一种高韧性木塑PP复合材料的制备方法与流程

文档序号:11581280阅读:195来源:国知局

本发明属于pp生物塑料领域,涉及利用植物木纤维粉改性pp,从而获得一种高韧性木塑pp复合材料。



背景技术:

植物纤维改性聚丙烯,不仅可以提高聚丙烯的力学性能,还可以降低成本。

与传统木塑相比,植物纤维在我国广泛存在,每年都会产生大量的植物纤维,在改性塑料行业应用植物纤维,是一种变废为宝的举措,可以给农民增收,可以减少植物纤维焚烧对环境造成的污染。

关于木塑的专利,一般需要采用锥双挤出机进行挤出造粒,并不能采用常用的平行双螺杆挤出机进行挤出造粒,采用平行双螺杆挤出机会出现植物纤维不易下料,堵住挤出机加料口的现象。

本发明植物纤维改性聚丙烯,采用平行双螺杆挤出机进行挤出造粒,通过预处理干燥植物纤维,以及加助剂液体石蜡,基本改善出现植物纤维不易下料,堵住挤出机加料口的现象。



技术实现要素:

本发明的目的就是通过改变植物纤维种类改性pp,而提供一种高韧性木塑聚丙烯的制备方法。

一种植物纤维改性聚丙烯,由下述组分按重量份制成:

80份聚丙烯、3-6份液体石蜡、20份植物纤维、2-3份相容剂、偶联剂0-3份。

作为优选,液体石蜡粘度为30-40mm²/s;粘度过小,不易粘附植物纤维;粘度太大,不易流动,会造成粘附不均匀。

所述的植物纤维粉末粒径不小于80目,植物纤维预处理,80摄氏度烘干4个小时。此时植物纤维改性聚丙烯性能优良;所述的植物纤维分别为秸秆粉、稻壳粉、木纤维。

所述的植物纤维含水率不大于4%,含水率太高,容易造成植物纤维改性聚丙烯的拉条过程中容易出现断条现象;所述的相容剂选自马来酸酐接枝聚丙烯。所述的偶联剂优先选木塑偶联剂。

一种植物纤维改性聚丙烯的制备方法,由以下步骤组成:

(1)称取80份聚丙烯、3-6份液体石蜡,加入高混机,高混1-3min;

(2)植物纤维预处理,80摄氏度烘干4个小时。称取20份植物纤维,加入步骤(1)所述的高混机中,高混2-4min;继续加入2-3份相容剂、偶联剂0-3份,高混2-4min,取出备用;

(3)将步骤(2)所得物料加入双螺杆挤出机,在温度170-190℃、转速260-300、主喂料频率7-9、侧喂料频率0的工艺条件下造粒,制备本发明所述的高韧性木塑聚丙烯。

步骤(1)可以让聚丙烯粒子表面粘满液体石蜡;步骤(2)可以将植物纤维粘附在聚丙烯粒子表面。连接聚丙烯和植物纤维的“胶黏剂”正是液体石蜡。

现有技术将聚丙烯和植物纤维一起加入挤出机,会造成聚丙烯容易下料,植物纤维不易下料的现象,堵住挤出机喂料口。

而通过步骤(1)和(2)所获得的粘满植物纤维的聚丙烯粒子,可以很顺畅地加到挤出机,不会出现植物纤维不易下料的现象,更不会堵住挤出机的喂料口。

本发明所述的植物纤维改性聚丙烯的制备方法,具有以下优点:

(1)对挤出机没有特殊要求,不需要锥双挤出机,可以采用普通双螺杆挤出机进行挤出造粒;

(2)通过液体石蜡的“胶黏”作用,解决了植物纤维不易下料,甚至堵住挤出机加料口的现象;

(3)本发明所述植物纤维改性聚丙烯韧性提高10%左右。

具体实施方式

实施例中所用的原材料,除特殊说明外,实施例中各组分都为重量份。

实施例1

(1)称取80份聚丙烯、5份液体石蜡,加入高混机,高混2min;

(2)秸秆粉预处理,80摄氏度烘干4个小时。称取秸秆粉20份,加入步骤(1)所述的高混机中,高混3min;继续加入3份相容剂、偶联剂2份,高混3min,取出备用;

(3)将步骤(2)所得物料加入双螺杆挤出机,在170-190℃、转速260-300、主喂料频率7-9、侧喂料频率0的工艺条件下造粒,制备本发明所述的高韧性木塑聚丙烯。

检测结果如下:

简支梁缺口冲击强度(kj/m2)【iso179-1:2010】:20.1

简支梁无缺口冲击强度(kj/m2)【iso179-1:2010】:3.4

悬臂梁无缺口冲击强度(kj/m2)【iso180:2010】:22.6

拉伸强度mpa【iso527-2:2012】:23

弯曲强度mpa【iso178:2010】:48.9

弯曲模量mpa【iso178:2010】:1690

实施例2

(1)称取80份聚丙烯、5份液体石蜡,加入高混机,高混2min;

(2)稻壳粉预处理,80摄氏度烘干4个小时。称取20份稻壳粉,加入步骤(1)所述的高混机中,高混3min;继续加入3份相容剂、偶联剂2份,高混3min,取出备用;

(3)将步骤(2)所得物料加入双螺杆挤出机,在170-190℃、转速260-300、主喂料频率7-9、侧喂料频率0的工艺条件下造粒,制备本发明所述的高韧性木塑聚丙烯。

检测结果如下:

简支梁缺口冲击强度(kj/m2)【iso179-1:2010】:29

简支梁无缺口冲击强度(kj/m2)【iso179-1:2010】:3.8

悬臂梁无缺口冲击强度(kj/m2)【iso180:2010】:28.7

拉伸强度mpa【iso527-2:2012】:32.8

弯曲强度mpa【iso178:2010】:41.4

弯曲模量mpa【iso178:2010】:1423

实施例3

(1)称取80份聚丙烯、5份液体石蜡,加入高混机,高混2min;

(2)木纤维预处理,80摄氏度烘干4个小时。称取木纤维20份,加入步骤(1)所述的高混机中,高混3min;继续加入3份相容剂、偶联剂2份,高混3min,取出备用;

(3)将步骤(2)所得物料加入双螺杆挤出机,在170-190℃、转速260-300、主喂料频率7-9、侧喂料频率0的工艺条件下造粒,制备本发明所述的高韧性木塑聚丙烯。

检测结果如下:

简支梁缺口冲击强度(kj/m2)【iso179-1:2010】:23.8

简支梁无缺口冲击强度(kj/m2)【iso179-1:2010】:3.1

悬臂梁无缺口冲击强度(kj/m2)【iso180:2010】:23.4

拉伸强度mpa【iso527-2:2012】:28.5

弯曲强度mpa【iso178:2010】:41.9

弯曲模量mpa【iso178:2010】:1388

本发明所述的高韧性木塑pp,实例2韧性最好,所以植物纤维选用稻壳粉改性pp韧性达到最好,稻壳粉改性聚丙烯后韧性提升10%。上述对实施例的描述是为了便于该技术领域的普通技术人员能够理解和应用本发明。熟悉本领域技术的人员显然可以容易地对这些实施例做出各种修改,并把在此说明的一般原理应用到其他实施例中而不必经过创造性的劳动。因此,本发明不限于这里的实施例,本领域技术人员根据本发明的揭示,不脱离本发明范畴所做出的改进和修改都应该在本发明的保护范围之内。

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