[發明專利]一種抗靜電木塑復合材料及其制備方法

在審

• 申請號: 201711315715.6
• 申請日: 2017-12-12
• 公開（公告）號: CN107880448A
• 公開（公告）日: 2018-04-06
• 發明（設計）人: 趙悅英;楊明;李沖;顧元喆;化明志;楊秀秀
• 申請（專利權）人: 山東霞光實業有限公司;山東生力木塑服務有限公司
• 主分類號: C08L27/06
• 分類號: C08L27/06;C08L97/02;C08L23/06;C08K13/02;C08K3/26;C08K5/101;C08K5/12;C08K5/092;C08K3/04
• 代理公司: 北京和信華成知識產權代理事務所(普通合伙)11390
• 代理人: 胡劍輝

技術領域

本發明涉及木塑復合技術領域，具體為一種抗靜電木塑復合材料及其制備方法。

背景技術

木塑復合材料是由植物纖維粉(木粉、秸稈、林業三剩物等)和熱塑性塑料為主要原料，通過物理、化學和生物工程學等高技術工藝制造的一種新型環保復合材料。其零甲醛、耐蟲蛀、耐腐蝕、耐化學反應、吸水性小等同時兼具木材和塑料的優點使得其在運輸業、室內裝修、建筑業、家具制品業、園林景觀等領域被廣泛應用。

大多數塑料及高分子材料的高絕緣性為塑料帶來靜電危害問題。木塑復合材料也有同樣的特性，因而木塑復合材料的抗靜電性為我們所關注。當木塑復合材料用于軍工、高級公寓、別墅的建筑材料、裝飾材料、家具時，表面的吸塵是一大弊病，大大影響其美觀；在應用于軍工時也存在隱患。抗靜電劑目前最廣泛使用的是導電炭黑、碳納米管等。其在使用量較低時木塑復合材料的電阻率變化很小,導電炭黑的增加引起電阻率下降。導電炭黑能夠在基體中形成的連續的導電通路或網絡,從而提高了材料的導電性能。

CN201610533566.X公布了一種抗靜電麥稈木塑復合材料及其制備方法，其使用的抗靜電劑為硅烷改性導電炭黑，按重量份將80份導電炭黑、3份硅烷偶聯劑和200mL無水乙醇放入三口瓶中,在60℃下攪拌1.5h，然后抽濾，然后將濾餅置于烘箱中，在105℃條件下烘干，粉碎研磨后制得硅烷改性導電炭黑，其抗靜電劑的制備工藝較復雜，不利于工業化生產。

CN201410723764.3公布了一種導電/抗靜電木塑復合材料及其制備方法，其使用的抗靜電劑為碳納米管，直徑為20～100nm，長度為10～50μm，其使用的抗靜電劑不容易分散因而導致抗靜電性能不佳。

發明內容

為實現上述目的，本發明提供如下技術方案：一種抗靜電木塑復合材料，按照重量份數由如下原料組成：

PVC樹脂粉30-60份、鈣質填充劑10-30份、植物纖維粉15-25份、增塑調節劑1-5份、加工助劑1-3份、環保穩定劑2-6份、潤滑劑1-3份、增韌劑1-5份、抗靜電劑10-20份。

作為本發明的一種優選技術方案，按照重量份數由如下原料組成：

PVC樹脂粉45份、鈣質填充劑20份、植物纖維粉20份、增塑調節劑3份、加工助劑2份、環保穩定劑4份、潤滑劑2份、增韌劑3份、抗靜電劑15份。

作為本發明的一種優選技術方案，所述的鈣質填充劑為800-1000目的輕質碳酸鈣。

作為本發明的一種優選技術方案，所述增塑調節劑為雙甲酯和苯乙烯中的至少一種，所述的加工助劑為二辛脂和己二酸中的至少一種。

作為本發明的一種優選技術方案，所述環保穩定劑為鈣鋅穩定劑，所述潤滑劑為聚乙烯蠟，所述增韌劑為丙烯酸酯。

作為本發明的一種優選技術方案，所述抗靜電劑為石墨烯，石墨烯堆積密度為0.1-0.4g/ml，粒度為30-200um，厚度為5-50nm，碳含量大于或等于95％。

另外，本發明還提供了一種抗靜電木塑復合材料的制備方法，包括如下步驟：

S100、原料預處理，按照上述重量份數將植物纖維粉在110℃-130℃溫度下烘干，使其含水量<1％；

S200、高速混合，將處理后的植物纖維與PVC樹脂粉、鈣質填充劑、增塑調節劑、加工助劑、環保穩定劑、潤滑劑、增韌劑和抗靜電劑在110-130℃高速攪拌混合15-30min后，再冷卻至40-60℃放入料筒冷卻得到混合粉料；

S300、控溫擠出，將經過上述處理后的混合粉料加入擠出機，并持續加熱至120-180℃，在擠出時，調整的機筒溫度為130-180℃，模具溫度為130-200℃，調整主機轉速為10-30轉/min，喂料轉速為10-25轉/min；

S400、切割成型，在經過上述步驟高溫擠出后，再次經過壓延成型、牽引和切割成型。

作為本發明的一種優選技術方案，在步驟S100中，所述植物纖維粉的具體烘干操作為：

S101、按照重量份數選取適量的植物纖維粉在烘干裝置中；

S102、對烘干裝置進行加熱至110℃-130℃，并且控制平均升溫速率為2-4℃/min；

S103、在溫度達到烘干溫度時，維持加熱溫度在上述溫度范圍內不變，并且持續攪拌植物纖維粉，在烘干的過程中，每30-40min向烘干裝置中添加8-10mL的純凈水，直至植物纖維粉烘干至含水量低于10％，之后就持續高溫烘干直至含水量低于1％。