本发明涉及一种聚合物胺类改性剂的制备方法及其在聚氯乙烯木塑复合材料中的应用。具体是通过悬浮聚合合成一种聚合物多元胺，用于处理木塑复合材料，改善木粉(wf)与聚氯乙烯(pvc)的界面相容性，提高其复合材料的性能，解决pvc木塑墙板在使用过程中出现的体积收缩、尺寸不均匀、开裂等问题。
背景技术：
：随着化石资源的短缺，环境的恶化，人们环保意识的提高，利用自然界中可再生的资源来替代化石资源已经成为未来社会的发展方向。木塑复合材料(wpc)是指以木纤维或植物纤维等为增强填料，与聚氯乙烯(pvc)、聚乙烯(pe)、聚丙烯(pp)等热塑性材料或其他材料复合而成的一种新型材料。木塑材料兼具了实木和塑料的优点，具有机械性能高、吸水率低、防潮、不易开裂变形、可回收再次加工等优点，且所用材料为农林废弃物和废弃塑料，成本低廉的同时减少了对环境的污染。以这种复合材料加工制做而成的pvc木塑墙板作为装修材料，既实现了可持续发展的理念，又因为其绿色环保的特性减少了对人身体的伤害，近年来得到了广泛的应用。但由于木粉表面羟基的强极性和分子间氢键的存在，导致亲水性木粉和热塑性树脂之间具有较差的分散性和表面粘合性，进一步影响了wpc的各项性能。因此，对木粉进行改性，提高木粉和树脂基体的界面相容性成为研究的主要方向。对木粉的改性有物理改性和化学改性两种方法，使用较为广泛的方法为加入偶联剂来进行化学改性，偶联剂如硅烷、异氰酸酯、钛酸酯、铝酸酯等会通过其亲水基团与木粉表面产生相互作用，亲油基团与树脂产生相互作用，从而改善木粉与树脂的相容性。其中氨基硅烷偶联剂偶联剂是pvc基木塑复合材料最有效的界面改性剂之一，其化学结构中含有氨基，容易与pvc树脂产生路易斯碱的相互作用，从而改善木粉与树脂基体间的界面结合，使其相容性变好。本发明通过悬浮聚合的方法，合成了一种聚合物胺类改性剂改性聚氯乙烯/木粉复合材料。利用胺类改性剂上氨基和酯基与木粉上的羟基产生氢键作用，减弱了木粉的表面极性，同时改性剂上的氨基可以与pvc上的氯产生离子键合作用，从而提高wf与pvc之间的界面相容性，使其性能得到提高，pvc木塑墙板使用过程中出现的体积收缩、尺寸不均匀、开裂等问题得到改善，且改性剂制备方便易得。技术实现要素：解决的技术问题：为了提高聚聚氯乙烯木塑复合材料的性能，拓宽其应用范围，从而缓解化石资源日益短缺的压力，使农林废弃物和废弃塑料得到充分利用，减少对环境的污染。本发明提出了一种胺类改性剂改性pvc木塑复合材料及制备方法，以解决复合材料相容性差等问题，改善了pvc木塑墙板使用过程中体积收缩、尺寸不均匀、开裂等现象。为实现上述目的，本发明采用如下技术方案。所述胺类改性剂改性聚氯乙烯/木粉(pvc/wf)复合材料及制备方法是由以下质量分数的原料通过双螺杆挤出机共混挤出制得，其中木粉(wf)40～70份；聚氯乙烯(pvc)30～60份；胺类改性剂1～8％(占木粉与聚氯乙烯总质量的百分比)。所述的胺类改性剂制备过程为：将3％～10％的分散剂以及0.1～1％的表面活性剂加入到含有搅拌桨、温度计的四口烧瓶中，加水搅拌溶解。将0.2％～2％的引发剂溶解在1～20份胺类单体和80～99份丙烯酸酯单体的混合物中，在搅拌的作用下加入到四口烧瓶中，搅拌5～10min后转移到烧杯内超声分散，超声功率为200～500w。超声时间为5min。超声结束后再转移到四口烧瓶内搅拌加热引发聚合，搅拌速度为300～400rpm，反应温度为60～80℃，反应4～5小时。反应结束后过滤，水洗，干燥。所述的胺类单体为二烯丙基胺(daa)、烯丙基胺、n-(4-乙烯基苄基)-n，n-二甲胺、丙烯酸二甲氨基乙酯(dmaea)、甲基丙烯酸二甲氨基乙酯(dmaema)、甲基丙烯酸二乙氨基乙酯中的一种。所述的丙烯酸酯类单体为甲基丙烯酸甲酯(mma)、丙烯酸丁酯(ba)、丙烯酸乙酯(ea)、甲基丙烯酸丁酯(bma)、甲基丙烯酸乙酯(ema)、甲基丙烯酸-2-乙基己酯中的一种或几种。所述的分散剂为纤维素粉、甲基纤维素、明胶中的一种。所述的表面活性剂为阴离子表面活性剂，为十二烷基苯磺酸钠、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠中的一种。所述的烯丙胺、二烯丙基胺所用引发剂为水溶性引发剂，其中氧化剂为：过硫酸铵(aps)、过硫酸钾(kps)、异苯丙过氧化氢中的一种，还原剂为亚硫酸氢钠、氧化亚铁中的一种。所述的丙烯酸二甲氨基乙酯(dmaea)、甲基丙烯酸二甲氨基乙酯(dmaema)、甲基丙烯酸二乙氨基乙酯和n-(4-乙烯基苄基)-n，n-二甲胺所用引发剂为油溶性引发剂，其中氧化剂为：过氧化二碳酸二乙基己酯(ehp)、过氧化十二酰(lpo)、过氧化二苯甲酰(bpo)中的一种，还原剂为三乙基铝、硫醇、n，n-二甲基苯胺中的一种。所述的胺类改性剂改性聚氯乙烯/木粉(pvc/wf)复合材料制备过程为：将木粉(wf)和聚氯乙烯(pvc)分别置于120℃烘箱内烘干6小时，然后与胺类改性剂在高速分散机上混合均匀，于双螺杆挤出机中共混挤出，螺杆温度设置为170℃，螺杆转速150rpm。有益效果：本发明利用聚合物胺类改性剂增容pvc木塑复合材料，一方面木粉上的羟基可以与改性剂上的氨基和酯基产生氢键作用，另一方面利用改性剂上的氨基与pvc上的氯产生离子键合作用，从而提高木粉与聚氯乙烯之间的界面相容性，提高复合材料的性能。经胺类改性剂改性后的pvc木塑复合材料较为改性的具有较好的性能，加工制做而成的pvc木塑墙板在使用过程中出现的体积收缩、尺寸不均匀、开裂等现象得到明显改善。且胺类改性剂使用方便，制备操作较简单，没有复杂的后处理工序。附图说明图1为聚合物胺类改性剂提高木粉与pvc之间界面相容性的机理示意图。具体实施方式本发明实施例中所选的药品全为分析纯级别。木粉为杨木粉，聚氯乙烯为sg-5型工业级原料。实施例1第一步：称取3％纤维素粉、0.2％十二烷基苯磺酸钠和一定量的水加入到含有搅拌桨、温度计的四口烧瓶中，搅拌溶解；第二步：取1份烯丙基胺、99份甲基丙烯酸甲酯单体于烧杯中，将0.6％aps/nahso3溶解在混合单体后缓慢滴加到四口烧瓶内，搅拌一段时间后置于烧杯内，超声分散5min。第三步：超声结束后，将分散好的混合液转移到四口烧瓶内，水浴加热，通氮气5min，80℃反应4小时；第四步：反应结束后将聚合物用100目滤网过滤出来，水洗后置于60℃烘箱内烘干；第五步：取烘干后的胺类改性剂8％粉碎后与wf30份、pvc70份混合均匀后经双螺杆挤出机共混挤出，挤出温度为170℃，转速为150rpm。实施例2第一步：称取6％纤维素粉、0.2％十二烷基苯磺酸钠和一定量的水加入到含有搅拌桨、温度计的四口烧瓶中，搅拌溶解；第二步：取5份二烯丙基胺(daa)、95份甲基丙烯酸甲酯单体于烧杯中，将0.8％kps/nahso3溶解在混合单体后缓慢滴加到四口烧瓶内，搅拌一段时间后置于烧杯内，超声分散5min。第三步：超声结束后，将分散好的混合液转移到四口烧瓶内，水浴加热，通氮气5min，80℃反应4小时；第四步：反应结束后将聚合物用100目滤网过滤出来，水洗后置于60℃烘箱内烘干；第五步：取烘干后的胺类改性剂6％粉碎与wf30份、pvc70份混合均匀后经双螺杆挤出机共混挤出，挤出温度为170℃，转速为150rpm。实施例3第一步：称取5％甲基纤维素、0.5％脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠和一定量的水加入到含有搅拌桨、温度计的四口烧瓶中，搅拌溶解；第二步：取10份二烯丙基胺、75份甲基丙烯酸甲酯、15份丙烯酸丁酯单体于烧杯中，将2％的异苯丙过氧化氢/氧化亚铁溶解在混合单体中后缓慢滴加到四口烧瓶内，搅拌一段时间后置于烧杯内，超声分散5min。第三步：超声结束后，将分散好的混合液转移到四口烧瓶内，水浴加热，通氮气5min，80℃反应4小时；第四步：反应结束后将聚合物用100目滤网过滤出来，水洗后置于60℃烘箱内烘干；第五步：取烘干后的胺类改性剂4％粉碎后与wf40份、pvc60份混合均匀后经双螺杆挤出机共混挤出，挤出温度为170℃，转速为150rpm。实施例4第一步：称取5％明胶、0.2％脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠和一定量的水加入到含有搅拌桨、温度计的四口烧瓶中，搅拌溶解；第二步：取1份n-(4-乙烯基苄基)-n，n-二甲胺、70份甲基丙烯酸-2-乙基己酯，、29份甲基丙烯酸丁酯单体于烧杯中，将0.6％过氧化十二酰/n，n-二甲基苯胺溶解在混合单体后缓慢滴加到四口烧瓶内，搅拌一段时间后置于烧杯内，超声分散5min。第三步：超声结束后，将分散好的混合液转移到四口烧瓶内，水浴加热，通氮气5min，80℃反应4小时；第四步：反应结束后将聚合物用100目滤网过滤出来，水洗后置于60℃烘箱内烘干；第五步：取烘干后的胺类改性剂8％粉碎后与wf25份、pvc75份混合均匀后经双螺杆挤出机共混挤出，挤出温度为170℃，转速为150rpm。实施例5第一步：称取6％甲基纤维素粉和一定量的水加入到含有搅拌桨、温度计的四口烧瓶中，搅拌溶解；第二步：取6份丙烯酸二甲氨基乙酯(dmaea)、70份甲基丙烯酸乙酯(ema)、24份丙烯酸乙酯(ea)单体于烧杯中，将0.6％过氧化十二酰/n，n-二甲基苯胺溶解在混合单体后缓慢滴加到四口烧瓶内，搅拌一段时间后置于烧杯内，超声分散5min。第三步：超声结束后，将分散好的混合液转移到四口烧瓶内，水浴加热，通氮气5min，80℃反应4小时；第四步：反应结束后将聚合物用100目滤网过滤出来，水洗后置于60℃烘箱内烘干；第五步：取烘干后的胺类改性剂6％粉碎与wf20份、pvc80份混合均匀后经双螺杆挤出机共混挤出，挤出温度为170℃，转速为150rpm。实施例6第一步：称取6％纤维素粉、0.2％十二烷基苯磺酸钠和一定量的水加入到含有搅拌桨、温度计的四口烧瓶中，搅拌溶解；第二步：取10份甲基丙烯酸二甲氨基乙酯(dmaema)、90份甲基丙烯酸甲酯单体于烧杯中，将0.8％过氧化二碳酸二乙基己酯/三乙基铝溶解在混合单体后缓慢滴加到四口烧瓶内，搅拌一段时间后置于烧杯内，超声分散5min。第三步：超声结束后，将分散好的混合液转移到四口烧瓶内，水浴加热，通氮气5min，80℃反应5小时；第四步：反应结束后将聚合物用100目滤网过滤出来，水洗后置于60℃烘箱内烘干；第五步：取烘干后的胺类改性剂8％粉碎与wf50份、pvc50份混合均匀后经双螺杆挤出机共混挤出，挤出温度为170℃，转速为150rpm。实施例7第一步：称取7％甲基纤维素、0.2％十二烷基苯磺酸钠和一定量的水加入到含有搅拌桨、温度计的四口烧瓶中，搅拌溶解；第二步：取20份甲基丙烯酸二乙氨基乙酯、70份甲基丙烯酸甲酯、20份丙烯酸丁酯单体于烧杯中，将2％过氧化十二酰/硫醇在混合单体后缓慢滴加到四口烧瓶内，搅拌一段时间后置于烧杯内，超声分散5min。第三步：超声结束后，将分散好的混合液转移到四口烧瓶内，水浴加热，通氮气5min，80℃反应5小时；第四步：反应结束后将聚合物用100目滤网过滤出来，水洗后置于60℃烘箱内烘干；第五步：取烘干后的胺类改性剂6％粉碎与wf40份、pvc60份混合均匀后经双螺杆挤出机共混挤出，挤出温度为170℃，转速为150rpm。表1为实施例1～7制备的胺类改性剂分子量数据。实施例数均分子量mn重均分子量mw分子量分布指数实施例1982002330002.37实施例2890001980002.22实施例31510003850002.55实施例41370003640002.67实施例51260002800002.22实施例61840003450001.88实施例72100004180001.99当前第1页12