一种秸秆增强再生塑料复合材料及其制备方法_2

文档序号:9660606阅读:来源:国知局
[0030] 5、本发明利用破碎机将造粒料破碎成直径为0.5~1cm,有利于造粒料在挤出过程 中完全塑化,使制得秸塑复合材料产品的外观和性能更好。
[0031] 6、本发明的挤出成型工艺能够有效地减少秸塑复合材料鼓泡、鼓包、裂纹、撕裂等 现象,使制得的秸塑复合材料产品外观和性能更好。
[0032] 7、本发明的冷却成型是采用循环冷却水槽进行喷淋,该工艺的优点是通过冷却水 让秸塑复合材料产品迅速冷却,减少其尺寸变化,同时能够节约用水,达到清洁和节能生 产。
【具体实施方式】
[0033]为了更好的理解本发明,下面结合实施例对本发明的内容作进一步详细的阐明, 但本发明的内容不局限于下面的实施例。
[0034]实施例1
[0035] 一种小麦秸杆增强再生聚乙烯复合材料的制备方法,包括以下步骤:
[0036] (1)小麦秸杆粉预处理
[0037]采用碱提法和干燥法联用技术对小麦秸杆粉进行预处理。首先,将小麦秸杆粉用 0.5mol/L的氢氧化钠水溶液浸泡24h后洗涤至中性;然后,放入导热管式干燥机的机筒内, 使小麦秸杆粉与干燥机夹套内部接触,并在干燥机的内、外导热管中往复式的旋转并搅动, 通过干燥机顶端带有负压的排气口排出,进入循环冷却箱中,充分冷凝后,冷凝水流进带有 液封槽的杂质储物罐中;最后,将干燥后的小麦秸杆粉通过放料箱放出;干燥后的小麦秸杆 粉含水量1.87 %。
[0038] (2)小麦秸杆粉改性
[0039] 将预处理后小麦秸杆粉100份,置于预先升温至105°C的高速混料机中,加入石墨 烯纳米片0.1份、阳离子表面活性剂1份、碳酸钙5份、硅烷偶联剂4份,在高速混料机转速 300r/min的条件下,混合lOmin。所述石墨稀纳米片为粉末状固体,纯度为99%,比表面积为 10m2/g,厚度为0.9nm,横向尺寸为5μηι。
[0040] (3)混料工艺
[0041]将改性小麦秸杆粉50%、再生聚乙烯颗粒40%、马来酸酐接枝聚乙烯2%、硬脂酸 2%、乙撑双硬脂酰胺1 %、氧化铁黄1%、抗氧剂10102%、光稳定剂ΑΜ-1012%,倒入混料机 中,混料机转速为80r/min,混合时间为lOmin。
[0042] (4)造粒工艺
[0043]将步骤(3)所得混合料加入平行双螺杆造粒机中,按照预设温度:一区为80°C、二 区为210°C、三区为200°C、四区为180°C、五区为150°C、六区为120°C以及主机转速为400r/ min,喂料转速为15r/min的条件下,挤成熔融状态的块状物料,风送冷却,经破碎机破碎成 为柔软干燥的造粒料。造粒料直径为〇. 5~0.9cm,温度为40°C。
[0044] (5)挤出成型
[0045]将步骤(4)所得造粒料放入锥型双螺杆挤出机中,按照预设机筒温度:一区为220 °C、二区为210°C、三区为185°C、四区为180°C、五区为165°C,合流芯温度为135°C,模头温度 为上:130°C、左:130°C、下:130°C、右:130°C以及主机转速为12r/min,喂料转速为15r/min, 线速度650mm/min的条件下,经模具挤出,采用循环冷却水槽进行喷淋冷却定型,得到小麦 秸杆增强再生聚乙烯复合材料产品。
[0046] (6)表面后处理
[0047]将步骤(5)所得小麦秸杆增强再生聚乙烯复合材料产品的表面进行打磨后处理。
[0048] 实施例2
[0049] -种水稻秸杆增强再生聚丙烯复合材料的制备方法,包括以下步骤:
[0050] (1)水稻秸杆粉预处理
[0051]采用碱提法和干燥法联用技术对水稻秸杆粉进行预处理。首先,将水稻秸杆粉用 1 .Omol/L的氢氧化钠水溶液浸泡24h后洗涤至中性;然后,放入导热管式干燥机的机筒内, 使水稻秸杆粉与干燥机夹套内部接触,并在干燥机的内、外导热管中往复式的旋转并搅动, 通过干燥机顶端带有负压的排气口排出,进入循环冷却箱中,充分冷凝后,冷凝水流进带有 液封槽的杂质储物罐中;最后,将干燥后的水稻秸杆粉通过放料箱放出;干燥后的水稻秸杆 粉含水量2.23%。
[0052] (2)水稻秸杆改性
[0053]将预处理后水稻秸杆粉105份,置于预先升温至110°C的高速混料机中,加入石墨 烯纳米片0.5份、阳离子表面活性剂2份、碳酸钙10份、硅烷偶联剂6份,在高速混料机转速 400r/min的条件下,混合12min。所述石墨稀纳米片为粉末状固体,纯度为99%,比表面积为 2m2/g,厚度为0.5nm,横向尺寸为2μηι。
[0054] (3)混料工艺
[0055]将改性水稻秸杆粉70%、再生聚丙烯颗粒20%、马来酸酐接枝聚丙烯3%、硬脂酸 锌1 %、硬脂酸2%、氧化铁红1 %、炭黑1 %、抗氧化剂ΒΗΤ1 %、光稳定剂7441 %,倒入混料机 中,混料机转速为90r/min,混合时间为llmin。
[0056] (4)造粒工艺
[0057]将步骤(3)所得混合料加入平行双螺杆造粒机中,按照预设温度:一区为90°C、二 区为220°C、三区为190°C、四区为170°C、五区为130°C、六区为100°C以及主机转速为350r/ min,喂料转速为25r/min的条件下,挤成熔融状态的块状物料,风送冷却,经破碎机破碎成 为柔软干燥的造粒料。造粒料直径为〇. 6~1.3cm,温度为50°C。
[0058] (5)挤出成型
[0059]将步骤(4)所得造粒料放入锥型双螺杆挤出机中,按照预设机筒温度:一区为230 °C、二区为220°C、三区为190°C、四区为170°C、五区为160°C,合流芯温度为140°C,模头温度 为上:150°C、左:150°C、下:150°C、右:150°C以及主机转速为10r/min,喂料转速为17r/min, 线速度500mm/min的条件下,经模具挤出,采用循环冷却水槽进行喷淋冷却定型,得到水稻 秸杆增强再生聚丙烯复合材料产品。
[0060] (6)表面后处理
[0061]将步骤(5)所得水稻秸杆增强再生聚丙烯复合材料产品的表面进行拉丝后处理。 [0062]实施例3
[0063] 一种玉米秸杆增强再生聚乙烯、聚丙烯复合材料的制备方法,包括以下步骤:
[0064] (1)玉米秸杆粉预处理
[0065]采用碱提法和干燥法联用技术对玉米秸杆粉进行预处理。首先,将玉米秸杆粉用 2.Omol/L的氢氧化钾水溶液浸泡24h后洗涤至中性,然后,放入导热管式干燥机的机筒内, 使玉米秸杆粉与干燥机夹套内部接触,并在干燥机的内、外导热管中往复式的旋转并搅动, 通过干燥机顶端带有负压的排气口排出,进入循环冷却箱中,充分冷凝后,冷凝水流进带有 液封槽的杂质储物罐中,最后,将干燥后的玉米秸杆粉通过放料箱放出;干燥后的玉米秸杆 粉含水量2.58%。
[0066] (2)玉米秸杆粉改性
[0067]将预处理后玉米秸杆粉110份,置于预先升温至105°C的高速混料机中,加入石墨 烯纳米片1份、阳离子表面活性剂4份、硫酸钙2份、钛酸酯偶联剂10份,在高速混料机转速 500r/min的条件下,混合15min。所述石墨稀纳米片为粉末状固体,纯度为99%,比表面积为 17m2/g,厚度为2nm,横向尺寸为5μηι〇 [0068] (3)混料工艺
[0069] 将改性玉米秸杆粉50%、再生聚乙烯颗粒20%、再生聚丙烯颗粒20%、马来酸酐接 枝聚乙烯2%、马来酸酐接枝聚丙烯2%、硬脂酸2%、乙撑双硬脂酰胺1%、酞青蓝1 %、抗氧 化剂10761 %、光稳定剂GW-5401%,倒入混料机中,混料机转速为100r/min,混合时间为 15min〇
[0070] (4)造粒工艺
[0071] 将步骤(3)所得混合料加入平行双螺杆造粒机中,按照预设温度:一区为100°C、二 区为180°C、三区为160°C、四区为150°C、五区为140°C、六区为110°C以及主机转速为390r/ min,喂料转速为23r/min的条件下,挤成熔融状态的块状物料,风送冷却,经破碎机破碎成 为柔软干燥的造粒料。造粒料直径为〇. 5~1.Ocm,温度为60°C。
[0072] (5)挤出成型
[0073]将步骤(4)所得造粒料放入锥型双螺杆挤出机中,按照预设机筒温度:一区200°C、 二区190°C、三区170°C、四区150°C、五区125°C,合流芯温度:150°C,模头温度为上:140°C、 左:140°C、下:140°C、右:140°C以及主机转速为13r/min,喂料转速为22r/min,线速度 700mm/min的条件下,经模具挤出,采用循环冷却水槽进行喷淋冷却定型,得到玉米秸杆增 强再生聚乙烯、再生聚丙烯复合材料产品。
[0074] (6)表面后处理
[0075]将步骤(5)所得玉米秸杆增强再生聚乙烯、再生聚丙烯复合材料产品的表面进行 打磨、压花后处理。
[0076] 实施例4
[0077] 一种油菜秸杆增强再生聚乙烯复合材料的制备方法,包括以下步骤:
[0078] (1)油菜秸杆粉预处理
[0079] 采用碱提法和干燥法联用技术对油菜秸杆粉进行预处理。首先,将油菜秸杆粉用 4.Omol/L的氢氧化钾水溶液浸泡24h后洗涤至中性;然后,放入导热管式干燥机的机筒内, 使油菜秸杆粉与干燥机夹
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