一種稻殼粉/廢舊聚苯乙烯木塑復(fù)合材料的制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及木塑復(fù)合材料技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種稻殼粉/廢舊聚苯乙烯木塑復(fù)合材料的制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]木塑復(fù)合材料兼具了木材和塑料的優(yōu)點(diǎn)，加工性能好，力學(xué)強(qiáng)度高，同時(shí)具有耐水、耐腐蝕的特點(diǎn)，已被廣泛應(yīng)用于建筑行業(yè)、汽車(chē)行業(yè)等領(lǐng)域，但是其阻燃性不是很好，需要進(jìn)行改性。
[0003]稻殼粉來(lái)源廣泛，是一種節(jié)能環(huán)保生物質(zhì)原料，可作為木塑復(fù)合材料的木粉，但是目前用于制備木塑復(fù)合材料的研究不是很多，且性能不是很理想。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]基于【背景技術(shù)】存在的技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提出了一種稻殼粉/廢舊聚苯乙烯木塑復(fù)合材料的制備方法，其工藝簡(jiǎn)單，易于操作，對(duì)設(shè)備要求低，得到的復(fù)合材料阻燃性能優(yōu)異，抗沖擊性好，環(huán)境友好且使用壽命長(zhǎng)。
[0005]本發(fā)明提出的一種稻殼粉/廢舊聚苯乙烯木塑復(fù)合材料的制備方法，包括以下步驟:
[0006]S1、按重量份將10-15份稻殼粉在90-100°C下干燥2_3h，并破碎至粒徑小于1cm，然后加入20-35份質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5-10 %的氫氧化鈉溶液中，在30-40 °C下浸泡20_50min，然后加入2-5份硅烷偶聯(lián)劑和1-5份十二烷基苯磺酸鈉，攪拌50-100min，洗滌并干燥后得到改性稻殼粉；
[0007]S2、將廢舊聚苯乙烯泡沫塑料加入粉碎機(jī)中粉碎至直徑為0.5-lcm得到預(yù)處理聚苯乙稀;
[0008]S3、按重量份將10-30份改性稻殼粉、10-25份滑石粉、1-5份納米碳酸|丐、3_10份納米氫氧化鋁、2-10份納米硼酸鋅、1-3份偶聯(lián)劑、0.1-1份發(fā)泡劑、0.1-0.5份硬脂酸鑭和
0.2-1份過(guò)氧化苯甲酰混合均勻后加入100份預(yù)處理聚苯乙烯中混合均勻，然后通入飽和蒸汽加熱至125-135°C，保溫3-5min，然后在室溫下放置10_15h得到預(yù)熱材料，其中飽和蒸汽的壓力為200-300kPa ；
[0009]S4、按重量將100份預(yù)熱材料與3-10份羧基化聚乙烯、2_10份聚碳酸酯混合均勻，然后置于成型機(jī)中進(jìn)行熱壓成型，冷卻后得到所述稻殼粉/廢舊聚苯乙烯木塑復(fù)合材料，其中，熱壓成型的溫度為120-140 °C，熱壓成型的壓力為200-500kPa，熱壓成型的時(shí)間為 20_50min。
[0010]優(yōu)選地，在S1中，所述娃燒偶聯(lián)劑為娃燒偶聯(lián)劑A-151、乙稀基二甲氧基娃燒、娃烷偶聯(lián)劑KH-550、硅烷偶聯(lián)劑KH-560、硅烷偶聯(lián)劑KH-570中的一種或者多種的混合物。
[0011]優(yōu)選地，在S3中，改性稻殼粉、滑石粉、納米碳酸鈣、納米氫氧化鋁、納米硼酸鋅、預(yù)處理聚苯乙烯的重量比為18-26:16-24:2.5-4:5_9:6_9:100。
[0012]優(yōu)選地，在S3中，按重量份將25份改性稻殼粉、20份滑石粉、3.8份納米碳酸鈣、7份納米氫氧化鋁、8份納米硼酸鋅、2.6份偶聯(lián)劑、0.8份發(fā)泡劑、0.35份硬脂酸鑭和0.7份過(guò)氧化苯甲?；旌暇鶆蚝蠹尤?00份預(yù)處理聚苯乙烯中混合均勻，然后通入飽和蒸汽加熱至130°c，保溫4min，然后在室溫下放置12.5h得到預(yù)熱材料，其中飽和蒸汽的壓力為280kPa。
[0013]優(yōu)選地，在S3中，所述納米碳酸鈣的平均粒徑為20-50nm ;所述納米氫氧化鋁的平均粒徑為30_60nm ;所述納米硼酸鋅的平均粒徑為40_70nm。
[0014]優(yōu)選地，在S4中，預(yù)熱材料、羧基化聚乙烯、聚碳酸酯的重量比為100:6-9:5_8。
[0015]優(yōu)選地，在S4中，熱壓成型的溫度為128-135°C，熱壓成型的壓力為350_400kPa，熱壓成型的時(shí)間為35-40min。
[0016]優(yōu)選地，在S4中，按重量將100份預(yù)熱材料與8.5份羧基化聚乙烯、7份聚碳酸酯混合均勻，然后置于成型機(jī)中進(jìn)行熱壓成型，冷卻后得到所述稻殼粉/廢舊聚苯乙烯木塑復(fù)合材料，其中，熱壓成型的溫度為130°C，熱壓成型的壓力為380kPa，熱壓成型的時(shí)間為38min。
[0017]本發(fā)明中，首先將稻殼粉進(jìn)行了預(yù)處理，得到改性稻殼粉，從而改變了稻殼粉的表面性質(zhì)，將改性稻殼粉加入體系中，在體系中分散性好，與聚苯乙烯的界面結(jié)合力強(qiáng)，與滑石粉、納米碳酸鈣、納米氫氧化鋁、納米硼酸鋅和硬脂酸鑭配合后，有效提高了復(fù)合材料的交聯(lián)密度，改善了復(fù)合材料的沖擊韌性、強(qiáng)度、阻燃性和耐老化性；在熱壓成型之前，將預(yù)處理聚苯乙烯進(jìn)行了飽和蒸汽加熱處理，通過(guò)控制飽和蒸汽加熱處理的工藝參數(shù)，使預(yù)處理聚苯乙烯熔融完全，與其他物料的混合性好，進(jìn)一步改善了其他物料在聚苯乙烯中的分散性；加入了聚碳酸酯和羧基化聚乙烯對(duì)其進(jìn)行了改性，其中聚碳酸酯和聚苯乙烯分子中都含有苯環(huán)，兩者的相容性好，在受外力時(shí)其相界面應(yīng)力分布均勻連續(xù)，在體系中能產(chǎn)生紋銀和剪切帶，與羧基化聚乙烯配合后，提高了復(fù)合材料的熱穩(wěn)定性和強(qiáng)度，同時(shí)改善了聚苯乙烯沖擊強(qiáng)度低的缺陷。
【具體實(shí)施方式】
[0018]下面，通過(guò)具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。
[0019]實(shí)施例1
[0020]本發(fā)明提出的一種稻殼粉/廢舊聚苯乙烯木塑復(fù)合材料的制備方法，包括以下步驟:
[0021]S1、按重量份將10份稻殼粉在100°C下干燥2h，并破碎至粒徑小于1cm，然后加入35份質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5 %的氫氧化鈉溶液中，在40°C下浸泡20min，然后加入5份硅烷偶聯(lián)劑和1份十二烷基苯磺酸鈉，攪拌lOOmin，洗滌并干燥后得到改性稻殼粉；
[0022]S2、將廢舊聚苯乙烯泡沫塑料加入粉碎機(jī)中粉碎至直徑為0.5-lcm得到預(yù)處理聚苯乙稀;
[0023]S3、按重量份將10份改性稻殼粉、25份滑石粉、1份納米碳酸鈣、10份納米氫氧化鋁、2份納米硼酸鋅、3份偶聯(lián)劑、0.1份發(fā)泡劑、0.5份硬脂酸鑭和1份過(guò)氧化苯甲?；旌暇鶆蚝蠹尤?00份預(yù)處理聚苯乙烯中混合均勻，然后通入飽和蒸汽加熱至125°C，保溫5min，然后在室溫下放置10h得到預(yù)熱材料，其中飽和蒸汽的壓力為300kPa ;
[0024]S4、按重量將100份預(yù)熱材料與3份羧基化聚乙烯、10份聚碳酸酯混合均勻，然后置于成型機(jī)中進(jìn)行熱壓成型，冷卻后得到所述稻殼粉/廢舊聚苯乙烯木塑復(fù)合材料，其中，熱壓成型的溫度為120°C，熱壓成型的壓力為500kPa，熱壓成型的時(shí)間為20min。
[0025]實(shí)施例2
[0026]本發(fā)明提出的一種稻殼粉/廢舊聚苯乙烯木塑復(fù)合材料的制備方法，包括以下步驟:
[0027]S1、按重量份將15份稻殼粉在90°C下干燥3h，并破碎至粒徑小于1cm，然后加入20份質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%的氫氧化鈉溶液中，在30°C下浸泡50min，然后加入2份硅烷偶聯(lián)劑和5份十二烷基苯磺酸鈉，攪拌50min，洗滌并干燥后得到改性稻殼粉；
[0028]S2、將廢舊聚苯乙烯泡沫塑料加入粉碎機(jī)中粉碎至直徑為0.5-lcm得到預(yù)處理聚苯乙稀;
[0029]S3、按重量份將30份改性稻殼粉、10份滑石粉、5份納米碳酸鈣、3份納米氫氧化鋁、10份納米硼酸鋅、1份偶聯(lián)劑、1份發(fā)泡劑、0.1份硬脂酸鑭和0.2份過(guò)氧化苯甲酰混合均勻后加入100份預(yù)處理聚苯乙烯中混合均勻，然后通入飽和蒸汽加熱至135°C，保溫3min，然后在室溫下放置15h得到預(yù)熱材料，其中飽和蒸汽的壓力為200kPa ；
[0030]S4、按重量將100份預(yù)熱材料與10份羧基化聚乙烯、2份聚碳酸酯混合均勻，然后置于成型機(jī)中進(jìn)行熱壓成型，冷卻后得到所述稻殼粉/廢舊聚苯乙烯木塑復(fù)合材料，其中，熱壓成型的溫度為140°C，熱壓成型的壓力為200kPa，熱壓成型的時(shí)間為50min。
[0031]實(shí)施例3
[0032]本發(fā)明提出的一種稻殼粉/廢舊聚苯乙烯木塑復(fù)合材料的制備方法，包括以下步驟:
[0033]S1、按重量份將12份稻殼粉在98°C下干燥2.2h,并破碎至粒徑小于1cm，然后加入30份質(zhì)量分?jǐn)?shù)為6%的氫氧化鈉溶液中，在38°C下浸泡30min，然后加入1份硅烷偶聯(lián)劑A-151、l份乙烯基三甲氧基硅烷、0.5份硅烷偶聯(lián)劑KH-550、0.5份硅烷偶聯(lián)劑KH-560、
1.2份硅烷偶聯(lián)劑KH-570和2.6份十二烷基苯磺酸鈉，攪拌80min，洗滌并干燥后得到改性稻殼粉；
[0034]S2、將廢舊聚苯乙烯泡沫塑料加入粉碎機(jī)中粉碎至直徑為0.5-lcm得到預(yù)處理聚苯乙稀;
[0035]S3、按重量份將18份改性稻殼粉、24份滑石粉、2.5份納米碳酸鈣、9份納米氫氧化鋁、6份納米硼酸鋅、1.8份偶聯(lián)劑、0.8份發(fā)泡劑、0.28份硬脂酸鑭和0.7份過(guò)氧化苯甲?；旌暇鶆蚝蠹尤?00份預(yù)處理聚苯乙烯中混合均勻，然后通入飽和蒸汽加熱至128°C，保溫