一种以氧化石墨烯接枝poe增容剂改性的聚丙烯基竹塑橱柜板材及其制备方法
【专利摘要】本发明公开了一种以氧化石墨烯接枝POE增容剂改性的聚丙烯基竹塑橱柜板材，该竹塑板材由以下重量份的原料制成：竹粉70?80、聚丙烯粒子20?30、十二羟基硬脂酸1?2、双丙酮丙烯酰胺4?5、硬脂酸丁酯5?8、无水乙醇适量、咪唑基离子液体5?10、硅烷偶联剂1?2、抗氧化剂0.1?0.2、氧化石墨烯接枝POE增容剂4?6、纳米助熔剂2?3。
【专利说明】
一种以氧化石墨烯接枝POE増容剂改性的聚丙烯基竹塑橱柜 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，尤其涉及一种以氧化石墨烯接枝Ρ0Ε增容剂改性 的聚丙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，提供一种以氧化石墨烯接枝Ρ0Ε增容 剂改性的聚丙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] -种以氧化石墨烯接枝Ρ0Ε增容剂改性的聚丙烯基竹塑橱柜板材，该竹塑板材由 以下重量份的原料制成:竹粉70-80、聚丙烯粒子20-30、十二羟基硬脂酸1-2、双丙酮丙烯酰 胺4-5、硬脂酸丁酯5-8、无水乙醇适量、咪唑基离子液体5-10、硅烷偶联剂1-2、抗氧化剂 0.1 -0.2、氧化石墨烯接枝Ρ0Ε增容剂4-6、纳米助熔剂2-3。
[0008] 所述的氧化石墨烯接枝Ρ0Ε增容剂由以下重量份的原料制备得到：氧化石墨烯1-2、马来酸酐接枝Ρ0Ε 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 氧化石墨烯与马来酸酐接枝Ρ0Ε-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POE增容剂。
[0009] 所述的纳米助熔剂为纳米级聚丙烯。
[0010] 所述的一种以氧化石墨烯接枝Ρ0Ε增容剂改性的聚丙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Ρ0Ε增容剂与硬脂酸丁酯混合均匀备用；
[0013] (3)将聚丙烯粒子与咪唑基离子液体、纳米助熔剂混合均匀后熔融造粒，得改性聚 丙稀粒子备用；
[0014] (4)将改性竹粉、改性聚丙烯粒子与步骤(2)的物料投入高速混合机中预热至60-80°(：，混合搅拌40-5011^11，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150-165°C，保压时间为4-5min，压力为10-15MPa，冷压时间3-5min，冷压压力12-15MPa，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Ρ0Ε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，较之传统的马来酸酐基增容剂增容效果更佳。
[0018] (3)将聚丙烯离子与咪唑基离子液体、纳米助熔剂一次造粒，获得具有更低熔融指 数和加工稳定性的材料，提高了模压效率。
[0019]综上，以本发明工艺制备得到的竹塑成品力学性能优良，在较高竹塑比下得到兼 具良好拉伸强度和抗冲韧性的材料，且结实耐用，美观环保，热稳定性好，不易变形，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70、聚丙烯粒子20、十二羟基硬 脂酸1、双丙酮丙烯酰胺4、硬脂酸丁酯5、无水乙醇适量、咪唑基离子液体5、硅烷偶联剂1、抗 氧化剂0.1、氧化石墨烯接枝Ρ0Ε增容剂4、纳米助熔剂2。
[0021] 其中氧化石墨烯接枝Ρ0Ε增容剂由以下重量份的原料制备得到:氧化石墨烯1、马 来酸酐接枝P0E10、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马来酸 酐接枝Ρ0Ε-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 得所述的氧化石墨稀接枝Ρ0Ε增容剂。
[0022] 其中纳米助熔剂为纳米级聚丙烯。
[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Ρ0Ε增容剂与硬脂酸丁酯混合均匀备用；
[0026] (3)将聚丙烯粒子与咪唑基离子液体、纳米助熔剂混合均匀后熔融造粒，得改性聚 丙稀粒子备用；
[0027] (4)将改性竹粉、改性聚丙烯粒子与步骤（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150°C，保压时间为4min， 压力为1 OMPa，冷压时间3min，冷压压力12MPa，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：
[0029]
【主权项】
1. 一种以氧化石墨烯接枝POE增容剂改性的聚丙烯基竹塑橱柜板材，其特征在于，该竹 塑板材由以下重量份的原料制成:竹粉70-80、聚丙烯粒子20-30、十二羟基硬脂酸1-2、双丙 酮丙烯酰胺4-5、硬脂酸丁酯5-8、无水乙醇适量、咪唑基离子液体5-10、硅烷偶联剂1-2、抗 氧化剂0.1-0.2、氧化石墨烯接枝P0E增容剂4-6、纳米助熔剂2-3。2. 如权利要求1所述的一种以氧化石墨烯接枝P0E增容剂改性的聚丙烯基竹塑橱柜板 材，其特征在于，所述的氧化石墨烯接枝P0E增容剂由以下重量份的原料制备得到:氧化石 墨烯1-2、马来酸酐接枝P0E10-15、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 改性氧化石墨烯与马来酸酐接枝P0E-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P0E增容剂。3. 如权利要求1所述的一种以氧化石墨烯接枝P0E增容剂改性的聚丙烯基竹塑橱柜板 材，其特征在于，所述的纳米助熔剂为纳米级聚丙烯。4. 如权利要求1所述的一种以氧化石墨烯接枝P0E增容剂改性的聚丙烯基竹塑橱柜板 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P0E增容剂与硬脂酸丁酯混合均匀备用； (3) 将聚丙烯粒子与咪唑基离子液体、纳米助熔剂混合均匀后熔融造粒，得改性聚丙烯 粒子备用； (4) 将改性竹粉、改性聚丙烯粒子与步骤(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150-165Γ， 保压时间为4-5min，压力为10-15MPa，冷压时间3-5min，冷压压力12-15MPa，即得所述竹塑 板材。
【文档编号】B29C43/58GK106084840SQ201610546571
【公开日】2016年11月9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