一種木塑復(fù)合材料用潤(rùn)滑劑的制備方法
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種木塑復(fù)合材料用潤(rùn)滑劑的制備方法。（1）將10~15g十二羥基硬脂酸和4~8g甲基丙烯酸加入反應(yīng)釜中，再加入0.1~0.3g催化劑及30~50ml甲苯溶劑，在N2保護(hù)下，于120~150℃下回流反應(yīng)3~5小時(shí)后，蒸出甲苯溶劑即得到酯化產(chǎn)物；(2)將4~9g多乙烯多胺、20~30g菜籽油和0.1~0.3g催化劑加入到步驟（2）所得酯化產(chǎn)物中，在N2保護(hù)下，升溫至100~150℃反應(yīng)4~8小時(shí)，冷卻至室溫，得淡黃色油狀液體，即為木塑復(fù)合材料用潤(rùn)滑劑。本發(fā)明合成原料便宜，方法簡(jiǎn)單；可改善共混物流動(dòng)性，產(chǎn)品容易脫模，成品表面光潔度高；可提高無(wú)機(jī)填料、植物纖維粉與基體樹(shù)脂之間的相容性，從而提高板材的力學(xué)性能。
【專利說(shuō)明】一種木塑復(fù)合材料用潤(rùn)滑劑的制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明以市場(chǎng)上常見(jiàn)的菜籽油為主要原料，涉及一種木塑復(fù)合材料用潤(rùn)滑劑的合成，可用于改善木塑復(fù)合材料的界面相容性，提高木塑復(fù)合材料的加工流變性，并可大幅度提高木塑制品的力學(xué)性能。
【背景技術(shù)】
[0002]木塑復(fù)合材料(Wood-Plastic Composites,簡(jiǎn)稱WPC)是國(guó)內(nèi)外近年蓬勃興起的一類新型復(fù)合材料。它是利用聚乙烯、聚丙烯和聚氯乙烯等代替通常的樹(shù)脂膠粘劑，與超過(guò)50wt%以上的木粉、竹粉、稻殼、秸桿、劍麻渣等農(nóng)作物剩余物混合，再經(jīng)擠出造粒、模壓、注射成型等塑料加工工藝，制備出木塑復(fù)合材料的板材或型材。
[0003]由于木粉、竹粉等植物纖維的主要成分是纖維素，纖維素中含大量的羥基，具有很強(qiáng)極性；而熱塑性樹(shù)脂如聚乙烯、聚丙烯和聚氯乙烯等多為非極性聚合物，具有疏水性，兩者之間的相容性較差，界面的粘結(jié)力低，存在嚴(yán)重的相分離。在木塑復(fù)合材料制備過(guò)程中加入適當(dāng)?shù)臐?rùn)滑劑可以改善這種狀況，潤(rùn)滑劑能與無(wú)機(jī)填料和植物纖維粉表面上的羥基形成氫鍵，提高無(wú)機(jī)填料、植物纖維粉與基體樹(shù)脂之間的相容性，同時(shí)也可改善植物纖維粉與聚合物之間界面粘接性及相容性差的問(wèn)題，這是潤(rùn)滑劑的內(nèi)潤(rùn)滑效果。潤(rùn)滑劑在塑料的實(shí)際加工中具有多種效能，如在擠出成型時(shí)，能防止聚合物粘著擠出螺桿，可提高流動(dòng)性，改善聚合物料與螺桿和模具的黏附性，防止并減少滯留物。另外，還能改善木塑制品表面的外觀和光澤，這是潤(rùn)滑劑的外潤(rùn)滑效果。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的是提供一種具有生產(chǎn)成本低，反應(yīng)簡(jiǎn)單，能很好地增強(qiáng)植物纖維粉與基體樹(shù)脂之間的界面相容性，提高共混物加工流變性能的用于木塑復(fù)合材料潤(rùn)滑劑的制備方法。
[0005]具體步驟為:
(I)將l(Tl5g十二羥基硬脂酸和4~8g甲基丙烯酸加入反應(yīng)釜中，再加入0.f0.3g催化劑及3(T50ml甲苯溶劑，在N2保護(hù)下，于12(Tl50°C下回流反應(yīng)3飛小時(shí)后，蒸出甲苯溶劑即得到酯化產(chǎn)物。
[0006](2)將4~9g多乙烯多胺、2(T30g菜籽油和0.f 0.3g催化劑加入到步驟(2)所得酯化產(chǎn)物中，在N2保護(hù)下，升溫至10(T15(TC反應(yīng)4-8小時(shí)，冷卻至室溫，得淡黃色油狀液體，即為木塑復(fù)合材料用潤(rùn)滑劑。
[0007]所述催化劑為對(duì)甲基苯磺酸和氨基苯磺酸中的一種。
[0008]所述甲苯、對(duì)甲基苯磺酸和氨基苯磺酸均為分析純。
[0009]所述十二羥基硬脂酸、甲基丙烯酸和多乙烯多胺均為工業(yè)級(jí)。
[0010]本發(fā)明以菜籽油為主要原料，利用菜籽油中亞油酸、芥酸、油酸等多種酸性物質(zhì)，與十二羥基硬脂酸、多乙烯多胺等發(fā)生反應(yīng)合成潤(rùn)滑劑，所合成的潤(rùn)滑劑兼具內(nèi)潤(rùn)滑和外潤(rùn)滑效果；合成原料便宜，方法簡(jiǎn)單；可改善共混物流動(dòng)性，產(chǎn)品容易脫模，成品表面光潔度高；可提高無(wú)機(jī)填料、植物纖維粉與基體樹(shù)脂之間的相容性，從而提高板材的力學(xué)性能。
【具體實(shí)施方式】
[0011]下述實(shí)施例制備木塑復(fù)合材料用潤(rùn)滑劑的主要原料是菜籽油(市售)；甲基丙烯酸(工業(yè)級(jí))、十二羥基硬脂酸(工業(yè)級(jí))、多乙烯多胺(工業(yè)級(jí))、對(duì)甲基苯磺酸(分析純)、甲苯(分析純)。
[0012]實(shí)施例1:
(I)將IOg十二羥基硬脂酸、5g甲基丙烯酸加入反應(yīng)釜中，加入0.15g對(duì)甲基苯磺酸及40ml甲苯溶劑，在N2保護(hù)下，于140°C下回流反應(yīng)4小時(shí)后，蒸出甲苯溶劑即得到酯化產(chǎn)物。
[0013](2)將5g多乙烯多胺、21g菜籽油及0.12g對(duì)甲基苯磺酸加入到步驟(1)所得酯化產(chǎn)物中，在N2保護(hù)下，升溫至150°C反應(yīng)6小時(shí)，冷卻至室溫，得淡黃色油狀液體，即為發(fā)明的潤(rùn)滑劑產(chǎn)品。將其加入木塑復(fù)合材料中，可很好地提高木塑復(fù)合材料的加工流動(dòng)性。當(dāng)加入用量為木粉的0.5wt%時(shí)，沖擊強(qiáng)度和彎曲強(qiáng)度分別提高了 28%和26%。
[0014]實(shí)施例2:
(I)先將12g十二羥基硬脂酸、6g甲基丙烯酸加入反應(yīng)釜中，加入0.15g對(duì)甲基苯磺酸及35ml甲苯溶劑，在N2保護(hù)下，于150°C下回流反應(yīng)5小時(shí)后，蒸出甲苯溶劑即得到酯化產(chǎn)物。
[0015](2)將7g多乙烯多胺、24g菜籽油及0.2g對(duì)甲基苯磺酸加入到上述酯化產(chǎn)物中，在N2保護(hù)下，升溫至150°C反應(yīng)6小時(shí)，冷卻至室溫，得淡黃色油狀液體，即為發(fā)明的潤(rùn)滑劑產(chǎn)品。將其加入木塑復(fù)合材料中，可很好地提高木塑復(fù)合材料的加工流動(dòng)性。當(dāng)加入用量為木粉的0.5wt%時(shí)，沖擊強(qiáng)度和彎曲強(qiáng)度分別提高了 24%和22%。
[0016]實(shí)施例3:`
(I)先將Hg十二羥基硬脂酸、Sg甲基丙烯酸加入反應(yīng)釜中，加入0.2g對(duì)甲基苯磺酸及50ml甲苯溶劑，在N2保護(hù)下，于140°C下回流反應(yīng)4小時(shí)后，蒸出甲苯溶劑即得到酯化產(chǎn)物。
[0017](2)將Sg多乙烯多胺、28g菜籽油及0.25g對(duì)甲基苯磺酸加入到上述酯化產(chǎn)物中，在N2保護(hù)下，升溫至150°C反應(yīng)6小時(shí)，冷卻至室溫，得淡黃色油狀液體，即為發(fā)明的潤(rùn)滑劑產(chǎn)品。將其加入木塑復(fù)合材料中，可很好地提高木塑復(fù)合材料的加工流動(dòng)性。當(dāng)加入用量為木粉的0.5wt%時(shí)，沖擊強(qiáng)度和彎曲強(qiáng)度分別提高了 22%和18%。
【權(quán)利要求】
1. 一種木塑復(fù)合材料用潤(rùn)滑劑的制備方法，其特征在于具體步驟為：(1)將l(Tl5g十二羥基硬脂酸和4?8g甲基丙烯酸加入反應(yīng)釜中，再加入0. f0.3g催 化劑及3(T50ml甲苯溶劑，在N2保護(hù)下，于12(Tl50°C下回流反應(yīng)3飛小時(shí)后，蒸出甲苯溶 劑即得到酯化產(chǎn)物；(2)將4?9g多乙烯多胺、2(T30g菜籽油和0. f0.3g催化劑加入到步驟（2)所得酯化 產(chǎn)物中，在N2保護(hù)下，升溫至10(T15(TC反應(yīng)41小時(shí)，冷卻至室溫，得淡黃色油狀液體，即 為木塑復(fù)合材料用潤(rùn)滑劑；所述催化劑為對(duì)甲基苯磺酸和氨基苯磺酸中的一種；所述甲苯、對(duì)甲基苯磺酸和氨基苯磺酸均為分析純；所述甲基丙烯酸、多乙烯多胺和十二羥基硬脂酸均為工業(yè)級(jí)。
【文檔編號(hào)】C08L97/02GK103589180SQ201310543502
【公開(kāi)日】2014年2月19日 申請(qǐng)日期:2013年11月6日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月6日
【發(fā)明者】陸紹榮, 郭棟, 虞錦洪, 冼致欣, 施存貴 申請(qǐng)人:桂林理工大學(xué)