[發(fā)明專利]一種三元木塑復(fù)合材料及其制備方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010071287.2
• 申請(qǐng)日: 2020-01-21
• 公開（公告）號(hào): CN111234444A
• 公開（公告）日: 2020-06-05
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 朱晨杰;應(yīng)漢杰;沈濤;高成;朱時(shí)祥;莊偉;李明
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 南京工業(yè)大學(xué)
• 主分類號(hào): C08L55/02
• 分類號(hào): C08L55/02;C08L27/06;C08L97/00;C08L23/28;C08H7/00
• 代理公司: 江蘇圣典律師事務(wù)所 32237
• 代理人: 胡建華

本發(fā)明公開了一種三元木塑復(fù)合材料及其制備方法，所述的木塑復(fù)合材料是由以下重量份數(shù)的原料制得：丙烯腈?丁二烯?苯乙烯60～70份；聚氯乙烯25～35份；氮接枝木質(zhì)素2～30份；潤滑劑0.2～1份；穩(wěn)定劑2～8份；氯化聚乙烯5～12份。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下優(yōu)勢：1、本發(fā)明采用氮接枝的木質(zhì)素的能夠有效提高ABS/PVC復(fù)合材料的力學(xué)性能，尤其是彎曲性能還超過ABS/PVC本身。2、改性后的木質(zhì)素能夠有效應(yīng)用于ABS/PVC木塑復(fù)合材料中，其能有效提高生物質(zhì)利用率，同時(shí)木質(zhì)素的加入可降低成本。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于筑材料技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種棒狀長纖及其制備方法與在木塑復(fù)合材料中的應(yīng)用。

背景技術(shù)

木塑復(fù)合材料(WPC)是當(dāng)今木材科學(xué)與技術(shù)領(lǐng)域的重要研究和發(fā)展方向之一，其是通過木質(zhì)纖維素和熱塑性樹脂以及其他助劑加工成型的復(fù)合材料。木塑復(fù)合材料具有生產(chǎn)工藝簡單、維護(hù)成本低、使用壽命長等特點(diǎn)，并且比純木質(zhì)材料產(chǎn)品和塑料產(chǎn)品性能更優(yōu)，因此廣泛應(yīng)用于建材、家具、物流包裝等行業(yè)。木塑復(fù)合材料所使用的木質(zhì)纖維素原料為加工剩余物、廢紙張、農(nóng)作物廢棄物以及其他植物纖維，如：木屑、刨花、麥秸稈、玉米秸稈、棉、麻等。因此，木塑復(fù)合材料是一種全新的綠色環(huán)保制品，它的發(fā)展能夠有效解決農(nóng)林廢棄物的問題，對(duì)緩解我國資源匱乏的問題以及資源最優(yōu)化利用具有重要的意義。

木質(zhì)素中大量的羥基、脂肪族和芳香族基團(tuán)通過氫鍵產(chǎn)生強(qiáng)烈了分子內(nèi)相互作用，其廣泛的交聯(lián)不可避免地限制了木質(zhì)素的應(yīng)用。聚合物共混具有較好的成本效益，其廣泛用于制造具有理想性能的新型聚合物材料。木質(zhì)素之間的強(qiáng)相互作用力可通過共混或部分混合降低，同時(shí)由于木質(zhì)素具有成本低、生物降解性的特點(diǎn)，其可充分利用于生產(chǎn)新型高分子材料。然而由于混合熵低，木質(zhì)素與大多數(shù)聚合物均不混溶。像聚丙烯和聚乙烯這種非極性聚烯烴的極性與木質(zhì)素的極性差異很大，這種熱塑性塑料與木質(zhì)素的界面結(jié)合力不好。因此，需要通過一些化學(xué)修飾或加入增容劑以降低它們的界面張力。

近十年來，木質(zhì)素/樹脂共混改性技術(shù)已取得了顯著的進(jìn)步，特別是聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、聚氯乙烯(PVC)幾種樹脂中的研究成果較為突出。丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)/PVC基復(fù)合材料是將ABS樹脂和通用塑料PVC共混以獲得的一種新型的復(fù)合材料。ABS/PVC結(jié)合了ABS和PVC各自優(yōu)異的性能，如ABS優(yōu)良的加工性能和耐熱性能以及PVC的抗阻燃性能和耐化學(xué)性能，并且PVC的價(jià)格低于ABS，PVC的加入能夠有效降低成本。目前，鮮有對(duì)ABS/PVC復(fù)合材料的研究。因此，需要開發(fā)一種有效的技術(shù)手段，使得木質(zhì)素能夠有效應(yīng)用于ABS/PVC復(fù)合材料中，整體提高木塑復(fù)合材料的性能。

發(fā)明內(nèi)容

發(fā)明目的：本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種三元木塑復(fù)合材料。

本發(fā)明還要解決的技術(shù)問題是提供上述三元木塑復(fù)合材料的制備方法。

發(fā)明思路：將木質(zhì)素直接應(yīng)用到木塑復(fù)合材料中會(huì)明顯降低復(fù)合材料的韌性，本研究將氮接枝木質(zhì)素應(yīng)用到PVC木塑復(fù)合材料中，雖然有所提高，但其拉伸強(qiáng)度和拉伸斷裂伸長率仍較低。考慮到ABS(苯乙烯和丁二烯橡膠改性丙烯腈的共聚物)聚合物鏈在聚(苯乙烯)鏈段中具有芳族結(jié)構(gòu)，聚(丙烯腈)鏈段中具有強(qiáng)極性-CN基團(tuán)，因此ABS樹脂與木質(zhì)素應(yīng)具有良好的界面相容性。因此，本發(fā)明選擇ABS/PVC為基底材料，其中，ABS具有良好的性能，如優(yōu)良的機(jī)械性能，耐化學(xué)性，易加工性和可回收性，其廣泛用作重要的工程熱塑性塑料。因此，本發(fā)明旨在開發(fā)一種改性木質(zhì)素，以使得改性木質(zhì)素與ABS/PVC制備成三元復(fù)合的木塑復(fù)合材料，使其性能能夠與ABS/PVC本身相當(dāng)。

為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明公開了一種三元木塑復(fù)合材料，其是由以下重量份數(shù)的原料制得：

優(yōu)選地，所述的三元木塑復(fù)合材料由以下重量份數(shù)的原料制得：