一种微孔发泡聚丙烯木塑材料及其制备方法技术

该发明专利技术涉及一种微孔发泡聚丙烯木塑材料，包括以下原料组分：改性聚丙烯、改性木粉、有机硅改性聚氯乙烯和KH‑550偶联剂，改性聚丙烯由聚丙烯粉、顺丁二烯酸酐、改性聚氯乙烯、SEBS和纳米纤维素反应制得，改性聚氯乙烯由聚氯乙烯糊树脂、NX‑5198酚醛胺固化剂和环氧树脂AG80反应制得，改性木粉由木粉、硫酸铵、水、过硫酸铵、硫脲、尿素和丙烯酸羟乙酯反应制得，有机硅改性聚氯乙烯由聚氯乙烯粉、NX‑2003D酚醛胺固化剂、环氧改性有机硅树脂、碳酸铵和碳酸氢钙反应制得。该发明专利技术具有优异的低密度和力学强度。

【技术实现步骤摘要】
一种微孔发泡聚丙烯木塑材料及其制备方法
该专利技术涉及一种微孔发泡聚丙烯木塑材料及其制备方法。
技术介绍
聚丙烯材料为环保型塑料树脂。聚丙烯材料具有优异的透明性、透光线性、耐受化学药品腐蚀、耐紫外光照射、结晶度高、力学强度等优势。聚丙烯被广泛应用于透光性材料、食品包装材料、防水汽内衬材料、汽车塑料制品、给排水管道等领域。目前，聚丙烯材料在低密度和力学强度需要进一步提升。该专利技术采用改性聚丙烯、改性木粉、有机硅改性聚氯乙烯和KH-550偶联剂制备了微孔发泡聚丙烯木塑材料，该方法制备的微孔发泡聚丙烯木塑材料具有优异的低密度和力学强度。
技术实现思路
该专利技术的目的在于提供一种微孔发泡聚丙烯木塑材料的制备方法，该方法通过改变反应物原料和工艺方式，制备的材料具有优异的低密度和力学强度。为了实现上述目的，该专利技术的技术方案如下。一种微孔发泡聚丙烯木塑材料及其制备方法，具体包括以下步骤：(1)、将聚氯乙烯粉和NX-2003D酚醛胺固化剂按照质量份数比为30：5～11加入到反应釜中，搅拌速度为180r/min，维持体系温度125～140℃、-0.05MPa条件下反应1～5h，将质量份数比为8～13的环氧改性有机硅树脂添加至反应釜中，搅拌速度为150r/min，维持体系温度55～70℃条件下反应15～40min，将产物和质量份数比为11～19：12～21的碳酸铵和碳酸氢钙添加至高速混合机中，在30℃混合15min，得到有机硅改性聚氯乙烯；(2)、将硫酸铵、水、过硫酸铵、硫脲、尿素和丙烯酸羟乙酯按照质量份数比为18～30：75～90：0.3～1：9～15：6～11：12～19添加至反应釜中，搅拌速度为120r/min，维持体系温度30℃条件下反应30min，将产物和质量份数比为85的木粉添加至水热反应釜中，在45～60℃水热反应0.5～2h，将水热反应釜温度升温至75℃水热反应25min，产物经-50℃冷冻干燥3h，研磨，得到改性木粉；(3)、将聚氯乙烯糊树脂和NX-5198酚醛胺固化剂按照质量份数比为26：7～12加入到反应釜中，搅拌速度为160r/min，维持体系温度128～136℃、-0.06MPa条件下反应1～3h，将质量份数比为13～25的环氧树脂AG80添加至反应釜中，搅拌速度为120r/min，维持体系温度46～60℃条件下反应13～30min，即得到改性聚氯乙烯；(4)、将聚丙烯粉、顺丁二烯酸酐、改性聚氯乙烯、SEBS和纳米纤维素按照质量份数比为88：6～13：16～25：5～9：3～6加入到高速混合机中，用高速混合机在温度25℃混合反应2～5min，即得到改性聚丙烯；(5)、将改性聚丙烯、改性木粉、有机硅改性聚氯乙烯和KH-550偶联剂按照质量份数比为82：27～40：12～20：1～3加入到平板硫化机中，在温度213～232℃模压成型，即得到微孔发泡聚丙烯木塑材料。该专利技术所述的微孔发泡聚丙烯木塑材料的制备方法，包括下列步骤：(1)、将聚氯乙烯粉和NX-2003D酚醛胺固化剂按照质量份数比为30：5～11加入到反应釜中，搅拌速度为180r/min，维持体系温度125～140℃、-0.05MPa条件下反应1～5h，将质量份数比为8～13的环氧改性有机硅树脂添加至反应釜中，搅拌速度为150r/min，维持体系温度55～70℃条件下反应15～40min，将产物和质量份数比为11～19：12～21的碳酸铵和碳酸氢钙添加至高速混合机中，在30℃混合15min，得到有机硅改性聚氯乙烯；所述的环氧改性有机硅树脂的目的为了调节微孔发泡聚丙烯木塑材料的孔隙均匀性。(2)、将硫酸铵、水、过硫酸铵、硫脲、尿素和丙烯酸羟乙酯按照质量份数比为18～30：75～90：0.3～1：9～15：6～11：12～19添加至反应釜中，搅拌速度为120r/min，维持体系温度30℃条件下反应30min，将产物和质量份数比为85的木粉添加至水热反应釜中，在45～60℃水热反应0.5～2h，将水热反应釜温度升温至75℃水热反应25min，产物经-50℃冷冻干燥3h，研磨，得到改性木粉；所述的硫酸铵、过硫酸铵、硫脲、尿素和丙烯酸羟乙酯的目的为了提高木粉填充密度和孔隙率。(3)、将聚氯乙烯糊树脂和NX-5198酚醛胺固化剂按照质量份数比为26：7～12加入到反应釜中，搅拌速度为160r/min，维持体系温度128～136℃、-0.06MPa条件下反应1～3h，将质量份数比为13～25的环氧树脂AG80添加至反应釜中，搅拌速度为120r/min，维持体系温度46～60℃条件下反应13～30min，即得到改性聚氯乙烯；所述的环氧树脂AG80的目的为了改善聚氯乙烯糊树脂与聚丙烯的相容性。(4)、将聚丙烯粉、顺丁二烯酸酐、改性聚氯乙烯、SEBS和纳米纤维素按照质量份数比为88：6～13：16～25：5～9：3～6加入到高速混合机中，用高速混合机在温度25℃混合反应2～5min，即得到改性聚丙烯；所述的改性聚氯乙烯、SEBS和纳米纤维素的目的为了改善聚丙烯材料的刚性。(5)、将改性聚丙烯、改性木粉、有机硅改性聚氯乙烯和KH-550偶联剂按照质量份数比为82：27～40：12～20：1～3加入到平板硫化机中，在温度213～232℃模压成型，即得到微孔发泡聚丙烯木塑材料。该专利技术的有益效果在于：1、环氧改性有机硅树脂具有有机硅特性的同时，结构中具有环氧基团，通过NX-2003D酚醛胺固化剂将环氧改性有机硅树脂接枝到聚氯乙烯粉结构中，不仅提高环氧改性有机硅树脂的分散稳定性，还能保持环氧改性有机硅树脂调节孔隙的作用；制备的有机硅改性聚氯乙烯能改善聚乙烯木塑材料孔隙均匀性和密度；2、硫酸铵、过硫酸铵、硫脲、尿素和丙烯酸羟乙酯通过水热浸渍到木粉孔隙中，通过低温热固化，将物料固定在木粉结构中；去除水分后，在木塑产品成型过程中，改性木粉中的硫酸铵、硫脲和尿素受热分解产生的气体能作为木粉和木塑材料的造孔剂；制备的改性木粉能明显改善聚丙烯木塑材料的孔隙率和密度；3、环氧树脂AG80通过NX-5198酚醛胺固化剂接枝到聚氯乙烯糊树脂结构中，赋予聚氯乙烯糊树脂表面环氧基团，环氧提团能通过与酸酐反应，提高聚氯乙烯糊树脂与聚丙烯的相容性；4、改性聚氯乙烯、SEBS和纳米纤维素具有优异的韧性，改性聚氯乙烯通过顺丁二烯酸酐能提高与聚丙烯间的相容性和交联密度；制备的改性聚丙烯因能具有改善聚丙烯木塑材料交联密度的作用能改善聚丙烯木塑材料的力学强度；5、在改性聚丙烯、改性木粉、有机硅改性聚氯乙烯和KH-550偶联剂协同作用下，赋予微孔发泡聚丙烯木塑材料优异的低密度和力学强度。具体实施方式下面结合实施例对该专利技术的具体实施方式进行描述，以便更好的理解该专利技术。实施例1一种微孔发泡聚丙烯木塑材料，其制备方法包括以下步骤：(1)、称取30份聚氯乙烯粉和8.8份NX-2003D酚醛胺固化剂加入到反应釜中，搅拌速度为180r/min，维持体系温度130℃、-0.05MPa条件下反应2.5h，将11.6份环氧改性有机硅树脂添加至反应釜中，搅拌速度为150r/min，维持体系温度60℃条件下反应20min，将产物和17份碳酸铵和18份碳酸氢钙添加至高速混合机中，在30℃混合15min，得到有机硅改性聚氯乙烯；(2)本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种微孔发泡聚丙烯木塑材料的制备方法，其特征在于：包括以下原料组分：改性聚丙烯、改性木粉、有机硅改性聚氯乙烯和KH‑550偶联剂，所述的改性聚丙烯、改性木粉、有机硅改性聚氯乙烯和KH‑550偶联剂的质量份数比为82：27～40：12～20：1～3，其中，所述的改性聚丙烯由聚丙烯粉、顺丁二烯酸酐、改性聚氯乙烯、SEBS和纳米纤维素反应制得，所述的聚丙烯粉、顺丁二烯酸酐、改性聚氯乙烯、SEBS和纳米纤维素的质量份数比为88：6～13：16～25：5～9：3～6，所述的改性聚氯乙烯由聚氯乙烯糊树脂、NX‑5198酚醛胺固化剂和环氧树脂AG80反应制得，所述的聚氯乙烯糊树脂、NX‑5198酚醛胺固化剂和环氧树脂AG80的质量份数比为26：7～12：13～25，所述的改性木粉由木粉、硫酸铵、水、过硫酸铵、硫脲、尿素和丙烯酸羟乙酯反应制得，所述的木粉、硫酸铵、水、过硫酸铵、硫脲、尿素和丙烯酸羟乙酯的质量份数比为85：18～30：75～90：0.3～1：9～15：6～11：12～19，所述的有机硅改性聚氯乙烯由聚氯乙烯粉、NX‑2003D酚醛胺固化剂、环氧改性有机硅树脂、碳酸铵和碳酸氢钙反应制得，所述的聚氯乙烯粉、NX‑2003D酚醛胺固化剂、环氧改性有机硅树脂、碳酸铵和碳酸氢钙的质量份数比为30：5～11：8～13：11～19：12～21。...

【技术特征摘要】
1.一种微孔发泡聚丙烯木塑材料的制备方法，其特征在于：包括以下原料组分：改性聚丙烯、改性木粉、有机硅改性聚氯乙烯和KH-550偶联剂，所述的改性聚丙烯、改性木粉、有机硅改性聚氯乙烯和KH-550偶联剂的质量份数比为82：27～40：12～20：1～3，其中，所述的改性聚丙烯由聚丙烯粉、顺丁二烯酸酐、改性聚氯乙烯、SEBS和纳米纤维素反应制得，所述的聚丙烯粉、顺丁二烯酸酐、改性聚氯乙烯、SEBS和纳米纤维素的质量份数比为88：6～13：16～25：5～9：3～6，所述的改性聚氯乙烯由聚氯乙烯糊树脂、NX-5198酚醛胺固化剂和环氧树脂AG80反应制得，所述的聚氯乙烯糊树脂、NX-5198酚醛胺固化剂和环氧树脂AG80的质量份数比为26：7～12：13～25，所述的改性木粉由木粉、硫酸铵、水、过硫酸铵、硫脲、尿素和丙烯酸羟乙酯反应制得，所述的木粉、硫酸铵、水、过硫酸铵、硫脲、尿素和丙烯酸羟乙酯的质量份数比为85：18～30：75～90：0.3～1：9～15：6～11：12～19，所述的有机硅改性聚氯乙烯由聚氯乙烯粉、NX-2003D酚醛胺固化剂、环氧改性有机硅树脂、碳酸铵和碳酸氢钙反应制得，所述的聚氯乙烯粉、NX-2003D酚醛胺固化剂、环氧改性有机硅树脂、碳酸铵和碳酸氢钙的质量份数比为30：5～11：8～13：11～19：12～21。2.根据权利要求1所述一种微孔发泡聚丙烯木塑材料的制备方法，其特征在于：所述的微孔发泡聚丙烯木塑材料是由以下制备方法制得的：(1)、将聚氯乙烯粉和NX-2003D酚醛胺固化剂按照质量份数比为30：5～11加入到反应釜中，搅拌速度为180r/min，维持体系温度125～140℃、-0.05MPa条件...

【专利技术属性】
技术研发人员：董礼敏，
申请(专利权)人：董礼敏，
类型：发明
国别省市：浙江,33