一种漆树粉聚烯烃复合板材及其制备方法与流程

文档序号:21644184发布日期:2020-07-29 02:57阅读:165来源:国知局

本发明属于林产化工领域,特别涉及一种漆树粉聚烯烃复合板材及其制备方法。



背景技术:

目前,生产和制作塑料包装使用的原料大多数为聚乙烯,聚乙烯高分子制造生产的包装材料领域应用广泛,给日常生活带来了极大的方便,同时也产生了环境污染等许多负面影响,由于聚乙烯不能降解、成本高,如果填充其它材料会造成制品重量增加,所以,不利于长期生产和使用,目前研究的大多数可生物降解材料成本较高,也很难大范围推广使用。

在发明专利cn201110400900.1中,公开了一种聚氯乙烯木塑板材及其制备方法,属于聚氯乙烯板材技术领域。所述的聚氯乙烯木塑板材,由下列重量份数的原料组成,且原料总重量份数为100份:聚氯乙烯树脂粉20~70;偶联剂0.1~5;稳定剂2~5;丙烯酸烷基酯类加工改性剂0~20;填充剂0~20;润滑剂0~5;发泡剂0.5~5;增韧剂0~10;木粉20~70。本发明的聚氯乙烯木塑板材的堆积密度≤700kg/m3,具有良好的阻燃性和抑烟性,同时硬度高,木质感强;与原木一样,具有可钉、可钻、可刨、可粘等性能,表面光滑细腻,且耐水、耐腐蚀、防火、防霉、不被虫蛀、无污染。

在发明专利cn201510495564.1中,公开了一种高强度木塑板材及其制备方法,包括以下重量份的组份:剑麻渣50-80份、废弃塑料40-80份、改性酚醛树脂10-25份、矿物纤维6-10份、松香季戊四醇酯5-10份、纳米碳酸钙8-12份和助剂8-15份。其制备方法包括改性预处理、高速混料、热压成型、冷却定型工艺步骤。本发明不仅实现了剑麻渣的资源综合利用,制备得到的木塑板材抗压强度高、耐磨性强、成本也降低,具有很长的使用寿命,本发明还具有加工工艺简单、加工时间短、成本低等优点,适用于工业化生产。

上述发明专利虽然可降解,但存在如添加剂含量和成份较多,防霉性较差等不足的缺陷。



技术实现要素:

针对现有技术的不足,本发明提供一种漆树粉聚烯烃复合板材及其制备方法,通过漆树树干或树叶作为主要原料,一则可以降低成本,二来可以促进在自然环境中生物降解,三可以提升复合板材的各种性能,扩大应用范围。

本发明所述的一种漆树粉聚烯烃复合板材,由以下重量份的原料组成:漆树粉30~45份、硅烷偶联剂1~4份、聚丙烯25~35份、eva(乙烯-醋酸乙烯共聚物)5~10份、漆蜡1~4份、防霉剂0.5~0.8份。

一种漆树粉聚烯烃复合板材的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:

(1)用机械磨将漆树木或/和叶加工成80~120目的细粉;

(2)将上述步骤1)中漆树粉细粉加入硅烷偶联剂,在搅拌转速800~1500r/min高速搅拌0.5~1.5h得到团状粉末;

(3)在上述步骤2)中漆树粉团状粉末中加入聚丙烯、eva(乙烯-醋酸乙烯共聚物)和漆蜡,加热至65~80℃条件下,在搅拌转速800~1500r/min高速搅拌0.5~1.0h,待用;

(4)在上述步骤3)中混合原料中加入防霉剂,在搅拌转速800~1500r/min高速搅拌0.5~1.0h,获得混合物料;

(5)将上述步骤4)中混合物料用机械磨将其打散,再采用双螺杆挤出机进行挤出,在挤出过程中,双螺杆挤出机的螺杆从前到后控制的四段温度分别为:100~120℃、120~140℃、140~150℃和150~160℃,机头温度160~170℃,螺杆转数30~50r/min;

(6)将上述步骤5)中挤出的熔融物料再同时进入定型模板,经冷却定型后形成板材;

(7)将上述步骤6)中板材进入自动切割机按标准长度自动切割为成品获得一种漆树粉聚烯烃复合板材。

本发明中所述的漆树粉为漆树木粉、漆树叶粉中的一种或其混合物。

本发明中所述的聚丙烯可用聚氯乙烯、聚乙烯、聚苯乙烯替代。

本发明中所述的eva(乙烯-醋酸乙烯共聚物)可用mapp(马来酸酐接枝聚丙烯)、mape(马来酸酐接枝聚乙烯)替代。

本发明中所述的防霉剂为卡松、硼酸、生漆。

本发明中所述的漆树粉的粒度为80~120目。

本发明中所述的硅烷偶联剂选用的牌号为kh550。

本发明中所述的漆蜡通过对漆树籽皮核分离后浸出皮层中的蜡质层获得,也可通过市售购买粗漆蜡或精制木蜡。

本发明的特点和有益效果是:主要利用聚丙烯与硅烷偶联剂处理后的漆树粉的负载技术,通过界面较好融合,达到功能性生物质高分子材料的性能要求。利用植物纤维可再生,并利于在自然界分解特性制成,既有常规聚丙烯特性,同时又有可降解、提高塑料制品的力学性能、防霉的复合板材。

(1)利用天然的植物纤维与聚丙烯混合改性,制备具有降解功能的高分子材料,在满足聚丙烯特性需要的同时,具备降解功能,使复合板材具有良好的弯曲模量、吸水率低、表面光滑细腻,耐水、耐腐蚀、不被虫蛀、防霉等性能。

(2)与传统的聚乙烯高分子材料相比,具有成本优势及功能优势,可满足塑料制品领域对塑料材料的使用需要,并可完全节约石油资源。

(3)本发明专利中采用多种漆树产物,如漆树木粉、漆树叶粉、漆蜡和生漆,均来自漆树,使得材料在制备过程中易加融合,产品具有紧致、细腻、吸水率低等特点。

(4)由于添加多种天然成分,并有抑菌防腐的功效,可提高复合材料适用性和耐用性。

具体实施方式

本发明实施例中采用的硅烷偶联剂kh550由南京优普化工有限公司生产。

本发明实施例中采用的双螺杆挤出机型号为tse-65b,南京海思挤出设备有限公司产品,工作参数为:主机功率75kw,真空负压-0.08~-0.05mpa。

本发明实施例中采用的同向平行双螺杆挤出机的螺杆直径为71mm,长径比44。

本发明实施例中对漆树粉聚烯烃复合板材性能测试:

(1)弯曲性能测试:测试方法按照标准astmd6109-2007,压头速率9mm/min;

(2)吸水率测定:测试方法按照标准gb/t17657-1999;

(3)含水率测定:测试方法按照标准gb/t17657-1999;

(4)防霉性能测试:测试方法按照标准astmg21-09进行测试;

下面结合具体实施例加以说明。

实施例1

一种漆树粉聚烯烃复合板材,由以下重量份的原料组成:漆树粉30份、硅烷偶联剂1份、聚丙烯25份、eva(乙烯-醋酸乙烯共聚物)5份、漆蜡1份、防霉剂(生漆)0.5份。

一种漆树粉聚烯烃复合板材的制备方法,包括以下步骤:

(1)用机械磨将漆树木加工成120目的细粉;

(2)将上述步骤1)中漆树粉细粉加入硅烷偶联剂,在搅拌转速800r/min高速搅拌0.5h得到团状粉末;

(3)在上述步骤2)中漆树粉团状粉末中加入聚丙烯、eva(乙烯-醋酸乙烯共聚物)和漆蜡,加热至65℃条件下,在搅拌转速800r/min高速搅拌0.5h,待用;

(4)在上述步骤3)中混合原料中加入防霉剂,在搅拌转速800r/min高速搅拌0.5h,获得混合物料;

(5)将上述步骤4)中混合物料用机械磨将其打散,再采用双螺杆挤出机进行挤出,在挤出过程中,双螺杆挤出机的螺杆从前到后控制的四段温度分别为:100℃、120℃、140℃和150℃,机头温度160℃,螺杆转数30r/min;

(6)将上述步骤5)中挤出的熔融物料再同时进入定型模板,经冷却定型后形成板材;

(7)将上述步骤6)中板材进入自动切割机按标准长度自动切割为成品获得一种漆树粉聚烯烃复合板材。

本发明的漆树粉聚烯烃复合板材具有良好的弯曲模量、吸水率低、表面光滑细腻,耐水、耐腐蚀、不被虫蛀、不长霉菌、防霉性能。经检测复合板材弯曲强度为29mpa;表面不长霉菌,达到防霉等级0级,24小时吸水率为0.55%。

实施例2

一种漆树粉聚烯烃复合板材,由以下重量份的原料组成:漆树粉45份、硅烷偶联剂4份、聚丙烯35份、eva(乙烯-醋酸乙烯共聚物)10份、漆蜡4份、防霉剂(生漆)0.5份。

一种漆树粉聚烯烃复合板材的制备方法,包括以下步骤:

(1)用机械磨将漆树叶加工成80目的细粉;

(2)将上述步骤1)中漆树粉细粉加入硅烷偶联剂,在搅拌转速1500r/min高速搅拌0.5h得到团状粉末;

(3)在上述步骤2)中漆树粉团状粉末中加入聚丙烯、eva(乙烯-醋酸乙烯共聚物)和漆蜡,加热至65℃条件下,在搅拌转速1000r/min高速搅拌0.5h,待用;

(4)在上述步骤3)中混合原料中加入防霉剂(生漆),在搅拌转速800r/min高速搅拌0.5h,获得混合物料;

(5)将上述步骤4)中混合物料用机械磨将其打散,再采用双螺杆挤出机进行挤出,在挤出过程中,双螺杆挤出机的螺杆从前到后控制的四段温度分别为:100℃、120℃、140℃和150℃,机头温度160℃,螺杆转数30r/min;

(6)将上述步骤5)中挤出的熔融物料再同时进入定型模板,经冷却定型后形成板材;

(7)将上述步骤6)中板材进入自动切割机按标准长度自动切割为成品获得一种漆树粉聚烯烃复合板材。

本发明的漆树粉聚烯烃复合板材具有良好的弯曲模量、吸水率低、表面光滑细腻,耐水、耐腐蚀、不被虫蛀、不长霉菌、防霉性能。经检测复合板材弯曲强度为28mpa;表面不长霉菌,达到防霉等级0级,24小时吸水率为0.52%。

实施例3

一种漆树粉聚烯烃复合板材,由以下重量份的原料组成:漆树粉40份、硅烷偶联剂2份、聚丙烯30份、eva(乙烯-醋酸乙烯共聚物)8份、漆蜡3份、防霉剂(生漆)0.6份。

一种漆树粉聚烯烃复合板材的制备方法,包括以下步骤:

(1)用机械磨将漆树木和叶(质量比2:1)加工成100目的细粉;

(2)将上述步骤1)中漆树粉细粉加入硅烷偶联剂,在搅拌转速1200r/min高速搅拌1.0h得到团状粉末;

(3)在上述步骤2)中漆树粉团状粉末中加入聚丙烯、eva(乙烯-醋酸乙烯共聚物)和漆蜡,加热至75℃条件下,在搅拌转速1200r/min高速搅拌0.5h,待用;

(4)在上述步骤3)中混合原料中加入防霉剂(生漆),在搅拌转速800r/min高速搅拌1.0h,获得混合物料;

(5)将上述步骤4)中混合物料用机械磨打散,再采用双螺杆挤出机进行挤出,在挤出过程中,双螺杆挤出机的螺杆从前到后控制的四段温度分别为:110℃、125℃、145℃和155℃,机头温度165℃,螺杆转数40r/min;

(6)将上述步骤5)中挤出的熔融物料再同时进入定型模板,经冷却定型后形成板材;

(7)将上述步骤6)中板材进入自动切割机按标准长度自动切割为成品获得一种漆树粉聚烯烃复合板材。

本发明的漆树粉聚烯烃复合板材具有良好的弯曲模量、吸水率低、表面光滑细腻,耐水、耐腐蚀、不被虫蛀、不长霉菌、防霉性能。经检测复合板材弯曲强度为35mpa;表面不长霉菌,达到防霉等级0级,24小时吸水率为0.49%。

实施例4

一种漆树粉聚烯烃复合板材,由以下重量份的原料组成:漆树粉45份、硅烷偶联剂4份、聚乙烯25份、mapp(马来酸酐接枝聚丙烯)5份、漆蜡4份、防霉剂(硼酸)0.8份。

一种漆树粉聚烯烃复合板材的制备方法,包括以下步骤:

(1)用机械磨将漆树木加工成120目的细粉;

(2)将上述步骤1)中漆树粉细粉加入硅烷偶联剂,在搅拌转速1500r/min高速搅拌1.5h得到团状粉末;

(3)在上述步骤2)中漆树粉团状粉末中加入聚乙烯、mapp(马来酸酐接枝聚丙烯)和漆蜡,加热至80℃条件下,在搅拌转速1500r/min高速搅拌1.0h,待用;

(4)在上述步骤3)中混合原料中加入防霉剂(硼酸),在搅拌转速1500r/min高速搅拌1.0h,获得混合物料;

(5)将上述步骤4)中混合物料用机械磨打散,再采用双螺杆挤出机进行挤出,在挤出过程中,双螺杆挤出机的螺杆从前到后控制的四段温度分别为:120℃、140℃、150℃和160℃,机头温度170℃,螺杆转数50r/min;

(6)将上述步骤5)中挤出的熔融物料再同时进入定型模板,经冷却定型后形成板材;

(7)将上述步骤6)中板材进入自动切割机按标准长度自动切割为成品获得一种漆树粉聚烯烃复合板材。

本发明的漆树粉聚烯烃复合板材具有较好的弯曲模量、吸水率低、表面光滑细腻,耐水、耐腐蚀、不被虫蛀、不长霉菌、防霉性能。经检测复合板材弯曲强度为51mpa;表面不长霉菌,达到防霉等级0级,24小时吸水率为0.28%。

实施例5

一种漆树粉聚烯烃复合板材,由以下重量份的原料组成:漆树粉40份、硅烷偶联剂2份、聚氯乙烯30份、eva(乙烯-醋酸乙烯共聚物)6份、漆蜡2份、防霉剂(卡松)0.5份。

一种漆树粉聚烯烃复合板材的制备方法,包括以下步骤:

(1)用机械磨将漆树木和叶(质量比2:1)加工成80目的细粉;

(2)将上述步骤1)中漆树粉细粉加入硅烷偶联剂,在搅拌转速1100r/min高速搅拌0.6h得到团状粉末;

(3)在上述步骤2)中漆树粉团状粉末中加入聚氯乙烯、eva(乙烯-醋酸乙烯共聚物)和漆蜡,加热至75℃条件下,在搅拌转速1100r/min高速搅拌0.8h,待用;

(4)在上述步骤3)中混合原料中加入防霉剂(卡松),在搅拌转速800r/min高速搅拌0.5h,获得混合物料;

(5)将上述步骤4)中混合物料用机械磨打散,再采用双螺杆挤出机进行挤出,在挤出过程中,双螺杆挤出机的螺杆从前到后控制的四段温度分别为:105℃、130℃、140℃和150℃,机头温度160℃,螺杆转数35r/min;

(6)将上述步骤5)中挤出的熔融物料再同时进入定型模板,经冷却定型后形成板材;

(7)将上述步骤6)中板材进入自动切割机按标准长度自动切割为成品获得一种漆树粉聚烯烃复合板材。

本发明的漆树粉聚烯烃复合板材具有较好的弯曲模量、吸水率低、表面光滑细腻,耐水、耐腐蚀、不被虫蛀、不长霉菌、防霉性能。经检测复合板材弯曲强度为47mpa;表面不长霉菌,达到防霉等级0级,24小时吸水率为0.35%。

实施例6

一种漆树粉聚烯烃复合板材,由以下重量份的原料组成:漆树粉36份、硅烷偶联剂3份、聚苯乙烯28份、mape(马来酸酐接枝聚乙烯)5份、漆蜡3份、防霉剂(卡松、生漆,质量比1:2)0.6份。

一种漆树粉聚烯烃复合板材的制备方法,包括以下步骤:

(1)用机械磨将漆树叶加工成80目的细粉;

(2)将上述步骤1)中漆树粉细粉加入硅烷偶联剂,在搅拌转速800r/min高速搅拌0.5h得到团状粉末;

(3)在上述步骤2)中漆树粉团状粉末中加入聚苯乙烯、mape(马来酸酐接枝聚乙烯)和漆蜡,加热至75℃条件下,在搅拌转速800r/min高速搅拌0.5h,待用;

(4)在上述步骤3)中混合原料中加入防霉剂(卡松、生漆),在搅拌转速1500r/min高速搅拌0.5h,获得混合物料;

(5)将上述步骤4)中混合物料用机械磨将其打散,再采用双螺杆挤出机进行挤出,在挤出过程中,双螺杆挤出机的螺杆从前到后控制的四段温度分别为:100℃、120℃、140℃和160℃,机头温度160℃,螺杆转数50r/min;

(6)将上述步骤5)中挤出的熔融物料再同时进入定型模板,经冷却定型后形成板材;

(7)将上述步骤6)中板材进入自动切割机按标准长度自动切割为成品获得一种漆树粉聚烯烃复合板材。

本发明的漆树粉聚烯烃复合板材具有较好的弯曲模量、吸水率低、表面光滑细腻,耐水、耐腐蚀、不被虫蛀、不长霉菌、防霉性能。经检测复合板材弯曲强度为42mpa;表面不长霉菌,达到防霉等级0级,24小时吸水率为0.36%。

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