一种低熔点尼龙木塑及其制备方法
【专利摘要】本发明公开了一种低熔点尼龙木塑及其制备方法，先将尼龙、金属卤化物干燥至含水率0.1％以下，后通过密炼机或造粒机进行改性，使其熔点降至200℃以下，再将改性后的低熔点尼龙和木纤维、扩链剂、润滑剂、颜料混合造粒，再挤出或注塑成力学性能优异的木塑产品。
【专利说明】
一种低熔点尼龙木塑及其制备方法
技术领域
[0001] 本发明属于材料生产技术领域，涉及一种木塑材料，具体涉及一种低熔点尼龙木 塑及其制备方法。
【背景技术】
[0002] 工程塑料尼龙由于其高强度，一般可作为结构材料，可广泛应用于汽车、建筑、电 子电器、航空航天等领域。传统的木塑复合材料使用PVC、PE、PP三大通用塑料作为基材，强 度不高，只能应用于性能要求不高的场所，一般弯曲强度不超过50MPa，无法作为结构用材 使用。
[0003] 有不少研究者研究将尼龙作为基材生产木塑复合材料，但由于尼龙的熔点一般超 过220°C，而木纤维中除含有耐高温的纤维素(热降解起始温度超过250°C)，还含有热降解 起始温度低于200°C的半纤维素、木质素，加工温度不匹配，降解严重，故一般将尼龙和纤维 素或纳米纤维素等混合挤出或注塑，生产成本较高，并且制备纤维素或纳米纤维素需要消 耗较多能源，污染环境。
[0004] 而有相关文献指出用氯化锂改性尼龙6的熔点可降到200°C以下，但并未发现将改 性后的低熔点尼龙作为基材生产木塑，本课题组利用金属卤化物改性的低熔点尼龙木塑其 弯曲强度超过120MPa，可部分取代结构用材。
【发明内容】
[0005] 发明目的：针对现有技术中的不足之处，本发明的目的在于提供一种力学性能超 级优异、加工性能良好的低熔点尼龙木塑及其制备方法。
[0006] 技术方案:本发明所提供的低熔点尼龙木塑，包含如下组分且各组分的重量份数 分别为：
[0007] 低熔点尼龙:20-95份；
[0008] 木纤维:5-80份；
[0009] 扩链剂:1-10份；
[0010] 润滑剂:1-8份；
[0011] 颜料：卜6份。
[0012]所述的低熔点尼龙由尼龙和金属卤化物组成，两者的质量百分比为：尼龙50~ 98%，金属卤化物2~50%。所述的尼龙为尼龙6、尼龙66、尼龙12、尼龙610、尼龙1010的一种 或几种。所述的金属卤化物为氯化钙、氯化锂、氯化铁、氯化铜的一种或几种。
[0013] 所述的扩链剂为异氰酸酯类、环氧树脂类。
[0014] 所述的润滑剂为硬脂酸、金属皂类、脂肪酰胺类。
[0015] 本发明还提供了上述低熔点尼龙木塑的制备方法，包括如下步骤:将低熔点尼龙、 木纤维、扩链剂、润滑剂、颜料在混料机中混合并经造粒机造粒;将造粒料经注塑机注塑或 挤出机挤出成型。
[0016] 上述步骤中，所述低熔点尼龙的获得方法包括如下步骤：
[0017] 将尼龙、金属卤化物分别在烘箱中烘干至含水率0.1 %以下；再将尼龙、金属卤化 物在混料机中混合，后在造粒机中造粒，造粒机各区温度设置为180_280°C。
[0018] 上述步骤中，还有一种所述低熔点尼龙的获得方法，包括如下步骤：
[0019] S1、将尼龙、金属卤化物分别在烘箱中烘干至含水率0.1 %以下；
[0020] S2、将金属卤化物在球磨机中球磨后，过40目以上筛网备用；
[0021 ] S3、将尼龙、金属卤化物在密炼机中混合，温度设定210-280 °C，混炼时间3-10分 钟；
[0022] S4、混炼后的低熔点尼龙在破碎机中破碎。
[0023]有益效果:本发明的金属卤化物在高温下是路易斯酸，能和尼龙的酰胺基团的N、0 发生络合反应，破坏氢键，降低尼龙的结晶度，从而降低其熔点至200°C以下，与木纤维在 200°C以下加工，从而避免木纤维的降解，所得产品可充分发挥工程塑料尼龙的高强度特 性，弯曲强度、弯曲弹性模量等力学性能得到显著提升。
【具体实施方式】：
[0024] 实施例1
[0025] 1、改性尼龙:将尼龙6、氯化锂分别在烘箱中烘干至含水率0.1 %以下，将氯化锂在 球磨机中球磨后，过100目筛网。以下组分的重量份数分别为:尼龙6:95份;氯化锂:5份，将 两者在密炼机中混合5分钟，温度设定240 °C，混炼后的低熔点尼龙6在破碎机中破碎。
[0026] 2、木塑制备：以下组分的重量分数分别为:低熔点尼龙6:50份、木纤维:40份、异氰 酸酯扩链剂：5份、硬脂酸：3份、氧化铁红：2份。将上述物料在混料机中混合并经造粒机造 粒，造粒料挤出成型。
[0027] 实施例2
[0028] 1、改性尼龙:将尼龙66、氯化钙分别在烘箱中烘干至含水率0.1 %以下，将氯化钙 在球磨机中球磨后，过100目筛网，以下组分的重量份数分别为：尼龙66:85份;氯化锂：15 份，将两者在密炼机中混合6分钟，温度设定260 °C，混炼后的低熔点尼龙66在破碎机中破 碎。
[0029] 2、木塑制备：以下组分的重量分数分别为:低熔点尼龙66:80份、木纤维：15份、硬 脂酸锌：3份、氧化铁黄：2份。将上述物料在混料机中混合并经造粒机造粒，造粒料注塑成 型。
[0030] 实施例3
[0031] 1、改性尼龙:将尼龙6、氯化锂分别在烘箱中烘干至含水率0.1 %以下，将氯化锂在 球磨机中球磨后，过80目筛网。以下组分的重量份数分别为:尼龙6:97份;氯化锂:3份，将两 者在混料机中混合，再造粒，各区温度设置如下：
[0032]
[0033] 2、木塑制备：以下组分的重量分数分别为:低熔点尼龙6:30份、木纤维:60份、环氧 树脂扩链剂:5份、硬脂酸锌:3份、氧化铁黄:2份。将上述物料在混料机中混合并经造粒机造 粒，造粒料挤出成型。
[0034]性能检测
[0035] 为了更好地说明本发明，下面对各实施例得到的木塑材料的性能进行测试，采用 行业内的标准测试方法对产品进行弯曲强度、弯曲弹性模量测试，同时，结合对比例进行比 较，对比例为PE基木塑，测试结果见表1。
[0036]
[0038] 表1实施例1-3及对比例测试结果对比
[0039] 从表1可见，本发明的各实施例制备出的产品，其弯曲强度、弯曲弹性模量均显著 优于对比例，可见，本发明得到的低熔点尼龙木塑的力学性能特别优异，市场前景好。
[0040] 以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该 了解，上述实施例不以任何形式限制本发明，凡采用等同替换或等效变换的方式所获得的 技术方案，均落在本发明的保护范围内。
【主权项】
1. 一种低熔点尼龙木塑，其特征在于，包含如下组分且各组分的重量份数分别为： 低熔点尼龙:20-95份； 木纤维:5-80份； 扩链剂:1-10份； 润滑剂:1-8份； 颜料:1-6份。2. 根据权利要求1所述的低熔点尼龙木塑，其特征在于，所述的低熔点尼龙由尼龙和金 属卤化物组成，两者的质量百分比为： 尼龙50~98%，金属卤化物2~50%。3. 根据权利要求2所述的低熔点尼龙木塑，其特征在于，所述的尼龙为尼龙6、尼龙66、 尼龙12、尼龙610、尼龙1010的一种或几种。4. 根据权利要求2所述的低熔点尼龙木塑，其特征在于，所述的金属卤化物为氯化钙、 氯化锂、氯化铁、氯化铜的一种或几种。5. 根据权利要求1所述的低熔点尼龙木塑，其特征在于，所述的扩链剂为异氰酸酯类、 环氧树脂类。6. 根据权利要求1所述的低熔点尼龙木塑，其特征在于，所述的润滑剂为硬脂酸、金属 皂类、脂肪酰胺类。7. 权利要求1所述低熔点尼龙木塑的制备方法，其特征在于，包括如下步骤： 将低熔点尼龙、木纤维、扩链剂、润滑剂、颜料在混料机中混合并经造粒机造粒;将造粒 料经注塑机注塑或挤出机挤出成型。8. 根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，所述低熔点尼龙的获得方法包括如下 步骤： 将尼龙、金属卤化物分别在烘箱中烘干至含水率0.1 %以下；再将尼龙、金属卤化物在 混料机中混合，后在造粒机中造粒，造粒机各区温度设置为180-280°c。9. 根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，所述低熔点尼龙的获得方法包括如下 步骤： 51、 将尼龙、金属卤化物分别在烘箱中烘干至含水率0.1 %以下； 52、 将金属卤化物在球磨机中球磨后，过40目以上筛网备用； 53、 将尼龙、金属卤化物在密炼机中混合，温度设定210-280 °C，混炼时间3-10分钟； 54、 混炼后的低熔点尼龙在破碎机中破碎。
【文档编号】C08L77/02GK106009635SQ201610333438
【公开日】2016年10月12日
【申请日】2016年5月18日
【发明人】许世华, 王清文, 马长城, 何军, 李靖, 戴东花
【申请人】南京旭华圣洛迪新型建材有限公司