專利名稱：一種高熱變形溫度聚烯烴木塑復(fù)合材料及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種高熱變形溫度聚烯烴木塑復(fù)合材料及其制備方法。
背景技術(shù)：
以塑代木，特別是以廢塑料和廢植物為原料，制備替代木材的木塑復(fù)合材料是解決環(huán)保問題和木材緊張的重要的途徑。木塑復(fù)合材料可以充分利用低值資源生產(chǎn)高附加值產(chǎn)品，能為我們的人力、資金、原料等資源找到最佳表現(xiàn)位置。目前木塑制品在戶外使用時，如園林景觀、路面鋪板等場所，使用時大多為直接暴露在陽光直射下。而某些區(qū)域夏天地表溫度都很高，美國宇航局的衛(wèi)星曾記錄伊朗盧特沙漠的表面溫度高達(dá)71°C，夏季午后，我國吐魯番地表最高溫度常可升到75°C左右，而木塑制品大多以聚烯烴為基材制備而成，其本身的熱變形溫度不是很高，根據(jù)ASTM D648測試標(biāo)準(zhǔn)，如高密度聚乙烯的熱變形溫度(負(fù)荷1.82Mpa)在50°C左右，聚丙烯(負(fù)荷1.82Mpa)70°C左右，在實際應(yīng)用中，PE基木塑復(fù)合制品(如戶外地板、公園座椅等)夏天高溫時也確實存在較為嚴(yán)重的蠕變問題，這與其彎曲剛性較小、熱變形溫度較低等性能缺陷有著密切的關(guān)系O綜上所述，為了擴大聚烯烴木塑復(fù)合材料的環(huán)境適應(yīng)范圍，有必要對其耐熱性進(jìn)行改善。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的第一個目的是:提供一種高熱變形溫度聚烯烴木塑復(fù)合材料，該木塑復(fù)合材料的耐熱性得到改善，同時具 有良好的機械性能。實現(xiàn)本發(fā)明目的的技術(shù)方案是:一種高熱變形溫度聚烯烴木塑復(fù)合材料，其特征在于，它是由熱塑性塑料、植物纖維粉、界面改性劑、耐熱改性填充劑、穩(wěn)定劑、潤滑劑組成，各組分用量按質(zhì)量百分比如下:
熱塑性塑料30 60%
植物纖維粉30 80%
界面改性劑2 10%
耐熱填充劑5 30%
穩(wěn)定劑0.5 2%
潤滑劑I 5%
所述熱塑性塑料為新熱塑性塑料，或廢舊熱塑性塑料。所述新熱塑性塑料，或廢舊熱塑性塑料為高密度聚乙烯、低密度聚乙烯、線性低密度聚乙烯、聚丙烯中的一種或幾種。所述植物纖維粉是由鋸末、木屑、竹屑、稻殼、麥稻、谷糠、大豆皮、花生殼或棉稻桿粉碎制得的植物纖維粉中的一種或幾種，所述植物纖維粉的細(xì)度為40 200目。所述界面改性劑為異氰酸鹽、鋁酸酯、鈦酸酯、硅烷偶聯(lián)劑、乙烯一丙烯酸酯共聚物、馬來酸酐接枝聚丙烯、馬來酸酐接枝聚乙烯中的一種或一種以上混合物。所述耐熱填充改性劑為硅灰石、玻璃微珠、玻璃纖維、云母、鍛燒陶土、鋁礬土及石棉中的一種或幾種。所述穩(wěn)定劑為光穩(wěn)定劑UV-531、UV-774、UV-9、抗氧劑1010、抗氧劑168中的一種或幾種。所述潤滑劑為硬脂酸、硬脂酸丁酯、油酰胺、乙撐雙硬脂酰胺中的一種或幾種。本發(fā)明的第二個目的是:提供一種可以確保產(chǎn)品質(zhì)量且便于操作的高熱變形溫度聚烯烴木塑復(fù)合材料制備方法，該方法操作簡便，適于大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)。實現(xiàn)本發(fā)明的第二個目的的技術(shù)方案是:熱塑性塑料、植物纖維粉、耐熱填充改性齊U、界面改性劑穩(wěn)定劑及潤滑劑各組分經(jīng)過預(yù)混、塑化和造粒制得，具體操作如下:
①準(zhǔn)備原料
按熱塑性塑料30 60%，植物纖維粉30 80%，界面改性劑2 10%，耐熱填充劑5 30%，穩(wěn)定劑0.5 2%，潤滑劑I 5% ;準(zhǔn)備各組分原料，所述熱塑性塑料為新熱塑性塑料，或廢舊熱塑性塑料；
②預(yù)混
在高速混合機內(nèi)加入步驟①準(zhǔn)備的各組分原料，在30 60°C混合15 30min得到預(yù)混料；
③塑化
將步驟②所得預(yù)混料 加入到密煉機或雙螺桿擠出機中，在160 200°C熔融共混3 IOmin得到塑化物料；
④造粒
將步驟③所得塑化物料進(jìn)行造粒，即得到高熱變形溫度聚烯烴木塑復(fù)合材料。
具體實施例方式以下結(jié)合實施例對本發(fā)明作進(jìn)一步具體描述，但不受此限制。各實施例所用原料，除另有說明外，均為木塑材料行業(yè)通用的工業(yè)品，可以通過商業(yè)渠道購得。所用設(shè)備高速混合機、密煉機、雙螺桿擠出機、塑料切粒機、塑料破碎機等均為塑料行業(yè)通用設(shè)備。所用植物纖維粉可以直接由市場購得，也可用通用粉碎機將購得的鋸末、木屑、竹屑、稻殼、麥秸、谷糠、大豆皮、花生殼或棉秸桿自行加工制得。實施例1 具體操作如下:
①準(zhǔn)備原料
按熱塑性塑料新高密度聚乙烯55質(zhì)量份，植物纖維粉木粉(80目)30質(zhì)量份，界面改性劑馬來酸酐接枝聚乙烯2質(zhì)量份，耐熱填充劑硅灰石10質(zhì)量份，穩(wěn)定劑UV-531加入I質(zhì)量份，潤滑劑硬脂酸2質(zhì)量份，準(zhǔn)備各組分原料；
②預(yù)混
在高速混合機內(nèi)加入步驟①準(zhǔn)備的各組分原料，在60°C混合20min得到預(yù)混料；
③塑化將步驟②所得預(yù)混料加入到雙螺桿擠出機中，在160 190°C熔融共混3min得到塑化物料；
④造粒
將步驟③所得塑化物料經(jīng)過牽條、過水冷卻后，通過塑料切粒機進(jìn)行造粒，即得到高熱變形溫度聚烯烴木塑復(fù)合材料。對比例I
與實施例1基本相同，不同點是未加硅灰石制得對比木塑復(fù)合材料。實施例2
與實施例1基本相同，不同點是用玻璃纖維取代硅灰石制得木塑復(fù)合材料。實施例3
與實施例1基本相同，不同點是用玻璃微珠取代硅灰石制得木塑復(fù)合材料。實施例4
與實施例1基本相同，不同點是用石棉取代硅灰石制得木塑復(fù)合材料。實施例5
與實施例1基本相同，不同點是用云母粉取代硅灰石制得木塑復(fù)合材料。按國家塑料標(biāo)準(zhǔn)的相關(guān)方法對實施例1、對比例I及實施例2實施例3、實施例4、實施例5，制得的木塑復(fù)合材料進(jìn)行下述性能檢測，結(jié)果見表I。表I
權(quán)利要求
1.一種高熱變形溫度聚烯烴木塑復(fù)合材料，其特征在于，它是由熱塑性塑料、植物纖維粉、界面改性劑、耐熱改性填充劑、穩(wěn)定劑、潤滑劑組成，各組分用量按質(zhì)量百分比如下: 熱塑性塑料30 60% 植物纖維粉30 80% 界面改性劑2 10% 耐熱填充劑5 30% 穩(wěn)定劑0.5 2% 潤滑劑I 5% 所述熱塑性塑料為新熱塑性塑料，或廢舊熱塑性塑料。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高熱變形溫度聚烯烴木塑復(fù)合材料，其特征在于，所述新熱塑性塑料，或廢舊熱塑性塑料為高密度聚乙烯、低密度聚乙烯、線性低密度聚乙烯、聚丙烯中的一種或幾種。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高熱變形溫度聚烯烴木塑復(fù)合材料，其特征在于，所述植物纖維粉是由鋸末、木屑、竹屑、稻殼、麥秸、谷糠、大豆皮、花生殼或棉秸桿粉碎制得的植物纖維粉中的一種或幾種，所述植物纖維粉的細(xì)度為40 200目。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高熱變形溫度聚烯烴木塑復(fù)合材料，其特征在于，所述界面改性劑為異氰酸鹽、鋁酸酯、鈦酸酯、硅烷偶聯(lián)劑、乙烯一丙烯酸酯共聚物、馬來酸酐接枝聚丙烯、馬來酸酐接枝聚乙烯中的一種或一種以上混合物。
5.一種權(quán)利要求1所述的高熱變形溫度聚烯烴木塑復(fù)合材料，其特征在于，耐熱填充改性劑為硅灰石、玻璃微珠、玻璃纖維、云母粉、鍛燒陶土、鋁礬土及石棉中的一種或幾種。
6.一種權(quán)利要求1所述的高熱變形溫度聚烯烴木塑復(fù)合材料，其特征在于，所述穩(wěn)定劑為光穩(wěn)定劑UV-531、UV-774、UV-9、抗氧劑1010、抗氧劑168中的一種或幾種。
7.—種權(quán)利要求1所述的高熱變形溫度聚烯烴木塑復(fù)合材料，其特征在于，所述潤滑劑為硬脂酸、硬脂酸丁酯、油酰胺、乙撐雙硬脂酰胺中的一種或幾種。
8.—種權(quán)利要求1所述的高熱變形溫度聚烯烴木塑復(fù)合材料，其特征在于，熱塑性塑料、植物纖維粉、耐熱填充改性劑、界面改性劑穩(wěn)定劑及潤滑劑各組分經(jīng)過預(yù)混、塑化和造粒制得，具體操作如下: ①準(zhǔn)備原料 按熱塑性塑料30 60%，植物纖維粉30 80%，界面改性劑2 10%，耐熱填 充劑5 30%，穩(wěn)定劑0.5 2%，潤滑劑I 5% ;準(zhǔn)備各組分原料，所述熱塑性塑 料為新熱塑性塑料，或廢舊熱塑性塑料； ②預(yù)混 在高速混合機內(nèi)加入步驟①準(zhǔn)備的各組分原料，在30 60°C混合15 30min得到預(yù)混料； ③塑化 將步驟②所得預(yù)混料加入到密煉機或雙螺桿擠出機中，在160 200°C熔融共混3 IOmin得到塑化物料； ④造粒 將步驟③所得塑化物料進(jìn)行造粒，即得到改進(jìn)的聚烯烴木塑復(fù)合材料。
全文摘要
本發(fā)明公開一種高熱變形溫度聚烯烴木塑復(fù)合材料。所述復(fù)合材料各組分按質(zhì)量百分比如下熱塑性塑料30～60%；植物纖維粉30～80%；界面改性劑2～10%；耐熱填充劑5～30%；穩(wěn)定劑0.5～2%；潤滑劑1～5%。所述復(fù)合材料的制備方法是將熱塑性塑料、植物纖維粉、耐熱填充改性劑、界面改性劑、穩(wěn)定劑及潤滑劑各組分經(jīng)過預(yù)混、塑化和造粒制得。本發(fā)明公開的聚烯烴木塑復(fù)合材料耐熱性得到明顯改善，具有較高的熱變形溫度，同時具有良好的機械性能，適用于夏季炎熱地區(qū)及高溫環(huán)境下的使用。
文檔編號C08L51/06GK103205042SQ20131008790
公開日2013年7月17日 申請日期2013年3月19日 優(yōu)先權(quán)日2013年3月19日
發(fā)明者馬立波 申請人:馬立波