[發明專利]一種碳納米管增強輕質木塑復合材料的制備方法

在審

• 申請號: 201710079683.8
• 申請日: 2017-02-15
• 公開（公告）號: CN106832991A
• 公開（公告）日: 2017-06-13
• 發明（設計）人: 楊濤;喬波;謝雨君;黃衛;李國朝;蔡城輝
• 申請（專利權）人: 九江學院
• 主分類號: C08L97/02
• 分類號: C08L97/02;C08L23/12;C08L23/08;C08L23/06;C08L91/06;C08K13/06;C08K9/06;C08K9/04;C08K7/24;C08J9/10
• 代理公司: 南昌市平凡知識產權代理事務所36122
• 代理人: 許艷

1.一種碳納米管增強輕質木塑復合材料的制備方法，其特征在于：所述的制備方法包括以下步驟：

(1)按質量百分比計，稱取各組成：

30%-70%的塑料基材、30%-70%的植物粉末、0.5%-3%的碳納米管、3%-8%的偶聯劑、0.1%-1%的發泡劑、0.1%-1%的增容劑、1%-3%的潤滑劑、2%-4%的增韌劑、0.01%-0.1%的過氧化物；

(2) 偶聯劑乙醇溶液的配制

按質量百分比計，所配置的偶聯劑乙醇溶液中偶聯劑20%、乙醇70%、水10%；

(3) 植物粉末的干燥

將植物粉末在105℃下干燥10h以上，直至其中水分的質量百分數＜2%；

(4) 碳納米管活化處理

將碳納米管、植物粉末、偶聯劑乙醇溶液加入混合機中，在溫度60~80℃和轉速200~300rpm的范圍內攪拌20分鐘，其后將混合物料維持在100℃下干燥10h，得到碳納米管和植物纖維粉末的活化預混物；

(5) 物料的混煉

混煉溫度控制在150~220℃，將塑料基材塑化5-15分鐘后再加入活化預混物、發泡劑、增容劑、潤滑劑、增韌劑、過氧化物，繼續混煉20-30分鐘，得到高溫混煉物料；

(6) 木塑復合材料的成型

上述高溫混煉物料經熱壓或擠出成型，得到木塑復合材料；所述的熱壓成型工藝條件：在10.0MPa壓力和180±10℃的溫度下，熱壓10-20分鐘；所述的擠出成型工藝條件：擠出溫度170~200℃，螺桿轉速200-300 rpm/min；

所述的碳納米管為單壁碳納米管、雙壁碳納米管、多壁碳納米管、短切碳納米管、羥基化碳納米管或羧基化碳納米管中的一種或幾種的組合，且碳納米管的直徑均在2~50nm，長度均在5~30μm；發泡劑為小蘇打、偶氮二甲酰胺、偶氮二異丁腈中的至少一種；植物粉末的顆粒粒度范圍50~200目；塑料基材為聚丙烯、聚乙烯、聚氯乙烯和聚苯乙烯中的一種或幾種的組合。

2.根據權利要求1所述的一種碳納米管增強輕質木塑復合材料的制備方法，其特征在于：所述的偶聯劑為鈦酸酯偶聯劑、硅烷偶聯劑中的至少一種。

3.根據權利要求1所述的一種碳納米管增強輕質木塑復合材料的制備方法，其特征在于：所述的潤滑劑為硬脂酸及其鹽、聚乙烯蠟、石蠟或氧化聚乙烯蠟。

4.根據權利要求1所述的一種碳納米管增強輕質木塑復合材料的制備方法，其特征在于：所述的過氧化物為過氧化二異丙苯、過氧化苯甲酰、叔丁基過氧化氫或過氧化苯甲酸叔丁酯中的至少一種。

5.根據權利要求1所述的一種碳納米管增強輕質木塑復合材料的制備方法，其特征在于：所述的增容劑為順丁烯二酸酐、異氰酸酯、鄰苯二甲酸酐、聚亞甲基聚苯基異氰酸酯中的至少一種。

6.根據權利要求1所述的一種碳納米管增強輕質木塑復合材料的制備方法，其特征在于：所述的增韌劑為熱塑性彈性體增韌劑。

7.根據權利要求6所述的一種碳納米管增強輕質木塑復合材料的制備方法，其特征在于：所述的熱塑性彈性體增韌劑為SBS、SEBS、POE、TPO、TPV中的至少一種。