一种高流动易加工尼龙66木塑复合材料及制备方法
【专利摘要】本发明涉及一种高流动易加工尼龙６６木塑复合材料及其制备方法，采用尼龙66树脂、改性松木粉、增熔剂、润滑剂等原料，经过混合机、挤出机造粒机等设备制备而成。本发明主要应用于家用电器、建材家具、汽车行业、体育用品、物流包装等行业，能有效减轻材料自重，降低成本，具备更高的强度、韧性、尺寸稳定性及耐热性，是一种新型的木塑复合材料。本发明在大幅降低成本的同时，改善了尼龙66性能缺陷，提高尼龙66的性能，解决了传统木塑复合材料工艺流动性差，产品挤出困难等问题。本发明产品性能优良，工艺表面良好。
【专利说明】
一种高流动易加工尼龙66木塑复合材料及制备方法
技术领域
[0001]本发明属于木塑复合材料领域，具体涉及一种高流动易加工尼龙66木塑复合材料及制备方法。
【背景技术】
[0002]近年来木塑复合材料的研究和开发应用发展非常迅速，市场对木塑复合材料的需求也越来越大，传统的聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯基木塑复合材料已不能满足市场需求，急需研发新的基体制备木塑复合材料。另外，成型加工困难是木塑复合材料生产中存在的一个重要问题，由于植物纤维的大量填充，木塑复合材料熔体的成型流动性降低，不仅影响制品的外观，而且对加工设备造成一定的磨损，这也是目前制约木塑复合材料大规模生产的重要因素，尤其是大尺寸连续挤出，目前国内尚无成熟技术。因此开发新型木塑复合材料也成为现在的研究重点、热点。基于这一前提，本发明产品采用尼龙66作为基材，改性木粉，复合润滑系统，制备出强度和韧性上都要优于聚乙烯、聚丙烯基的木塑复合材料，且其加工性能、界面结合也更好，挤出、注塑流动性非常好的新型尼龙66木塑复合材料，产品不但改善了尼龙66吸水率高、尺寸稳定性、耐热性和低温冲击强度较差等问题，更重要的是大幅降低了成本。产品主要应用于家用电器、建材家具、汽车行业、体育用品、物流包装等行业，能有效减轻材料自重，降低成本，具备更高的强度、韧性、尺寸稳定性及耐热性，是一种新型的木塑复合材料。
【发明内容】
[0003]为实现以上目的，本发明的技术解决方案是:
[0004]—种高流动易加工尼龙66木塑复合材料及其制备方法，包括以下步骤:
[0005]第一步:木粉处理
[0006]首先对木粉、松木粉过筛，干燥，干燥温度105°C，干燥时间12小时。
[0007]硅烷偶联剂处理:先用水、无水乙醇将硅烷偶联剂稀释，放置24小时后使其醇解。水、无水乙醇、娃烧偶联剂的比例(质量比)为:1:18:1。
[0008]把木粉、松木粉加入到高速混合机中，开动搅拌机，然后加入醇解后的硅烷偶联剂，滑石粉，升温到80 °C，使乙醇充分挥发，然后冷却，制备出活化木粉。木粉、松木粉、醇解后的硅烷偶联剂和滑石粉的比例(质量比)为10:40:1:2。
[0009]硅烷偶联剂的用量为木粉、松木粉用量的2%，可以获得较好的活化效果。
[0010]加入适量的滑石粉作为稳定剂，因为滑石粉中的氧化镁表面能与有机化合物结合，能有效地消除有害析出物。同时，添加滑石粉还能提高材料的拉伸强度和弯曲强度，又能起到发泡成核剂的作用。
[0011]第二步:原料共混:
[0012]将PA66、活化木粉、丙烯酸酯类共聚物ACR、马来酸酐接枝聚丙烯、抗氧剂1010、抗氧剂168加入到高速混合机中，充分混合均匀，混合时间为2-3分钟。所用PA66、活化木粉、丙烯酸酯类共聚物ACR、马来酸酐接枝聚丙烯、硅酮母料、抗氧剂1010、抗氧剂168的比例(质量比):60-80:18-24:3-5:3-5:3-5:0.3-0.6:0.3-0.6。
[0013]第三步:熔融共混挤出、切粒:
[0014]将第二步混合好的物料排入到双螺杆挤出造粒机中，熔融挤出，造粒，即获得本发明产品一种高流动易加工尼龙66木塑复合材料。挤出机的工作温度为:一区240 ± 5 °C，二区250±5°C，三区260±5°C，四区285±5°C，五区270±5°C。
[0015]本发明所用主要原材料说明:
[0016]硅烷偶联剂:型号，KH550，外观为无色透明液体，活化剂，市售；
[0017]无水乙醇:无色透明液体，市售；
[0018]木粉:120目，进口木粉；
[0019]松木粉:120目，进口松木粉；
[0020]滑石粉:3500目，白色粉末；
[0021]尼龙66(PA66):聚己二酰己二胺，半透明或乳白色结晶性树脂颗粒；
[0022]丙烯酸酯类共聚物ACR:增熔剂；
[0023]马来酸酐接枝聚丙烯(PP-g-MAH):透明状颗粒树脂，接枝率0.8 %，增容剂，产地:上海;
[0024]硅酮母料:润滑剂，半透明颗粒，型号，GM-50，生产厂家，中蓝晨光。
[0025]抗氧剂1010:白色结晶粉末；
[0026]抗氧剂168:白色结晶粉末，辅助抗氧剂，亚磷酸酯抗氧剂。
[0027]与现有技术相比，本发明的有益效果为:
[0028]1、本发明专利采用松木粉，松木粉中含有一定量的脂肪酸化合物，在挤出过程中起到了类似润滑剂的作用，从而解决了传统木塑材料加工困难，流动性低，产品外观不良等缺点。
[0029]2、采用活化木粉，改善了木粉与尼龙66的相容性。
[0030]3、木塑复合材料的增熔剂及界面改性剂对改善复合材料的加工流动性能具积极作用。本发明采用丙烯酸酯类共聚物ACR、马来酸酐接枝聚丙烯作为复合材料的增熔剂，同时也是复合材料良好的内润滑剂，在植物纤维与聚合物之间起润滑作用。
[0031]4、本发明产品在性能上高于尼龙66材料，但成本比尼龙66低30%。
【具体实施方式】
[0032]以下结合【具体实施方式】对本发明作进一步详细的说明
[0033]一种高流动易加工尼龙66木塑复合材料及其制备方法，包括以下步骤:
[0034]第一步:木粉处理
[0035]首先对木粉、松木粉过筛，干燥，干燥温度105°C，干燥时间12小时。
[0036]硅烷偶联剂处理:取IKg水、18Kg无水乙醇、IKg硅烷偶联剂加入到容器中，搅拌均匀，放置24小时后使其醇解。
[0037]取1Kg木粉、40Kg松木粉加入到高速混合机中，开动搅拌机，然后加入IKg醇解后的硅烷偶联剂，2Kg滑石粉，升温到80°C，使乙醇充分挥发，然后冷却，制备出活化木粉。
[0038]硅烷偶联剂的用量为木粉、松木粉用量的2%，可以获得较好的活化效果。
[0039]加入适量的滑石粉作为稳定剂，因为滑石粉中的氧化镁表面能与有机化合物结合，能有效地消除有害析出物。同时，添加滑石粉还能提高材料的拉伸强度和弯曲强度，又能起到发泡成核剂的作用。
[0040]第二步:原料共混:
[0041 ] 取60-80KgPA66、18-24Kg活化木粉、3-5Kg丙烯酸酯类共聚物ACR、3-5Kg马来酸酐接枝聚丙烯、3_5Kg硅酮母料、0.3-0.6Kg抗氧剂1010、0.3-0.6Kg抗氧剂168加入到高速混合机中，充分混合均匀，混合时间为2-3分钟。
[0042]第三步:熔融共混挤出、切粒:
[0043]将第二步混合好的物料排入到双螺杆挤出造粒机中，熔融挤出，造粒，即获得本发明产品:一种高流动易加工尼龙66木塑复合材料。挤出机的工作温度为:一区240 ± 5 °C，二区250±5°C，三区260±5°C，四区285±5°C，五区270±5°C。
[0044]实施例1:一种高流动易加工尼龙66木塑复合材料及其制备方法，该制备方法依次包括以下步骤:
[0045]—种高流动易加工尼龙66木塑复合材料及其制备方法，包括以下步骤:
[0046]第一步:木粉处理
[0047]首先对木粉、松木粉过筛，干燥，干燥温度105°C，干燥时间12小时。
[0048]硅烷偶联剂处理:取IKg水、18Kg无水乙醇、IKg硅烷偶联剂加入到容器中，搅拌均匀，放置24小时后使其醇解。
[0049]取1Kg木粉、40Kg松木粉加入到高速混合机中，开动搅拌机，然后加入IKg醇解后的硅烷偶联剂，2Kg滑石粉，当温度上升到80°C，使乙醇充分挥发，然后冷却，制备出活化木粉。
[0050]硅烷偶联剂的用量为木粉、松木粉用量的2%，可以获得较好的活化效果。
[0051]加入适量的滑石粉作为稳定剂，因为滑石粉中的氧化镁表面能与有机化合物结合，能有效地消除有害析出物。同时，添加滑石粉还能提高材料的拉伸强度和弯曲强度，又能起到发泡成核剂的作用。
[0052]第二步:原料共混:
[0053]取60KgPA66、18Kg活化木粉、3Kg丙烯酸酯类共聚物ACR、3Kg马来酸酐接枝聚丙烯、3Kg硅酮母料、0.3Kg抗氧剂1010、0.3Kg抗氧剂168加入到高速混合机中，充分混合均匀，混合时间为2-3分钟。
[0054]第三步:熔融共混挤出、切粒:
[0055]将第二步混合好的物料排入到双螺杆挤出造粒机中，熔融挤出，造粒，即获得本发明产品:一种高流动易加工尼龙66木塑复合材料。挤出机的工作温度为:一区240 ± 5 °C，二区250±5°C，三区260±5°C，四区285±5°C，五区270±5°C。
[0056]本实施例的效果数据:
[0057]1、拉伸强度，81.910^;2、弯曲强度，11410^;3、拉伸模量，5.356?&;4、弯曲模量，5.506?&;5、缺口冲击强度，24了.m—S6、无缺口冲击强度，246J.m—1。
[0058]实施例2:
[0059]同实施例1，不同时的是:
[0060]第二步:原料共混:[0061 ] 取80KgPA66、24Kg活化木粉、5Kg丙烯酸酯类共聚物ACR、5Kg马来酸酐接枝聚丙烯、5Kg娃酮母料、0.6Kg抗氧剂1010、0.6Kg抗氧剂。
[0062]本实施例的效果数据:
[0063]1、拉伸强度，86.7MPa； 2、弯曲强度，120MPa； 3、拉伸模量，5.75GPa;4、弯曲模量，5.906?&;5、缺口冲击强度，251.m—工…?无缺口冲击强度』…】.m—、
[0064]实施例3:
[0065]同实施例1，不同的是:
[0066]第二步:原料共混:
[0067]取70KgPA66、21Kg活化木粉、4Kg丙烯酸酯类共聚物ACR、4Kg马来酸酐接枝聚丙烯、45Kg硅酮母料、0.5Kg抗氧剂11、0.5Kg抗氧剂168。
[0068]本实施例的效果数据:
[0069]1、拉伸强度，84.2MPa； 2、弯曲强度，116MPa； 3、拉伸模量，5.53GPa;4、弯曲模量，5.826?&;5、缺口冲击强度，24.61.m—1;6、无缺口冲击强度，276】.m—、
【主权项】
1.一种高流动易加工尼龙66木塑复合材料的制备方法，包括以下步骤: 第一步:木粉处理 首先对木粉和松木粉过筛，干燥，干燥温度1050C，干燥时间12小时； 硅烷偶联剂处理:先用水、无水乙醇将硅烷偶联剂稀释，放置24小时后使其醇解;水、无水乙醇、娃烧偶联剂的质量比例为:1:18:1; 把木粉和松木粉加入到高速混合机中，开动高速混合机，然后加入醇解后的硅烷偶联剂和滑石粉，升温到80°C，使乙醇充分挥发，然后冷却，制备出活化木粉;木粉、松木粉、醇解后的硅烷偶联剂和滑石粉的质量比例为10:40:1:2； 第二步:原料共混: 将PA66、活化木粉、丙烯酸酯类共聚物ACR、马来酸酐接枝聚丙烯、硅酮母料、抗氧剂1010、抗氧剂168加入到高速混合机中，充分混合均匀，混合时间为2-3分钟;所用PA66、活化木粉、丙烯酸酯类共聚物ACR、马来酸酐接枝聚丙烯、硅酮母料、抗氧剂1010、抗氧剂168的质量比例:60-80:18-24:3-5:3-5:3-5:0.3-0.6:0.3-0.6。 第三步:熔融共混挤出、造粒: 将第二步混合好的物料排入到双螺杆挤出造粒机中，熔融挤出，造粒，即获得高流动易加工尼龙66木塑复合材料。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征是:第三步所述双螺杆挤出造粒机的工作温度为:一区240±5Γ，二区250±5°C，三区260±5°C，四区285±5°C，五区270±5°C。3.由权利要求1或2所述方法制备得到的高流动易加工尼龙66木塑复合材料。
【文档编号】C08L97/02GK105968803SQ201610388189
【公开日】2016年9月28日
【申请日】2016年6月2日
【发明人】胡晓红
【申请人】湖北洋田塑料制品有限公司