一種利用秸稈制備pvc基木塑復(fù)合材料的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于木塑復(fù)合材料制備技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種利用秸桿制備PVC基木塑復(fù)合材料的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]木塑復(fù)合材料中含有木粉和塑料，因此復(fù)合材料兼具了木材和塑料的優(yōu)點(diǎn):①良好的加工性能。木塑復(fù)合材料內(nèi)含塑料和纖維，因此，具有同木材相類似的加工性能，可鋸、可釘、可刨，使用木工器具即可完成，且握釘力明顯優(yōu)于其他合成材料。機(jī)械性能優(yōu)于木質(zhì)材料。握釘力一般是木材的3倍，是刨花板的5倍。②良好的強(qiáng)度性能。木塑復(fù)合材料內(nèi)含塑料，因而具有較好的彈性模量。此外，由于內(nèi)含纖維并經(jīng)與塑料充分混合，因而具有與硬木相當(dāng)?shù)目箟?、抗彎曲等物理機(jī)械性能，并且其耐用性明顯優(yōu)于普通木質(zhì)材料。表面硬度高，一般是木材的2~5倍。③具有耐水、耐腐性能，使用壽命長。木塑材料及其產(chǎn)品與木材相比，可抗強(qiáng)酸堿、耐水、耐腐蝕，并且不繁殖細(xì)菌，不易被蟲蛀、不長真菌。使用壽命長，可達(dá)50年以上。④優(yōu)良的可調(diào)整性能。通過助劑，塑料可以發(fā)生聚合、發(fā)泡、固化、改性等改變，從而改變木塑材料的密度、強(qiáng)度等特性，還可以達(dá)到抗老化、防靜電、阻燃等特殊要求。
[0003]秸桿是一種重要的農(nóng)業(yè)廢棄物，也是一種具有多用途的可再生的生物資源，其量巨大，粉碎后可做木塑復(fù)合材料的木粉。從生產(chǎn)原料的角度而言，木塑復(fù)合材料減緩和免除了塑料廢棄物的公害污染，也免除了秸桿堆砌和焚燒給環(huán)境帶來的污染。
[0004]由于木塑復(fù)合材料有著如此之多的性能，就決定著它將被廣泛使用。①建筑業(yè)。用木纖維復(fù)合材料做成的地板比目前中低度木質(zhì)纖維板性能上優(yōu)越的多，不脹縮、防水、表面美觀。符合材料若用于多層共擠型材，內(nèi)層采用回收料，外層采用新料，制成的制品各項(xiàng)力學(xué)性能可以與硬木產(chǎn)品相媲美。②汽車行業(yè)的應(yīng)用。近年來，木塑板材以其合理的價(jià)位、優(yōu)越的性能，在汽車裝飾材料方面應(yīng)用增多，如汽車的門板、后放物箱、行李箱側(cè)圍、座椅板等。③其他行業(yè)。除了傳統(tǒng)的產(chǎn)業(yè)外，復(fù)合材料的應(yīng)用領(lǐng)域不斷擴(kuò)大，目前已經(jīng)開始應(yīng)用的如托盤、花盆、工具手柄、辦公用品、攻速公路路牌、吸聲板及音箱等工程組件。
[0005]PVC價(jià)格較低，為木塑復(fù)合材料的發(fā)展提供了價(jià)格優(yōu)勢(shì)。PVC樹脂是線型聚合物，具有熱塑性。由于分子鏈上每隔一個(gè)碳原子就由一個(gè)帶負(fù)電性較強(qiáng)的Cl原子，因而分子鏈具有較強(qiáng)的極性，大分子鏈之間的相互作用力大，阻礙了分子鏈之間的相對(duì)滑移。因此PVC樹脂宏觀上表現(xiàn)出一定的剛性和硬度，并具有良好的耐化學(xué)腐蝕性。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的是提供一種利用秸桿制備PVC基木塑復(fù)合材料的方法。
[0007]具體步驟為:
(I)按照以下質(zhì)量比稱取原料，PVC:混合熱穩(wěn)定劑:增韌劑:潤滑調(diào)節(jié)劑:填料:秸桿粉=90:12.5:15-25:3.5:10-20:40?60，將原料混合，以4000-8000轉(zhuǎn)/分鐘的速度攪拌均勻，制得混合物料。
[0008](2)設(shè)置開煉機(jī)的前輥溫度為1400°C，后輥溫度也為1400°C，待開煉機(jī)的溫度上升至設(shè)置的溫度后，恒溫15分鐘，然后開啟開煉機(jī)，將步驟(I)制得的混合物料倒入開煉機(jī)的兩輥筒間，塑煉3~4分鐘，將物料取下，放置冷卻，制得塑煉物料。
[0009](3)對(duì)平板硫化機(jī)進(jìn)行加熱，設(shè)置上模板的溫度為1800°C，下模板的溫度為1800°C，待溫度上升至設(shè)置的溫度，恒溫15分鐘，將模具放置到兩模板之間預(yù)熱30分鐘，然后打開模具，將步驟(2)制得的塑煉物料放入模具的型腔內(nèi)，蓋上模具將其放到平板硫化機(jī)的模板內(nèi)再預(yù)熱15分鐘，進(jìn)行第一次排氣，排氣后在8~10Mpa下模壓4分鐘，再進(jìn)行第二次排氣，然后在8~10Mpa下模壓5分鐘，進(jìn)行冷卻，待溫度下降至850°C，泄壓，取出模具，并打開，把壓制成的板取出，室溫下自然冷卻，即制得PVC基木塑復(fù)合材料。
[0010]所述PVC選用的型號(hào)為SG4。
[0011]所述混合熱穩(wěn)定劑含3質(zhì)量份的三鹽基硫酸鉛、1.5質(zhì)量份的二堿式亞磷酸鉛和8質(zhì)量份的金屬藻類穩(wěn)定劑BaSt。
所述增韌劑為乙烯-醋酸乙烯酯共聚物。
[0012]所述潤滑調(diào)節(jié)劑為潤滑劑HSt。
[0013]所述填料為MgCO3。
[0014]所述秸桿粉是秸桿通過機(jī)械粉碎制得，其長徑比為3~4:1，粒徑為70~90目，且經(jīng)過干燥處理。
[0015]本發(fā)明方法操作簡(jiǎn)單，易于大規(guī)模推廣應(yīng)用，且通過各種助劑的加入，提高了加工工程中的加工流變性以及材料的硬度、熱穩(wěn)定性和抗沖擊性等關(guān)鍵性能。
【具體實(shí)施方式】
[0016]實(shí)施例:
(I)按照以下質(zhì)量比稱取原料，PVC:混合熱穩(wěn)定劑:增韌劑:潤滑調(diào)節(jié)劑:填料:秸桿粉=90:12.5:20:3.5:15:50，將原料混合，以6000轉(zhuǎn)/分鐘的速度攪拌均勻，制得混合物料。
[0017](2)設(shè)置開煉機(jī)的前輥溫度為1400°C，后輥溫度也為1400°C，待開煉機(jī)的溫度上升至設(shè)置的溫度后，恒溫15分鐘，然后開啟開煉機(jī)，將步驟(I)制得的混合物料倒入開煉機(jī)的兩輥筒間，塑煉4分鐘，將物料取下，放置冷卻，制得塑煉物料。
[0018](3)對(duì)平板硫化機(jī)進(jìn)行加熱，設(shè)置上模板的溫度為1800°C，下模板的溫度為1800°C，待溫度上升至設(shè)置的溫度，恒溫15分鐘，將模具放置到兩模板之間預(yù)熱30分鐘，然后打開模具，將步驟(2)制得的塑煉物料放入模具的型腔內(nèi)，蓋上模具將其放到平板硫化機(jī)的模板內(nèi)再預(yù)熱15分鐘，進(jìn)行第一次排氣，排氣后在9Mpa下模壓4分鐘，再進(jìn)行第二次排氣，然后在9Mpa下模壓5分鐘，進(jìn)行冷卻，待溫度下降至850°C，泄壓，取出模具，并打開，把壓制成的板取出，室溫下自然冷卻，即制得PVC基木塑復(fù)合材料。
[0019]所述PVC選用的型號(hào)為SG4。
[0020]所述混合熱穩(wěn)定劑含3質(zhì)量份的三鹽基硫酸鉛、1.5質(zhì)量份的二堿式亞磷酸鉛和8質(zhì)量份的金屬藻類穩(wěn)定劑BaSt。
所述增韌劑為乙烯-醋酸乙烯酯共聚物。
[0021]所述潤滑調(diào)節(jié)劑為潤滑劑HSt。
[0022]所述填料為MgCO3。
[0023]所述秸桿粉是秸桿通過機(jī)械粉碎制得，其長徑比為3:1，粒徑為80目，且經(jīng)過干燥處理。
[0024]本實(shí)施例制得的木塑復(fù)合材料的硬度為81.37，沖擊強(qiáng)度為6.256 KJ/m2，拉伸強(qiáng)度為61.385 MPa，均較為優(yōu)異。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種利用秸桿制備PVC基木塑復(fù)合材料的方法，其特征在于具體步驟為: (1)按照以下質(zhì)量比稱取原料，PVC:混合熱穩(wěn)定劑:增韌劑:潤滑調(diào)節(jié)劑:填料:秸桿粉=90:12.5:15-25:3.5:10-20:40?60，將原料混合，以4000-8000轉(zhuǎn)/分鐘的速度攪拌均勻，制得混合物料； (2)設(shè)置開煉機(jī)的前輥溫度為1400°C，后輥溫度也為1400°C，待開煉機(jī)的溫度上升至設(shè)置的溫度后，恒溫15分鐘，然后開啟開煉機(jī)，將步驟(I)制得的混合物料倒入開煉機(jī)的兩輥筒間，塑煉3~4分鐘，將物料取下，放置冷卻，制得塑煉物料； (3)對(duì)平板硫化機(jī)進(jìn)行加熱，設(shè)置上模板的溫度為1800°C，下模板的溫度為1800°C，待溫度上升至設(shè)置的溫度，恒溫15分鐘，將模具放置到兩模板之間預(yù)熱30分鐘，然后打開模具，將步驟(2)制得的塑煉物料放入模具的型腔內(nèi)，蓋上模具將其放到平板硫化機(jī)的模板內(nèi)再預(yù)熱15分鐘，進(jìn)行第一次排氣，排氣后在8~10Mpa下模壓4分鐘，再進(jìn)行第二次排氣，然后在8~10Mpa下模壓5分鐘，進(jìn)行冷卻，待溫度下降至850°C，泄壓，取出模具，并打開，把壓制成的板取出，室溫下自然冷卻，即制得PVC基木塑復(fù)合材料； 所述PVC選用的型號(hào)為SG4 ； 所述混合熱穩(wěn)定劑含3質(zhì)量份的三鹽基硫酸鉛、1.5質(zhì)量份的二堿式亞磷酸鉛和8質(zhì)量份的金屬藻類穩(wěn)定劑BaSt ； 所述增韌劑為乙烯-醋酸乙烯酯共聚物； 所述潤滑調(diào)節(jié)劑為潤滑劑HSt ; 所述填料為MgCO3; 所述秸桿粉是秸桿通過機(jī)械粉碎制得，其長徑比為3~4:1，粒徑為70~90目，且經(jīng)過干燥處理。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種利用秸稈制備PVC基木塑復(fù)合材料的方法。按以下質(zhì)量比稱取原料，PVC:混合熱穩(wěn)定劑:增韌劑:潤滑調(diào)節(jié)劑:填料:秸稈粉=90:12.5:15~25:3.5:10~20:40~60，將原料高速攪拌混合，制得混合物料，將混合物料倒入開煉機(jī)的兩輥筒間，塑煉后放置冷卻，制得塑煉物料，將裝有塑煉物料的模具放在平板硫化機(jī)上壓制，即制得PVC基木塑復(fù)合材料。本發(fā)明方法操作簡(jiǎn)單，易于大規(guī)模推廣應(yīng)用，且通過各種助劑的加入，提高了加工工程中的加工流變性以及材料的硬度、熱穩(wěn)定性和抗沖擊性等關(guān)鍵性能。
【IPC分類】C08K3-32, C08L27-06, C08K3-26, C08K5-098, C08K3-30, C08K13-02, C08L97-02, C08L23-08, C08K5-09
【公開號(hào)】CN104788854
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510199914
【發(fā)明人】李欣, 李靜靜, 黃超, 李志鋼
【申請(qǐng)人】桂林理工大學(xué)
【公開日】2015年7月22日
【申請(qǐng)日】2015年4月25日