一种甘蔗渣/ldpe、pp发泡木塑复合材料的制备方法
【专利摘要】一种甘蔗渣/LDPE、PP发泡木塑复合材料及其制备方法，其特征在于，所述复合材料按重量份其组成为：甘蔗渣20?40份，低密度聚乙烯与聚丙烯混合物50?80份，发泡剂1?3份。本发明采用模压发泡法制备发泡木塑复合材料，其流程包括甘蔗渣的预处理，甘蔗渣、低密度聚乙烯、聚丙烯混合造粒，将颗粒与发泡剂混练,干燥，注塑加工。本发明方法以废旧低密度聚乙烯(LDPE)、聚丙烯(PP)为基体，甘蔗渣为填料，引进发泡工艺，制得发泡木塑复合材料，可以提高木塑复合材料的抗冲击性能并降低木塑复合材料的密度。
【专利说明】
一种甘蔗渣/LDPE、PP发泡木塑复合材料的制备方法
技术领域
[0001]本发明是一种甘蔗渣/LDPE、PP发泡木塑复合材料的制备方法，涉及木塑复合材料及其制造领域。
【背景技术】
[0002]木塑复合材料是近年来环保型复合材料研究的重点。但木塑复合材料也有一些不足。比如使用植物纤维作填料会使材料的延展性、冲击强度等都有下降。其脆性大于纯塑料。此外，木塑复合材料的密度通常为实木材料密度的两倍多，也在一定程度上限制了它的应用。
[0003]我国是产糖大国，全国大面积种植甘蔗，其中在云南，海南等南方地区，甘蔗渣作为制糖工业的副产品，是甘蔗机械压制后的主要部分，占20-25%的比例，中国每年产出甘蔗渣在2000万吨左右，而如何处理与利用如此之多的甘蔗渣也是不容忽视的问题。
[0004]甘蔗渣中纤维素含量约为80%，木质素含量为10-20%，与木材相似，如果将甘蔗渣与塑料进行复合制备木塑复合材料，一方面节省木材资源，一方面可以为甘蔗渣开拓更高效的利用方法，提高其利用价值。
【发明内容】
[0005]本发明目的在于提供一种甘蔗渣/LDPE、PP发泡木塑复合材料的制备方法，该方法以废旧低密度聚乙烯(LDPE)、聚丙烯(PP)为基体，甘蔗渣为填料，引进发泡工艺，制得发泡木塑复合材料，可以提高木塑复合材料的抗冲击性能并降低木塑复合材料的密度。
[0006]本发明解决技术问题采用如下方案:
[0007]一种甘蔗渣/LDPE、PP发泡木塑复合材料，其特征在于，所述复合材料按重量份其组成为:甘蔗渣20-40份，低密度聚乙烯与聚丙烯混合物50-80份，发泡剂1-3份。
[0008]进一步，所述低密度聚乙烯与聚丙烯的质量比为3:1。
[0009]进一步，所述发泡剂为聚氨酯发泡剂CFA。
[0010]一种甘蔗渣/LDPE、PP发泡木塑复合材料的制备方法，其特征在于，按如下步骤进行:
[0011 ] I)甘蔗渣预处理:包括粉碎和热水浸泡处理;将甘蔗渣进行水洗，去除部分杂质，干燥后进行粗粉碎处理，粒径控制在100-120目，经粗粉碎后的物料再用50-60°C的热水浸泡3-8h，将预处理后的纤维进行干燥处理，使含水率控制在5 %以下；
[0012]2)甘蔗渣粉碎:将预处理后的甘蔗渣进一步粉碎，经筛分处理后得到80-90目颗粒。
[0013]3)将步骤2)的甘蔗渣颗粒与LDPE/PP放进高速混合机预热到180°C，并在2200r/min的转速混合12-15min ；然后冷却，得到凝聚的颗粒；
[0014]4)将凝聚的颗粒与聚氨酯发泡剂CFAs混合，将混人CFAs的颗粒于80 °C干燥24h后，进行注塑加工，得到甘蔗渣/LDPE、PP发泡复合材料样品。
[0015]与已有技术相比，本发明的有益效果体现在:
[0016]本发明采用甘蔗渣，低密度聚乙烯，聚丙烯进行发泡处理制备发泡木塑复合材料，充分利用制糖业加工企业中的剩余物和废弃塑料，生产木塑复合材料不仅节省巨大成本，而且是消除污染、净化环境、变废为宝的重大举措，为发展各地经济及节约大量木材，并且对可持续发展战略的实施具有重要意义。
[0017]采用本发明方法制备的板材具有较轻的密度，将强的抗冲击能力。
[0018]本发明制备方法能平衡板材的含水率，消除板材的内应力，防止板材开裂，翘曲变形。
[0019]以下通过【具体实施方式】对本发明技术方案做进一步说明。
【具体实施方式】
[0020]实施例1
[0021 ] 一种甘蔗渣/LDPE、PP发泡木塑复合材料，复合材料按重量份其组成为:甘蔗渣20-40份，低密度聚乙烯与聚丙烯混合物50-80份，发泡剂1-3份。
[0022]进一步，所述低密度聚乙烯与聚丙烯的质量比为3:1。
[0023]进一步，所述发泡剂为聚氨酯发泡剂CFA。
[0024]实施案例2—种实施例1甘蔗渣/LDPE、PP发泡木塑复合材料的制备方法
[0025]步骤1:将甘蔗渣用水清洗除去部分机械杂质，晾干后粉碎机将甘蔗渣粗磨成颗粒，粒径控制在100-120目。再用50°C的热水进行浸泡6小时，软化甘蔗渣纤维，并除去残留在表面的可溶性糖分;干燥使含水率控制在5 %以下。
[0026]步骤2:将甘蔗渣放在粉碎机里进行二次粉碎，经过筛分处理后得到80目颗粒，在烘箱105°C条件下，进行24小时干燥处理，使得甘蔗渣的颗粒的平均含水率保持在5%及以下。
[0027]步骤3:将甘蔗渣，低密度聚乙烯，聚丙烯按照重量份20，57，19的比例称量样品并放进高速混合机预热到180°C，并在2200r/min的转速混合12-15min。冷却后得到颗粒。
[0028]步骤4:将造好的颗粒与2份的聚氨酯发泡剂CFAs混合，并在80 °C下干燥24小时，进行注塑加工，料筒温度165°C，模温95°C，注塑压力20MPa。制备出甘蔗渣/LDPE、PP发泡复合材料，材料规格为200x90x4mm。
[0029]参考弯曲强度按GB/T9341—2000方法对甘蔗渣/LDPE、PP发泡木塑复合材料进行测试;拉伸强度按GB/T 1040—1992甘蔗渣/LDPE、PP发泡木塑复合材料进行测试;无缺口冲击强度按GB/T1043—1993测试;密度按GB/T6343—1995测试；吸水率(24h)按GB/T1034—1998测试。
[0030]测试结果如下:
[0031 ] 密度:0.98g/cm3，抗冲击能力:28.52KJ/M2，拉伸强度:15.25MPa，弯曲强度:25.97]\0^，吸水率:0.28%。
[0032]实施例3—种实施例1甘蔗渣/LDPE、PP发泡木塑复合材料的制备方法
[0033]与实施案例2不同之处在于:
[0034]步骤3:将甘蔗渣甘蔗渣，低密度聚乙烯，聚丙烯按照重量份40，45，15的比例称量样品并放进高速混合机预热到180°C，并在2200r/min的转速混合12-15min。冷却后得到颗粒。
[0035]步骤4:将造好的颗粒与3份的聚氨酯发泡剂CFAs混合，并在80 V下干燥24小时，进行注塑加工，料筒温度150°C，模温800C，注塑压力20MPa。制备出甘蔗渣/LDPE、PP发泡复合材料，材料规格为200x90x4mm。
[0036]同样的方法测试结果如下:
[0037]密度:I.05g/cm3，抗冲击能力:25.22KJ/M2，拉伸强度:12.82MPa，弯曲强度:22.9010^，吸水率:0.34%。
[0038]实施例4
[0039]与实施案例2不同之处在于:
[0040]步骤3:将甘蔗渣甘蔗渣，低密度聚乙烯，聚丙烯按照重量份34，48，16的比例称量样品并放进高速混合机预热到180°C，并在2200r/min的转速混合12-15min。冷却后得到颗粒。
[0041 ]步骤4:将造好的颗粒与2份的聚氨酯发泡剂CFAs混合，并在80 V下干燥24小时，进行注塑加工，料筒温度160°C，模温110°C，注塑压力20MPa。制备出甘蔗渣/LDPE、PP发泡复合材料，材料规格为200x90x4mm。
[0042]同样的方法测试结果如下:
[0043]密度:1.12g/cm3，抗冲击能力:18.37KJ/M2，拉伸强度:11.78MPa，弯曲强度:20.24]\0^，吸水率:0.42%。
[0044]实施例5—种实施例1甘蔗渣/LDPE、PP发泡木塑复合材料的制备方法
[0045]与实施案例2不同之处在于:
[0046]步骤3:将甘蔗渣甘蔗渣，低密度聚乙烯，聚丙烯按照重量份30，51，17的比重称量样品并放进高速混合机预热到180°C，并在2200r/min的转速混合12-15min。冷却后得到颗粒。
[0047]步骤4:将造好的颗粒与3份的聚氨酯发泡剂CFAs混合，并在80 V下干燥24小时，进行注塑加工，料筒温度150°C，模温110°C，注塑压力20MPa。制备出甘蔗渣/LDPE、PP发泡复合材料，材料规格为200x90x4mm。
[0048]同样的方法测试结果如下:
[0049]密度:I.06g/cm3，抗冲击能力:27.16KJ/M2，拉伸强度:15.02MPa，弯曲强度:24.6510^，吸水率:0.26%。
[0050]实施例6—种实施例1甘蔗渣/LDPE、PP发泡木塑复合材料的制备方法
[0051]与实施案例2不同之处在于:
[0052]步骤3:将甘蔗渣甘蔗渣，低密度聚乙烯，聚丙烯按照重量份25，58.5，19.5的比例称量样品并放进高速混合机预热到180°C，并在2200r/min的转速混合12-15min。冷却后得到颗粒。
[0053]步骤4:将造好的颗粒与2份的聚氨酯发泡剂CFAs混合，并在80 V下干燥24小时，进行注塑加工，料筒温度1800C，模温1000C，注塑压力20MPa。制备出甘蔗渣/LDPE、PP发泡复合材料，材料规格为200x90x4mm。
[0054]同样的方法测试结果如下:
[0055]密度:I.08g/cm3，抗冲击能力:26.44KJ/M2，拉伸强度:14.09MPa，弯曲强度:23.2310^，吸水率:0.22%。
[0056]以上实施例中，若无特别说明，其组分均为市购现有技术产品。
[0057]对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
[0058]此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。
【主权项】
1.一种甘蔗渣/LDPE、PP发泡木塑复合材料，其特征在于，所述复合材料按重量份其组成为:甘蔗渣20-40份，低密度聚乙烯与聚丙烯混合物50-80份，发泡剂1-3份。2.根据权利要求1所述的一种甘蔗渣/LDPE、PP发泡木塑复合材料，其特征在于，所述低密度聚乙烯与聚丙烯的质量比为3:1。3.根据权利要求1所述的一种甘蔗渣/LDPE、PP发泡木塑复合材料，其特征在于，所述发泡剂为聚氨酯发泡剂CFA。4.一种甘蔗渣/LDPE、PP发泡木塑复合材料的制备方法，其特征在于，按如下步骤进行: 1)甘蔗渣预处理:包括粉碎和热水浸泡处理;将甘蔗渣进行水洗，去除部分杂质，干燥后进行粗粉碎处理，粒径控制在100-120目，经粗粉碎后的物料再用50-60°C的热水浸泡3-Sh，将预处理后的纤维进行干燥处理，使含水率控制在5 %以下； 2)甘蔗渣粉碎:将预处理后的甘蔗渣进一步粉碎，经筛分处理后得到80-90目颗粒。 3)将步骤2)的甘蔗渣颗粒与LDPE/PP放进高速混合机预热到180°C，并在2200r/min的转速混合12-15min;然后冷却，得到凝聚的颗粒； 4)将凝聚的颗粒与聚氨酯发泡剂CFAs混合，将混人CFAs的颗粒于80°C干燥24h后，进行注塑加工，得到甘蔗渣/LDPE、PP发泡复合材料样品。
【文档编号】C08L97/02GK105924754SQ201610533590
【公开日】2016年9月7日
【申请日】2016年7月7日
【发明人】方晓钟, 肖磊, 马岩, 姚红焱, 高威威, 李丰奎, 贾红滢
【申请人】安徽国风木塑科技有限公司