮水甘油酯0.1~6份；苯乙烯0.1~3份。雙單體熔融接枝原位反應(yīng)增容，有效地改善了回收PP和天然植物纖維之間的相容性，增強了兩相之間的界面結(jié)合力，提高了材料的綜合性能。通過不同的模具，可以擠出生產(chǎn)各種型材，實現(xiàn)如汽車內(nèi)襯板，門窗等材料的工業(yè)化生產(chǎn)。
文檔編號C08F212/08GK102796339SQ201210319789
公開日2012年11月28日 申請日期2012年8月31日 優(yōu)先權(quán)日2012年8月31日
發(fā)明者朱懷才, 王忠強 申請人:東莞市信諾橡塑工業(yè)有限公司