聚丙烯塑木及其生產(chǎn)工藝的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種聚丙烯塑木，其包括原料包括有木粉、聚丙烯、木粉、碳酸鈣、滑石粉、鋁鈦偶聯(lián)劑、PE蠟、硬脂酸、抗氧劑1010、抗氧劑168和顏色添加劑；還公開了一種制作該聚丙烯塑木的方法；本發(fā)明提供聚丙烯塑木的配方設(shè)計(jì)獨(dú)特、合理，在保證維持PP塑木成型質(zhì)量的前提下，保留了PP的原有強(qiáng)度特性，而且大大提升了生產(chǎn)效率，相比傳統(tǒng)的PP配方工藝，有顯著的特破性的改善和提高，是技術(shù)上的一種革新。本發(fā)明提供的生產(chǎn)工藝的工藝簡易、易于實(shí)現(xiàn)，生產(chǎn)效率高，大大生產(chǎn)周期，有效提高施工效率，節(jié)省大量人工，且制得的聚丙烯塑木質(zhì)量好，環(huán)保、低炭及耐用，利于廣泛推廣應(yīng)用。
【專利說明】聚丙烯塑木及其生產(chǎn)工藝
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于聚丙烯塑木【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種聚丙烯塑木及其生產(chǎn)工藝。
【背景技術(shù)】
[0002]塑木(Wood-Plastic Composites, WPC),是世界各國近年蓬勃興起的新型復(fù)合材料，基本是指利用聚乙烯、聚丙烯和聚氯乙烯等，代替通常的樹脂膠粘劑，與超過35%-70%以上的木粉、稻殼、秸桿等廢植物纖維混合，經(jīng)擠壓、模壓、注射成型等塑料加工工藝，生產(chǎn)出的板材或型材。
[0003]塑木材料在國內(nèi)開始研發(fā)和生產(chǎn)，已有十來年歷史，最初采用PVC塑料與木粉等植物纖維進(jìn)行加工，在加入發(fā)泡劑和其它助劑后，生產(chǎn)出表面具有木紋效果的PVC塑木材料。發(fā)泡PVC塑木材料具有防水、防腐、防白蟻的功能，但是在戶外使用會嚴(yán)重褪色、收縮、起翹變形，所以通常只用作室內(nèi)裝飾材料。
[0004]繼PVC塑木之后，國內(nèi)研發(fā)出了 PE塑木材料的生產(chǎn)工藝并投入生產(chǎn)。PE塑木可以適應(yīng)戶外的使用條件，在戶外不易褪色、不龜裂、不收縮，同時(shí)也有防水、防腐、防白蟻的功能。但是在許多工程的實(shí)際應(yīng)用中，不少PE塑木材料出現(xiàn)起翹變形和容易損壞等現(xiàn)象。
[0005]PP塑木從外觀和使用方式都類似于PE塑木，但性能上有更高的參數(shù)。PP塑料的力學(xué)強(qiáng)度和使用溫度都高于PE塑料，與木粉等植物纖維結(jié)合成為塑木材料后，這些性能仍然得到繼承，即PP塑木的力學(xué)強(qiáng)度和使用溫度都高于PE塑木。因此，在國外塑木材料技術(shù)水平比較高的國家，已經(jīng)開始大范圍的推 廣PP塑木材料。
[0006]目前國內(nèi)生產(chǎn)塑木復(fù)合材料的工廠已接近1000家，其中95%以上的廠家生產(chǎn)的是PE塑木或PVC塑木，而生產(chǎn)PP塑木的廠家寥寥可數(shù)。其中很大的原因在于PP塑木的生產(chǎn)工藝技術(shù)比PE塑木復(fù)雜，生產(chǎn)難度很高，不易成型。
[0007]塑木材料的生產(chǎn)，難點(diǎn)在于木粉等植物纖維與塑料之間的結(jié)合。植物纖維的表面是極性的，塑料表面是非極性的，根據(jù)相似兼容原理，兩種材料是不相容的，即單純的將兩種材料混合在一些，經(jīng)高溫熔化，兩種材料是不會結(jié)合在一起的，表現(xiàn)在生產(chǎn)上，就是不能成型。為了使木粉和塑料能夠結(jié)合，通常加入一定量的潤滑劑和相容劑對木粉進(jìn)行表面處理，改善其與塑料的結(jié)合能力。
[0008]從一些報(bào)道中了解到，國內(nèi)有的PE塑木的生產(chǎn)廠家，使用馬來酸酐枝接PE(MA-PE)作為相容劑來生產(chǎn)PE塑木，成型效果很好。因此，一些廠家嘗試使用馬來酸酐枝接PP (MA-PP)作為相容劑生產(chǎn)PP塑木。經(jīng)過努力，有的廠家實(shí)現(xiàn)了 PP塑木的生產(chǎn)。但是，此配方并沒有改善PP塑木的成型性能，通常塑木材料采用擠出成型的方式生產(chǎn)，其擠出速度只能達(dá)到PE塑木擠出速度的50%-60%。低生產(chǎn)效率導(dǎo)致高生產(chǎn)成本，這不利于企業(yè)的經(jīng)營和產(chǎn)品的推廣。
[0009]國內(nèi)有的廠家采用加入一定比例PE塑料的方式來改進(jìn)PP塑木生產(chǎn)工藝。PE塑料的加入，在一定程度上改善了PP塑木的成型性能，使得PP塑木的成型速度得以提高。不過此類塑木中，PE塑料的加入量超過總塑料含量的30%，其實(shí)應(yīng)該稱為PE+PP塑料合金塑木，其強(qiáng)度和耐熱性能比純PE塑木高，但又低于純PP塑木。并且，體系中多了一種塑料，助劑的種類成分也要做相應(yīng)的增加，產(chǎn)品的環(huán)保價(jià)值也就有所降低。
[0010]故研究開發(fā)一種在保證維持PP塑木成型質(zhì)量的前提下，保留了 PP的原有強(qiáng)度特性，而且生產(chǎn)速度快，有效提升生產(chǎn)效率，使工期大大縮短，降低成本的聚丙烯塑木為當(dāng)世之所需。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0011]針對上述的不足，本發(fā)明目的之一在于，提供一種環(huán)保、低炭、耐用，且易于生產(chǎn)，使工期大大縮短，降低成本的聚丙烯塑木。
[0012]本發(fā)明目的之二在于，提供一種制作上述聚丙烯塑木的生產(chǎn)工藝，該生產(chǎn)工藝的工藝簡易，易于實(shí)現(xiàn)，生廣效率聞，有效提聞了生廣效率。
[0013]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明所提供的技術(shù)方案是。
[0014]一種聚丙烯塑木，其的原料包括以下重量比的組分:
聚丙烯25?55，
木粉50?60，
碳酸1丐1.5?3，
滑石粉0.7?1.5，
鋁鈦偶聯(lián)劑0.6?1.2，
PE 蠟0.2 ?0.6，
硬脂酸1.8?2.4，
抗氧劑 10100.05 ?0.15，
抗氧劑1680.15?0.27。
[0015]作為本發(fā)明的一種改進(jìn)，其的原料還包括以下重量比的組分:
顏色添加劑0.07?0.12。
[0016]作為本發(fā)明的一種改進(jìn)，所述顏色添加劑為氧化鐵顏料、碳黑中之一或兩者混合物。
[0017]一種制作上述聚丙烯塑木的生產(chǎn)工藝，其包括以下步驟。
[0018](I)預(yù)備原料，原料包括以下重量比的組分:
聚丙烯25?55，
木粉50?60，
碳酸鈣1.5?3%，
滑石粉0.7?L 5%，
鋁鈦偶聯(lián)劑0.6?1.2%，
PE 臘0.2 ?0.6%,
硬脂酸L 8?2.4%，
抗氧劑 10100.05 ?0.15%,
抗氧劑 1680.15 ?0.27%。
[0019](2)將木粉加入熱混鍋中，保持熱混鍋的溫度為100?133度，加熱攪拌時(shí)間為10?30分鐘。[0020](3)將其余組分加入熱混鍋，攪拌至均勻混合，制得混合物。
[0021](4)將混合物轉(zhuǎn)移至冷混鍋，保持冷混鍋的溫度為15?30度，冷卻攪拌時(shí)間為I?15分鐘。
[0022](5)將冷卻后的混合物加入造粒機(jī)，經(jīng)造粒機(jī)制成聚丙烯塑木顆粒。
[0023]作為本發(fā)明的一種改進(jìn)，其還包括以下步驟:(6)將聚丙烯塑木顆粒加入擠出機(jī)，經(jīng)該擠出機(jī)與其上的模具相配合制出各種形狀、規(guī)格的聚丙烯塑型材制品。
[0024]作為本發(fā)明的一種改進(jìn)，其的原料還包括以下重量比的組分:
顏色添加劑0.07?0.12。
[0025]作為本發(fā)明的一種改進(jìn)，所述步驟(2)中的熱混鍋的溫度為105?130度，加熱攪拌時(shí)間為17?23分鐘，攪拌轉(zhuǎn)速為230?320轉(zhuǎn)/分。
[0026]作為本發(fā)明的一種改進(jìn)，所述步驟(3)中的攪拌時(shí)間為8?15分鐘，攪拌轉(zhuǎn)速為230?320轉(zhuǎn)/分。
[0027]作為本發(fā)明的一種改進(jìn)，所述步驟(4)將混合物轉(zhuǎn)移至冷混鍋，保持冷混鍋的溫度為22?28度，冷卻攪拌時(shí)間為3?8分鐘，攪拌轉(zhuǎn)速為100?170轉(zhuǎn)/分。
[0028]作為本發(fā)明的一種改進(jìn)，所述造粒機(jī)為平行雙螺桿造粒機(jī)，所述擠出機(jī)為錐形雙螺桿擠出機(jī)。
[0029]本發(fā)明的有益效果為:本發(fā)明提供聚丙烯塑木的配方設(shè)計(jì)獨(dú)特、合理，在保證維持PP塑木成型質(zhì)量的前提下，保留了 PP的原有強(qiáng)度特性，而且大大提升了生產(chǎn)效率，相比傳統(tǒng)的PP配方工藝，有顯著的 特破性的改善和提高，是技術(shù)上的一種革新。本發(fā)明提供的生產(chǎn)工藝的工藝簡易、易于實(shí)現(xiàn)，生產(chǎn)效率高，大大生產(chǎn)周期，有效提高施工效率，節(jié)省大量人工，且制得的聚丙烯塑木質(zhì)量好，環(huán)保、低炭及耐用，利于廣泛推廣應(yīng)用。
[0030]下面結(jié)合實(shí)施例，對本發(fā)明作進(jìn)一步說明。
【具體實(shí)施方式】
[0031]實(shí)施例1:本實(shí)施例提供的一種聚丙烯塑木，其的原料包括以下重量比的組分。
[0032]聚丙烯25，
木粉54，
碳酸鈣3，
滑石粉0.7，
鋁鈦偶聯(lián)劑1，
PE 蠟2.4，
硬脂酸1.8，
抗氧劑10101.1，
抗氧劑1680.27，
顏色添加劑0.07。
[0033]所述顏色添加劑為氧化鐵顏料、碳黑中之一或兩者混合物。另外，還可以根據(jù)所需產(chǎn)品顏色適量添加其它顏色添加劑。
[0034]本發(fā)明提供聚丙烯塑木的配方設(shè)計(jì)獨(dú)特、合理，在保證維持PP塑木成型質(zhì)量的前提下，保留了 PP的原有強(qiáng)度特性，而且大大提升了生產(chǎn)效率，相比傳統(tǒng)的PP配方工藝，有顯著的特破性的改善和提高。
[0035]一種制作上述聚丙烯塑木的生產(chǎn)工藝，其包括以下步驟。
[0036](I)預(yù)備原料，原料包括以下重量比的組分:
聚丙烯25，
木粉54，
碳酸鈣3，
滑石粉0.7，
鋁鈦偶聯(lián)劑1，
PE 蠟2.4，
硬脂酸1.8，
抗氧劑10101.1，
抗氧劑1680.27，
顏色添加劑0.07。
[0037](2)將木粉加入熱混鍋中，保持熱混鍋的溫度為100?133度，加熱攪拌時(shí)間為10?30分鐘；所述步驟(2)中的熱混鍋的溫度優(yōu)選為105?130度，加熱攪拌時(shí)間為優(yōu)選17?23分鐘，攪拌轉(zhuǎn)速優(yōu)選為230?320轉(zhuǎn)/分。
[0038](3)將其余組分加入熱混鍋，即將聚丙烯、木粉、碳酸鈣、滑石粉、鋁鈦偶聯(lián)劑、PE蠟、硬脂酸、抗氧劑1010、抗氧劑168和顏色添加劑加入熱混鍋，攪拌至均勻混合，制得混合物；所述步驟(3)中的攪拌時(shí)間優(yōu)選為8?15分鐘，攪拌轉(zhuǎn)速優(yōu)選為230?320轉(zhuǎn)/分。
[0039](4)將混合物轉(zhuǎn)移至冷混鍋，保持冷混鍋的溫度為15?30度，冷卻攪拌時(shí)間為I?15分鐘；所述步驟(4)將混合物轉(zhuǎn)移至冷混鍋，保持冷混鍋的溫度優(yōu)選為22?28度，冷卻攪拌時(shí)間為3?8分鐘，攪拌轉(zhuǎn)速為100?170轉(zhuǎn)/分。
[0040](5)將冷卻后的混合物加入造粒機(jī)，經(jīng)造粒機(jī)制成聚丙烯塑木顆粒。所述造粒機(jī)優(yōu)選為平行雙螺桿造粒機(jī)。
[0041](6)將聚丙烯塑木顆粒加入擠出機(jī)，經(jīng)該擠出機(jī)與其上的模具相配合制出各種形狀、規(guī)格的聚丙烯塑型材制品。所述擠出機(jī)優(yōu)選為錐形雙螺桿擠出機(jī)。
[0042]
實(shí)施例2:本實(shí)施例提供的一種聚丙烯塑木及其生產(chǎn)工藝，其與實(shí)施例1基本相同，區(qū)別在于原料的各組分的重量比不同，其的原料包括以下重量比的組分:
聚丙烯33，
木粉60，
碳酸鈣1.5，
滑石粉1.1，
鋁鈦偶聯(lián)劑1.2，
PE 蠟0.2，
硬脂酸2.1，
抗氧劑10100.15，
抗氧劑1680.15，
顏色添加劑0.09。[0043]實(shí)施例3:本實(shí)施例提供的一種聚丙烯塑木及其生產(chǎn)工藝，其與實(shí)施例1基本相同，區(qū)別在于原料的各組分的重量比不同，其的原料包括以下重量比的組分:
聚丙烯55，
木粉50，
碳酸鈣1.1，
滑石粉1.5，
鋁鈦偶聯(lián)劑0.6，
PE 蠟0.4，
硬脂酸2.4，
抗氧劑10100.05，
抗氧劑1680.11,
顏色添加劑0.12。
[0044]實(shí)施例4:本實(shí)施例提供的一種聚丙烯塑木及其生產(chǎn)工藝，其與實(shí)施例1基本相同，區(qū)別在于原料的各組分的重量比不同，其的原料包括以下重量比的組分:
聚丙烯31，
木粉55，
碳酸鈣2.4，
滑石粉0.9，
鋁鈦偶聯(lián)劑0.8，
PE 蠟0.5，
硬脂酸2，
抗氧劑10100.09，
抗氧劑1680.5，
顏色添加劑0.1。
[0045]上述實(shí)施例僅為本發(fā)明較好的實(shí)施方式，本發(fā)明不能--列舉出全部的實(shí)施方
式，凡采用上述實(shí)施例之一的技術(shù)方案，或根據(jù)上述實(shí)施例所做的等同變化，均在本發(fā)明保護(hù)范圍內(nèi)。另外顏色添加劑的顏色種類及配比量可以適應(yīng)性調(diào)整。
[0046]本發(fā)明的提供的配方及工藝為聚丙烯塑木的生產(chǎn)提供了一種新方法，在保證維持PP塑木成型質(zhì)量的提前下，保留了 PP的原有強(qiáng)度特性，而其生產(chǎn)速度已經(jīng)可以達(dá)到，甚至已經(jīng)超過一般正常的生產(chǎn)要求，相比前人探索的聚丙烯塑木配方、工藝，有顯著的特破性的改善和提高，是技術(shù)上的一種革新。對于聚丙烯塑木生產(chǎn)商而言，采用此配方及工藝，將大大提高生產(chǎn)效率和降低成本；對于世界上使用者而言，則多了一種環(huán)保、低炭及耐用的建筑材料。
[0047]根據(jù)上述說明書的揭示和教導(dǎo)，本發(fā)明所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員還可以對上述實(shí)施方式進(jìn)行變更和修改。因此，本發(fā)明并不局限于上面揭示和描述的【具體實(shí)施方式】，對本發(fā)明的一些修改和變更也應(yīng)當(dāng)落入本發(fā)明的權(quán)利要求的保護(hù)范圍內(nèi)。此外，盡管本說明書中使用了一些特定的術(shù)語，但這些術(shù)語只是為了方便說明，并不對本發(fā)明構(gòu)成任何限制。如本發(fā)明上述實(shí)施例所述，采用與其相同或相似方法及組分而得到的其它塑木及其生產(chǎn)工藝，均在本發(fā)明保護(hù)范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種聚丙烯塑木，其特征在于，其的原料包括以下重量比的組分: 聚丙烯25?55， 木粉50?60， 碳酸1丐1.5?3， 滑石粉0.7?1.5， 鋁鈦偶聯(lián)劑0.6?1.2， PE 蠟0.2 ?0.6， 硬脂酸1.8?2.4， 抗氧劑 10100.05 ?0.15， 抗氧劑1680.15?0.27。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的聚丙烯塑木，其特征在于，其的原料還包括以下重量比的組分: 顏色添加劑0.07?0.12。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的聚丙烯塑木，其特征在于，所述顏色添加劑為氧化鐵顏料、碳黑中之一或兩者混合物。.
4.一種制作權(quán)利要求1所述聚丙烯塑木的生產(chǎn)工藝，其特征在于，其包括以下步驟: (O預(yù)備原料，原料包括以下重量比的組分: 聚丙烯25?55， 木粉50?60， 碳酸鈣1.5?3%， 滑石粉0.7?L 5%， 鋁鈦偶聯(lián)劑0.6?1.2%， PE 臘0.2 ?0.6%, 硬脂酸L 8?2.4%， 抗氧劑 10100.05 ?0.15%, 抗氧劑 1680.15 ?0.27% ； (2)將木粉加入熱混鍋中，保持熱混鍋的溫度為100?133度，加熱攪拌時(shí)間為10?30分鐘； (3)將其余組分加入熱混鍋，攪拌至均勻混合，制得混合物； (4)將混合物轉(zhuǎn)移至冷混鍋，保持冷混鍋的溫度為15?30度，冷卻攪拌時(shí)間為I?15分鐘； (5)將冷卻后的混合物加入造粒機(jī)，經(jīng)造粒機(jī)制成聚丙烯塑木顆粒。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的生產(chǎn)工藝，其特征在于，其還包括以下步驟: (6)將聚丙烯塑木顆粒加入擠出機(jī)，經(jīng)該擠出機(jī)與其上的模具相配合制出各種形狀、規(guī)格的聚丙烯塑型材制品。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的生產(chǎn)工藝，其特征在于，其的原料還包括以下重量比的組分:顏色添加劑0.07?0.12。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的生產(chǎn)工藝，其特征在于，所述步驟(2)中的熱混鍋的溫度為105?130度，加熱攪拌時(shí)間為17?23分鐘，攪拌轉(zhuǎn)速為230?320轉(zhuǎn)/分。
8.根據(jù)權(quán)利要求4所述的生產(chǎn)工藝，其特征在于，所述步驟(3)中的攪拌時(shí)間為8?15分鐘，攪拌轉(zhuǎn)速為230?320轉(zhuǎn)/分。
9.根據(jù)權(quán)利要求4所述的生產(chǎn)工藝，其特征在于，所述步驟(4)將混合物轉(zhuǎn)移至冷混鍋，保持冷混鍋的溫度為22?28度，冷卻攪拌時(shí)間為3?8分鐘，攪拌轉(zhuǎn)速為100?170轉(zhuǎn)/分。
10.根據(jù)權(quán)利要求4所述的生產(chǎn)工藝，其特征在于，所述造粒機(jī)為平行雙螺桿造粒機(jī)，所述擠出機(jī)為錐形雙螺桿擠 出機(jī)。
【文檔編號】C08K13/02GK103436041SQ201310316373
【公開日】2013年12月11日 申請日期:2013年7月26日 優(yōu)先權(quán)日:2013年7月26日
【發(fā)明者】林言逹 申請人:東莞利豐塑木有限公司