專利名稱：一種玉米桿纖維填充聚丙烯復(fù)合材料及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及復(fù)合材料制備領(lǐng)域，具體涉及一種玉米桿纖維填充聚丙烯復(fù)合材料及其制備方法。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有的復(fù)合木板，如復(fù)合地板等均是由多塊木板直接加入粘結(jié)劑復(fù)合而成的，其成本較高；而且使用的粘結(jié)劑常常含有甲醛，造成對環(huán)境的污染，對人體健康產(chǎn)生嚴重影響。目前也有人在研究植物纖維塑料復(fù)合材料；但是由于植物纖維與樹脂基體表面性能不同，兩者復(fù)合時界面粘接效果較差，從而導(dǎo)致復(fù)合材料各項性能的降低，影響了該復(fù)合材料的推廣應(yīng)用。另一方面由于纖維與塑料基體之間較差的相容性，使得纖維的添加量受到嚴重的限制，現(xiàn)有木塑復(fù)合材料中，植物纖維的含量只有10-25%，這對于降低聚丙烯復(fù)合材料的成本意義并不太多，而且昂貴的添加劑成本使得這種復(fù)合材料的市場價格相當(dāng)于甚至高于通用塑料及實木，從而制約了聚丙烯復(fù)合材料的發(fā)展與應(yīng)用。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的所要解決的技術(shù)問題是提供價格低廉，性能優(yōu)良的玉米桿纖維填充聚丙烯復(fù)合材料及其制備方法。本發(fā)明的技術(shù)方案是一種玉米桿纖維填充聚丙烯復(fù)合材料，按質(zhì)量百分比由以
下組分的組成
聚丙烯樹脂20-50%，
預(yù)處理的玉米桿纖維40-70%，
分散劑1_3%，
高分子相容劑3-7%，
偶聯(lián)劑1_2%， 抗氧劑 1_2%， 潤滑劑 1-2%。
在本發(fā)明一個較佳實施例中，所述的聚丙烯為回收的高流動性的聚丙烯回收料，在 2302. 16公斤的測試條件下，其熔體流動速率的15g/10min以上。在本發(fā)明一個較佳實施例中，所述的預(yù)處理的玉米桿纖維是經(jīng)粉碎機粉碎成 40-120目的粉末，然后用質(zhì)量濃度為4-10%的氫氧化鈉溶液室溫下浸泡4-8小時，用清水洗滌至中性，與75-85°C下烘干至含水率小于5%，得到的預(yù)處理玉米桿纖維。在本發(fā)明一個較佳實施例中，所述的分散劑是含水量小于3%的碳酸鈣粉末或者含水量小于3%的碳酸鎂粉末中的在一種。在本發(fā)明一個較佳實施例中，所述的相容劑是馬來酸接枝聚丙烯或馬來酸接枝乙烯-醋酸乙烯共聚物。在本發(fā)明一個較佳實施例中，所述的偶聯(lián)劑是鋁酯酸、鈦酸酯或硅烷的一種。在本發(fā)明一個較佳實施例中，所述的抗氧劑為對苯二酚或鄰苯二酚中的一種。
在本發(fā)明一個較佳實施例中，所述的潤滑劑是工業(yè)石蠟、甘油或硬脂酸中的一種。本發(fā)明還公開了一種玉米桿纖維填充聚丙烯復(fù)合材料的制備方法，具體的工藝步驟如下
(1)玉米桿纖維預(yù)處理將玉米桿纖維用粉碎機粉碎成40-120目的粉末，然后用質(zhì)量濃度為4-10%的氫氧化鈉溶液室溫下浸泡4-8小時，用清水洗滌至中性，與75-85°C下烘干至含水率小于5%，得預(yù)處理玉米桿纖維；
(2)將經(jīng)過預(yù)處理的玉米桿纖維、聚丙烯樹脂、分散劑、高分子相容劑、偶聯(lián)劑、抗氧劑、 潤滑劑置于高速混合機中混合4-6min，出料備用；
(3)將步驟(2)所得混合料送入雙螺桿擠出機中，擠出機溫度設(shè)定為165-190°C，通過口模擠出成型為所需型材或者用相應(yīng)口模和切粒機進行擠出造粒，形成粒料，再將所得的粒料通過模壓或者注射成型的方法獲得最終產(chǎn)品。由于采取上述技術(shù)方案，本發(fā)明的有益效果為本發(fā)明使用玉米桿纖維和回收的聚丙烯為主要原料，避免了環(huán)境的污染，而且本發(fā)明的玉米桿纖維填充聚丙烯復(fù)合材料，玉米桿纖維的含量高，制造成本低，物理機械強度高，表面光潔度好，耐水耐化學(xué)腐蝕，易降解，應(yīng)用范圍廣，是一種綠色環(huán)保的代木代塑新產(chǎn)品。
具體實施例方式下面對本發(fā)明的較佳實施例進行詳細闡述，以使本發(fā)明的優(yōu)點和特征能更易于被本領(lǐng)域技術(shù)人員理解，從而對本發(fā)明的保護范圍做出更為清楚明確的界定。 實施例1
聚丙烯樹脂20%，
預(yù)處理的玉米桿纖維70%，
含水量小于3%的碳酸鈣1%，
馬來酸接枝聚丙烯6%，
鋁酯酸1%，
對苯二酚1%，
工業(yè)石蠟1%。其中，聚丙烯為回收的高流動性的聚丙烯回收料，在230°C，2. 16公斤的測試條件下，其熔體流動速率的15g/10min以上。預(yù)處理的玉米桿纖維是經(jīng)粉碎機粉碎成40目的粉末，然后用質(zhì)量濃度為4-10%的氫氧化鈉溶液室溫下浸泡8小時，用清水洗滌至中性，與75-85°C下烘干至含水率小于5%， 得到的預(yù)處理玉米桿纖維。制備方法(1)玉米桿纖維預(yù)處理將玉米桿纖維用粉碎機粉碎成40目的粉末，然后用質(zhì)量濃度為4-10%的氫氧化鈉溶液室溫下浸泡8小時，用清水洗滌至中性，與75-85°C 下烘干至含水率小于5%，得預(yù)處理玉米桿纖維；
(2)將經(jīng)過預(yù)處理的玉米桿纖維、聚丙烯樹脂、含水量小于3%的碳酸鈣、馬來酸接枝聚丙烯、鋁酯酸、對苯二酚、工業(yè)石蠟置于高速混合機中混合細in，出料備用；
(3)將步驟(2)所得混合料送入雙螺桿擠出機中，擠出機溫度設(shè)定為165°C，通過口模擠出成型為所需型材或者用相應(yīng)口模和切粒機進行擠出造粒，形成粒料，再將所得的粒料通過模壓或者注射成型的方法獲得最終產(chǎn)品。 實施例2
聚丙烯30%，
預(yù)處理的玉米桿纖維57%，
含水量小于3%的碳酸鎂粉末2%，
馬來酸接枝乙烯-醋酸乙烯共聚物7%，
鈦酸酯1%，
對苯二酚2%，
甘油1%。其中，聚丙烯為回收的高流動性的聚丙烯回收料，在230°C，2. 16公斤的測試條件下，其熔體流動速率的15g/10min以上。預(yù)處理的玉米桿纖維是經(jīng)粉碎機粉碎成80目的粉末，然后用質(zhì)量濃度為4-10%的氫氧化鈉溶液室溫下浸泡7小時，用清水洗滌至中性，與75-85°C下烘干至含水率小于5%， 得到的預(yù)處理玉米桿纖維。制備方法(1)玉米桿纖維預(yù)處理將玉米桿纖維用粉碎機粉碎成80目的粉末，然后用質(zhì)量濃度為4-10%的氫氧化鈉溶液室溫下浸泡7小時，用清水洗滌至中性，與75-85°C 下烘干至含水率小于5%，得預(yù)處理玉米桿纖維；
(2)將經(jīng)過預(yù)處理的玉米桿纖維、聚丙烯樹脂、含水量小于3%的碳酸鎂粉末、馬來酸接枝乙烯-醋酸乙烯共聚物、鈦酸酯、對苯二酚、甘油置于高速混合機中混合5min，出料備用；
(3)將步驟(2)所得混合料送入雙螺桿擠出機中，擠出機溫度設(shè)定為175°C，通過口模擠出成型為所需型材或者用相應(yīng)口模和切粒機進行擠出造粒，形成粒料，再將所得的粒料通過模壓或者注射成型的方法獲得最終產(chǎn)品。實施例3
聚丙烯40%,預(yù)處理的玉米桿纖維50%,含水量小于3%的碳酸鈣3%,馬來酸接枝聚丙烯3%,硅烷2%,鄰苯二酚1%，硬脂酸1%。其中，聚丙烯為回收的高流動性的聚丙烯回收料，在230°C，2. 16公斤的測試條件下，其熔體流動速率的15g/10min以上。預(yù)處理的玉米桿纖維是經(jīng)粉碎機粉碎成100目的粉末，然后用質(zhì)量濃度為4-10% 的氫氧化鈉溶液室溫下浸泡6小時，用清水洗滌至中性，與75-85°C下烘干至含水率小于 5%，得到的預(yù)處理玉米桿纖維。制備方法(1)玉米桿纖維預(yù)處理將玉米桿纖維用粉碎機粉碎成100目的粉末，然后用質(zhì)量濃度為4-10%的氫氧化鈉溶液室溫下浸泡6小時，用清水洗滌至中性，與 75-85°C下烘干至含水率小于5%，得預(yù)處理玉米桿纖維；
(2)將經(jīng)過預(yù)處理的玉米桿纖維、聚丙烯樹脂、含水量小于3%的碳酸鈣、馬來酸接枝聚丙烯、硅烷、鄰苯二酚、硬脂酸置于高速混合機中混合5min，出料備用；
(3)將步驟(2)所得混合料送入雙螺桿擠出機中，擠出機溫度設(shè)定為180°C，通過口模擠出成型為所需型材或者用相應(yīng)口模和切粒機進行擠出造粒，形成粒料，再將所得的粒料通過模壓或者注射成型的方法獲得最終產(chǎn)品。 實施例4
聚丙烯50%，
預(yù)處理的玉米桿纖維40%， 含水量小于3%的碳酸鎂粉末 3%， 馬來酸接枝乙烯-醋酸乙烯共聚物 3%， 鋁酯酸 1%， 鄰苯二酚 1%， 硬脂酸 H其中，聚丙烯為回收的高流動性的聚丙烯回收料，在230°C，2. 16公斤的測試條件下，其熔體流動速率的15g/10min以上。預(yù)處理的玉米桿纖維是經(jīng)粉碎機粉碎成120目的粉末，然后用質(zhì)量濃度為4-10% 的氫氧化鈉溶液室溫下浸泡4小時，用清水洗滌至中性，與75-85°C下烘干至含水率小于 5%，得到的預(yù)處理玉米桿纖維。制備方法(1)玉米桿纖維預(yù)處理將玉米桿纖維用粉碎機粉碎成120目的粉末，然后用質(zhì)量濃度為4-10%的氫氧化鈉溶液室溫下浸泡4小時，用清水洗滌至中性，與 75-85°C下烘干至含水率小于5%，得預(yù)處理玉米桿纖維；
(2)將經(jīng)過預(yù)處理的玉米桿纖維、聚丙烯樹脂、含水量小于3%的碳酸鎂粉末、馬來酸接枝乙烯-醋酸乙烯共聚物、鋁酯酸、鄰苯二酚、硬脂酸置于高速混合機中混合6min，出料備用；
(3)將步驟(2)所得混合料送入雙螺桿擠出機中，擠出機溫度設(shè)定為190°C，通過口模擠出成型為所需型材或者用相應(yīng)口模和切粒機進行擠出造粒，形成粒料，再將所得的粒料通過模壓或者注射成型的方法獲得最終產(chǎn)品。以上所述，僅為本發(fā)明的具體實施方式
，但本發(fā)明的保護范圍并不局限于此，任何熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明所揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可不經(jīng)過創(chuàng)造性勞動想到的變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。因此，本發(fā)明的保護范圍應(yīng)該以權(quán)利要求書所限定的保護范圍為準(zhǔn)。
權(quán)利要求
1. 一種玉米桿纖維填充聚丙烯復(fù)合材料，其特征在于，按質(zhì)量百分比由以下組分的組成聚丙烯樹脂20-50%,預(yù)處理的玉米桿纖維40-70%,分散劑1-3%,高分子相容劑3-7%,偶聯(lián)劑1-2%,抗氧劑1-2%,潤滑劑1-2% ο
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的玉米桿纖維填充聚丙烯復(fù)合材料，其特征在于，所述的聚丙烯為回收的高流動性的聚丙烯回收料，在230°C，2. 16公斤的測試條件下，其熔體流動速率的 15g/10min 以上。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的玉米桿纖維填充聚丙烯復(fù)合材料，其特征在于，所述的預(yù)處理的玉米桿纖維是經(jīng)粉碎機粉碎成40-120目的粉末，然后用質(zhì)量濃度為4-10%的氫氧化鈉溶液室溫下浸泡4-8小時，用清水洗滌至中性，與75-85°C下烘干至含水率小于5%，得到的預(yù)處理玉米桿纖維。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的玉米桿纖維填充聚丙烯復(fù)合材料，其特征在于，所述的分散劑是含水量小于3%的碳酸鈣粉末或者含水量小于3%的碳酸鎂粉末中的在一種。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的玉米桿纖維填充聚丙烯復(fù)合材料，其特征在于，所述的相容劑是馬來酸接枝聚丙烯或馬來酸接枝乙烯-醋酸乙烯共聚物。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的玉米桿纖維填充聚丙烯復(fù)合材料，其特征在于，所述的偶聯(lián)劑是鋁酯酸、鈦酸酯或硅烷的一種。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的玉米桿纖維填充聚丙烯復(fù)合材料，其特征在于，所述的抗氧劑為對苯二酚或鄰苯二酚中的一種。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的玉米桿纖維填充聚丙烯復(fù)合材料，其特征在于，所述的潤滑劑是工業(yè)石蠟、甘油或硬脂酸中的一種。
9.一種玉米桿纖維填充聚丙烯復(fù)合材料的制備方法，其特征在于，具體的工藝步驟如下(1)玉米桿纖維預(yù)處理將玉米桿纖維用粉碎機粉碎成40-120目的粉末，然后用質(zhì)量濃度為4-10%的氫氧化鈉溶液室溫下浸泡4-8小時，用清水洗滌至中性，與75-85°C下烘干至含水率小于5%，得預(yù)處理玉米桿纖維；(2)將經(jīng)過預(yù)處理的玉米桿纖維、聚丙烯樹脂、分散劑、高分子相容劑、偶聯(lián)劑、抗氧劑、 潤滑劑置于高速混合機中混合4-6min，出料備用；(3)將步驟(2)所得混合料送入雙螺桿擠出機中，擠出機溫度設(shè)定為165-190°C，通過口模擠出成型為所需型材或者用相應(yīng)口模和切粒機進行擠出造粒，形成粒料，再將所得的粒料通過模壓或者注射成型的方法獲得最終產(chǎn)品。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種玉米桿纖維填充聚丙烯復(fù)合材料及其制備方法，按質(zhì)量百分比由以下組分的組成聚丙烯樹脂20-50%，預(yù)處理的玉米桿纖維40-70%，分散劑1-3%，高分子相容劑3-7%，偶聯(lián)劑1-2%，抗氧劑1-2%，潤滑劑1-2%，本發(fā)明還包括所述玉米桿纖維填充聚丙烯復(fù)合材料的制備方法。本發(fā)明使用玉米桿纖維和回收的聚丙烯為主要原料，避免了環(huán)境的污染，而且玉米桿纖維的含量高，制造成本低，物理機械強度高，表面光潔度好，耐水耐化學(xué)腐蝕，易降解，應(yīng)用范圍廣，是一種綠色環(huán)保的代木代塑新產(chǎn)品。
文檔編號C08K13/02GK102367315SQ20111031216
公開日2012年3月7日 申請日期2011年10月17日 優(yōu)先權(quán)日2011年10月17日
發(fā)明者顧丹 申請人:常熟市星源金屬涂層廠