专利名称：一种用于木塑复合材料的润滑剂及其制备方法
技术领域：
本发明涉及一种润滑剂制备技术，尤其涉及一种用于木塑复合材料的润滑剂及其制备方法。
背景技术：
木塑复合材料因其价格低廉，性能优良而被人们广泛用于汽车工业、建筑行业、室内装饰、家电和运输等行业。结合广西剑麻的优势开发剑麻聚丙烯木塑复合材料，对于深度开发广西农产品资源，提高当地产品附加值是很有利的。虽然剑麻纤维是刚性纤维，可以增强木塑复合材料力学性能，但因其表面存在大量的羟基不利于与聚丙烯树脂形成良好的界面相容性，因此，要添加一定量的增容剂来提高剑麻纤维和聚合物基团间的界面相容性。
为了提高木塑复合材料的界面相容性，通常采用偶联剂、增容剂等处理剑麻纤维。 因此，我们开发了一种应用于木塑复合材料的润滑剂，其润滑剂大大提高了剑麻纤维(SF) 与聚丙烯(PP)界面相容性的有效途径。本实验的润滑剂可起到两个很好的作用，一部分是锚固基团，锚固基团通过离子键、共价键、氢键及范德华力等相互作用，紧紧地吸附在固体表面，防止润滑剂的脱落；另一部分为溶剂化链，主要为12-羟基硬脂酸的饱和烃链段能有效地将聚丙烯树脂及粉体填料结合起来，使得树脂与填料的相容性增强。同时，该润滑剂具有原料来源广、成本低等特点。发明内容
针对上述技术问题，本发明设计开发了一种用于木塑复合材料的润滑剂及其制备方法。该发明的润滑剂大大提高了剑麻纤维与聚丙烯界面相容性的有效途径，同时也使剑麻纤维与聚丙烯的界面粘结性增强，从而使复合材料的冲击性能提高。
本发明通过以下技术方案予以实现
一种用于木塑复合材料的润滑剂，该润滑剂由以下原料配比的反应配制而成
12-羟基硬脂酸10 20g
季戍四醇5 IOg
二月桂酸二丁基锡O. I O. 5ml
甲苯二异氰酸酯5 IOml
二甲基甲酸胺50 IOOml
和二甲苯100 150ml。
该润滑剂的制备方法包括以下步骤
(I)将12-羟基硬脂酸置于烧瓶中，加入二甲苯，将其温度加热至70 100°C使 12-羟基硬脂酸完全溶解于二甲苯；
(2)向步骤(I)的产物中滴加二月桂酸二丁基锡，将温度保持在70 100°C，然后将其搅拌均匀，再滴加甲苯二异氰酸酯，在75 95 °C的温度下反应O. 5 2h ;
(3)将季戊四醇溶于二甲基甲酰胺中，待其完全反应后，再将产物滴加到步骤(2)的烧瓶中，使其与步骤(2)中的产物进行反应，滴加时间控制在O. 8 I. 5h内滴完，待滴完后，将烧瓶中的溶液加热至80 130°C进行反应5 IOh ;(4)待步骤(3)中的溶液反应完全停止后，蒸出产物中的二甲苯和二甲基甲酰胺，得到琥珀色的脂状物，即得该润滑剂成品。优选的是，所述原料中的二月桂酸二丁基锡、甲苯二异氰酸酯、二甲基甲酰胺、二甲苯分别为摩尔浓度为lmol/L的二月桂酸二丁基锡，摩尔浓度为lmol/L甲苯二异氰酸酯，摩尔浓度为lmol/L 二甲基甲酰胺，摩尔浓度为lmol/L 二甲苯。优选的是，所述原料配比用量为12_羟基硬脂酸10 20g，季戊四醇5 10g，二月桂酸二丁基锡0. I 0. 5ml,甲苯二异氰酸酯5 IOml, 二甲基甲酰胺50 IOOml和二甲苯100 150mlο优选的是，所述烧瓶为1000ml的三口烧瓶。 优选的是，步骤(4)中对所述蒸出产物中的二甲苯和二甲基甲酰胺时所使用的温度为110 120°C，所用时间为3 5h。本发明具有以下有益效果本发明的润滑剂用于木塑复合材料时，使得剑麻与聚丙烯木塑复合材料具有以下优点(I)合成润滑剂的原料价格比较低廉，产品对环境的污染较小；(2)合成的润滑剂能使剑麻纤维在聚丙烯中分散均匀，稳定性好，从而使制品的力学性能显著提高；(3)使用该润滑剂处理的剑麻纤维，可使剑麻纤维与聚丙烯的界面粘结性增强，从而使复合材料的冲击性能提高；(4)合成工艺比较简单，低毒及加工性能优良可用于大规模的工业生产。该润滑剂可广泛应用于汽车工业、建筑行业、室内装饰、家电和运输等行业领域中。
具体实施例方式下面结合实施例对本发明做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。实施例I一种用于木塑复合材料的润滑剂，该润滑剂由以下原料配比的反应配制而成12-羟基硬脂酸IOg季戊四醇5g二月桂酸二丁基锡0. Iml甲苯二异氰酸酯5ml二甲基甲酰胺50ml二甲苯 100ml。该润滑剂的制备方法包括以下步骤(I)将12-羟基硬脂酸置于烧瓶中，加入二甲苯，将其温度加热至70°C使12-羟基硬脂酸完全溶解于二甲苯；
(2)向步骤(I)的产物中滴加二月桂酸二丁基锡，将温度保持在70°C，然后将其搅拌均匀，再滴加甲苯二异氰酸酯，在75 °C的温度下反应O. 5h ；
(3)将季戊四醇溶于二甲基甲酰胺中，待其完全反应后，再将产物滴加到步骤(2) 的烧瓶中，使其与步骤(2)中的产物进行反应，滴加时间控制在O. 8h内滴完，待滴完后，将烧瓶中的溶液加热至80°C进行反应5h ；
(4)待步骤(3)中的溶液反应完全停止后，蒸出产物中的二甲苯和二甲基甲酰胺， 得到琥珀色的脂状物，即得该润滑剂成品。
上述所述原料中的二月桂酸二丁基锡、甲苯二异氰酸酯、二甲基甲酰胺、二甲苯分别为摩尔浓度为lmol/L的二月桂酸二丁基锡，摩尔浓度为lmol/L甲苯二异氰酸酯，摩尔浓度为lmol/L 二甲基甲酰胺，摩尔浓度为lmol/L 二甲苯。
上述所述原料配比用量为12_羟基硬脂酸10g，季戊四醇5g，二月桂酸二丁基锡 0. Iml,甲苯二异氰酸酯5ml, 二甲基甲酰胺50ml和二甲苯100ml。
上述所述烧瓶为1000ml的三口烧瓶。
上述步骤(4)中对所述蒸出产物中的二甲苯和二甲基甲酰胺时所使用的温度为 110°C，所用时间为3h。
实施例2
一种用于木塑复合材料的润滑剂，该润滑剂由以下原料配比的反应配制而成
12-羟基硬脂酸15g
季戊四醇8g
二月桂酸二丁基锡0. 3ml
甲苯二异氰酸酯8ml
二甲基甲酰胺75ml
二甲苯 125ml。
该润滑剂的制备方法包括以下步骤
(I)将12-羟基硬脂酸置于烧瓶中，加入二甲苯，将其温度加热至90°C使12-羟基硬脂酸完全溶解于二甲苯；
(2)向步骤(I)的产物中滴加二月桂酸二丁基锡，将温度保持在90°C，然后将其搅拌均匀，再滴加甲苯二异氰酸酯，在85°C的温度下反应Ih ；
(3)将季戊四醇溶于二甲基甲酰胺中，待其完全反应后，再将产物滴加到步骤(2) 的烧瓶中，使其与步骤(2)中的产物进行反应，滴加时间控制在I. 2h内滴完，待滴完后，将烧瓶中的溶液加热至110°C进行反应7h ；
(4)待步骤(3)中的溶液反应完全停止后，蒸出产物中的二甲苯和二甲基甲酰胺， 得到琥珀色的脂状物，即得该润滑剂成品。
上述所述原料中的二月桂酸二丁基锡、甲苯二异氰酸酯、二甲基甲酰胺、二甲苯分别为摩尔浓度为lmol/L的二月桂酸二丁基锡，摩尔浓度为lmol/L甲苯二异氰酸酯，摩尔浓度为lmol/L 二甲基甲酰胺，摩尔浓度为lmol/L 二甲苯。
上述所述原料配比用量为12-羟基硬脂酸15g，季戊四醇Sg，二月桂酸二丁基锡 0. 3ml，甲苯二异氰酸酯8ml，二甲基甲酰胺75ml和二甲苯125ml。
上述所述烧瓶为1000ml的三口烧瓶。
上述步骤(4)中对所述蒸出产物中的二甲苯和二甲基甲酰胺时所使用的温度为115°C，所用时间为4小时。实施例3一种用于木塑复合材料的润滑剂，该润滑剂由以下原料配比的反应配制而成12-羟基硬脂酸20g季戊四醇IOg二月桂酸二丁基锡O. 5ml甲苯二异氰酸酯IOml二甲基甲酰胺IOOml二甲苯 150ml。该润滑剂的制备方法包括以下步骤(I)将12-羟基硬脂酸置于烧瓶中，加入二甲苯，将其温度加热至100°C使12-羟基硬脂酸完全溶解于二甲苯；(2)向步骤(I)的产物中滴加二月桂酸二丁基锡，将温度保持在100°C，然后将其搅拌均匀，再滴加甲苯二异氰酸酯，在95°C的温度下反应2h ；(3)将季戊四醇溶于二甲基甲酰胺中，待其完全反应后，再将产物滴加到步骤(2)的烧瓶中，使其与步骤(2)中的产物进行反应，滴加时间控制在I. 5h内滴完，待滴完后，将烧瓶中的溶液加热至130°C进行反应IOh ；(4)待步骤(3)中的溶液反应完全停止后，蒸出产物中的二甲苯和二甲基甲酰胺，得到琥珀色的脂状物，即得该润滑剂成品。上述所述原料中的二月桂酸二丁基锡、甲苯二异氰酸酯、二甲基甲酰胺、二甲苯分别为摩尔浓度为lmol/L的二月桂酸二丁基锡，摩尔浓度为lmol/L甲苯二异氰酸酯，摩尔浓度为lmol/L 二甲基甲酰胺，摩尔浓度为lmol/L 二甲苯。上述所述原料配比用量为12_羟基硬脂酸20g，季戊四醇10g，二月桂酸二丁基锡0. 5ml，甲苯二异氰酸酯10ml，二甲基甲酰胺IOOml和二甲苯150ml。上述所述烧瓶为1000ml的三口烧瓶。上述步骤(4)中对所述蒸出产物中的二甲苯和二甲基甲酰胺时所使用的温度为120°C，所用时间为5h。尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本发明的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节和这里示出与描述的例子。
权利要求
1.一种用于木塑复合材料的润滑剂，其特征在于，该润滑剂由以下原料配比的反应配制而成12-羟基硬脂酸10 20g季戊四醇5 IOg二月桂酸二丁基锡O. I O. 5ml甲苯二异氰酸酯5 IOml二甲基甲酰胺50 IOOml二甲苯 100 150ml。
2.一种用于木塑复合材料的润滑剂的制备方法，其特征在于，该润滑剂的制备方法包括以下步骤(1)将12-羟基硬脂酸置于烧瓶中，加入二甲苯，将其温度加热至70 100°C使12-羟基硬脂酸完全溶解于二甲苯；(2)向步骤(I)的产物中滴加二月桂酸二丁基锡，将温度保持在70 100°C，然后将其搅拌均匀，再滴加甲苯二异氰酸酯，在75 95 °C的温度下反应O. 5 2h ;(3)将季戊四醇溶于二甲基甲酰胺中，待其完全反应后，再将产物滴加到步骤(2)的烧瓶中，使其与步骤(2)中的产物进行反应，滴加时间控制在0.8 1.5h内滴完，待滴完后， 将烧瓶中的溶液加热至80 130°C进行反应5 IOh ;(4)待步骤(3)中的溶液反应完全停止后，蒸出产物中的二甲苯和二甲基甲酰胺，得到琥珀色的脂状物，即得该润滑剂成品。
3.权利要求I或2所述的用于木塑复合材料的润滑剂，其特征在于，所述原料中的二月桂酸二丁基锡、甲苯二异氰酸酯、二甲基甲酰胺、二甲苯分别为摩尔浓度为lmol/L的二月桂酸二丁基锡，摩尔浓度为lmol/L甲苯二异氰酸酯，摩尔浓度为lmol/L 二甲基甲酰胺，摩尔浓度为lmol/L 二甲苯。
4.根据权利要求2所述的用于木塑复合材料的润滑剂的制备方法，其特征在于，所述原料配比用量为12-羟基硬脂酸10 20g，季戊四醇5 10g，二月桂酸二丁基锡0. I 0.5ml,甲苯二异氰酸酯5 10ml，二甲基甲酰胺50 IOOml和二甲苯100 150ml。
5.根据权利要求2所述的用于木塑复合材料的润滑剂的制备方法，其特征在于，所述烧瓶为1000ml的三口烧瓶。
6.根据权利要求2所述的用于木塑复合材料的润滑剂的制备方法，其特征在于，步骤(4)中对所述蒸出产物中的二甲苯和二甲基甲酰胺时所使用的温度为110 120°C，所用时间为3 5h。
全文摘要
本发明公开了一种用于木塑复合材料的润滑剂及其制备方法，其中，该润滑剂由以下原料配比的反应配制而成12-羟基硬脂酸10～20g，季戊四醇5～10g，二月桂酸二丁基锡0.1～0.5ml，甲苯二异氰酸酯5～10ml，二甲基甲酰胺50～100ml和二甲苯100～150ml。本发明的润滑剂具有成本低廉、化学稳定性能好、低毒及加工性能优良等优点。经本发明润滑剂改性的剑麻与聚丙烯木塑复合材料可广泛应用于汽车工业、建筑行业、室内装饰、家电和运输等行业领域中。
文档编号C08L23/12GK102977455SQ201210521649
公开日2013年3月20日 申请日期2012年12月6日 优先权日2012年12月6日
发明者陆绍荣, 罗崇禧, 杨晓明, 冼致欣, 施存贵 申请人:启仲化工(广西)有限公司