專利名稱：一種利用地溝油制備木塑用潤(rùn)滑劑的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種利用地溝油制備木塑用潤(rùn)滑劑的方法，屬于化工生產(chǎn)和材料制備領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
木塑復(fù)合材料(Wood-Plastic Composites，WPC)是國(guó)內(nèi)外近年蓬勃興起的一類新型復(fù)合材料，指利用聚乙烯、聚丙烯和聚氯乙烯等，代替通常的樹脂膠粘劑，與超過50%以上的木粉、稻殼、秸稈等廢植物纖維混合成新的木質(zhì)材料，再經(jīng)擠壓、模壓、注射成型等塑料加工工藝，生產(chǎn)出的板材或型材。
由于木粉中主要成分是纖維素，纖維素中含大量的羥基，極性很強(qiáng)；而熱塑性塑料多數(shù)為非極性的，具有疏水性，所以兩者之間的相容性較差，界面的粘結(jié)力很小，潤(rùn)滑劑可以改善這種狀況。潤(rùn)滑劑加入木塑復(fù)合材料中，能與無(wú)機(jī)填料和木粉表面的羥基等形成氫鍵，提高無(wú)機(jī)填料、木粉與基體樹脂之間的相容性，同時(shí)也可改善木粉與聚合物之間的界面狀況，這是潤(rùn)滑劑的內(nèi)潤(rùn)滑效果。潤(rùn)滑劑在塑料的實(shí)際加工中具有多種效能，如在擠出成型時(shí)，能防止聚合物粘著擠出螺桿，可提高流動(dòng)性，改善聚合物料與螺桿和模具的黏附性，防止并減少滯留物。另外還能改善薄膜的外觀和光澤。這是潤(rùn)滑劑的外潤(rùn)滑效果。
目前常用的木塑用潤(rùn)滑劑主要有Honeywell的OptiPak系列，Struktol的Tpw系列，Koery的Westrchem系列等，這些潤(rùn)滑劑的制備原料昂貴，制造成本較高，會(huì)較大程度的增加木塑復(fù)合材料的生產(chǎn)成本。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種具有生產(chǎn)成本低，反應(yīng)簡(jiǎn)單，能很好地增加木粉與塑料之間的界面相容性，提高加工共混流動(dòng)性的潤(rùn)滑劑的制備方法。
制備該潤(rùn)滑劑所需原料按以下質(zhì)量百分比配制地溝油20% 70%、丙烯酸 5% 15%、十二羥基硬脂酸15% 45%、多乙烯多胺5% 20%、催化劑0. 5% 1. 5%和引發(fā)劑0.5% 1.5%，所有組分質(zhì)量百分比之和為100%。
具體步驟為
(1)將質(zhì)量百分比為5% 15%的丙烯酸溶于質(zhì)量百分比為15% 45%的十二羥基硬脂酸中，加入反應(yīng)釜中，加入質(zhì)量百分比為0.5% 1.5%的催化劑，在N2保護(hù)下，于 100 150°C下反應(yīng)2 6小時(shí)后，得到酯化產(chǎn)物。
(2)將質(zhì)量百分比為20% 70%的地溝油與質(zhì)量百分比為5% 20%的多乙烯多胺加入到步驟(1)所得酯化產(chǎn)物中，升溫至100 200°C，加入質(zhì)量百分比為0.5% 1.5% 的加聚反應(yīng)引發(fā)劑，在N2保護(hù)下，混合反應(yīng)2 10小時(shí)，冷卻至室溫，得淡黃色油狀液體， 即為潤(rùn)滑劑產(chǎn)品。
所述催化劑為氯化亞錫和對(duì)甲苯磺酸中的一種；
所述引發(fā)劑為過氧化環(huán)己酮和過氧化甲乙酮中的一種；
所述丙烯酸、十二羥基硬脂酸、多乙烯多胺、催化劑和引發(fā)劑均為工業(yè)級(jí)。
本專利制備的潤(rùn)滑劑，采用地溝油為主要原料(地溝油由95%以上的不飽和脂肪酸甘油酯和飽和脂肪酸甘油酯構(gòu)成)，生產(chǎn)成本低，反應(yīng)簡(jiǎn)單，同時(shí)還具有以下優(yōu)點(diǎn)
(1)可改善共混物流動(dòng)性，產(chǎn)品容易脫模，成品光潔度高。
(2)可提高無(wú)機(jī)填料、木粉與塑料之間相容性，從而使制得的板材的力學(xué)性能提尚ο具體實(shí)施方式
制備木塑復(fù)合材料用內(nèi)潤(rùn)滑劑的主要原料是地溝油、丙烯酸(工業(yè)級(jí))、十二羥基硬脂酸(工業(yè)級(jí))、多乙烯多胺(工業(yè)級(jí))、催化劑與引發(fā)劑(工業(yè)級(jí))。制備木塑復(fù)合材料用潤(rùn)滑劑的方法為
實(shí)施例1:
(1)將質(zhì)量百分比為7. 的丙烯酸溶于質(zhì)量百分比為22. 的十二羥基硬脂酸中，加入反應(yīng)釜中，加入質(zhì)量百分比為0. 7%的催化劑氯化亞錫，在N2保護(hù)下，于120°C下反應(yīng)4小時(shí)后，得到酯化產(chǎn)物。
(2)將質(zhì)量百分比為60%的地溝油與質(zhì)量百分比為9. 的多乙烯多胺加入步驟 (1)所得酯化產(chǎn)物中，升溫至160°C，加入質(zhì)量百分比為1.0%的加聚反應(yīng)引發(fā)劑過氧化環(huán)己酮，在N2保護(hù)下，混合反應(yīng)6小時(shí)，冷卻至室溫，得淡黃色油狀液體，即為潤(rùn)滑劑產(chǎn)品。用其加入木塑復(fù)合材料中，加工流動(dòng)性良好，當(dāng)加入用量為木粉的0. 5wt%時(shí)，沖擊強(qiáng)度和彎曲強(qiáng)度分別提高了 21%和對(duì)％。
實(shí)施例2
(1)將質(zhì)量百分比為11%的丙烯酸溶于質(zhì)量百分比為32. 5%的十二羥基硬脂酸中，加入反應(yīng)釜中，加入質(zhì)量百分比為1. 1 %的催化劑對(duì)甲苯磺酸，在N2保護(hù)下，于130°C下反應(yīng)5小時(shí)后，得到酯化產(chǎn)物。
(2)將質(zhì)量百分比為40%的地溝油與質(zhì)量百分比為14. 的多乙烯多胺加入步驟(1)所得酯化產(chǎn)物中，升溫至180°C，加入質(zhì)量百分比為1.3%的加聚反應(yīng)引發(fā)劑過氧化甲乙酮，在隊(duì)保護(hù)下，混合反應(yīng)6小時(shí)，冷卻至室溫，得淡黃色油狀液體，即為潤(rùn)滑劑產(chǎn)品。 用其加入木塑復(fù)合材料中，加工流動(dòng)性很好，當(dāng)加入用量為木粉的0. 5wt%時(shí)，沖擊強(qiáng)度和彎曲強(qiáng)度分別提高了 27%和沈％。
實(shí)施例3
(1)將質(zhì)量百分比為13. 4%的丙烯酸溶于質(zhì)量百分比為38. 3%的十二羥基硬脂酸中，加入反應(yīng)釜中，加入質(zhì)量百分比為1.3%的催化劑對(duì)甲苯磺酸，在N2保護(hù)下，于140°C 下反應(yīng)5小時(shí)后，得到酯化產(chǎn)物。
(2)將質(zhì)量百分比為30%的地溝油與質(zhì)量百分比為15. 6%的多乙烯多胺加入步驟(1)所得酯化產(chǎn)物中，升溫至170°C，加入質(zhì)量百分比為1.4%的加聚反應(yīng)引發(fā)劑過氧化環(huán)己酮，在隊(duì)保護(hù)下，混合反應(yīng)8小時(shí)，冷卻至室溫，得粘稠淡黃色油狀液體，即為潤(rùn)滑劑產(chǎn)品。用其加入木塑復(fù)合材料中，加工流動(dòng)性較好，當(dāng)加入用量為木粉的0. 5wt %時(shí)，沖擊強(qiáng)度和彎曲強(qiáng)度分別提高了 20%和16%。
權(quán)利要求
1. 一種利用地溝油制備木塑用潤(rùn)滑劑的方法，其特征在于原料按以下質(zhì)量百分比配制地溝油20% 70%、丙烯酸5% 15%、十二羥基硬脂酸15% 45%、多乙烯多胺 5% 20%、催化劑0. 5% 1. 5%和引發(fā)劑0. 5% 1. 5 %，所有組分質(zhì)量百分比之和為 100% ；具體步驟為(1)將質(zhì)量百分比為5% 15%的丙烯酸溶于質(zhì)量百分比為15% 45%的十二羥基硬脂酸中，加入反應(yīng)釜中，加入質(zhì)量百分比為0. 5% 1. 5%的催化劑，在N2保護(hù)下，于100 150°C下反應(yīng)2 6小時(shí)后，得到酯化產(chǎn)物；(2)將質(zhì)量百分比為20% 70%的地溝油與質(zhì)量百分比為5% 20%的多乙烯多胺加入到步驟(1)所得酯化產(chǎn)物中，升溫至100 200°C，加入質(zhì)量百分比為0. 5% 1. 5%的引發(fā)劑，在隊(duì)保護(hù)下，混合反應(yīng)2 10小時(shí)，冷卻至室溫，得淡黃色油狀液體，即為潤(rùn)滑劑產(chǎn)Pm ；所述催化劑為氯化亞錫和對(duì)甲苯磺酸中的一種；所述引發(fā)劑為過氧化環(huán)己酮和過氧化甲乙酮中的一種；所述丙烯酸、十二羥基硬脂酸、多乙烯多胺、催化劑和引發(fā)劑均為工業(yè)級(jí)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種利用地溝油制備木塑用潤(rùn)滑劑的方法。將丙烯酸溶于十二羥基硬脂酸中，加入反應(yīng)釜中，加入催化劑，在N2保護(hù)下，于100～150℃下反應(yīng)2～6小時(shí)后，得到酯化產(chǎn)物；將地溝油與多乙烯多胺加入到所得酯化產(chǎn)物中，升溫至100～200℃，加入加聚反應(yīng)引發(fā)劑，在N2保護(hù)下，混合反應(yīng)2～10小時(shí)，冷卻至室溫，得淡黃色油狀液體，即為潤(rùn)滑劑產(chǎn)品；所述催化劑為氯化亞錫和對(duì)甲苯磺酸中的一種，引發(fā)劑為過氧化環(huán)己酮和過氧化甲乙酮中的一種。本發(fā)明生產(chǎn)成本低，反應(yīng)簡(jiǎn)單，且所得潤(rùn)滑劑可改善共混物流動(dòng)性，可提高無(wú)機(jī)填料、木粉與塑料之間相容性，從而使制得的材料的力學(xué)性能提高。
文檔編號(hào)C08L97/02GK102504098SQ20111038274
公開日2012年6月20日 申請(qǐng)日期2011年11月25日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月25日
發(fā)明者劉括, 李善榮, 羅崇禧, 郭棟, 陸紹榮 申請(qǐng)人:桂林理工大學(xué)