[發(fā)明專利]一種竹纖維?聚氯乙烯復(fù)合材料及其制備方法

在審

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• 申請日: 2017-04-27
• 公開（公告）號: CN107163427A
• 公開（公告）日: 2017-09-15
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 舒峰;李琨;姚艷芳;馬勇;張宇運(yùn);舒玉法;劉學(xué)輝;王祖林;胡克文
• 申請（專利權(quán)）人: 安徽玉發(fā)塑業(yè)有限公司
• 主分類號: C08L27/06
• 分類號: C08L27/06;C08L97/02;C08L1/28;C08L1/10;C08L51/06;C08K5/098;D06M13/224;D06M101/06
• 代理公司: 安徽信拓律師事務(wù)所34117
• 代理人: 婁爾玉

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及復(fù)合材料領(lǐng)域，尤其涉及一種竹纖維-聚氯乙烯復(fù)合材料及其制備方法。

背景技術(shù)

隨著全民的環(huán)保意識逐漸增強(qiáng)，對可再生、易降解以及健康無污染材質(zhì)的開發(fā)利用越來越得到廣泛的重視。竹纖維是從自然生長的竹子中提取出的纖維素纖維，其具有良好的透氣性、吸水性和染色性等，具備天然抗菌、抑菌、除螨、防臭和抗紫外線功能，竹纖維被大量運(yùn)用于紡織品、醫(yī)療器械以及造紙等行業(yè)中。聚氯乙烯材料具有優(yōu)良的耐化學(xué)腐蝕性、電絕緣性、阻燃性且質(zhì)輕易搬運(yùn)。聚氯乙烯塑料因其制造成本低廉、加工簡單以及成品耐用等特性而被廣泛應(yīng)用于各行各業(yè)。竹纖維-聚氯乙烯復(fù)合材料兼具了其兩種組成材質(zhì)的優(yōu)點(diǎn)，使用竹纖維-聚氯乙烯復(fù)合材料制作的板材表面光潔、質(zhì)地密實(shí)，既克服了竹質(zhì)板材易變質(zhì)、強(qiáng)度低等缺陷，又克服了聚氯乙烯材料模量低等缺點(diǎn)，具有較好的吸濕防潮、抗蛀蟲、易降解等性能，是一種新型的環(huán)保材料。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種竹纖維-聚氯乙烯復(fù)合材料及其制備方法。本發(fā)明提供以下技術(shù)方案：

一種竹纖維-聚氯乙烯復(fù)合材料，由如下質(zhì)量份數(shù)的組份配制而成：竹纖維40-80份、聚氯乙烯50-100份、增韌劑10-50份、偶聯(lián)劑2-4份、增容劑5-10份、熱穩(wěn)定劑20-25份、潤滑劑4-15份、增塑劑2-12份。

優(yōu)選的，所述偶聯(lián)劑為鈦酸酯、鋁酸酯、硅烷中的一種或幾種。

優(yōu)選的，所述增韌劑為羥丙基甲基纖維素、丙酸纖維素中的一種或兩種。

優(yōu)選的，所述增容劑為丙烯酸酯與馬來酸酯的接枝物或共聚物。

優(yōu)選的，所述熱穩(wěn)定劑為蓖麻油酸鋅、烷酸鈣中的一種或兩種。

優(yōu)選的，所述潤滑劑為石蠟、聚乙烯蠟、硬脂酸中的一種或幾種。

優(yōu)選的，所述增塑劑為檸檬酸三丁酯、環(huán)氧大豆油中的一種或兩種。

一種竹纖維-聚氯乙烯復(fù)合材料的制備方法，包括以下步驟：

(1)將竹纖維放入100-110℃的烘箱中干燥10-20min，去除水分；

(2)在竹纖維表面均勻涂抹增塑劑，涂抹量為所述增塑劑能全部覆蓋所述纖維表面；

(3)將所述涂抹增塑劑后的竹纖維放在平板硫化機(jī)上壓20min，壓力為5Mpa，然后干燥10-15min，得改性竹纖維；

(4)將上述改性竹纖維和聚氯乙烯在熱混合機(jī)中混合均勻，同時(shí)加入增韌劑、偶聯(lián)劑、增容劑、熱穩(wěn)定劑、潤滑劑和增塑劑混合均勻，控制混合溫度為100-120℃，轉(zhuǎn)速在200-400r/min；混合均勻后冷卻至20-40℃，得預(yù)混料。

(5)將上述預(yù)混料送入雙螺桿造粒機(jī)中進(jìn)行造粒，其中造粒機(jī)機(jī)筒溫度為140-170℃，轉(zhuǎn)速為20-50r/min。

(6)將上述造粒后的材料送入雙螺桿擠出機(jī)擠出成型，分切，冷卻，即得竹纖維-聚氯乙烯復(fù)合材料。

本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是：

1、本發(fā)明的竹纖維-聚氯乙烯復(fù)合材料質(zhì)量輕、無毛刺、耐腐蝕、防蟲防潮且具有更強(qiáng)的力學(xué)性能，實(shí)現(xiàn)了植物纖維與人工高分子材料的復(fù)合，應(yīng)用范圍更廣泛；

2、本發(fā)明將涂抹增塑劑后的竹纖維再經(jīng)過硫化機(jī)進(jìn)行按壓處理，使得增塑劑能夠均勻的滲透入竹纖維，增大了竹纖維與增塑劑的接觸程度，使兩者之間的化學(xué)反應(yīng)更徹底；

3、本發(fā)明首先將竹纖維進(jìn)行表面處理后再與各成分進(jìn)行混合，使得親水性的竹纖維和憎水性的聚氯乙烯之間有更好的界面相容性。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合實(shí)施例對本發(fā)明做進(jìn)一步說明。

實(shí)施例1

一種竹纖維-聚氯乙烯復(fù)合材料，由如下質(zhì)量份數(shù)的組份配制而成：

竹纖維40份

聚氯乙烯50份

增韌劑羥丙基甲基纖維素10份

偶聯(lián)劑鈦酸酯2份

增容劑馬來酸酐接枝聚丙烯5份

熱穩(wěn)定劑蓖麻油酸鋅20份

潤滑劑聚乙烯蠟4份

增塑劑檸檬酸三丁酯2份。

其具體制備方法為：

a)將竹纖維放入105℃的烘箱中干燥15min，去除水分；

b)在竹纖維表面均勻涂抹0.5份增塑劑以全面覆蓋竹纖維表面；

c)將所述涂抹增塑劑后的竹纖維放在平板硫化機(jī)上壓20min，壓力為5Mpa，然后干燥10-15min，得改性竹纖維，所述硫化機(jī)的型號為XLB25-D；

d)將上述改性竹纖維和聚氯乙烯在熱混合機(jī)中混合均勻，同時(shí)加入增韌劑、偶聯(lián)劑、增容劑、熱穩(wěn)定劑、潤滑劑和剩余增塑劑混合均勻，控制混合溫度為110℃，轉(zhuǎn)速在300r/min；混合均勻后冷卻至30℃，得預(yù)混料。