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    一種高強度高韌性木塑復合材料及其制備方法技術
    
                            
    技術編號：42121175 閱讀：18 留言：0更新日期：2024-07-25 00:39
    
                        
    
                        
    
                            
                            本發明專利技術涉及木塑復合材料技術領域，具體涉及一種高強度高韌性木塑復合材料及其制備方法。本發明專利技術的高強度高韌性木塑復合材料，包括以下原料制備得到：聚乙烯再生料、巰基化雜木粉、馬來酸酐接枝聚乙烯、玻璃纖維、改性空心玻璃微珠、潤滑劑、滑石粉、抗氧劑和抗紫外劑，將原料混合后經過造粒，擠出得到，在具有優異的拉伸強度和沖擊強度的同時，也能保持優良的韌性，最重要的是，在經過熱處理之后，其韌性相對于熱處理之前變化不大，仍能保持在較為良好的水平，能夠作為室外建筑長期應用于炎熱地區，具有良好的使用壽命。
    
                            
                            
    


    
                            

                            
    【技術實現步驟摘要】
    
                                
    本專利技術涉及木塑復合材料，尤其涉及一種高強度高韌性木塑復合材料及其制備方法。

    技術介紹
    1、木塑復合材料是一種由木材纖維或粉末與塑料樹脂混合制成的復合材料，具有環保可持續性、耐用性好、自然外觀以及易于加工等優點，被廣泛的應用于室內裝修，室外建筑、包裝箱等領域。木塑復合材料不僅可以解決廢棄塑料造成的環境問題，而且可以提高農林廢棄物的利用率，節約材料，同時獲得實用價值高的工業化產品。
    2、專利技術文獻cn202111678890.8公開了一種抗沖擊性強的pvc木塑復合材料及其制備方法，pvc木塑復合材料包括以下組分：pvc樹脂、木粉、碳酸鈣、氫氧化鎂、加工助劑、穩定劑、改性劑、潤滑劑、偶氮二甲酰胺以及偶聯劑；該專利技術解決了pvc木塑復合材料抗沖擊性能不佳的問題；專利技術文獻cn202210735980.4公開了一種高強度阻燃木塑復合材料的制備方法，包括以下重量份數原料：阻燃改性木粉50-60份、高密度聚乙烯40-60份、低密度聚乙烯2-7份、復合阻燃劑10-15份、增塑劑3-5份、潤滑劑1-3份，該專利技術解決了現有木塑復合材料阻燃性不穩定的問題，利用木粉阻燃化為前提，配合聚乙烯的阻燃穩定處理，提高阻燃材料含量，有效的提升阻燃性。但是，在將木塑復合材料應用于炎熱地區的室外時，其力學性能會受到影響，導致其使用壽命大幅降低。

    技術實現思路
    1、有鑒于此，本專利技術的目的在于提出一種高強度高韌性木塑復合材料及其制備方法，以解決炎熱地區木塑復合材料力學性能不佳的問題。
    <p>2、基于上述目的，本專利技術提供了一種高強度高韌性木塑復合材料，包括以下重量份數原料制備得到：聚乙烯再生料25-30份、巰基化雜木粉60-70份、馬來酸酐接枝聚乙烯4-6份、玻璃纖維25-30份、改性空心玻璃微珠4-6份、潤滑劑1-2份、滑石粉2-5份、抗氧劑0.3-0.5份、抗紫外劑0.3-0.5份；
    3、所述巰基化雜木粉的制備步驟如下：
    4、將n-丁基-n-甲基哌啶溴鹽、乙醇和去離子水混合，然后加入鹽酸，調節ph到3.5-3.8，然后加入硅烷偶聯劑kh-590，超聲10-20min，靜置30-40min，隨后加入過60-100目篩的雜木粉，于65℃下回流12-16h，水洗、醇洗，干燥，得到巰基化雜木粉；
    5、優選地，所述n-丁基-n-甲基哌啶溴鹽、乙醇、去離子水、硅烷偶聯劑kh-590和雜木粉的重量比為0.01-0.05:6-10:30-40:3-4:0.4-0.6。
    6、所述改性空心玻璃微珠的制備方法如下：
    7、s1：將空心玻璃微珠、硅烷偶聯劑kh-590加入異丙醇中，攪拌10-15min，然后于80℃下回流36-48h，得到巰基化空心玻璃微珠；
    8、s2：將巰基化空心玻璃微珠和mos2加入去離子水中，超聲20-40min，然后于室溫下攪拌24-36h，離心，水洗，干燥，得到改性空心玻璃微珠。
    9、優選地，步驟s1中所述空心玻璃微珠的平均粒徑為30-60μm。
    10、優選地，步驟s1中所述空心玻璃微珠、硅烷偶聯劑kh-590和異丙醇的重量比為10:0.1-0.2:100-120。
    11、優選地，步驟s2中所述mos2的平均粒徑為80-100nm。
    12、優選地，步驟s2中所述巰基化空心玻璃微珠、mos2和去離子水的重量比為10:5-15:150-200。
    13、優選地，所述聚乙烯再生料的分子量為200000-700000。
    14、優選地，所述玻璃纖維的長度為30-45μm、直徑為10-12μm。
    15、優選地，所述馬來酸酐接枝聚乙烯的馬來酸酐接枝率為8％，重均分子量為5000；
    16、優選地，所述潤滑劑為石蠟、pe蠟、硬脂酸、硬脂酸鈣中的一種。
    17、優選地，所述滑石粉的粒徑為1200-1500目。
    18、優選地，所述抗氧劑為抗氧劑1010、抗氧劑1076、抗氧劑168中的一種。
    19、優選地，所述抗紫外劑為氧化鐵紅、氧化鋅中的一種。
    20、進一步地，本專利技術還提供了一種高強度高韌性木塑復合材料的制備方法，包括如下步驟：
    21、(1)按照原料比例將聚乙烯再生料、巰基化雜木粉、馬來酸酐接枝聚乙烯、玻璃纖維、空心玻璃微珠、潤滑劑、滑石粉、抗氧劑和抗紫外劑混合均勻，得到混合料；
    22、(2)將混合料進行造粒、擠出成型，得到高強度高韌性木塑復合材料。
    23、所述步驟(1)中混合為先在48r/min下，攪拌混合15-18min，隨后在32r/min下，攪拌混合15-20min。
    24、優選地，所述步驟(2)中造粒機機筒溫度為100-190℃，造粒機轉速為400r/min。
    25、優選地，所述步驟(2)中擠出機的喂料轉速為250r/min，機筒溫度為140-190℃，模具溫度為140-150℃。
    26、本專利技術的有益效果：
    27、(1)本專利技術通過對雜木粉進行改性，在其表面引入了巰基，能夠使得雜木粉的分散性得到提升，使得原料之間分布的更加均勻，進而使得木塑材料的力學性能得到提升；并且在熔融擠出的過程中，改性的雜木粉能夠與改性空心玻璃微珠上的二硫化鉬相互結合，進一步提升了木塑材料的力學性能，同時結合形成的動態可逆鍵，進而使得木塑材料在經受長期高溫后，仍能保持良好的韌性。
    28、(2)本專利技術通過對空心玻璃微珠進行改性，在其表面引入了二硫化鉬納米片，使得原料之間形成了球與球，球與面之間的滑動滾動效應，進而使得原料分散的更為均勻，使得木塑材料的力學性能得到提升；并且在熔融擠出的過程中，表面游離的二硫化鉬納米片能夠與改性雜木粉相結合，進而使得木塑復合材料在經受長期高溫后，仍能保持良好的韌性。
    29、(3)本專利技術在雜木粉改性的過程中加入了n-丁基-n-甲基哌啶溴鹽，使得雜木粉的更為蓬松，一方面，能夠在雜木粉表面引入更多的改性基團，使得雜木粉在基體的分散性更佳，最終使得木塑材料的力學性能得到提升；另一方面，在熔融的過程中，熔融聚乙烯能夠更加順利的穿插于蓬松的雜木粉中，再次提升了木塑材料的力學性能。
    本文檔來自技高網    ...
                            
    
                            
    【技術保護點】
    
                                
    1.一種高強度高韌性木塑復合材料，其特征在于，包括以下重量份數原料制備得到：聚乙烯再生料25-30份、巰基化雜木粉60-70份、馬來酸酐接枝聚乙烯4-6份、玻璃纖維25-30份、改性空心玻璃微珠4-6份、潤滑劑1-2份、滑石粉2-5份、抗氧劑0.3-0.5份、抗紫外劑0.3-0.5份；
    2.根據權利要求1所述的高強度高韌性木塑復合材料，其特征在于，所述N-丁基-N-甲基哌啶溴鹽、乙醇、去離子水、硅烷偶聯劑KH-590和雜木粉的重量比為0.01-0.05:6-10:30-40:3-4:0.4-0.6。
    3.根據權利要求1所述的高強度高韌性木塑復合材料，其特征在于，步驟S1中所述空心玻璃微珠的平均粒徑為30-60μm。
    4.根據權利要求1所述的高強度高韌性木塑復合材料，其特征在于，步驟S1中所述空心玻璃微珠、硅烷偶聯劑KH-590和異丙醇的重量比為10:0.1-0.2:100-120。
    5.根據權利要求1所述的高強度高韌性木塑復合材料，其特征在于，步驟S2中所述MoS2的平均粒徑為80-100nm。
    6.根據權利要求1所述的高強度高韌性木塑復合材料，其特征在于，步驟S2中所述巰基化空心玻璃微珠、MoS2和去離子水的重量比為10:5-15:150-200。
    7.根據權利要求1所述的高強度高韌性木塑復合材料，其特征在于，所述聚乙烯再生料的分子量為200000-700000。
    8.根據權利要求1所述的高強度高韌性木塑復合材料，其特征在于，所述玻璃纖維的長度為30-45μm、直徑為10-12μm。
    9.根據權利要求1所述的高強度高韌性木塑復合材料，其特征在于，所述潤滑劑為石蠟、PE蠟、硬脂酸、硬脂酸鈣中的一種。
    10.一種根據權利要求1-9任一項所述的高強度高韌性木塑復合材料的制備方法，其特征在于，包括如下步驟：
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    【技術特征摘要】
    
                                
    1.一種高強度高韌性木塑復合材料，其特征在于，包括以下重量份數原料制備得到：聚乙烯再生料25-30份、巰基化雜木粉60-70份、馬來酸酐接枝聚乙烯4-6份、玻璃纖維25-30份、改性空心玻璃微珠4-6份、潤滑劑1-2份、滑石粉2-5份、抗氧劑0.3-0.5份、抗紫外劑0.3-0.5份；
    2.根據權利要求1所述的高強度高韌性木塑復合材料，其特征在于，所述n-丁基-n-甲基哌啶溴鹽、乙醇、去離子水、硅烷偶聯劑kh-590和雜木粉的重量比為0.01-0.05:6-10:30-40:3-4:0.4-0.6。
    3.根據權利要求1所述的高強度高韌性木塑復合材料，其特征在于，步驟s1中所述空心玻璃微珠的平均粒徑為30-60μm。
    4.根據權利要求1所述的高強度高韌性木塑復合材料，其特征在于，步驟s1中所述空心玻璃微珠、硅烷偶聯劑kh-590和異丙醇的重量比為10:0.1-0.2:100...
                            
    
                            
    【專利技術屬性】
    
                                技術研發人員：酈海星，鄧志峰，張軍華，
    
        申請(專利權)人：江蘇肯帝亞木業有限公司，
    
        類型：發明
    
        國別省市：
    
                            
    
                            
                        
    
                    
    
                    
                    
                     
                
    
                
                
    
                    
    
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