利用异氰酸基改性剂制备聚丙烯‑木粉复合材料的制备方法与流程

文档序号:12105437阅读:283来源:国知局

本发明属于复合材料的制备领域,具体涉及一种利用异氰酸基改性剂制备聚丙烯-木粉复合材料的制备方法。



背景技术:

木塑复合材料是木粉与热塑性塑料如聚丙烯(PP)、聚乙烯(PE)、聚乳酸(PLA)、丙烯腈-丁二烯一苯乙烯共聚物(ABS) 、聚氯乙烯(PVC)混合成的新型复合材料。一方面,由于木粉含量高,代替了一部分塑料的消耗,既节约了成本,也保护了环境,消除了“白色污染”,有显著的经济和社会效益;另一方面,木塑材料外观与传统木材相似,而力学性能优于木材,耐虫蛀耐腐蚀,近年来应用范围逐渐扩大,有越来越大的市场潜力。

木粉表面富含羟基,在制备木塑材料的过程中由于氢键作用容易团聚,木粉表面呈现亲水性,与大部分疏水聚合物如PP、PE之间相容性较差,影响木塑材料的力学性能。在木塑复合材料的生产过程中,选择有效的改性剂可以明显改善合成树脂与木粉的界面性能、提高加工性能,并使制品获得良好的表面质量及机械性能。但是,现有的改性剂制备方法复杂。



技术实现要素:

本发明提供一种利用异氰酸基改性剂制备聚丙烯-木粉复合材料的制备方法。

本发明是通过以下技术方案实现的。

利用异氰酸基改性剂制备聚丙烯-木粉复合材料的制备方法,包含以下步骤:

(1)异氰酸基改性剂的制备:称取4,4’-二环己基甲烷二异氰酸40g,于40℃下搅拌,加入0.5g二月桂酸正丁基锡然后滴加十八醇的二甲苯溶液,其中,4,4’-二环己基甲烷二异氰酸与十八醇的物质的量比为1:1,整个滴加过程温度不超过45℃,滴加完毕后,继续恒温搅拌0.5 h,然后在40℃下真空干燥6h,得到异氰酸基的改性剂;

(2)将过100目的木粉在100℃下干燥8 h后,与步骤(1)得到的改性剂混合,置于高速混合机中,在100℃下,转速为2000 r/min下搅拌混合1-5min,得到改性的木粉;

(3)聚丙烯-木粉复合材料的制备:称取60g聚丙烯和木粉混合料在转矩流变仪上塑炼5min,其中聚丙烯与木粉质量比为7:3,塑炼转速为20rpm,塑炼温度为190℃。

优选地,步骤(1)中十八醇的二甲苯溶液的质量浓度为5%。

优选地,步骤(2)中改性剂与木粉的质量比为(1-5):100。

优选地,步骤(2)中搅拌混合3min。

本发明的优点:

本发明提供的利用异氰酸基改性剂制备聚丙烯-木粉复合材料的制备方法,改性剂的制备方法简单,节约成本,制备得到的改性剂对木粉表面改性具有很好的效果,得到的聚丙烯-木粉复合材料拉伸强度和断裂伸长率提高。

具体实施方式

实施例1

利用异氰酸基改性剂制备聚丙烯-木粉复合材料的制备方法,包含以下步骤:

(1)异氰酸基改性剂的制备:称取4,4’-二环己基甲烷二异氰酸40g,于40℃下搅拌,加入0.5g二月桂酸正丁基锡然后滴加十八醇的二甲苯溶液,其中,4,4’-二环己基甲烷二异氰酸与十八醇的物质的量比为1:1,整个滴加过程温度不超过45℃,滴加完毕后,继续恒温搅拌0.5 h,然后在40℃下真空干燥6h,得到异氰酸基的改性剂;

(2)将过100目的木粉在100℃下干燥8 h后,与步骤(1)得到的改性剂混合,改性剂与木粉的质量比为3:100,置于高速混合机中,在100℃下,转速为2000 r/min下搅拌混合1min,得到改性的木粉;

(3)聚丙烯-木粉复合材料的制备:称取60g聚丙烯和木粉混合料在转矩流变仪上塑炼5min,其中聚丙烯与木粉质量比为7:3,塑炼转速为20rpm,塑炼温度为190℃。

实施例2

利用异氰酸基改性剂制备聚丙烯-木粉复合材料的制备方法,包含以下步骤:

(1)异氰酸基改性剂的制备:称取4,4’-二环己基甲烷二异氰酸40g,于40℃下搅拌,加入0.5g二月桂酸正丁基锡然后滴加十八醇的二甲苯溶液,其中,4,4’-二环己基甲烷二异氰酸与十八醇的物质的量比为1:1,整个滴加过程温度不超过45℃,滴加完毕后,继续恒温搅拌0.5 h,然后在40℃下真空干燥6h,得到异氰酸基的改性剂;

(2)将过100目的木粉在100℃下干燥8 h后,与步骤(1)得到的改性剂混合,改性剂与木粉的质量比为5:100,置于高速混合机中,在100℃下,转速为2000 r/min下搅拌混合5min,得到改性的木粉;

(3)聚丙烯-木粉复合材料的制备:称取60g聚丙烯和木粉混合料在转矩流变仪上塑炼5min,其中聚丙烯与木粉质量比为7:3,塑炼转速为20rpm,塑炼温度为190℃。

实施例3

利用异氰酸基改性剂制备聚丙烯-木粉复合材料的制备方法,包含以下步骤:

(1)异氰酸基改性剂的制备:称取4,4’-二环己基甲烷二异氰酸40g,于40℃下搅拌,加入0.5g二月桂酸正丁基锡然后滴加十八醇的二甲苯溶液,其中,4,4’-二环己基甲烷二异氰酸与十八醇的物质的量比为1:1,十八醇的二甲苯溶液的质量浓度为5%,整个滴加过程温度不超过45℃,滴加完毕后,继续恒温搅拌0.5 h,然后在40℃下真空干燥6h,得到异氰酸基的改性剂;

(2)将过100目的木粉在100℃下干燥8 h后,与步骤(1)得到的改性剂混合,改性剂与木粉的质量比为1:100,置于高速混合机中,在100℃下,转速为2000 r/min下搅拌混合3min,得到改性的木粉;

(3)聚丙烯-木粉复合材料的制备:称取60g聚丙烯和木粉混合料在转矩流变仪上塑炼5min,其中聚丙烯与木粉质量比为7:3,塑炼转速为20rpm,塑炼温度为190℃。

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