一種增強增韌聚烯烴基木塑復(fù)合材料及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及一種聚締控基木塑復(fù)合材料及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 現(xiàn)今，木塑復(fù)合材料由于其優(yōu)異的性能得到廣泛發(fā)展，但其兩大組分植物纖維和 聚締控表面性質(zhì)不同，相容性差，導(dǎo)致木塑復(fù)合材料力學(xué)性能較低，通過改善界面相容性可 W提高木塑復(fù)合材料的強度或初性；添加彈性體可W提高木塑材料初性，但材料強度和剛 度會降低；添加碳纖、玻纖、芳絕纖維等可W有效提高木塑復(fù)合材料的強度和初性，但纖維 分散性差，與基體相容性差，且成本高；無機粒子強度高、剛性好、成本相對較低，如二氧化 娃、碳酸巧、石墨、納米黏±等，添加到木塑復(fù)合材料中，可W部分提高復(fù)合材料力學(xué)性能和 其他性能，但是無機粒子在復(fù)合材料中分散及界面問題是限制其作用的主要原因。
[0003] 納米粒子或微米粒子本身有較好的熱穩(wěn)定性，抗老化性，抗蠕變性能等。W往研究 將納米粒子或微米粒子加入到聚締控中來改善聚締控的力學(xué)性能，存在的突出問題是納米 粒子或微米粒子分散性差、易團聚。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明要解決現(xiàn)有木塑復(fù)合材料強度和初性不足的問題，而提供一種增強增初聚 締控基木塑復(fù)合材料及其制備方法。 陽〇化]本發(fā)明的一種增強增初聚締控基木塑復(fù)合材料，增強增初聚締控基木塑復(fù)合材料 按重量份數(shù)由20份~90份聚締控、10份~80份植物纖維、0. 5份~8份相容劑、0. 1份~ 5份潤滑劑、0. 1份~20份無機粒子、0. 01份~1份硅烷偶聯(lián)劑和0. 0001份~0. 01份引發(fā) 劑制備而成；所述的無機粒子為二氧化娃、碳酸巧、炭黑、石墨、滑石粉、蒙脫上、硫酸領(lǐng)、氧 化侶和二氧化鐵中的一種或其中幾種的混合物；所述的無機粒子的粒徑為Inm~lOOnm或 粒徑為0. 1ym~50ym。
[0006] 本發(fā)明的一種增強增初聚締控基木塑復(fù)合材料是按W下步驟制備：
[0007] 一、稱?。喊粗亓糠輸?shù)稱取20份~90份聚締控、10份~80份植物纖維、0. 5份~8 份相容劑、0. 1份~5份潤滑劑、0. 1份~20份無機粒子、0. 01份~1份硅烷偶聯(lián)劑、0. 0001 份~0. 01份引發(fā)劑和1200份~2000份的溶劑；所述的無機粒子為二氧化娃、碳酸巧、炭 黑、石墨、滑石粉、蒙脫±、硫酸領(lǐng)、氧化侶和二氧化鐵中的一種或其中幾種的混合物；所述 的無機粒子的粒徑為Inm~lOOnm或粒徑為0. 1ym~50ym;
[0008] 二、制備無機粒子接枝改性的聚締控材料：在溫度為20°C~50°C及攬拌條件下， 將0. 01份~1份硅烷偶聯(lián)劑溶于1200份~2000份的溶劑中，攬拌5min~30min，然后加入 0. 1份~20份無機粒子，攬拌4h~16h，得到反應(yīng)體系，然后向反應(yīng)體系中依次加入0. 0001 份~0. 01份引發(fā)劑和20份~90份聚締控，攬拌lOmin~40min，得到混合物，將混合物氣 干1化~2地，然后在溫度為40°C~120°C的條件下，將氣干后的混合物烘干，然后在共混溫 度為135°C~185°C的條件下，將干燥后的混合物加熱烙融共混，得到無機粒子接枝改性的 聚締控材料；
[0009] S、擠出機造粒：將10份~80份植物纖維、0. 5份~8份相容劑、0. 1份~5份潤 滑劑及無機粒子接枝改性的聚締控材料混合，在造粒溫度為135°C~185°C的條件下，通過 擠出機造粒，得到木塑粒料；
[0010] 四、加工成型：在加工溫度為135°c~185°C的條件下，將木塑粒料加工成型，即得 到增強增初聚締控基木塑復(fù)合材料。
[0011] 本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明將微米級無機粒子或納米級無機粒子在制備過程中 改性，利用改性后納米或微米無機粒子表面的不飽和雙鍵與聚締控之間，娃烷基與植物纖 維之間分別形成共價鍵，提高了粒子在聚締控中的分散性，進而提高了納米或微米無機粒 子與聚締控、植物纖維之間的界面相容性，在材料受力時，有效傳遞應(yīng)力，提高材料強度；當(dāng) 較大的裂紋遇到細小的納米或微米粒子時，會迅速分散為許多微裂紋，吸收更多能量，提高 材料沖擊初性。通過本發(fā)明制備的納米或微米無機粒子增強增初聚締控基木塑復(fù)合材料， 彎曲強度提高15%~20%，沖擊強度提高20%~35%，拉伸強度提高10%~15%。 具體實施方案
[0012] 具體實施方案一：本實施方式是一種增強增初聚締控基木塑復(fù)合材料按重量份數(shù) 由20份~90份聚締控、10份~80份植物纖維、0. 5份~8份相容劑、0. 1份~5份潤滑 劑、0. 1份~20份無機粒子、0. 01份~1份硅烷偶聯(lián)劑和0. 0001份~0. 01份引發(fā)劑制備 而成；所述的無機粒子為二氧化娃、碳酸巧、炭黑、石墨、滑石粉、蒙脫±、硫酸領(lǐng)、氧化侶和 二氧化鐵中的一種或其中幾種的混合物；所述的無機粒子的粒徑為Inm~lOOnm或粒徑為 0. 1Um~ 50Um〇
[0013] 本實施方式的有益效果是：本實施方式將微米級無機粒子或納米級無機粒子在 制備過程中改性，利用改性后納米或微米無機粒子表面的不飽和雙鍵與聚締控之間，硅烷 基與植物纖維之間分別形成共價鍵，提高了粒子在聚締控中的分散性，進而提高了納米或 微米無機粒子與聚締控、植物纖維之間的界面相容性，在材料受力時，有效傳遞應(yīng)力，提高 材料強度；當(dāng)較大的裂紋遇到細小的納米或微米粒子時，會迅速分散為許多微裂紋，吸收 更多能量，提高材料沖擊初性。通過本實施方式制備的納米或微米無機粒子增強增初聚締 控基木塑復(fù)合材料，彎曲強度提高15%~20%，沖擊強度提高20%~35%，拉伸強度提高 10% ~15%。
【具體實施方式】 [0014] 二：本實施方式與一的不同點是：所述的聚締控為粉 狀聚乙締、粉狀聚丙締、粉狀聚苯乙締和粉狀聚氯乙締中的一種或其中幾種的混合物；
[0015] 所述的植物纖維為木材、竹材、賴桿、麻和稻草中的一種或其中幾種的混合物，其 中所述的木材為纖維狀或粉狀；所述的竹材為纖維狀或粉狀；所述的賴桿為纖維狀或粉 狀；所述的麻為纖維狀或粉狀；所述的稻草為纖維狀或粉狀。其它與【具體實施方式】一相同。
【具體實施方式】 [0016] =:本實施方式與一或二之一的不同點是：所述的相 容劑為馬來酸酢接枝的聚乙締、馬來酸酢接枝的聚丙締、異臘酸醋、氨基硅烷、乙締基硅烷、 締丙基硅烷和甲基丙締酷氧基硅烷中的一種或其中幾種的混合物；所述的潤滑劑為硬脂 酸、硬脂酸鋒、硬脂酸巧、石蠟、聚乙締蠟和聚丙締蠟中的一種或其中幾種的混合物。其它與 一或二相同。
【具體實施方式】 [0017] 四：本實施方式與一至=之一的不同點是：所述的娃 燒偶聯(lián)劑為乙締基=乙氧基硅烷、乙締基=甲氧基硅烷、締丙基=乙氧基硅烷、締丙基基= 氯硅烷、締丙基二甲基氯硅烷、甲基丙締酷氧甲基=甲氧基硅烷、（5-締己基甲氧基娃 燒、（5-締己基）二乙氧基硅烷、（5-締己基）二氯硅烷和巧-締己基）^甲基氯硅烷中的 一種或其中幾種的混合物；所述的引發(fā)劑為異丙苯過氧化氨、叔下基過氧化氨、過氧化苯甲 酸叔下醋、過氧化二異丙苯、過氧化二苯甲酯和過氧化二叔下基中的一種或其中幾種的混 合物。其它與一至=相同。
【具體實施方式】 [0018] 五：本實施方式所述的一種增強增初聚締控基木塑復(fù)合材料的制備 方法，具體是按照W下步驟進行的：
[0019] 一、稱?。喊粗亓糠輸?shù)稱取20份~90份聚締控、10份~80份植物纖維、0. 5份~8 份相容劑、0.