技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及一種竹塑復(fù)合材料，尤其涉及一種抗菌、可除甲醛的竹塑發(fā)泡復(fù)合門窗材料及其制備方法。
背景技術(shù)：
竹塑發(fā)泡復(fù)合材料因可以克服竹塑復(fù)合材料密度大、脆性大等缺陷，近來備受關(guān)注。竹塑復(fù)合材料的基體主要有聚氯乙烯和聚烯烴塑料。聚氯乙烯基復(fù)合材料在制造、使用及廢棄處理時會對環(huán)境造成污染，聚乙烯基復(fù)合材料的剛性及最高使用溫度較低，且不易降解。 因此，聚丙烯(PP)木塑發(fā)泡復(fù)合材料成為近期的研究熱點(diǎn)。竹塑發(fā)泡復(fù)合材料應(yīng)用范圍很廣，涉及到汽車工業(yè)及運(yùn)輸業(yè)，建筑行業(yè)，包裝行業(yè)，家具及裝修業(yè)，辦公室設(shè)備及體育設(shè)備等多個方面。
周嚇星在《鈦酸酯偶聯(lián)劑對竹塑發(fā)泡復(fù)合材料性能的影響》中，利用竹粉和聚丙烯、高熔體強(qiáng)度聚丙烯制備了一種竹塑發(fā)泡復(fù)合材料，但是其力學(xué)強(qiáng)度有待提高，并且該復(fù)合材料的功能化還不夠完善，限制了竹塑發(fā)泡復(fù)合材料的應(yīng)用。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
基于以上思考，本發(fā)明的目的在于提供一種竹塑發(fā)泡復(fù)合材料的配方，對目前竹塑發(fā)泡材料存在的強(qiáng)度差、功能性不完善進(jìn)行改進(jìn)，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下：
1. 一種抗菌、可除甲醛的竹塑發(fā)泡復(fù)合門窗材料，其特征在于，由以下重量份的原料制成：
AgNO3 1-3，等規(guī)聚丙烯60-70，甲殼素纖維1-2，高熔體強(qiáng)度聚丙烯10-15，竹粉30-40，活性炭10-15，玉米纖維1-2，剛玉粉1-2，Cu(NO3)2 20-25，硬脂酸1-3，硬脂酸鈣1-3，發(fā)泡劑AC1601 1-3，硬脂酸鋅10-15， NaOH溶液50-60，聚丙烯酸酯乳液1-3；
所述竹粉的粒徑為90-350μm，NaOH溶液濃度為1mol/L，Cu(NO3)2濃度為0.1 mol/L，AgNO3濃度為0.1 mol/L，聚丙烯酸酯乳液的固含量為40-50%。
2. 所述的一種抗菌、可除甲醛的竹塑發(fā)泡復(fù)合門窗材料的制備方法，其特征在于，由以下步驟制成：
a. 將活性炭、剛玉粉加入到NaOH溶液中，攪拌10-15min后，浸泡1-2h，清水洗滌，過濾，50-100℃條件下干燥；將聚丙烯酸酯乳液和Cu(NO3)2、AgNO3溶液混合，制成混合液，將干燥的活性炭和金剛石加入到該混合液中攪拌10-15min后，浸泡0.5-1h，90-130℃條件下烘干，N2氣氛下，300-500℃焙燒3-5h，得到改性混合物；
b. 將竹粉在100-120℃條件下干燥6-10h，至絕干；然后將烘干的竹粉、甲殼素纖維、玉米纖維和30-40份的等規(guī)聚丙烯一起加入到高速混合機(jī)中，攪拌升溫至150-200℃，10-30min后冷卻至30-50℃，繼續(xù)攪拌6-10min后卸料，得到混合物；
c. 將步驟a所得改性混合物和步驟b所得混合物加入到剩余等規(guī)聚丙烯、高熔體強(qiáng)度聚丙烯混合物中，加入硬脂酸和硬脂酸鈣，于高速混合機(jī)中混合8-12min，制得預(yù)混料；將預(yù)混料放入轉(zhuǎn)矩流變儀中密練10-15min后，卸料粉碎，加入發(fā)泡劑AC1601和硬脂酸鋅，攪拌均勻，經(jīng)注塑機(jī)注塑成型。
3. 所述的轉(zhuǎn)矩流變儀溫度設(shè)置為160-220℃，轉(zhuǎn)速為30-50 r·min-1。
本發(fā)明的有益效果是：用聚丙烯酸酯和Cu(NO3)2對活性炭和金剛石進(jìn)行改性，促進(jìn)了Cu(NO3)2在活性炭和金剛石表面和孔道中的負(fù)載，增大了其附著力，不易脫落，延長了催化壽命，賦予目標(biāo)材料可吸附甲醛的功能，擴(kuò)展其應(yīng)用；在高溫下煅燒，Cu(NO3)2會高溫分解為CuO，可以有效地吸附降解甲醛，配合活性炭的吸附特性，達(dá)到優(yōu)良的甲醛吸附效率；金剛石的加入也增大了該復(fù)合材料的力學(xué)強(qiáng)度和甲醛吸附效率；用聚丙烯對竹粉進(jìn)行包裹，減少竹纖維分解，改善塑料基體與竹纖維的親和性及流動性；配合利用高熔體強(qiáng)度聚丙烯制備竹塑發(fā)泡復(fù)合材料，使得該材料閉孔率高，具有質(zhì)量輕、強(qiáng)度高、成本低的優(yōu)點(diǎn)；由于配合添加了硝酸銀，受熱分解為銀離子，使該復(fù)合材料具有優(yōu)異的抗菌性。
具體實(shí)施方式
為了使本發(fā)明實(shí)現(xiàn)的技術(shù)手段、創(chuàng)作特征、達(dá)成目的與功效易于明白了解，下面結(jié)合具體實(shí)施例，進(jìn)一步闡述本發(fā)明。
實(shí)施例
一種抗菌、可除甲醛的竹塑發(fā)泡復(fù)合門窗材料，其特征在于，由以下重量份的原料制成：
AgNO3 3，等規(guī)聚丙烯70，甲殼素纖維2，高熔體強(qiáng)度聚丙烯15，竹粉40，活性炭15，玉米纖維2，剛玉粉2，Cu(NO3)2 25，硬脂酸3，硬脂酸鈣3，發(fā)泡劑AC1601 3，硬脂酸鋅15， NaOH溶液60，聚丙烯酸酯乳液3；
所述竹粉的粒徑為90-350μm，NaOH溶液濃度為1mol/L，Cu(NO3)2濃度為0.1 mol/L，AgNO3濃度為0.1 mol/L，聚丙烯酸酯乳液的固含量為40-50%。
所述的一種抗菌、可除甲醛的竹塑發(fā)泡復(fù)合門窗材料的制備方法，其特征在于，由以下步驟制成：
a. 將活性炭、剛玉粉加入到NaOH溶液中，攪拌10-15min后，浸泡1-2h，清水洗滌，過濾，50-100℃條件下干燥；將聚丙烯酸酯乳液和Cu(NO3)2、AgNO3溶液混合，制成混合液，將干燥的活性炭和金剛石加入到該混合液中攪拌10-15min后，浸泡0.5-1h，90-130℃條件下烘干，N2氣氛下，300-500℃焙燒3-5h，得到改性混合物；
b. 將竹粉在100-120℃條件下干燥6-10h，至絕干；然后將烘干的竹粉、甲殼素纖維、玉米纖維和30-40份的等規(guī)聚丙烯一起加入到高速混合機(jī)中，攪拌升溫至150-200℃，10-30min后冷卻至30-50℃，繼續(xù)攪拌6-10min后卸料，得到混合物；
c. 將步驟a所得改性混合物和步驟b所得混合物加入到剩余等規(guī)聚丙烯、高熔體強(qiáng)度聚丙烯混合物中，加入硬脂酸和硬脂酸鈣，于高速混合機(jī)中混合8-12min，制得預(yù)混料；將預(yù)混料放入轉(zhuǎn)矩流變儀中密練10-15min后，卸料粉碎，加入發(fā)泡劑AC1601和硬脂酸鋅，攪拌均勻，經(jīng)注塑機(jī)注塑成型。
所述的轉(zhuǎn)矩流變儀溫度設(shè)置為160-220℃，轉(zhuǎn)速為30-50 r·min-1。
本發(fā)明的技術(shù)指標(biāo)為：
甲醛吸附率 ≥2.5mg/g；
彎曲強(qiáng)度≥40MPa；
比缺口沖擊強(qiáng)度≥5 kJ·m-2。