專利名稱：聚酯纖維增強木塑復(fù)合材料及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種復(fù)合材料及其制備方法。
背景技術(shù)：
木塑復(fù)合材料是以木纖維或植物纖維為主要原料，經(jīng)過適當(dāng)?shù)奶幚硎蛊渑c熱塑性聚合物通過不同的復(fù)合途徑制成的高性能、高附加值的綠色環(huán)保復(fù)合材料。它因解決了天然及合成高分子材料廢棄物資源和農(nóng)村秸桿、麥桿及木材余料、廢料等資源的高效回收利用問題而備受關(guān)注。它兼具木質(zhì)纖維材料和高分子材料兩者的性能優(yōu)點，即尺寸穩(wěn)定性好、 耐水性能好、耐腐蝕性等，因此被作為實木材料或純塑料的替代品而廣泛應(yīng)用于建筑產(chǎn)品、 汽車、園林及室外設(shè)施等領(lǐng)域，發(fā)展迅速。但隨著應(yīng)用領(lǐng)域的不斷增加，對木塑復(fù)合材料的性能提出了更高要求。由于其強度和抗沖擊性能相對較低，且易蠕變等缺點，在結(jié)構(gòu)工程材料領(lǐng)域的應(yīng)用受到限制。
關(guān)于木塑復(fù)合材料的增強和增韌方面研究很多，但很難同時獲得高強度和高韌性的產(chǎn)品，使得現(xiàn)有的木塑復(fù)合材料普遍存在綜合力學(xué)性能較差的問題。例如，添加偶聯(lián)劑或相溶劑等來增強聚合物基體與木質(zhì)纖維材料之間的界面結(jié)合力，如添加馬來酸酐接枝聚烯烴、硅烷偶聯(lián)劑、異氰酸酯等，拉伸強度有所提高，但對抗沖擊性能改善效果不甚明顯；添加彈性體來改善聚合物基體的韌性，如白炭黑、三元乙丙橡膠、丁苯橡膠、苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯嵌段共聚物等，使得材料的沖擊性能得到提高。但韌性的增加往往導(dǎo)致強度的降低，材料的拉伸、彎曲強度及模量都有明顯下降，加工性能也會受到影響；木塑復(fù)合材料的發(fā)泡技術(shù)能夠顯著提高其韌性和抗沖擊性能，但發(fā)泡會使得材料的剛性、強度和蠕變性能較差。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是為了解決現(xiàn)有的木塑復(fù)合材料綜合力學(xué)性能差的技術(shù)問題，提供了一種聚酯纖維增強木塑復(fù)合材料及其制備方法。
聚酯纖維增強木塑復(fù)合材料按重量份數(shù)由95 105份的熱塑性塑料、100 200 份木質(zhì)纖維、O. I 45份聚酯纖維、I 10份潤滑劑和10 20份偶聯(lián)劑制成；
其中所述的熱塑性塑料為聚苯乙烯、高密度聚乙烯、低密度聚乙烯、聚乙烯、聚丙烯、及聚氯乙烯中的一種或其中幾種的組合；
所述的木質(zhì)纖維為木粉、竹粉、玉米秸桿粉、小麥秸桿粉、水稻秸桿粉、大豆秸桿粉、高粱秸桿粉及甘蔗渣中的一種或其中幾種的組合；
所述的聚酯纖維為聚酯纖維短切絲；
所述的潤滑劑為硬脂酸、硬脂酸金屬鹽、石蠟、聚乙烯蠟或聚丙烯臘；
所述的偶聯(lián)劑為鈦酸酯、異氰酸酯、馬來酸酐接枝聚苯乙烯、馬來酸酐接枝聚乙烯及馬來酸酐接枝聚丙烯中的一種或者其中幾種的組合。
所述的木質(zhì)纖維的粒度為20 120目。4
所述的聚酯纖維短切絲長度為Imm 12mm、直徑為10 μ m 25 μ m、長徑比為80 1000。
所述的硬脂酸金屬鹽為硬質(zhì)酸鈉、硬脂酸鍶、硬脂酸鈣及硬脂酸鋅中的一種或其中幾種的組合。
聚酯纖維增強木塑復(fù)合材料的制備方法按照以下步驟進行
一、按重量份數(shù)稱取95 105份的熱塑性塑料、100 200份木質(zhì)纖維、O. I 45 份聚酯纖維、I 10份潤滑劑和10 20份偶聯(lián)劑；
其中所述的熱塑性塑料為聚苯乙烯、高密度聚乙烯、低密度聚乙烯、聚乙烯、聚丙烯、及聚氯乙烯中的一種或其中幾種的組合；
所述的木質(zhì)纖維為木粉、竹粉、玉米秸桿粉、小麥秸桿粉、水稻秸桿粉、大豆秸桿粉、高粱秸桿粉及甘蔗渣中的一種或其中幾種的組合；
所述的聚酯纖維為聚酯纖維短切絲；
所述的潤滑劑為硬脂酸、硬脂酸金屬鹽、石蠟、聚乙烯蠟或聚丙烯臘；
所述的偶聯(lián)劑為鈦酸酯、異氰酸酯、馬來酸酐接枝聚苯乙烯、馬來酸酐接枝聚乙烯及馬來酸酐接枝聚丙烯中的一種或者其中幾種的組合；
二、將聚酯纖維加入到蒸餾水中，再加入分散劑，加入木質(zhì)纖維，攪拌均勻，脫水， 然后按照先洗滌再脫水的順序操作3 5次，再在105°C的條件下干燥至含水率低于3%， 得到混合物a ；
三、將混合物a、熱塑性塑料、潤滑劑和偶聯(lián)劑加入高速混合機中，在溫度為 60V 130°C、轉(zhuǎn)速為400 1800r/min的條件下混合5分鐘 15分鐘，然后降溫至40°C 60°C，出料，即得到預(yù)混料；
四、將預(yù)混料通過雙螺桿擠出機造粒，成型，即得聚酯纖維增強木塑復(fù)合材料；
步驟二中所述的分散劑為羧甲基纖維素鈉、甲基纖維素及羥乙基纖維素中的一種或其中幾種的組合；
聚酯纖維增強木塑復(fù)合材料的制備方法按照以下步驟進行
一、按重量份數(shù)稱取95 105份的熱塑性塑料、100 200份木質(zhì)纖維、O. I 45 份聚酯纖維、I 10份潤滑劑和10 20份偶聯(lián)劑；
其中所述的熱塑性塑料為聚苯乙烯、高密度聚乙烯、低密度聚乙烯、聚乙烯、聚丙烯、及聚氯乙烯中的一種或其中幾種的組合；
所述的木質(zhì)纖維為木粉、竹粉、玉米秸桿粉、小麥秸桿粉、水稻秸桿粉、大豆秸桿粉、高粱秸桿粉及甘蔗渣中的一種或其中幾種的組合；
所述的聚酯纖維為聚酯纖維短切絲；
所述的潤滑劑為硬脂酸、硬脂酸金屬鹽、石蠟、聚乙烯蠟或聚丙烯臘；
所述的偶聯(lián)劑為鈦酸酯、異氰酸酯、馬來酸酐接枝聚苯乙烯、馬來酸酐接枝聚乙烯及馬來酸酐接枝聚丙烯中的一種或者其中幾種的組合；
二、將聚酯纖維進行機械分散(攪拌)，然后將分散后的聚酯纖維與木質(zhì)纖維加入高速混合機中，在105°C 150°C的條件下保持?jǐn)嚢?分鐘 15分鐘，至含水率低于3%，得到混合物b ；
三、混合物b、熱塑性塑料、潤滑劑和偶聯(lián)劑加入高速混合機中，在溫度為60°C 5130°C、轉(zhuǎn)速為400 1800r/min的條件下混合5分鐘 15分鐘，然后降溫至40°C 60°C， 出料，即得到預(yù)混料；
四、將預(yù)混料通過雙螺桿擠出機造粒，成型，即得聚酯纖維增強木塑復(fù)合材料。
采用本發(fā)明方法制備的聚酯纖維增強木塑復(fù)合材料的彎曲強度可達(dá) 71. 34±0. 73MPa、彈性模量可達(dá)5. 85±0. 17GPa、拉伸強度可達(dá)51. 96±0. 14MPa、無缺口沖擊強度可達(dá) 17. 96 ± O. 92KJ/m2。
具體實施方式
本發(fā)明技術(shù)方案不局限于以下所列舉具體實施方式
，還包括各具體實施方式
間的任意組合。
具體實施方式
一本實施方式聚酯纖維增強木塑復(fù)合材料按重量份數(shù)由95 105 份的熱塑性塑料、100 200份木質(zhì)纖維、O. I 45份聚酯纖維、I 10份潤滑劑和10 20份偶聯(lián)劑制成；
其中所述的熱塑性塑料為聚苯乙烯、高密度聚乙烯、低密度聚乙烯、聚乙烯、聚丙烯、及聚氯乙烯中的一種或其中幾種的組合；
所述的木質(zhì)纖維為木粉、竹粉、玉米秸桿粉、小麥秸桿粉、水稻秸桿粉、大豆秸桿粉、高粱秸桿粉及甘蔗渣中的一種或其中幾種的組合；
所述的聚酯纖維為聚酯纖維短切絲；
所述的潤滑劑為硬脂酸、硬脂酸金屬鹽、石蠟、聚乙烯蠟或聚丙烯臘；
所述的偶聯(lián)劑為鈦酸酯、異氰酸酯、馬來酸酐接枝聚苯乙烯、馬來酸酐接枝聚乙烯及馬來酸酐接枝聚丙烯中的一種或者其中幾種的組合。
本實施方式中所述的熱塑性塑料為組合物時，各成分間為任意比。
本實施方式中所述的木質(zhì)纖維為組合物時，各成分間為任意比。
本實施方式中所述的偶聯(lián)劑為組合物時，各成分間為任意比。
具體實施方式
二 本實施方式與具體實施方式
一不同的是所述的木質(zhì)纖維的粒度為20 120目。其它與具體實施方式
一相同。
具體實施方式
三本實施方式與具體實施方式
一不同的是所述的聚酯纖維短切絲長度為Imm 12mm、直徑為10 μ m 25 μ m、長徑比為80 1000。其它與具體實施方式
一相同。
具體實施方式
四本實施方式與具體實施方式
一不同的所述的硬脂酸金屬鹽為硬質(zhì)酸鈉、硬脂酸鍶、硬脂酸鈣及硬脂酸鋅中的一種或其中幾種的組合是。其它與具體實施方式
一相同。
本實施方式中所述的硬脂酸金屬鹽為組合物時，各成分間為任意比。
具體實施方式
五具體實施方式
一所述聚酯纖維增強木塑復(fù)合材料的制備方法按照以下步驟進行
一、按重量份數(shù)稱取95 105份的熱塑性塑料、100 200份木質(zhì)纖維、O. I 45 份聚酯纖維、I 10份潤滑劑和10 20份偶聯(lián)劑；
其中所述的熱塑性塑料為聚苯乙烯、高密度聚乙烯、低密度聚乙烯、聚乙烯、聚丙烯、及聚氯乙烯中的一種或其中幾種的組合；6
所述的木質(zhì)纖維為木粉、竹粉、玉米秸桿粉、小麥秸桿粉、水稻秸桿粉、大豆秸桿粉、高粱秸桿粉及甘蔗渣中的一種或其中幾種的組合；
所述的聚酯纖維為聚酯纖維短切絲；
所述的潤滑劑為硬脂酸、硬脂酸金屬鹽、石蠟、聚乙烯蠟或聚丙烯臘；
所述的偶聯(lián)劑為鈦酸酯、異氰酸酯、馬來酸酐接枝聚苯乙烯、馬來酸酐接枝聚乙烯及馬來酸酐接枝聚丙烯中的一種或者其中幾種的組合；
二、將聚酯纖維加入到蒸餾水中，再加入分散劑，加入木質(zhì)纖維，攪拌均勻，脫水， 然后按照先洗滌再脫水的順序操作3 5次，再在105°C的條件下干燥至含水率低于3%， 得到混合物a ；
三、將混合物a、熱塑性塑料、潤滑劑和偶聯(lián)劑加入高速混合機中，在溫度為 60V 130°C、轉(zhuǎn)速為400 1800r/min的條件下混合5分鐘 15分鐘，然后降溫至40°C 60°C，出料，即得到預(yù)混料；
四、將預(yù)混料通過雙螺桿擠出機造粒，成型，即得聚酯纖維增強木塑復(fù)合材料；
步驟二中所述的分散劑為羧甲基纖維素鈉、甲基纖維素及羥乙基纖維素中的一種或其中幾種的組合。
本實施方式中所述的熱塑性塑料為組合物時，各成分間為任意比。
本實施方式中所述的木質(zhì)纖維為組合物時，各成分間為任意比。
本實施方式中所述的偶聯(lián)劑為組合物時，各成分間為任意比。
本實施方式中所述的分散劑為組合物時，各成分間為任意比。
具體實施方式
六本實施方式與具體實施方式
五不同的是步驟一中所述的木質(zhì)纖維的粒度為20 120目。其它與具體實施方式
五相同。
具體實施方式
七本實施方式與具體實施方式
五不同的是步驟一中所述的聚酯纖維短切絲長度為Imm 12mm、直徑為10 μ m 25 μ m、長徑比為80 1000。其它與具體實施方式
五相同。
具體實施方式
八本實施方式與具體實施方式
五不同的是步驟一中所述的硬脂酸金屬鹽為硬質(zhì)酸鈉、硬脂酸鍶、硬脂酸鈣及硬脂酸鋅中的一種或其中幾種的組合。其它與具體實施方式
五相同。
具體實施方式
九具體實施方式
一所述聚酯纖維增強木塑復(fù)合材料的制備方法按照以下步驟進行
一、按重量份數(shù)稱取95 105份的熱塑性塑料、100 200份木質(zhì)纖維、O. I 45 份聚酯纖維、I 10份潤滑劑和10 20份偶聯(lián)劑；
其中所述的熱塑性塑料為聚苯乙烯、高密度聚乙烯、低密度聚乙烯、聚乙烯、聚丙烯、及聚氯乙烯中的一種或其中幾種的組合；
所述的木質(zhì)纖維為木粉、竹粉、玉米秸桿粉、小麥秸桿粉、水稻秸桿粉、大豆秸桿粉、高粱秸桿粉及甘蔗渣中的一種或其中幾種的組合；
所述的聚酯纖維為聚酯纖維短切絲；
所述的潤滑劑為硬脂酸、硬脂酸金屬鹽、石蠟、聚乙烯蠟或聚丙烯臘；
所述的偶聯(lián)劑為鈦酸酯、異氰酸酯、馬來酸酐接枝聚苯乙烯、馬來酸酐接枝聚乙烯及馬來酸酐接枝聚丙烯中的一種或者其中幾種的組合；7
二、將聚酯纖維進行機械分散，然后將分散后的聚酯纖維與木質(zhì)纖維加入高速混合機中，在105°C 150°C的條件下保持?jǐn)嚢?分鐘 15分鐘，至含水率低于3%，得到混合物b ;
三、混合物b、熱塑性塑料、潤滑劑和偶聯(lián)劑加入高速混合機中，在溫度為60°C 130°C、轉(zhuǎn)速為400 1800r/min的條件下混合5分鐘 15分鐘，然后降溫至40°C 60°C， 出料，即得到預(yù)混料；
四、將預(yù)混料通過雙螺桿擠出機造粒，成型，即得聚酯纖維增強木塑復(fù)合材料。
本實施方式中所述的熱塑性塑料為組合物時，各成分間為任意比。
本實施方式中所述的木質(zhì)纖維為組合物時，各成分間為任意比。
本實施方式中所述的偶聯(lián)劑為組合物時，各成分間為任意比。
具體實施方式
十本實施方式與具體實施方式
九不同的是步驟一中所述的木質(zhì)纖維的粒度為20 120目；步驟一中所述的聚酯纖維短切絲長度為Imm 12mm、直徑為 10 μ m 25 μ m、長徑比為80 1000 ;步驟一中所述的硬脂酸金屬鹽為硬質(zhì)酸鈉、硬脂酸鍶、硬脂酸鈣及硬脂酸鋅中的一種或其中幾種的組合。其它與具體實施方式
九相同。
采用下述實驗驗證本發(fā)明效果
實驗一
纖維增強木塑復(fù)合材料的制備方法按照以下步驟進行
一、按重量份數(shù)稱取100份的熱塑性塑料、169份木質(zhì)纖維、6份潤滑劑和15份偶聯(lián)劑；
其中所述的熱塑性塑料為高密度聚乙烯；
所述的木質(zhì)纖維為木粉；
所述的潤滑劑為硬脂酸；
所述的偶聯(lián)劑為鈦酸酯；
步驟一中所述的木質(zhì)纖維的粒度為20目；
二、將木質(zhì)纖維加入高速混合機中，在105°C的條件下保持?jǐn)嚢?分鐘，至含水率低于3% ；
三、經(jīng)過步驟二處理的木質(zhì)纖維、熱塑性塑料、潤滑劑和偶聯(lián)劑加入高速混合機中，在溫度為60°C、轉(zhuǎn)速為400r/min的條件下混合5分鐘，然后降溫至40°C，出料，即得到預(yù)混料；
四、將預(yù)混料通過雙螺桿擠出機造粒，成型，即得纖維增強木塑復(fù)合材料。
實驗二
聚酯纖維增強木塑復(fù)合材料的制備方法按照以下步驟進行
一、按重量份數(shù)稱取100份的熱塑性塑料、169份木質(zhì)纖維、8份聚酯纖維、6份潤滑劑和15份偶聯(lián)劑；
其中所述的熱塑性塑料為高密度聚乙烯；
所述的木質(zhì)纖維為木粉；
所述的聚酯纖維為聚酯纖維短切絲；
所述的潤滑劑為石蠟；
所述的偶聯(lián)劑為異氰酸酯；
步驟一中所述的木質(zhì)纖維的粒度為120目；步驟一中所述的聚酯纖維短切絲長度為12mm、直徑為25 μ m、長徑比為1000。
二、將聚酯纖維進行機械分散(攪拌)，然后將分散后的聚酯纖維與木質(zhì)纖維加入高速混合機中，在110°c的條件下保持?jǐn)嚢?分鐘，至含水率低于3%，得到混合物b ；
三、混合物b、熱塑性塑料、潤滑劑和偶聯(lián)劑加入高速混合機中，在溫度為60°C、轉(zhuǎn)速為800r/min的條件下混合5分鐘，然后降溫至50°C，出料，即得到預(yù)混料；
四、將預(yù)混料通過雙螺桿擠出機造粒，成型，即得聚酯纖維增強木塑復(fù)合材料。
實驗三
聚酯纖維增強木塑復(fù)合材料的制備方法按照以下步驟進行
—、按重量份數(shù)稱取100份的熱塑性塑料、166份木質(zhì)纖維、16份聚酯纖維、6份潤滑劑和15份偶聯(lián)劑；
其中所述的熱塑性塑料為高密度聚乙烯；
所述的木質(zhì)纖維為竹粉、玉米粉、小麥秸桿粉、水稻秸桿粉、大豆秸桿粉、高粱秸桿粉及甘蔗渣的組合，并且各成分間為任意比；
所述的聚酯纖維為聚酯纖維短切絲；
所述的潤滑劑為聚丙烯臘；
所述的偶聯(lián)劑為馬來酸酐接枝聚丙烯；
步驟一中所述的木質(zhì)纖維的粒度為100目；步驟一中所述的聚酯纖維短切絲長度為10mm、直徑為15 μ m、長徑比為500 ；
二、將聚酯纖維進行機械分散，然后將分散后的聚酯纖維與木質(zhì)纖維加入高速混合機中，在105°C的條件下保持?jǐn)嚢?分鐘，至含水率低于3%，得到混合物b ；
三、混合物b、熱塑性塑料、潤滑劑和偶聯(lián)劑加入高速混合機中，在溫度為60°C、轉(zhuǎn)速為400r/min的條件下混合5分鐘，然后降溫至40°C，出料，即得到預(yù)混料；
四、將預(yù)混料通過雙螺桿擠出機造粒，成型，即得聚酯纖維增強木塑復(fù)合材料。
實驗四
聚酯纖維增強木塑復(fù)合材料的制備方法按照以下步驟進行
一、按重量份數(shù)稱取100份的熱塑性塑料、163份木質(zhì)纖維、24份聚酯纖維、6份潤滑劑和15份偶聯(lián)劑；
其中所述的熱塑性塑料為聚丙烯；
所述的木質(zhì)纖維為木粉；
所述的聚酯纖維為聚酯纖維短切絲；
所述的潤滑劑為聚乙烯蠟；
所述的偶聯(lián)劑為馬來酸酐接枝聚丙烯；
步驟一中所述的木質(zhì)纖維的粒度為80目；步驟一中所述的聚酯纖維短切絲長度為10mm、直徑為15 μ m、長徑比為800 ；
二、將聚酯纖維進行機械分散，然后將分散后的聚酯纖維與木質(zhì)纖維加入高速混合機中，在140°C的條件下保持?jǐn)嚢?0分鐘，至含水率低于3%，得到混合物b ;
三、混合物b、熱塑性塑料、潤滑劑和偶聯(lián)劑加入高速混合機中，在溫度為120°C、 轉(zhuǎn)速為lOOOr/min的條件下混合12分鐘，然后降溫至50°C，出料，即得到預(yù)混料；
四、將預(yù)混料通過雙螺桿擠出機造粒，成型，即得聚酯纖維增強木塑復(fù)合材料。
實驗一至實驗四制備的復(fù)合材料的性能如表I :
表I
權(quán)利要求
1.聚酯纖維增強木塑復(fù)合材料，其特征在于聚酯纖維增強木塑復(fù)合材料按重量份數(shù)由 95 105份的熱塑性塑料、100 200份木質(zhì)纖維、O. I 45份聚酯纖維、I 10份潤滑劑和10 20份偶聯(lián)劑制成；其中所述的熱塑性塑料為聚苯乙烯、高密度聚乙烯、低密度聚乙烯、聚乙烯、聚丙烯、及聚氯乙烯中的一種或其中幾種的組合；所述的木質(zhì)纖維為木粉、竹粉、玉米秸桿粉、小麥秸桿粉、水稻秸桿粉、大豆秸桿粉、高粱秸桿粉及甘蔗渣中的一種或其中幾種的組合；所述的聚酯纖維為聚酯纖維短切絲；所述的潤滑劑為硬脂酸、硬脂酸金屬鹽、石蠟、聚乙烯蠟或聚丙烯臘；所述的偶聯(lián)劑為鈦酸酯、異氰酸酯、馬來酸酐接枝聚苯乙烯、馬來酸酐接枝聚乙烯及馬來酸酐接枝聚丙烯中的一種或者其中幾種的組合。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述聚酯纖維增強木塑復(fù)合材料，其特征在于所述的木質(zhì)纖維的粒度為20 120目。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述聚酯纖維增強木塑復(fù)合材料，其特征在于所述的聚酯纖維短切絲長度為I謹(jǐn) 12謹(jǐn)、直徑為10 μ m 25 μ m、長徑比為80 1000。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述聚酯纖維增強木塑復(fù)合材料，其特征在于所述的硬脂酸金屬鹽為硬質(zhì)酸鈉、硬脂酸鍶、硬脂酸鈣及硬脂酸鋅中的一種或其中幾種的組合。
5.權(quán)利要求I所述聚酯纖維增強木塑復(fù)合材料的制備方法，其特征在于聚酯纖維增強木塑復(fù)合材料的制備方法按照以下步驟進行一、按重量份數(shù)稱取95 105份的熱塑性塑料、100 200份木質(zhì)纖維、O.I 45份聚酯纖維、I 10份潤滑劑和10 20份偶聯(lián)劑；其中所述的熱塑性塑料為聚苯乙烯、高密度聚乙烯、低密度聚乙烯、聚乙烯、聚丙烯、及聚氯乙烯中的一種或其中幾種的組合；所述的木質(zhì)纖維為木粉、竹粉、玉米秸桿粉、小麥秸桿粉、水稻秸桿粉、大豆秸桿粉、高粱秸桿粉及甘蔗渣中的一種或其中幾種的組合；所述的聚酯纖維為聚酯纖維短切絲；所述的潤滑劑為硬脂酸、硬脂酸金屬鹽、石蠟、聚乙烯蠟或聚丙烯臘；所述的偶聯(lián)劑為鈦酸酯、異氰酸酯、馬來酸酐接枝聚苯乙烯、馬來酸酐接枝聚乙烯及馬來酸酐接枝聚丙烯中的一種或者其中幾種的組合；二、將聚酯纖維加入到蒸餾水中，再加入分散劑，加入木質(zhì)纖維，攪拌均勻，脫水，然后按照先洗滌再脫水的順序操作3 5次，再在105°C的條件下干燥至含水率低于3%，得到混合物a ；三、將混合物a、熱塑性塑料、潤滑劑和偶聯(lián)劑加入高速混合機中，在溫度為60°C 130°C、轉(zhuǎn)速為400 1800r/min的條件下混合5分鐘 15分鐘，然后降溫至40°C 60°C， 出料，即得到預(yù)混料；四、將預(yù)混料通過雙螺桿擠出機造粒，成型，即得聚酯纖維增強木塑復(fù)合材料；步驟二中所述的分散劑為羧甲基纖維素鈉、甲基纖維素及羥乙基纖維素中的一種或其中幾種的組合。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述聚酯纖維增強木塑復(fù)合材料的制備方法，其特征在于步驟一中所述的木質(zhì)纖維的粒度為20 120目。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述聚酯纖維增強木塑復(fù)合材料的制備方法，其特征在于步驟一中所述的聚酯纖維短切絲長度為Imm 12mm、直徑為10 μ m 25 μ m、長徑比為80 1000。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述聚酯纖維增強木塑復(fù)合材料的制備方法，其特征在于步驟一中所述的硬脂酸金屬鹽為硬質(zhì)酸鈉、硬脂酸鍶、硬脂酸鈣及硬脂酸鋅中的一種或其中幾種的組合。
9.權(quán)利要求I所述聚酯纖維增強木塑復(fù)合材料的制備方法，其特征在于聚酯纖維增強木塑復(fù)合材料的制備方法按照以下步驟進行一、按重量份數(shù)稱取95 105份的熱塑性塑料、100 200份木質(zhì)纖維、O.I 45份聚酯纖維、I 10份潤滑劑和10 20份偶聯(lián)劑；其中所述的熱塑性塑料為聚苯乙烯、高密度聚乙烯、低密度聚乙烯、聚乙烯、聚丙烯、及聚氯乙烯中的一種或其中幾種的組合；所述的木質(zhì)纖維為木粉、竹粉、玉米秸桿粉、小麥秸桿粉、水稻秸桿粉、大豆秸桿粉、高粱秸桿粉及甘蔗渣中的一種或其中幾種的組合；所述的聚酯纖維為聚酯纖維短切絲；所述的潤滑劑為硬脂酸、硬脂酸金屬鹽、石蠟、聚乙烯蠟或聚丙烯臘；所述的偶聯(lián)劑為鈦酸酯、異氰酸酯、馬來酸酐接枝聚苯乙烯、馬來酸酐接枝聚乙烯及馬來酸酐接枝聚丙烯中的一種或者其中幾種的組合；二、將聚酯纖維進行機械分散，然后將分散后的聚酯纖維與木質(zhì)纖維加入高速混合機中，在105°C 150°C的條件下保持?jǐn)嚢?分鐘 15分鐘，至含水率低于3%，得到混合物 b ；三、混合物b、熱塑性塑料、潤滑劑和偶聯(lián)劑加入高速混合機中，在溫度為60°C 130°C、轉(zhuǎn)速為400 1800r/min的條件下混合5分鐘 15分鐘，然后降溫至40°C 60°C， 出料，即得到預(yù)混料；四、將預(yù)混料通過雙螺桿擠出機造粒，成型，即得聚酯纖維增強木塑復(fù)合材料。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述聚酯纖維增強木塑復(fù)合材料的制備方法，其特征在于步驟一中所述的木質(zhì)纖維的粒度為20 120目；步驟一中所述的聚酯纖維短切絲長度為Imm 12mm、直徑為10 μ m 25 μ m、長徑比為80 1000 ;步驟一中所述的硬脂酸金屬鹽為硬質(zhì)酸鈉、硬脂酸鍶、硬脂酸鈣及硬脂酸鋅中的一種或其中幾種的組合。
全文摘要
聚酯纖維增強木塑復(fù)合材料及其制備方法，它涉及一種復(fù)合材料及其制備方法。本發(fā)明為了解決現(xiàn)有的木塑復(fù)合材料綜合力學(xué)性能差的技術(shù)問題。本發(fā)明復(fù)合材料由熱塑性塑料、木質(zhì)纖維、聚酯纖維、潤滑劑和偶聯(lián)劑制成，制備方法如下將分散后的聚酯纖維與木質(zhì)纖維、聚酯纖維、潤滑劑和偶聯(lián)劑混合，然后通過雙螺桿擠出機造粒，成型，即得。采用本發(fā)明方法制備的聚酯纖維增強木塑復(fù)合材料的彎曲強度可達(dá)71.34±0.73MPa、彈性模量可達(dá)5.85±0.17GPa、拉伸強度可達(dá)51.96±0.14MPa、無缺口沖擊強度可達(dá)17.96±0.92KJ/m2。
文檔編號C08L23/06GK102911508SQ20121045093
公開日2013年2月6日 申請日期2012年11月13日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月13日
發(fā)明者王海剛, 程然, 王清文, 王偉宏, 黃浪 申請人:東北林業(yè)大學(xué)