一種以氧化石墨烯接枝茂金屬聚乙烯增容改性的聚苯乙烯基竹塑櫥柜板材及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種以氧化石墨烯接枝茂金屬聚乙烯增容改性的聚苯乙烯基竹塑櫥柜板材，該竹塑板材由以下重量份的原料制成：竹粉60?80、廢舊高抗沖聚苯乙烯粒子20?30、十二羥基硬脂酸1?2、聚乙烯亞胺4?5、羥基聚二甲基硅氧烷1?5、無水乙醇適量、硅烷偶聯(lián)劑1?2、抗氧化劑0.1?0.2、氧化石墨烯接枝茂金屬聚乙烯增容劑4?6、納米助熔劑4?5。
【專利說明】
一種以氧化石墨烯接枝茂金屬聚乙烯増容改性的聚苯乙烯基 竹塑櫥柜板材及其制備方法
技術領域
[0001] 本發(fā)明涉及竹塑材料技術領域，尤其涉及一種以氧化石墨烯接枝茂金屬聚乙烯增 容改性的聚苯乙烯基竹塑櫥柜板材及其制備方法。
【背景技術】
[0002] 櫥柜是日常家居中十分常見的一類儲物家具，也是家居建材中市場十分廣泛的材 料，隨著消費者年齡階段的需求性的變化，對櫥柜的要求不再僅僅是結實耐用，產品的環(huán)保 性、質感等等也逐漸成為消費者關注的焦點，同時合理利用資源，實現(xiàn)產業(yè)的可持續(xù)性發(fā)展 也是生產業(yè)的發(fā)展方向。
[0003] 櫥柜板材是櫥柜組件中極為重要的一環(huán)，直接影響到消費者購買選擇，目前櫥柜 板材主要有實木板、刨花板、密度板等等，其中實木板價格昂貴，需經(jīng)常維護保養(yǎng)，且耐水性 不足;刨花板雖然成本低，但是其強度低，甲醛含量高;密度板主要是將木材等浸泡后打碎 高壓壓制而成，綜合性能較為優(yōu)異，但是其質量仍待提高，且使用木材等不可再生資源。
[0004] 我國具有極為豐富的竹資源，竹材具有良好的力學性能，生長速度快，美觀獨特， 是木材的重要替代材料，是一種環(huán)保綠色的可持續(xù)資源，其作為一種新興的建材受到越來 越多的關注。竹塑材料是一類將竹粉與塑料混合共擠制得，其兼有實木的質感和塑料的抗 水、耐水、不易變形等優(yōu)點，尤其貼合櫥柜板材的性能要求。在實際生產過程中，由于竹粉與 塑料的相容性較差，對生產工藝和助劑的要求十分嚴格，直接關系到復合材料的力學性能， 也是制約竹塑產品質量的關鍵因素?！吨穹?高密度聚乙烯(HDPE)復合材料的熱壓工藝研 究》一文以馬來酸酐接枝聚乙烯為相容劑，在180°C條件下熱壓處理得到了一種竹塑配比較 高的材料，但是得到的材料綜合力學性能較差，作為櫥柜板材在加工性能上仍顯不足。。

【發(fā)明內容】

[0005] 本發(fā)明目的就是為了彌補已有技術的缺陷，提供一種以氧化石墨烯接枝茂金屬聚 乙烯增容改性的聚苯乙烯基竹塑櫥柜板材及其制備方法。
[0006] 本發(fā)明是通過以下技術方案實現(xiàn)的：
[0007] -種以氧化石墨烯接枝茂金屬聚乙烯增容改性的聚苯乙烯基竹塑櫥柜板材，該竹 塑板材由以下重量份的原料制成:竹粉60-80、廢舊高抗沖聚苯乙烯粒子20-30、十二羥基硬 脂酸1-2、聚乙烯亞胺4-5、羥基聚二甲基硅氧烷1-5、無水乙醇適量、硅烷偶聯(lián)劑1-2、抗氧化 劑0.1-0.2、氧化石墨稀接枝茂金屬聚乙稀增容劑4-6、納米助恪劑4-5。
[0008] 所述的氧化石墨烯接枝茂金屬聚乙烯增容劑由以下重量份的原料制備得到:氧化 石墨烯1-2、馬來酸酐1-2、茂金屬聚乙烯10-15、過氧化二異丙苯0.1-0.5、硅烷偶聯(lián)劑KH550 0.1-0.2、無水乙醇5-8，制備方法為:先將硅烷偶聯(lián)劑KH550投入無水乙醇中，攪拌混合均勻 后加入氧化石墨烯，體系加熱至60-80°C，并超聲分散1.5-2h，反應結束后抽濾，所得產物水 洗后干燥，得改性氧化石墨烯，接著將改性氧化石墨烯與茂金屬聚乙烯、馬來酸酐、過氧化 二異丙苯一起投入高速混合機中，攪拌混合均勻后投入雙螺桿擠出機中熔融共混造粒，即 得所述的氧化石墨烯接枝茂金屬聚乙烯增容劑。
[0009] 所述的納米助熔劑為納米級聚苯乙烯微球。
[0010] 所述的一種以氧化石墨烯接枝茂金屬聚乙烯增容改性的聚苯乙烯基竹塑櫥柜板 材的制備方法為：
[0011] (1)先將竹粉經(jīng)脫水干燥處理，隨后將其投入由硅烷偶聯(lián)劑、十二羥基硬脂酸、聚 乙烯亞胺、無水乙醇混合配制的溶液中浸泡反應2-3h，隨后經(jīng)過濾、干燥后得改性竹粉備 用；
[0012] (2)將廢舊高抗沖聚苯乙烯粒子與羥基聚二甲基硅氧烷、納米助熔劑混合均勻后 熔融造粒，得改性聚苯乙烯粒子備用；
[0013] (3)將改性竹粉、改性聚苯乙烯粒子投入高速混合機中預熱至50-60°C，混合攪拌 20-30min，隨后再加入其它剩余物料，升溫至80-100°C，繼續(xù)混合攪拌l_2min，混合均勻后 通過模壓法制得板材，其中模壓預熱時間為20-30min，模壓溫度為180-200°C，保壓時間為 4-5min，壓力為8-12MPa，冷壓時間3-5min，冷壓壓力10-15MPa，即得所述竹塑板材。
[0014] 本發(fā)明制備的竹塑材料特點在于：
[0015] (1)將竹粉經(jīng)脫水處理后投入硅烷偶聯(lián)劑、十二羥基硬脂酸、聚乙烯亞胺混合配制 的無水乙醇溶液中改性處理，將有機基團引入竹粉表面，提高了竹粉與樹脂的相容性，同時 提高了竹粉的強度和熱穩(wěn)定性。
[0016] (2)制備了 一種氧化石墨烯接枝茂金屬聚乙烯增容劑，這種增容劑利用氧化石墨 烯獨特的兩親性，為竹粉與有機相共混搭橋，降低界面勢能，提高材料間的結合力，較之傳 統(tǒng)意義的馬來酸酐接枝增容劑增容效果更佳。
[0017] (3)預先將聚苯乙烯與聚硅氧烷化合物以及納米助熔劑一次造粒，獲得了結晶度 更高、綜合力學性能更為優(yōu)良的樹脂基料。
[0018]綜上，以本發(fā)明工藝制備得到的竹塑產品具有相對較高的竹塑比，降低了產品的 生產成本，同時兼具良好的強度和韌性，結實耐用，抗腐耐水，環(huán)保無毒，在制作櫥柜方面具 有良好的應用前景。
【具體實施方式】
[0019] 該實施例竹塑板材由以下重量份的原料制成：竹粉60、廢舊高抗沖聚苯乙烯粒子 20、十二羥基硬脂酸1、聚乙烯亞胺4、羥基聚二甲基硅氧烷1、無水乙醇適量、硅烷偶聯(lián)劑1、 抗氧化劑〇. 1、氧化石墨稀接枝茂金屬聚乙稀增容劑4、納米助恪劑4。
[0020] 其中氧化石墨烯接枝茂金屬聚乙烯增容劑由以下重量份的原料制備得到:氧化石 墨烯1、馬來酸酐1、茂金屬聚乙烯10、過氧化二異丙苯0.1、硅烷偶聯(lián)劑KH550 0.1、無水乙醇 5，制備方法為：先將硅烷偶聯(lián)劑KH550投入無水乙醇中，攪拌混合均勻后加入氧化石墨烯， 體系加熱至60°C，并超聲分散1.5h，反應結束后抽濾，所得產物水洗后干燥，得改性氧化石 墨稀，接著將改性氧化石墨稀與茂金屬聚乙稀、馬來酸酐、過氧化二異丙苯一起投入高速混 合機中，攪拌混合均勻后投入雙螺桿擠出機中熔融共混造粒，即得所述的氧化石墨烯接枝 茂金屬聚乙烯增容劑。
[0021] 其中納米助熔劑為納米級聚苯乙烯微球。
[0022]該實施例板材的制備方法為：
[0023] (1)先將竹粉經(jīng)脫水干燥處理，隨后將其投入由硅烷偶聯(lián)劑、十二羥基硬脂酸、聚 乙烯亞胺、無水乙醇混合配制的溶液中浸泡反應2h，隨后經(jīng)過濾、干燥后得改性竹粉備用； [0024] (2)將廢舊高抗沖聚苯乙烯粒子與羥基聚二甲基硅氧烷、納米助熔劑混合均勻后 熔融造粒，得改性聚苯乙烯粒子備用；
[0025] (3)將改性竹粉、改性聚苯乙烯粒子投入高速混合機中預熱至50 °C，混合攪拌 20min，隨后再加入其它剩余物料，升溫至80°C，繼續(xù)混合攪拌lmin，混合均勾后通過模壓法 制得板材，其中模壓預熱時間為20min，模壓溫度為180°C，保壓時間為4min，壓力為8MPa，冷 壓時間3min，冷壓壓力1 OMPa，即得所述竹塑板材。
[0026] 上述制得的竹塑板材制成測試條進行性能測定，測試結果如下：
[0027]
【主權項】
1. 一種以氧化石墨烯接枝茂金屬聚乙烯增容改性的聚苯乙烯基竹塑櫥柜板材，其特征 在于，該竹塑板材由以下重量份的原料制成:竹粉60-80、廢舊高抗沖聚苯乙烯粒子20-30、 十二羥基硬脂酸1-2、聚乙烯亞胺4-5、羥基聚二甲基硅氧烷1-5、無水乙醇適量、硅烷偶聯(lián)劑 1-2、抗氧化劑0.1-0.2、氧化石墨稀接枝茂金屬聚乙稀增容劑4-6、納米助恪劑4-5。2. 如權利要求1所述的一種以氧化石墨烯接枝茂金屬聚乙烯增容改性的聚苯乙烯基竹 塑櫥柜板材，其特征在于，所述的氧化石墨烯接枝茂金屬聚乙烯增容劑由以下重量份的原 料制備得到:氧化石墨稀1 -2、馬來酸酐1-2、茂金屬聚乙稀10-15、過氧化二異丙苯0.1-0.5、 硅烷偶聯(lián)劑KH5500.1-0.2、無水乙醇5-8，制備方法為:先將硅烷偶聯(lián)劑KH550投入無水乙醇 中，攪拌混合均勻后加入氧化石墨烯，體系加熱至60-80°C，并超聲分散1.5-2h，反應結束后 抽濾，所得產物水洗后干燥，得改性氧化石墨烯，接著將改性氧化石墨烯與茂金屬聚乙烯、 馬來酸酐、過氧化二異丙苯一起投入高速混合機中，攪拌混合均勻后投入雙螺桿擠出機中 熔融共混造粒，即得所述的氧化石墨烯接枝茂金屬聚乙烯增容劑。3. 如權利要求1所述的一種以氧化石墨烯接枝茂金屬聚乙烯增容改性的聚苯乙烯基竹 塑櫥柜板材，其特征在于，所述的納米助熔劑為納米級聚苯乙烯微球。4. 如權利要求1所述的一種以氧化石墨烯接枝茂金屬聚乙烯增容改性的聚苯乙烯基竹 塑櫥柜板材的制備方法，其特征在于，其制備方法為： (1) 先將竹粉經(jīng)脫水干燥處理，隨后將其投入由硅烷偶聯(lián)劑、十二羥基硬脂酸、聚乙烯 亞胺、無水乙醇混合配制的溶液中浸泡反應2_3h，隨后經(jīng)過濾、干燥后得改性竹粉備用； (2) 將廢舊高抗沖聚苯乙烯粒子與羥基聚二甲基硅氧烷、納米助熔劑混合均勻后熔融 造粒，得改性聚苯乙烯粒子備用； (3) 將改性竹粉、改性聚苯乙烯粒子投入高速混合機中預熱至50-60°C，混合攪拌20-30min，隨后再加入其它剩余物料，升溫至80-100°C，繼續(xù)混合攪拌l_2min，混合均勾后通過 模壓法制得板材，其中模壓預熱時間為20-30min，模壓溫度為180-200°C，保壓時間為4-5min，壓力為8-12MPa，冷壓時間3-5min，冷壓壓力10-15MPa，即得所述竹塑板材。
【文檔編號】C08L51/04GK106084842SQ201610546854
【公開日】2016年11月9日
【申請日】2016年7月12日
【發(fā)明人】夏大慶, 孔令根, 王平, 王安勇, 戚明永, 王丹
【申請人】志邦廚柜股份有限公司