一種pe脂塑材料及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種PE脂塑材料。其包括以下重量份的成分：木粉顆粒20~30份；聚乙烯25~35份；二氧化硅惰性環(huán)氧樹脂填料30~60份；木質(zhì)素5~12份；界面改性劑0.5~1.8份；潤(rùn)滑劑 1.5~3份；硬脂酸1~3份；聚乙烯蠟0.6~1份；阻燃劑3~5份；偶聯(lián)劑 1.5~3.5份；抗沖加工改性劑0.5~1份；著色劑2~4份。本發(fā)明第二方面提供了上述材料的制備方法，本發(fā)明選擇了合理的配方、適當(dāng)?shù)募庸すに?，克服了現(xiàn)有產(chǎn)品的不足，通過多次實(shí)驗(yàn)選出合理的物料配方，造粒擠出成型。所得產(chǎn)品界面相容性、力學(xué)性能大幅度提高。
【專利說明】
一種PE脂塑材料及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及復(fù)合材料技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種高界面相容性、高強(qiáng)度的PE脂塑材料及其制備方法?！颈尘凹夹g(shù)】
[0002]脂塑復(fù)合材料是近年新興的一種具有優(yōu)異性能的高分子復(fù)合材料。它兼?zhèn)淠静暮退芰系碾p重優(yōu)點(diǎn)，不但具有耐酸堿、耐腐爛、吸水性小、便于清潔等特點(diǎn)，而且由于木粉的存在，其力學(xué)性能大大提高。但這種材料普遍存在一個(gè)問題，即表面呈極性的木粉與表面呈非極性的塑料界面相容性太差，這也是一直以來大家關(guān)注的一個(gè)方向。其次脂塑復(fù)合材料雖較木制品、塑料產(chǎn)品而言力學(xué)性能上升，但是整體幅度不是很大。近年來，很多人在該方面做了大量的研究。專利號(hào)為CN105086268的專利公布了一種高強(qiáng)度脂塑材料，但其使用的玻璃纖維、污泥等為極性材料，與塑料基體銜接性能一般，界面相容性較差。
[0003]所以一種能夠彌補(bǔ)上述不足的脂塑材料是十分具有實(shí)用價(jià)值的。
【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供了一種PE脂塑材料及其制備方法。
[0005]本發(fā)明第一方面提供了一種PE脂塑材料，其特征在于，包括以下重量份的成分:木粉顆粒20?30份；聚乙烯25?35份；二氧化硅惰性環(huán)氧樹脂填料30?60份；木質(zhì)素5?12份；界面改性劑0.5?1.8份；潤(rùn)滑劑1.5-3份；硬脂酸1?3份；聚乙稀錯(cuò)0.6?1份；阻燃劑3?5份；偶聯(lián)劑1.5?3.5份；抗沖加工改性劑0.5?1份；著色劑2?4份。
[0006]較佳地，所述的界面改性劑為WPC570。[〇〇〇7]較佳地，所述的潤(rùn)滑劑為WP-2200.較佳地，所述的偶聯(lián)劑為SBS-g-MAH。
[0008]較佳地，所述的阻燃劑為A1(0H)3。
[0009]本發(fā)明第二方面提供了上述PE脂塑材料的制備方法，其特征在于，包括以下步驟: 步驟一:按所述的重量份稱取成分，并將其中除木粉顆粒和木質(zhì)素以外的成分加入高速混煉機(jī)中均勻混合；步驟二:將木粉顆粒和木質(zhì)素置入烘干機(jī)中烘干，得到烘干的木粉顆粒和木質(zhì)素； 步驟三:將所述的烘干的木粉顆粒和木質(zhì)素一同加入到高速混煉機(jī)中的成分中，得到均勾混合后的成分；步驟四:將所述的均勻混合后的成分加入冷混料設(shè)備，攪拌冷卻，得到冷卻后的成分； 步驟五:將冷卻后的成分通入雙螺桿擠出機(jī)混煉并造粒、擠出成型后冷卻，得到所述的 PE脂塑材料。
[0010]較佳地，所述高速混煉機(jī)的溫度為80 °C。
[0011]較佳地，其特征在于，所述的混煉并造粒的過程中所述的雙螺桿擠出機(jī)的參數(shù)為: 溫度180°C，主機(jī)轉(zhuǎn)速80r/min，喂料轉(zhuǎn)速30r/min。
[0012]較佳地，所述的擠出成型過程中雙螺桿擠出機(jī)的參數(shù)為:溫度為190°C，主機(jī)轉(zhuǎn)速 4r/min，喂料轉(zhuǎn)速 7r/min。
[0013]較佳地，所述步驟五中的冷卻方式為水冷。
[0014]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果如下:本發(fā)明克服了現(xiàn)有產(chǎn)品的不足，通過多次實(shí)驗(yàn)選出合理的物料配方，造粒擠出成型。所得產(chǎn)品界面相容性、力學(xué)性能大幅度提高。所設(shè)的成分中含有類似膠黏劑物質(zhì)木質(zhì)素，它是木粉的組分之一，與木粉和塑料的結(jié)合力遠(yuǎn)遠(yuǎn)勝于膠粘劑本身，并且在使用過程中沒有甲醛等有害物質(zhì)逸出;所加填料為經(jīng)過高分子表面處理的二氧化硅顆粒，其表面為非極性，該種填料與塑料的界面相容性較好。本發(fā)明通過選擇合理的配方、適當(dāng)?shù)募庸すに嚒＿x擇木粉中具有粘結(jié)能力的組分木質(zhì)素作為界面相容劑，其界面相容性大大改善，機(jī)械性能大幅度提高;表面結(jié)合力顯著增加，具有優(yōu)越的力學(xué)性能、更高的硬度、抗酸堿腐蝕性、尺寸穩(wěn)定性等，而且由于本發(fā)明添加了一種改性二氧化硅惰性環(huán)氧樹脂填料，該種二氧化硅填料表面被不含極性的熱固性環(huán)氧樹脂包裹，因此和塑料基體的表面銜接性能優(yōu)異，復(fù)合材料強(qiáng)度大幅度提升。惰性環(huán)氧樹脂填料本身具有阻燃特性，因此加入該類填料后，阻燃性顯著提高，間接降低了阻燃成本。
[0015]【附圖說明】
[0016]圖1為本發(fā)明實(shí)施例PE脂塑材料制品的生產(chǎn)工藝流程圖。
[0017]【具體實(shí)施方式】
[0018]下面參照附圖，結(jié)合具體的實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步地說明，以更好地理解本發(fā)明。
[0019]實(shí)施例1PE脂塑材料，包括以下重量份的成分:木粉顆粒20kg、聚乙烯25kg、二氧化硅惰性環(huán)氧樹脂填料30kg、木質(zhì)素5kg、WPC570D 0 ? 5kg、WP-2200 1 ? 5kg、硬脂酸lkg、聚乙烯蠟0 ? 6kg、Al (0H)3 3kg、SBS-g-MAHl ? 5kg、抗沖加工改性劑〇.5kg、著色劑2kg。
[0020]上述PE脂塑材料的制備方法如下第一步，按上述配方除木粉和木質(zhì)素外按上述配方比例稱取一定量的原料，木粉顆粒與木質(zhì)素單獨(dú)放置到另外的料筒中；第二步，將所述稱量好的原料加入高速混煉機(jī)中均勻混合，設(shè)定高速混煉機(jī)溫度為80 °C，待溫度達(dá)到80°C時(shí)，轉(zhuǎn)為低速攪拌，攪拌時(shí)間15min。與此同時(shí)，木粉顆粒和木質(zhì)素置于烘干機(jī)中，溫度設(shè)定為60°C，烘干時(shí)間lOmin。[〇〇21]第三步，將烘干除去水分的木質(zhì)素和木粉顆粒加入到高速混煉機(jī)中，溫度設(shè)定80 °C，攪拌時(shí)間15min。[〇〇22]第四步，將第三步所得物料加入冷混料設(shè)備，將物料攪拌冷卻至50°C，準(zhǔn)備進(jìn)行造粒。
[0023]第五步，造粒，將混合均勻的原料通入同向雙螺桿擠出機(jī)混煉、造粒，同向雙螺桿擠出機(jī)設(shè)定溫度為180°C，主機(jī)轉(zhuǎn)速80r/min，喂料轉(zhuǎn)速30r/min;第六步，擠出成型，根據(jù)生產(chǎn)所需安裝所需產(chǎn)品的模具，等擠出溫度達(dá)到設(shè)定溫度 30min后啟動(dòng)上料機(jī)將料倉(cāng)加滿。異向雙螺桿擠出機(jī)設(shè)定溫度為190°C，轉(zhuǎn)動(dòng)主機(jī)調(diào)速旋鈕 4r/min，轉(zhuǎn)動(dòng)喂料調(diào)速轉(zhuǎn)鈕7r/min;調(diào)試機(jī)器參數(shù)，找出最優(yōu)參數(shù)。[〇〇24]第七步，冷卻，采用方式:水冷。得到實(shí)施例1的PE脂塑材料。
[0025]實(shí)施例2PE脂塑材料，包括以下重量的成分:木粉顆粒30kg、聚乙烯35kg、二氧化硅惰性環(huán)氧樹脂填料60kg、木質(zhì)素12kg、WPC570D 1 ? 8kg、WP-2200 3kg、硬脂酸3kg、聚乙烯蠟lkg、Al(0H)35kg、SBS-g-MAH3? 5kg、抗沖加工改性劑lkg、著色劑4kg。
[0026]第一步，按上述配方除木粉和木質(zhì)素外按上述配方比例稱取一定量的原料，木粉顆粒與木質(zhì)素單獨(dú)放置到另外的料筒中；第二步，將所述稱量好的原料加入高速混煉機(jī)中均勻混合，設(shè)定高速混煉機(jī)溫度為80 °C，待溫度達(dá)到80°C時(shí)，轉(zhuǎn)為低速攪拌，攪拌時(shí)間15min。與此同時(shí)，木粉顆粒和木質(zhì)素置于烘干機(jī)中，溫度設(shè)定為60°C，烘干時(shí)間lOmin。[〇〇27]第三步，將烘干除去水分的木質(zhì)素和木粉顆粒加入到高速混煉機(jī)中，溫度設(shè)定80 °C，攪拌時(shí)間15min。[〇〇28]第四步，將第三步所得物料加入冷混料設(shè)備，將物料攪拌冷卻至50°C，準(zhǔn)備進(jìn)行造粒。
[0029]第五步，造粒，將混合均勻的原料通入同向雙螺桿擠出機(jī)混煉、造粒，同向雙螺桿擠出機(jī)設(shè)定溫度為180°C，主機(jī)轉(zhuǎn)速80r/min，喂料轉(zhuǎn)速30r/min;第六步，擠出成型，根據(jù)生產(chǎn)所需安裝所需產(chǎn)品的模具，等擠出溫度達(dá)到設(shè)定溫度 30min后啟動(dòng)上料機(jī)將料倉(cāng)加滿。異向雙螺桿擠出機(jī)設(shè)定溫度為190°C，轉(zhuǎn)動(dòng)主機(jī)調(diào)速旋鈕 4r/min，轉(zhuǎn)動(dòng)喂料調(diào)速轉(zhuǎn)鈕7r/min;調(diào)試機(jī)器參數(shù)，找出最優(yōu)參數(shù)。
[0030]第七步，冷卻，采用方式:水冷。得到實(shí)施例2的PE脂塑材料。[〇〇31]將實(shí)施例1和實(shí)施例2所得的PE脂塑材料經(jīng)過圖1的生產(chǎn)工藝得到制品，然后對(duì)上述制品進(jìn)行測(cè)試，本發(fā)明克服了現(xiàn)有產(chǎn)品的不足，通過多次實(shí)驗(yàn)選出合理的物料配方，造粒擠出成型。所得產(chǎn)品界面相容性、力學(xué)性能大幅度提高。所設(shè)的成分中含有類似膠黏劑物質(zhì)木質(zhì)素，它是木粉的組分之一，與木粉和塑料的結(jié)合力遠(yuǎn)遠(yuǎn)勝于膠粘劑本身，并且在使用過程中沒有甲醛等有害物質(zhì)逸出；所加填料為經(jīng)過高分子表面處理的二氧化硅顆粒，其表面為非極性，該種填料與塑料的界面相容性較好。本發(fā)明通過選擇合理的配方、適當(dāng)?shù)募庸すに?。選擇木粉中具有粘結(jié)能力的組分木質(zhì)素作為界面相容劑，其界面相容性大大改善，機(jī)械性能大幅度提高;表面結(jié)合力顯著增加，具有優(yōu)越的力學(xué)性能、更高的硬度、抗酸堿腐蝕性、 尺寸穩(wěn)定性等，而且由于本發(fā)明添加了一種改性二氧化硅惰性環(huán)氧樹脂填料，該種二氧化硅填料表面被不含極性的熱固性環(huán)氧樹脂包裹，因此和塑料基體的表面銜接性能優(yōu)異，復(fù)合材料強(qiáng)度大幅度提升。惰性環(huán)氧樹脂填料本身具有阻燃特性，因此加入該類填料后，阻燃性顯著提高，間接降低了阻燃成本。
[0032]以上對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施例進(jìn)行了詳細(xì)描述，但其只是作為范例，本發(fā)明并不限制于以上描述的具體實(shí)施例。對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言，任何對(duì)本發(fā)明進(jìn)行的等同修改和替代也都在本發(fā)明的范疇之中。因此，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍下所作的均等變換和修改，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的范圍內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種PE脂塑材料，其特征在于，包括以下重量份的成分:木粉顆粒20?30份；聚乙烯25?35份；二氧化硅惰性環(huán)氧樹脂填料30?60份；木質(zhì)素5?12份；界面改性劑0.5?1.8份；潤(rùn)滑劑1.5?3份；硬脂酸1?3份；聚乙稀錯(cuò)0.6?1份；阻燃劑3~5份；偶聯(lián)劑1.5?3.5份；抗沖加工改性劑0.5?1份；著色劑2?4份。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的PE脂塑材料，其特征在于，所述的界面改性劑為WPC570。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的PE脂塑材料，其特征在于，所述的潤(rùn)滑劑為WP-2200。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的PE脂塑材料，其特征在于，所述的偶聯(lián)劑為SBS-g-MAH。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的PE脂塑材料，其特征在于，所述的阻燃劑為Al(OH)3。6.—種根據(jù)權(quán)利要求1所述的PE脂塑材料的制備方法，其特征在于，包括以下步驟: 步驟一:按所述的重量份稱取成分，并將其中除木粉顆粒和木質(zhì)素以外的成分加入高速混煉機(jī)中均勻混合；步驟二:將木粉顆粒和木質(zhì)素置入烘干機(jī)中烘干，得到烘干的木粉顆粒和木質(zhì)素； 步驟三:將所述的烘干的木粉顆粒和木質(zhì)素一同加入到高速混煉機(jī)中的成分中，得到 均勾混合后的成分；步驟四:將所述的均勻混合后的成分加入冷混料設(shè)備，攪拌冷卻，得到冷卻后的成分； 步驟五:將冷卻后的成分通入雙螺桿擠出機(jī)混煉并造粒、擠出成型后冷卻，得到所述的 PE脂塑材料。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的PE脂塑材料的制備方法，其特征在于，所述高速混煉機(jī)的溫度 為 80°C。8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的PE脂塑材料的制備方法，其特征在于，所述的混煉并造粒的過 程中所述的雙螺桿擠出機(jī)的參數(shù)為:溫度180°C，主機(jī)轉(zhuǎn)速80r/min，喂料轉(zhuǎn)速30r/min。9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的PE脂塑材料的制備方法，其特征在于，所述的擠出成型過程中 雙螺桿擠出機(jī)的參數(shù)為:溫度為190°C，主機(jī)轉(zhuǎn)速4r/min，喂料轉(zhuǎn)速7r/min。10.根據(jù)權(quán)利要求6所述的PE脂塑材料的制備方法，其特征在于，所述步驟五中的冷卻 方式為水冷。
【文檔編號(hào)】C08K5/09GK106009162SQ201610455274
【公開日】2016年10月12日
【申請(qǐng)日】2016年6月22日
【發(fā)明人】王懷棟
【申請(qǐng)人】常州厚德再生資源科技有限公司