一种木质纤维PP复合材料及其制备工艺制造技术

本发明专利技术涉及一种木质纤维PP复合材料，其特征在于，包括以下重量份数的各组分：PP树脂40‑50份、碳酸钙4‑5份、木质纤维粉末40‑50份、硅烷偶联剂1‑2份、钛酸酯偶联剂1‑2份、抗静电剂1‑2份、润滑剂1‑2份。本发明专利技术技术方案将木质纤维和PP混合到一起进行改性，使得复合材料的拉伸强度、静曲强度的弯曲弹性模量均最佳。

A Wood Fiber PP Composite and Its Preparation Technology

The invention relates to a wood fiber PP composite material, which is characterized by the following components: 40 50 parts of PP resin, 4 5 parts of calcium carbonate, 40 50 parts of wood fiber powder, 1 2 parts of silane coupling agent, 1 2 parts of titanate coupling agent, 1 2 parts of antistatic agent and 1 2 parts of lubricant. The technical scheme of the invention mixes wood fibers and P P together for modification, so that the flexural elastic modulus of the tensile strength and static bending strength of the composite material are optimal.

【技术实现步骤摘要】
一种木质纤维PP复合材料及其制备工艺
本专利技术涉及一种PP复合材料，具体涉及一种木质纤维PP复合材料及其制备工艺。
技术介绍
木质纤维(xylemfiber)是天然可再生木材经过化学处理、机械法加工得到的有机絮状纤维物质。木塑复合材料具有环境友好形和可持续性等优点，不仅具有天然木材的质感，物理性能比普通木材好，广泛应用于建筑材料、家具、包装运输等行业，同时也能够实现塑料的回收利用。
技术实现思路
为解决上述技术问题，本专利技术的目的是提供一种木质纤维PP复合材料及其制备工艺。本专利技术的技术方案如下：一种木质纤维PP复合材料，其特征在于，包括以下重量份数的各组分：PP树脂40-50份、碳酸钙4-5份、木质纤维粉末40-50份、硅烷偶联剂1-2份、钛酸酯偶联剂1-2份、抗静电剂1-2份、润滑剂1-2份。进一步的，所述抗静电剂为石墨粉末，所述石墨粉末的直径为10-100nm。进一步的，所述木质纤维为秸秆粉、木头粉、竹粉中的一种或多种。进一步的，所述硅烷偶联剂为乙烯基三氯硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、苯基氨丙基三甲氧基硅烷、γ-异氰酸酯丙基三乙氧基硅烷、γ-氨丙基三乙氧基硅烷、γ-缩水甘油氧基丙基三甲氧基硅烷、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、γ-巯丙基三甲氧基硅烷、γ－氯丙基三乙氧基硅烷中的任一种。进一步的，所述润滑剂为硬脂酸正丁酯，酸值mgKOH/g≤0.15，皂化值KOHmg/g185，色泽≤18，水分含量≤0.15％。一种木质纤维PP复合材料的制备工艺，其特征在于，包括如下步骤：S1、将PP树脂在放置到烘箱中加热到70-90℃，持续时间2-3小时，然后取出备用；这一步的操作目的，是为了让PP树脂材料的温度进行升高，同时将材料中可能附着的水分给去除掉。S2、将碳酸钙、木质纤维粉末、硅烷偶联剂、钛酸酯偶联剂、抗静电剂、润滑剂通过高速搅拌机搅拌混合均匀；该操作为常规操作，即将上述材料按照一定的比例先进行混合，再防止到搅拌机中进行搅拌，该搅拌的时间可以根据实际需要进行决定，一般为30-60分钟，具体可以观察混合物料的状态，观察到物料搅拌中不再发生物理形态的变化即可。S3、将步骤S1中的PP树脂在金属容器中加热至热熔状态，将步骤S2的产物加入热熔后的PP塑料中，从容器的上部不断通入高温氮气，持续5-10分钟，准备方形的第一模具，在第一模具中倒入混合后的复合材料，给第一模具加热，保持复合材料为热熔状态；通入高温氮气的目的一是为了给材料继续进行加热，同时让高温的氮气跑入到复合材料中，当然氮气又会马上跑出去，该步骤能够让氮气在复合材料中形成一些孔洞。S4、准备模具，在第一模具的底部通入液氮，持续30-60s，直至模具中复合材料的温度降温至80-100℃；该操作在模具的底部通入液氮，液氮在遇到温度较高的复合材料后，会马上气化，由于其通入的地方在复合材料的底部，因此会在复合材料的底部形成多个孔洞，复合材料的厚度可以在2-3cm，防止氮气形成穿孔，在复合材料的底部形成多个孔洞之后，相当于在复合材料中形成了多个空腔，该空腔的存在，能够减轻复合材料的密度。S5、对模具上的复合材料通过压机进行热压，得到最终含有木质纤维PP复合材料。该热压装置上会保持超过复合材料熔点温度，该热压装置下压的深度很低，只为了保持复合材料上表面的平整。进一步的，所述木质纤维粉末的制备方法为，将秸秆粉、木头粉、竹粉中的一种或多种在研磨机下研磨，直至木质纤维粉末的细度为20目，然后将木质纤维粉末分为两份，对其中一份进行碳化脱水，然后将两份木质纤维粉末分进行混合。该碳纤维粉末碳化脱水后，具有更好的附着力，在跟没有脱水的木质纤维粉末混合或，使得整个木质纤维粉末均具有较好的附着力，在复合材料中能够与其他物料更好混合。进一步的，所述高温氮气的温度为400-450摄氏度，该温度足以保证对复合材料进行加热。进一步的，所述液氮的量为复合材料质量的3-5％，该液氮的用量足以在复合材料的下表面形成多个气孔，减小整个复合材料的密度。借由上述方案，本专利技术至少具有以下优点：本专利技术技术方案将木质纤维和PP混合到一起进行改性，使得复合材料的拉伸强度、静曲强度的弯曲弹性模量均最佳。加入的助剂能够降低复合材料的粘度，提高其制备过程中的流动性；可以提高复合材料的散热性能，避免制品内部过热。制备工艺中，两次氮气的使用，能够在复合材料中形成气泡，减小复合材料的密度。上述说明仅是本专利技术技术方案的概述，为了能够更清楚了解本专利技术的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本专利技术的较佳实施例详细说明如后。具体实施方式下面结合实施例，对本专利技术的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本专利技术，但不用来限制本专利技术的范围。本专利技术的制备方法如下：一种木质纤维PP复合材料的制备工艺，包括如下步骤：S1、将PP树脂在放置到烘箱中加热到70-90℃，持续时间2-3小时，然后取出备用；这一步的操作目的，是为了让PP树脂材料的温度进行升高，同时将材料中可能附着的水分给去除掉。S2、将碳酸钙、木质纤维粉末、硅烷偶联剂、钛酸酯偶联剂、抗静电剂、润滑剂通过高速搅拌机搅拌混合均匀；该操作为常规操作，即将上述材料按照一定的比例先进行混合，再防止到搅拌机中进行搅拌，该搅拌的时间可以根据实际需要进行决定，一般为30-60分钟，具体可以观察混合物料的状态，观察到物料搅拌中不再发生物理形态的变化即可。S3、将步骤S1中的PP树脂在金属容器中加热至热熔状态，将步骤S2的产物加入热熔后的PP塑料中，从容器的上部不断通入高温氮气，持续5-10分钟，准备方形的第一模具，在第一模具中倒入混合后的复合材料，给第一模具加热，保持复合材料为热熔状态；通入高温氮气的目的一是为了给材料继续进行加热，同时让高温的氮气跑入到复合材料中，当然氮气又会马上跑出去，该步骤能够让氮气在复合材料中形成一些孔洞。S4、准备模具，在第一模具的底部通入液氮，持续30-60s，直至模具中复合材料的温度降温至80-100℃；该操作在模具的底部通入液氮，液氮在遇到温度较高的复合材料后，会马上气化，由于其通入的地方在复合材料的底部，因此会在复合材料的底部形成多个孔洞，复合材料的厚度可以在2-3cm，防止氮气形成穿孔，在复合材料的底部形成多个孔洞之后，相当于在复合材料中形成了多个空腔，该空腔的存在，能够减轻复合材料的密度。S5、对模具上的复合材料通过压机进行热压，得到最终含有木质纤维PP复合材料。该热压装置上会保持超过复合材料熔点温度，该热压装置下压的深度很低，只为了保持复合材料上表面的平整。进一步的，所述木质纤维粉末的制备方法为，将秸秆粉、木头粉、竹粉中的一种或多种在研磨机下研磨，直至木质纤维粉末的细度为20目，然后将木质纤维粉末分为两份，对其中一份进行碳化脱水，然后将两份木质纤维粉末分进行混合。该碳纤维粉末碳化脱水后，具有更好的附着力，在跟没有脱水的木质纤维粉末混合或，使得整个木质纤维粉末均具有较好的附着力，在复合材料中能够与其他物料更好混合。-所述高温氮气的温度为400-450摄氏度，该温度足以保证对复合材料进行加热。-所述液氮的量为复合材料质量的3-5％，该液氮的用量足以在复合材料的下表面形成多个气孔，减小整个复合材料的密度。实施例1一种木质纤维PP复合材料，包括以下本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种木质纤维PP复合材料，其特征在于，包括以下重量份数的各组分：PP树脂40‑50份、碳酸钙4‑5份、木质纤维粉末40‑50份、硅烷偶联剂1‑2份、钛酸酯偶联剂1‑2份、抗静电剂1‑2份、润滑剂1‑2份。

【技术特征摘要】
1.一种木质纤维PP复合材料，其特征在于，包括以下重量份数的各组分：PP树脂40-50份、碳酸钙4-5份、木质纤维粉末40-50份、硅烷偶联剂1-2份、钛酸酯偶联剂1-2份、抗静电剂1-2份、润滑剂1-2份。2.根据权利要求1所述的一种木质纤维PP复合材料，其特征在于：所述抗静电剂为石墨粉末，所述石墨粉末的直径为10-100nm。3.根据权利要求2所述的一种木质纤维PP复合材料，其特征在于：所述木质纤维为秸秆粉、木头粉、竹粉中的一种或多种。4.根据权利要求2所述的一种木质纤维PP复合材料，其特征在于：所述硅烷偶联剂为乙烯基三氯硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、苯基氨丙基三甲氧基硅烷、γ-异氰酸酯丙基三乙氧基硅烷、γ-氨丙基三乙氧基硅烷、γ-缩水甘油氧基丙基三甲氧基硅烷、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、γ-巯丙基三甲氧基硅烷、γ－氯丙基三乙氧基硅烷中的任一种。5.根据权利要求2所述的一种木质纤维PP复合材料，其特征在于：所述润滑剂为硬脂酸正丁酯，酸值mgKOH/g≤0.15，皂化值KOHmg/g185，色泽≤18，水分含量≤0.15％。6.根据权利要求1-5中任一所述的一种木质纤维PP复合材料的制备工艺，其特征在于，包括如下步骤：S1、将PP树脂在放置到烘箱中...

【专利技术属性】
技术研发人员：张振东，方尔平，张文东，
申请(专利权)人：合肥市丽红塑胶材料有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽,34