一种氧化石墨烯?不饱和聚酯增容剂改性的聚氯乙烯基竹塑橱柜板材及其制备方法
【专利摘要】本发明公开了一种氧化石墨烯?不饱和聚酯增容剂改性的聚氯乙烯基竹塑橱柜板材，该竹塑板材由以下重量份的原料制成：竹粉60?80、聚氯乙烯粒子20?30、十二羟基硬脂酸1?2、双丙酮丙烯酰胺4?5、无水乙醇适量、环烷基橡胶油5?10、硅烷偶联剂1?2、聚磷酸铵2?3、抗氧化剂0.1?0.2、氧化石墨烯?不饱和聚酯增容剂4?6、纳米助熔剂2?3。
【专利说明】
一种氧化石墨烯-不饱和聚酯増容剂改性的聚氯乙烯基竹塑 橱柜板材及其制备方法
技术领域
[0001] 本发明涉及竹塑材料技术领域，尤其涉及一种氧化石墨烯-不饱和聚酯增容剂改 性的聚氯乙烯基竹塑橱柜板材及其制备方法。
【背景技术】
[0002] 橱柜是日常家居中十分常见的一类储物家具，也是家居建材中市场十分广泛的材 料，随着消费者年龄阶段的需求性的变化，对橱柜的要求不再仅仅是结实耐用，产品的环保 性、质感等等也逐渐成为消费者关注的焦点，同时合理利用资源，实现产业的可持续性发展 也是生产业的发展方向。
[0003] 橱柜板材是橱柜组件中极为重要的一环，直接影响到消费者购买选择，目前橱柜 板材主要有实木板、刨花板、密度板等等，其中实木板价格昂贵，需经常维护保养，且耐水性 不足;刨花板虽然成本低，但是其强度低，甲醛含量高;密度板主要是将木材等浸泡后打碎 高压压制而成，综合性能较为优异，但是其质量仍待提高，且使用木材等不可再生资源。
[0004] 我国具有极为丰富的竹资源，竹材具有良好的力学性能，生长速度快，美观独特， 是木材的重要替代材料，是一种环保绿色的可持续资源，其作为一种新兴的建材受到越来 越多的关注。竹塑材料是一类将竹粉与塑料混合共挤制得，其兼有实木的质感和塑料的抗 水、耐水、不易变形等优点，尤其贴合橱柜板材的性能要求。在实际生产过程中，由于竹粉与 塑料的相容性较差，对生产工艺和助剂的要求十分严格，直接关系到复合材料的力学性能， 也是制约竹塑产品质量的关键因素。《竹粉/高密度聚乙烯(HDPE)复合材料的热压工艺研 究》一文以马来酸酐接枝聚乙烯为相容剂，在180°C条件下热压处理得到了一种竹塑配比较 高的材料，但是得到的材料综合力学性能较差，作为橱柜板材在加工性能上仍显不足。
【发明内容】
[0005] 本发明目的就是为了弥补已有技术的缺陷，提供一种氧化石墨烯-不饱和聚酯增 容剂改性的聚氯乙烯基竹塑橱柜板材及其制备方法。
[0006] 本发明是通过以下技术方案实现的：
[0007] -种氧化石墨烯-不饱和聚酯增容剂改性的聚氯乙烯基竹塑橱柜板材，该竹塑板 材由以下重量份的原料制成:竹粉60-80、聚氯乙烯粒子20-30、十二羟基硬脂酸1-2、双丙酮 丙烯酰胺4-5、无水乙醇适量、环烷基橡胶油5-10、硅烷偶联剂1-2、聚磷酸铵2-3、抗氧化剂 0.1-0.2、氧化石墨烯-不饱和聚酯增容剂4-6、纳米助熔剂2-3。
[0008] 所述的氧化石墨烯接枝不饱和聚酯增溶剂由以下重量份的原料制备得到:氧化石 墨烯1-2、不饱和聚酯10-15、硅烷偶联剂KH5500.1-0.2、无水乙醇5-8,制备方法为:先将硅 烷偶联剂KH550投入无水乙醇中，搅拌混合均匀后加入氧化石墨烯，体系加热至60-80°C，并 超声分散1.5-2h，反应结束后抽滤，所得产物水洗后干燥，得改性氧化石墨烯，接着将改性 氧化石墨烯与不饱和聚酯一起投入高速混合机中，搅拌混合均匀后投入双螺杆挤出机中熔 融共混造粒，即得所述的氧化石墨烯接枝不饱和聚酯增容剂。
[0009] 所述的纳米助熔剂为纳米级聚氯乙烯。
[0010] 所述的一种氧化石墨烯-不饱和聚酯增容剂改性的聚氯乙烯基竹塑橱柜板材的制 备方法为：
[0011] (1)先将竹粉经脱水干燥处理，随后将其投入由硅烷偶联剂、十二羟基硬脂酸、双 丙酮丙烯酰胺、无水乙醇混合配制的溶液中浸泡反应2-3h，随后经过滤、干燥后得改性竹粉 备用；
[0012] (2)将氧化石墨烯接枝不饱和聚酯增容剂与环烷基橡胶油混合均匀备用；
[0013] (3)将聚氯乙烯粒子与纳米助熔剂混合均匀后熔融造粒，得改性聚氯乙烯粒子备 用；
[0014] (4)将改性竹粉、改性聚氯乙烯粒子与步骤（2)的物料投入高速混合机中预热至 60-80 °C，混合搅拌40-50min，随后再加入其它剩余物料，升温至80-100 °C，继续混合搅拌 50-80min，混合均匀后通过模压法制得板材，其中模压预热时间为20-30min，模压温度为 130-150°C，保压时间为4-5min，压力为8-12MPa，冷压时间3-5min，冷压压力10-15MPa，即得 所述竹塑板材。
[0015] 本发明制备的竹塑材料特点在于：
[0016] (1)将竹粉经脱水处理后投入硅烷偶联剂、十二羟基硬脂酸、双丙酮丙烯酰胺混合 配制的无水乙醇溶液中改性处理，改性后的竹粉表面引入有机基团，极性降低，与非极性树 脂的相容性提尚。
[0017] (2)制备了一种氧化石墨烯接枝不饱和聚酯增容剂，利用氧化石墨烯独特的两亲 性，为竹粉与有机相共混搭桥，降低界面势能，提高材料间的结合力。
[0018] (3)预先将聚氯乙烯与纳米助熔剂一次造粒，获得更易熔融共混的基料，降低熔融 温度。
[0019] 综上，以本发明工艺制备得到的竹塑成品力学性能优良，在较高竹塑比下兼具良 好的拉伸强度和抗冲击能力，且耐水阻燃，外形美观，结实耐用，环保无毒，在制作橱柜方面 具有良好的应用前景。
【具体实施方式】
[0020] 该实施例竹塑板材由以下重量份的原料制成:竹粉60、聚氯乙烯粒子20、十二羟基 硬脂酸1、双丙酮丙烯酰胺4、无水乙醇适量、环烷基橡胶油5、硅烷偶联剂1、聚磷酸铵2、抗氧 化剂0.1、氧化石墨稀不饱和聚酯增容剂4、纳米助恪剂2。
[0021] 其中氧化石墨烯接枝不饱和聚酯增溶剂由以下重量份的原料制备得到:氧化石墨 烯1、不饱和聚酯10、硅烷偶联剂KH550 0.1、无水乙醇5，制备方法为:先将硅烷偶联剂KH550 投入无水乙醇中，搅拌混合均匀后加入氧化石墨烯，体系加热至60°C，并超声分散1.5h，反 应结束后抽滤，所得产物水洗后干燥，得改性氧化石墨烯，接着将改性氧化石墨烯与不饱和 聚酯一起投入高速混合机中，搅拌混合均匀后投入双螺杆挤出机中熔融共混造粒，即得所 述的氧化石墨烯接枝不饱和聚酯增容剂。
[0022]其中纳米助熔剂为纳米级聚氯乙烯。
[0023]该实施例板材的制备方法为：
[0024] (1)先将竹粉经脱水干燥处理，随后将其投入由硅烷偶联剂、十二羟基硬脂酸、双 丙酮丙烯酰胺、无水乙醇混合配制的溶液中浸泡反应2h，随后经过滤、干燥后得改性竹粉备 用；
[0025] (2)将氧化石墨烯接枝不饱和聚酯增容剂与环烷基橡胶油混合均匀备用；
[0026] (3)将聚氯乙烯粒子与纳米助熔剂混合均匀后熔融造粒，得改性聚氯乙烯粒子备 用；
[0027] (4)将改性竹粉、改性聚氯乙烯粒子与步骤(2)的物料投入高速混合机中预热至60 °C，混合搅拌40min，随后再加入其它剩余物料，升温至80°C，继续混合搅拌50min，混合均勾 后通过模压法制得板材，其中模压预热时间为20min，模压温度为130°C，保压时间为4min， 压力为8MPa，冷压时间3min，冷压压力lOMPa，即得所述竹塑板材。
[0028]上述制得的竹塑板材制成测试条进行性能测定，测试结果如下：
【主权项】
1. 一种氧化石墨烯-不饱和聚酯增容剂改性的聚氯乙烯基竹塑橱柜板材，其特征在于， 该竹塑板材由以下重量份的原料制成:竹粉60-80、聚氯乙烯粒子20-30、十二羟基硬脂酸1- 2、双丙酮丙烯酰胺4-5、无水乙醇适量、环烷基橡胶油5-10、硅烷偶联剂1-2、聚磷酸铵2-3、 抗氧化剂〇. 1-0.2、氧化石墨稀-不饱和聚酯增容剂4-6、纳米助恪剂2-3。2. 如权利要求1所述的一种氧化石墨烯-不饱和聚酯增容剂改性的聚氯乙烯基竹塑橱 柜板材，其特征在于，所述的氧化石墨烯接枝不饱和聚酯增溶剂由以下重量份的原料制备 得到:氧化石墨烯1-2、不饱和聚酯10-15、硅烷偶联剂KH550 0.1-0.2、无水乙醇5-8,制备方 法为:先将硅烷偶联剂KH550投入无水乙醇中，搅拌混合均匀后加入氧化石墨烯，体系加热 至60-80°C，并超声分散1.5-2h，反应结束后抽滤，所得产物水洗后干燥，得改性氧化石墨 烯，接着将改性氧化石墨烯与不饱和聚酯一起投入高速混合机中，搅拌混合均匀后投入双 螺杆挤出机中熔融共混造粒，即得所述的氧化石墨烯接枝不饱和聚酯增容剂。3. 如权利要求1所述的一种氧化石墨烯-不饱和聚酯增容剂改性的聚氯乙烯基竹塑橱 柜板材，其特征在于，所述的纳米助熔剂为纳米级聚氯乙烯。4. 如权利要求1所述的一种氧化石墨烯-不饱和聚酯增容剂改性的聚氯乙烯基竹塑橱 柜板材的制备方法，其特征在于，其制备方法为： (1) 先将竹粉经脱水干燥处理，随后将其投入由硅烷偶联剂、十二羟基硬脂酸、双丙酮 丙烯酰胺、无水乙醇混合配制的溶液中浸泡反应2-3h，随后经过滤、干燥后得改性竹粉备 用； (2) 将氧化石墨烯接枝不饱和聚酯增容剂与环烷基橡胶油混合均匀备用； (3) 将聚氯乙烯粒子与纳米助熔剂混合均匀后熔融造粒，得改性聚氯乙烯粒子备用； (4) 将改性竹粉、改性聚氯乙烯粒子与步骤(2)的物料投入高速混合机中预热至60-80 °(：，混合搅拌40-501^11，随后再加入其它剩余物料，升温至80-100°(：，继续混合搅拌50-80min，混合均匀后通过模压法制得板材，其中模压预热时间为20-30min，模压温度为130-150°C，保压时间为4-5min，压力为8-12MPa，冷压时间3-5min，冷压压力10-15MPa，即得所述 竹塑板材。
【文档编号】B29C43/02GK106046831SQ201610546848
【公开日】2016年10月26日
【申请日】2016年7月12日
【发明人】夏大庆, 孔令根, 王平, 王安勇, 戚明永, 王丹
【申请人】志邦厨柜股份有限公司