一種利用葵瓜子殼-粉煤灰制備的聚丙烯基木塑復(fù)合材料的制作方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種利用葵瓜子殼?粉煤灰制備的聚丙烯基木塑復(fù)合材料，由如下重量份的原料制備而成：回收聚丙烯、葵瓜子殼、50?100目粉煤灰、秸稈粉、水泥渣、煅燒高嶺土、四氟乙烯樹(shù)脂、亞油酸、己二酸二辛酯、二甲基亞砜、液體石蠟、氨基磺酸胍、馬來(lái)酸酐接枝聚丙烯、乙烯基三氯基硅烷、抗菌劑。本發(fā)明的聚丙烯基木塑復(fù)合材料的原料來(lái)源簡(jiǎn)單、回收利用如葵瓜子殼、水泥渣和粉煤灰等生活、工業(yè)廢棄物，實(shí)現(xiàn)節(jié)能環(huán)保，同時(shí)也降低成本。本發(fā)明所制備的木塑復(fù)合材料綜合性能良好，可在包裝材料、環(huán)保用品、建筑材料以及裝飾材料等領(lǐng)域具有較佳的應(yīng)用前景。
【專(zhuān)利說(shuō)明】
一種利用葵瓜子殼-粉煤灰制備的聚丙烯基木塑復(fù)合材料
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明屬于高分子材料領(lǐng)域，具體涉及一種利用葵瓜子殼-粉煤灰制備的聚丙烯 基木塑復(fù)合材料。
【背景技術(shù)】
[0002] 木塑復(fù)合材料是一種新型綠色環(huán)保材料，木塑復(fù)合材料是指利用聚乙烯、聚丙烯 和聚氯乙烯等，代替通常的樹(shù)脂膠粘劑，與木粉、稻殼、秸桿等廢植物纖維混合成新的木質(zhì) 材料，再經(jīng)擠壓、模壓、注射成型等塑料加工工藝加工成型，主要用于建材、家具、物流包裝 等行業(yè)。
[0003] 隨著石油和木材資源的日趨枯竭，人們對(duì)資源的合理利用備受關(guān)注，而提高材料 的附加值以及合理的回收利用廢棄物成為一種重要且有效的途徑。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題為現(xiàn)有的石油和木材資源的日趨枯竭等問(wèn)題，提供一 種利用葵瓜子殼-粉煤灰制備的聚丙烯基木塑復(fù)合材料。
[0005] 為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的： 本發(fā)明公開(kāi)了一種利用葵瓜子殼-粉煤灰制備的聚丙烯基木塑復(fù)合材料，由如下重量 份的原料制備而成：回收聚丙烯50-80份、葵瓜子殼10-30份、50-100目粉煤灰8-15份、秸桿 粉5-11份、水泥渣4-12份、煅燒高嶺土 4-9份、四氟乙烯樹(shù)脂6-16份、亞油酸1.2-4份、己二酸 二辛酯0.8-5份、二甲基亞砜1.5-3份、液體石蠟0.5-2份、氨基磺酸胍0.2-2份、馬來(lái)酸酐接 枝聚丙烯0.4-2.3份、乙烯基三氯基硅烷0.2-1.6份、抗菌劑0.2-1份。
[0006] 優(yōu)選的，所述的木塑復(fù)合材料，由如下重量份的原料制備而成：回收聚丙烯57-80 份、葵瓜子殼15-30份、50-100目粉煤灰10-15份、秸桿粉7-11份、水泥渣6-12份、煅燒高嶺土 4-7份、四氟乙烯樹(shù)脂6-14份、亞油酸1.8-4份、己二酸二辛酯0.8-3份、二甲基亞砜1.9-3份、 液體石蠟〇. 8-2份、氨基磺酸胍0.7-2份、馬來(lái)酸酐接枝聚丙烯0.4-1.5份、乙烯基三氯基硅 烷0.5-1.6份、抗菌劑0.5-1份。
[0007] 所述的木塑復(fù)合材料，由如下重量份的原料制備而成：回收聚丙烯62份、葵瓜子殼 21份、50-100目粉煤灰12份、秸桿粉8份、水泥渣8份、煅燒高嶺土5份、四氟乙烯樹(shù)脂9份、亞 油酸2.3份、己二酸二辛酯1.7份、二甲基亞砜2.1份、液體石蠟1.1份、氨基磺酸胍1.3份、馬 來(lái)酸酐接枝聚丙烯〇. 9份、乙烯基三氯基硅烷1.2份、抗菌劑0.6份。
[0008] 所述抗菌劑為質(zhì)量比為3:2的碳酸鋰和磷酸鑭的混合物。
[0009] 該木塑復(fù)合材料由如下制備步驟制備而成： (1) 將回收聚丙烯、葵瓜子殼分別經(jīng)清洗、干燥、破碎、粉碎后的到預(yù)處理物料備用； (2) 將50-100目粉煤灰、水泥渣、煅燒高嶺土、秸桿粉、四氟乙烯樹(shù)脂、亞油酸以及步驟 (1)中經(jīng)預(yù)處理的回收聚丙烯和葵瓜子殼加入到攪拌機(jī)中，攪拌溫度80-110°C，攪拌轉(zhuǎn)速 800-2000rpm，攪拌時(shí)間20-45分鐘； (3) 待攪拌機(jī)的溫度降溫40-60°C，依次加入氨基磺酸胍、己二酸二辛酯、二甲基亞砜、 乙烯基三氯基硅烷、液體石錯(cuò)、馬來(lái)酸酐接枝聚丙稀和抗菌劑，攪拌轉(zhuǎn)速200-500rpm，攪拌 時(shí)間15-30分鐘，得到混合料； (4) 將上述混合料加入雙螺桿擠出機(jī)擠出造粒，其螺桿長(zhǎng)徑比為15:1-50:1，擠出機(jī)各 區(qū)的溫度分別為 160-180 °C，185-196 °C，190-202°C，200-210°C，185-200°C，擠出轉(zhuǎn)速為 20-80rpm，得到所述木塑復(fù)合材料。
[0010]優(yōu)選的，所述步驟(2)中攪拌溫度93°C，攪拌轉(zhuǎn)速1400rpm，攪拌時(shí)間35分鐘。
[0011] 所述步驟(4)中雙螺桿擠出機(jī)中長(zhǎng)徑比為25:1，擠出機(jī)各區(qū)的溫度分別為167°C， 188°C，195°C，203°C，192°C，擠出轉(zhuǎn)速為45rpm。
[0012] 由于采用了以上技術(shù)方案，本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有如下有益效果： 本發(fā)明的聚丙烯基木塑復(fù)合材料的原料來(lái)源簡(jiǎn)單、回收利用如葵瓜子殼、水泥渣和粉 煤灰等生活、工業(yè)廢棄物，實(shí)現(xiàn)節(jié)能環(huán)保，同時(shí)也降低成本。本發(fā)明的原料選擇和配比合理， 所制備的聚丙烯基木塑復(fù)合材料的耐沖擊強(qiáng)度達(dá)15.7-18.1 kj/m2，拉伸強(qiáng)度達(dá)54-67MPa， 阻燃等級(jí)達(dá)到UL-94 VO級(jí)，綜合性能良好，可在包裝材料、環(huán)保用品、建筑材料以及裝飾材 料等領(lǐng)域具有較佳的應(yīng)用前景。
【具體實(shí)施方式】
[0013] 下面結(jié)合具體實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)描述。以下實(shí)施例用于說(shuō)明本發(fā)明， 但不用來(lái)限制本發(fā)明的范圍。
[0014] 實(shí)施例1 本實(shí)施例所述一種利用葵瓜子殼-粉煤灰制備的聚丙烯基木塑復(fù)合材料，由如下重量 份的原料制備而成：回收聚丙烯50份、葵瓜子殼10份、50-100目粉煤灰8份、秸桿粉5份、水泥 渣4份、煅燒高嶺土4份、四氟乙烯樹(shù)脂6份、亞油酸1.2份、己二酸二辛酯0.8份、二甲基亞砜 1.5份、液體石蠟0.5份、氨基磺酸胍0.2份、馬來(lái)酸酐接枝聚丙烯0.4份、乙烯基三氯基硅烷 0.2份、抗菌劑0.2份。
[0015] 其中，所述抗菌劑為質(zhì)量比為3:2的碳酸鋰和磷酸鑭的混合物。
[0016] 該木塑復(fù)合材料由如下制備步驟制備而成： (1) 將回收聚丙烯、葵瓜子殼分別經(jīng)清洗、干燥、破碎、粉碎后的到預(yù)處理物料備用； (2) 將50-100目粉煤灰、水泥渣、煅燒高嶺土、秸桿粉、四氟乙烯樹(shù)脂、亞油酸以及步驟 (1)中經(jīng)預(yù)處理的回收聚丙烯和葵瓜子殼加入到攪拌機(jī)中，攪拌溫度80°C，攪拌轉(zhuǎn)速 800rpm，攪拌時(shí)間20分鐘； (3) 待攪拌機(jī)的溫度降溫40°C，依次加入氨基磺酸胍、己二酸二辛酯、二甲基亞砜、乙烯 基三氯基硅烷、液體石錯(cuò)、馬來(lái)酸酐接枝聚丙稀和抗菌劑，攪拌轉(zhuǎn)速200rpm，攪拌時(shí)間15分 鐘，得到混合料； (4) 將上述混合料加入雙螺桿擠出機(jī)擠出造粒，其螺桿長(zhǎng)徑比為15:1，擠出機(jī)各區(qū)的溫 度分別為160°C，185°C，190°C，200°C，185°C，擠出轉(zhuǎn)速為20rpm，得到所述木塑復(fù)合材料。
[0017] 實(shí)施例2 本實(shí)施例所述一種利用葵瓜子殼-粉煤灰制備的聚丙烯基木塑復(fù)合材料，由如下重量 份的原料制備而成：回收聚丙烯80份、葵瓜子殼30份、50-100目粉煤灰15份、秸桿粉11份、水 泥渣12份、煅燒高嶺土 9份、四氟乙烯樹(shù)脂16份、亞油酸4份、己二酸二辛酯5份、二甲基亞砜3 份、液體石蠟2份、氨基磺酸胍2份、馬來(lái)酸酐接枝聚丙烯2.3份、乙烯基三氯基硅烷1.6份、抗 菌劑1份。
[0018] 其中，所述抗菌劑為質(zhì)量比為3:2的碳酸鋰和磷酸鑭的混合物。
[0019] 該木塑復(fù)合材料由如下制備步驟制備而成： (1) 將回收聚丙烯、葵瓜子殼分別經(jīng)清洗、干燥、破碎、粉碎后的到預(yù)處理物料備用； (2) 將50-100目粉煤灰、水泥渣、煅燒高嶺土、秸桿粉、四氟乙烯樹(shù)脂、亞油酸以及步驟 (1)中經(jīng)預(yù)處理的回收聚丙烯和葵瓜子殼加入到攪拌機(jī)中，攪拌溫度IHTC，攪拌轉(zhuǎn)速 2000rpm，攪拌時(shí)45分鐘； (3) 待攪拌機(jī)的溫度降溫60°C，依次加入氨基磺酸胍、己二酸二辛酯、二甲基亞砜、乙烯 基三氯基硅烷、液體石錯(cuò)、馬來(lái)酸酐接枝聚丙稀和抗菌劑，攪拌轉(zhuǎn)速500rpm，攪拌時(shí)間30分 鐘，得到混合料； (4) 將上述混合料加入雙螺桿擠出機(jī)擠出造粒，其螺桿長(zhǎng)徑比為50:1，擠出機(jī)各區(qū)的溫 度分別為180°C，196°C，202°C，210°C，200°C，擠出轉(zhuǎn)速為80rpm，得到所述木塑復(fù)合材料。 [0020] 實(shí)施例3 本實(shí)施例所述一種利用葵瓜子殼-粉煤灰制備的聚丙烯基木塑復(fù)合材料，由如下重量 份的原料制備而成：回收聚丙烯65份、葵瓜子殼20份、50-100目粉煤灰11份、秸桿粉8份、水 泥渣8份、煅燒高嶺土 6份、四氟乙烯樹(shù)脂11份、亞油酸2.6份、己二酸二辛酯2.9份、二甲基亞 砜2.2份、液體石蠟1.2份、氨基磺酸胍1.1份、馬來(lái)酸酐接枝聚丙烯1.3份、乙烯基三氯基硅 烷0.9份、抗菌劑0.6份。
[0021] 其中，所述抗菌劑為質(zhì)量比為3:2的碳酸鋰和磷酸鑭的混合物。
[0022] 該木塑復(fù)合材料由如下制備步驟制備而成： (1) 將回收聚丙烯、葵瓜子殼分別經(jīng)清洗、干燥、破碎、粉碎后的到預(yù)處理物料備用； (2) 將50-100目粉煤灰、水泥渣、煅燒高嶺土、秸桿粉、四氟乙烯樹(shù)脂、亞油酸以及步驟 (1)中經(jīng)預(yù)處理的回收聚丙烯和葵瓜子殼加入到攪拌機(jī)中，攪拌溫度95 °C，攪拌轉(zhuǎn)速 1400rpm，攪拌時(shí)間32分鐘； (3) 待攪拌機(jī)的溫度降溫50°C，依次加入氨基磺酸胍、己二酸二辛酯、二甲基亞砜、乙烯 基三氯基硅烷、液體石錯(cuò)、馬來(lái)酸酐接枝聚丙稀和抗菌劑，攪拌轉(zhuǎn)速350rpm，攪拌時(shí)間22分 鐘，得到混合料； (4) 將上述混合料加入雙螺桿擠出機(jī)擠出造粒，其螺桿長(zhǎng)徑比為32:1，擠出機(jī)各區(qū)的溫 度分別為170°C，190°C，196°C，205°C，192°C，擠出轉(zhuǎn)速為50rpm，得到所述木塑復(fù)合材料。
[0023] 實(shí)施例4 本實(shí)施例所述一種利用葵瓜子殼-粉煤灰制備的聚丙烯基木塑復(fù)合材料，由如下重量 份的原料制備而成：回收聚丙烯62份、葵瓜子殼21份、50-100目粉煤灰12份、秸桿粉8份、水 泥渣8份、煅燒高嶺土5份、四氟乙烯樹(shù)脂9份、亞油酸2.3份、己二酸二辛酯1.7份、二甲基亞 砜2.1份、液體石蠟1.1份、氨基磺酸胍1.3份、馬來(lái)酸酐接枝聚丙烯0.9份、乙烯基三氯基硅 烷1.2份、抗菌劑0.6份。
[0024] 其中，所述抗菌劑為質(zhì)量比為3:2的碳酸鋰和磷酸鑭的混合物。
[0025] 該木塑復(fù)合材料由如下制備步驟制備而成： (1) 將回收聚丙烯、葵瓜子殼分別經(jīng)清洗、干燥、破碎、粉碎后的到預(yù)處理物料備用； (2) 將50-100目粉煤灰、水泥渣、煅燒高嶺土、秸桿粉、四氟乙烯樹(shù)脂、亞油酸以及步驟 (1)中經(jīng)預(yù)處理的回收聚丙烯和葵瓜子殼加入到攪拌機(jī)中，攪拌溫度93 °C，攪拌轉(zhuǎn)速 1400rpm，攪拌時(shí)間35分鐘； (3) 待攪拌機(jī)的溫度降溫48°C，依次加入氨基磺酸胍、己二酸二辛酯、二甲基亞砜、乙烯 基三氯基硅烷、液體石錯(cuò)、馬來(lái)酸酐接枝聚丙稀和抗菌劑，攪拌轉(zhuǎn)速400rpm，攪拌時(shí)間20分 鐘，得到混合料； (4) 將上述混合料加入雙螺桿擠出機(jī)擠出造粒，其螺桿長(zhǎng)徑比為25:1，擠出機(jī)各區(qū)的溫 度分別為167°C，188°C，195°C，203°C，192°C，擠出轉(zhuǎn)速為45rpm，得到所述木塑復(fù)合材料。
[0026] 實(shí)施例5 本實(shí)施例所述一種利用葵瓜子殼-粉煤灰制備的聚丙烯基木塑復(fù)合材料，由如下重量 份的原料制備而成：回收聚丙烯57份、葵瓜子殼15份、50-100目粉煤灰10份、秸桿粉7份、水 泥渣6份、煅燒高嶺土7份、四氟乙烯樹(shù)脂14份、亞油酸1.8份、己二酸二辛酯3份、二甲基亞砜 1.9份、液體石蠟0.8份、氨基磺酸胍0.7份、馬來(lái)酸酐接枝聚丙烯1.5份、乙烯基三氯基硅烷 0.5份、抗菌劑0.5份。
[0027] 其中，所述抗菌劑為質(zhì)量比為3:2的碳酸鋰和磷酸鑭的混合物。
[0028] 該木塑復(fù)合材料由如下制備步驟制備而成： (1) 將回收聚丙烯、葵瓜子殼分別經(jīng)清洗、干燥、破碎、粉碎后的到預(yù)處理物料備用； (2) 將50-100目粉煤灰、水泥渣、煅燒高嶺土、秸桿粉、四氟乙烯樹(shù)脂、亞油酸以及步驟 (1)中經(jīng)預(yù)處理的回收聚丙烯和葵瓜子殼加入到攪拌機(jī)中，攪拌溫度92 °C，攪拌轉(zhuǎn)速 1500rpm，攪拌時(shí)間30分鐘； (3) 待攪拌機(jī)的溫度降溫48°C，依次加入氨基磺酸胍、己二酸二辛酯、二甲基亞砜、乙烯 基三氯基硅烷、液體石錯(cuò)、馬來(lái)酸酐接枝聚丙稀和抗菌劑，攪拌轉(zhuǎn)速380rpm，攪拌時(shí)間24分 鐘，得到混合料； (4) 將上述混合料加入雙螺桿擠出機(jī)擠出造粒，其螺桿長(zhǎng)徑比為30:1，擠出機(jī)各區(qū)的溫 度分別為172°C，190°C，198°C，204°C，195°C，擠出轉(zhuǎn)速為50rpm，得到所述木塑復(fù)合材料。
[0029] 對(duì)比例1 本對(duì)比例與實(shí)施例1區(qū)別之處僅在于:不包含葵瓜子殼及其相關(guān)步驟，以及水泥渣。
[0030] 對(duì)比例2 本對(duì)比例與實(shí)施例1區(qū)別之處僅在于:不包含氨基磺酸胍和50-100目粉煤灰。
[0031] 性能測(cè)試 對(duì)本發(fā)明實(shí)施例1-5和對(duì)比例1、2所得聚丙烯基木塑復(fù)合材料進(jìn)行性能測(cè)試，結(jié)果如下 表：
由上表可知，本發(fā)明的聚丙烯基木塑復(fù)合材料（實(shí)施例1至5)的耐沖擊強(qiáng)度達(dá)15.7_ 18.1 kj/m2，拉伸強(qiáng)度達(dá)54-67MPa，阻燃等級(jí)達(dá)到UL-94 VO級(jí)，綜合性能良好，可在包裝材 料、環(huán)保用品、建筑材料以及裝飾材料等領(lǐng)域具有較佳的應(yīng)用前景。
[0032]通過(guò)實(shí)施例1與對(duì)比例1、2可知，本發(fā)明的葵瓜子殼、水泥渣、氨基磺酸胍和50-100 目粉煤灰均對(duì)制備的木塑復(fù)合材料的各項(xiàng)性能發(fā)揮一定作用。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種利用葵瓜子殼-粉煤灰制備的聚丙烯基木塑復(fù)合材料，其特征在于，由如下重量 份的原料制備而成：回收聚丙烯50-80份、葵瓜子殼10-30份、50-100目粉煤灰8-15份、秸桿 粉5-11份、水泥渣4-12份、煅燒高嶺土 4-9份、四氟乙烯樹(shù)脂6-16份、亞油酸1.2-4份、己二酸 二辛酯0.8-5份、二甲基亞砜1.5-3份、液體石蠟0.5-2份、氨基磺酸胍0.2-2份、馬來(lái)酸酐接 枝聚丙烯0.4-2.3份、乙烯基三氯基硅烷0.2-1.6份、抗菌劑0.2-1份。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用葵瓜子殼-粉煤灰制備的聚丙烯基木塑復(fù)合材料，其特征 在于，由如下重量份的原料制備而成：回收聚丙烯57-80份、葵瓜子殼15-30份、50-100目粉 煤灰10-15份、秸桿粉7-11份、水泥渣6-12份、煅燒高嶺土 4-7份、四氟乙烯樹(shù)脂6-14份、亞油 酸1.8-4份、己二酸二辛酯0.8-3份、二甲基亞砜1.9-3份、液體石蠟0.8-2份、氨基磺酸胍 0.7-2份、馬來(lái)酸酐接枝聚丙烯0.4-1.5份、乙烯基三氯基硅烷0.5-1.6份、抗菌劑0.5-1份。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用葵瓜子殼-粉煤灰制備的聚丙烯基木塑復(fù)合材料，其特征 在于，由如下重量份的原料制備而成：回收聚丙烯62份、葵瓜子殼21份、50-100目粉煤灰12 份、秸桿粉8份、水泥渣8份、煅燒高嶺土 5份、四氟乙烯樹(shù)脂9份、亞油酸2.3份、己二酸二辛酯 1.7份、二甲基亞砜2.1份、液體石蠟1.1份、氨基磺酸胍1.3份、馬來(lái)酸酐接枝聚丙烯0.9份、 乙烯基三氯基硅烷1.2份、抗菌劑0.6份。4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用葵瓜子殼-粉煤灰制備的聚丙烯基木塑復(fù)合材料，其特征 在于，所述抗菌劑為質(zhì)量比為3:2的碳酸鋰和磷酸鑭的混合物。5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用葵瓜子殼-粉煤灰制備的聚丙烯基木塑復(fù)合材料，其特征 在于，該木塑復(fù)合材料由如下制備步驟制備而成： (1) 將回收聚丙烯、葵瓜子殼分別經(jīng)清洗、干燥、破碎、粉碎后的到預(yù)處理物料備用； (2) 將50-100目粉煤灰、水泥渣、煅燒高嶺土、秸桿粉、四氟乙烯樹(shù)脂、亞油酸以及步驟 (1)中經(jīng)預(yù)處理的回收聚丙烯和葵瓜子殼加入到攪拌機(jī)中，攪拌溫度80-110°C，攪拌轉(zhuǎn)速 800-2000rpm，攪拌時(shí)間20-45分鐘； (3) 待攪拌機(jī)的溫度降溫40-60°C，依次加入氨基磺酸胍、己二酸二辛酯、二甲基亞砜、 乙烯基三氯基硅烷、液體石錯(cuò)、馬來(lái)酸酐接枝聚丙稀和抗菌劑，攪拌轉(zhuǎn)速200-500rpm，攪拌 時(shí)間15-30分鐘，得到混合料； (4) 將上述混合料加入雙螺桿擠出機(jī)擠出造粒，其螺桿長(zhǎng)徑比為15:1-50:1，擠出機(jī)各 區(qū)的溫度分別為 160-180 °C，185-196 °C，190-202°C，200-210°C，185-200°C，擠出轉(zhuǎn)速為 20-80rpm，得到所述木塑復(fù)合材料。6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的利用葵瓜子殼-粉煤灰制備的聚丙烯基木塑復(fù)合材料，其特征 在于，所述步驟(2)中攪拌溫度93°C，攪拌轉(zhuǎn)速1400rpm，攪拌時(shí)間35分鐘。7. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的利用葵瓜子殼-粉煤灰制備的聚丙烯基木塑復(fù)合材料，其特征 在于，所述步驟(4)中雙螺桿擠出機(jī)中螺桿長(zhǎng)徑比為25:1，擠出機(jī)各區(qū)的溫度分別為167°C， 188°C，195°C，203°C，192°C，擠出轉(zhuǎn)速為45rpm。
【文檔編號(hào)】C08L23/12GK105860264SQ201610296595
【公開(kāi)日】2016年8月17日
【申請(qǐng)日】2016年5月6日
【發(fā)明人】王澤陸
【申請(qǐng)人】王澤陸