[發(fā)明專利]共輻照聚合制造型材的方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210073113.5
• 申請日: 2012-03-19
• 公開（公告）號: CN102604407A
• 公開（公告）日: 2012-07-25
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 傅俊杰;趙小俊;徐芙蓉;周鑫瑤;歐旭飛
• 申請（專利權(quán)）人: 浙江大學(xué)
• 主分類號: C08L97/02
• 分類號: C08L97/02;C08L23/06;C08L23/12;C08K13/02;C08K3/26;C08K3/34;C08K5/10;C08J3/28
• 代理公司: 杭州天勤知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 33224
• 代理人: 胡紅娟

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于核輻射技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域，具體涉及一種共輻照聚合制造型材的方法。

背景技術(shù)

我國現(xiàn)有毛竹栽培面積達(dá)幾千萬畝之多，毛竹生產(chǎn)加工過程中的竹制品廢物料是一種竹產(chǎn)品加工的副產(chǎn)物，產(chǎn)量大、分布廣。長期以來，我國對竹制品的綜合利用進(jìn)行了廣泛深入的研究，獲得了許多可供利用的途徑。但大量充分利用竹制品加工廢物料途徑并不多，人們往往將竹制品加工廢物料隨意倒掉或焚燒，有的用來做生活燃料或燒鍋爐，這不但是對資源的極大浪費，在經(jīng)濟(jì)上造成巨大損失，而且對環(huán)境也造成了很大污染。研究解決竹制品加工廢物料的合理再生利用，變廢為寶，是一項意義重大的任務(wù)。

以竹制品廢物料為主要原料制備竹塑復(fù)合材料是現(xiàn)今研究的熱點，但是，目前市場上生產(chǎn)的竹塑復(fù)合材料產(chǎn)品，基本采取化學(xué)助劑作為反應(yīng)引發(fā)劑來引發(fā)竹塑相結(jié)合，再在不同的工藝條件下擠出成型。制備得到的復(fù)合材料中均含有一定的化學(xué)成分，對環(huán)境有一定的污染，不利于清潔生產(chǎn)的要求。

公開號CN102229749A的發(fā)明專利申請公開了一種新型竹塑復(fù)合材料，組分及質(zhì)量份數(shù)包括：聚丙烯40-100，竹粉或竹纖維100-40，相容劑3-15，增韌劑3-15，偶聯(lián)劑0-5，潤滑劑0.5-8，成核劑0-15，其它助劑0-8。公開號CN101747645A的發(fā)明專利申請公開了一種竹塑復(fù)合材料的制備方法，包括：采用改性竹纖維、載體樹脂和混合助劑按下列重量百分比：10-15％、50-85％和2-5％，在溫度為180-190℃，壓力為2.5-4.0MPa的條件下，采用攪拌機混合5-10min，再將上述攪拌的混合物料送入雙螺桿擠出機中擠出產(chǎn)品。通過這兩種方法，能制得性能良好的竹塑材料，但其工藝較復(fù)雜，化學(xué)助劑種類多，含有毒有害化學(xué)物質(zhì)，不符合清潔生產(chǎn)和環(huán)保的要求。

公開號CN1887968A的發(fā)明專利申請公開了一種利用竹制品廢物料合成的型材及其制備方法，制備步驟包括：將竹制品加工后的廢物料干燥至水分含量在6-10％，然后粉碎至100-400目；按比例取配料，將配料攪拌混合均勻后置于揉煉機中，在150-180℃條件下揉煉15-20分鐘；揉煉后的混合料用雙螺旋擠出機擠出冷卻成型；其中，配料包括竹粉、塑料樹脂、納米級碳酸鈣、阻燃劑、防老化劑、潤滑劑和增亮劑。該方法工藝簡單，不使用化學(xué)粘合劑，但所制得的型材竹塑聚合效果不好，型材的力學(xué)性能仍不夠理想。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供了一種共輻照聚合制造型材的方法，工藝簡單，助劑用量少，清潔環(huán)保，制得的型材具有良好的力學(xué)性能和熱穩(wěn)定性，無污染、耐腐蝕、耐老化、成本低。

一種共輻照聚合制造型材的方法，包括：

(1)將竹粉、熱塑性樹脂和鈦酸異丙酯混合，揉煉，得到混煉料；

(2)在惰性氣體保護(hù)下，對混煉料進(jìn)行輻照處理；

(3)處理完成后，添加填料，混勻，擠出成型，制得型材；

其中，各原料用量占所有原料總量的重量百分比為：竹粉40-60％、熱塑性樹脂20-40％、鈦酸異丙酯3-5％、填料10-15％。

由于竹粉中主要成分為纖維素，纖維素表面含有大量的羥基和酚醛基官能團(tuán)，使分子內(nèi)和分子間具有極性很強的氫鍵，致使竹粉具有吸水性和表面的強極性；而熱塑性樹脂多為非極性物質(zhì)，具有疏水性基團(tuán)，因此，竹粉和熱塑性樹脂間的界面相容性很差，界面粘結(jié)力很差。通過所述的輻照處理，可以使竹粉和熱塑性樹脂末端的官能團(tuán)產(chǎn)生自由基，鈦酸異丙酯具有兩個以上的官能團(tuán)，官能團(tuán)之間相互結(jié)合即可實現(xiàn)三種物質(zhì)的聚合。

所述的竹粉由竹制品加工廢物料經(jīng)干燥、粉碎后得到。

為了節(jié)省成本和綜合利用，所述的竹制品加工廢物料可以為竹絲、竹屑和竹刨花中的至少一種。

所述竹粉的水分質(zhì)量含量優(yōu)選為8-12％，即干燥時，將竹制品加工廢物料干燥至水分質(zhì)量含量為8-12％。水分含量過高不利于聚合，且水分過多會使材料發(fā)泡，影響產(chǎn)品的力學(xué)性能。該水分含量條件下，最有利于竹粉與熱塑性樹脂之間的聚合，且型材的力學(xué)性能較好。

所述竹粉的粒徑優(yōu)選為80-150目，能有效地減少原料相互之間的空間距離、增大粉末之間的接觸面積，制得的型材產(chǎn)品致密性好、密度大，同時具有良好的力學(xué)性能。

所述的熱塑性樹脂可以為聚乙烯(PE)或聚丙烯(PP)。為了節(jié)省成本和綜合利用，所述熱塑性樹脂可選用廢舊PE、PP塑料。