一種低熔點(diǎn)尼龍木塑及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種低熔點(diǎn)尼龍木塑及其制備方法，先將尼龍、金屬鹵化物干燥至含水率0.1％以下，后通過(guò)密煉機(jī)或造粒機(jī)進(jìn)行改性，使其熔點(diǎn)降至200℃以下，再將改性后的低熔點(diǎn)尼龍和木纖維、擴(kuò)鏈劑、潤(rùn)滑劑、顏料混合造粒，再擠出或注塑成力學(xué)性能優(yōu)異的木塑產(chǎn)品。
【專利說(shuō)明】
一種低熔點(diǎn)尼龍木塑及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明屬于材料生產(chǎn)技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種木塑材料，具體涉及一種低熔點(diǎn)尼龍木 塑及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 工程塑料尼龍由于其高強(qiáng)度，一般可作為結(jié)構(gòu)材料，可廣泛應(yīng)用于汽車、建筑、電 子電器、航空航天等領(lǐng)域。傳統(tǒng)的木塑復(fù)合材料使用PVC、PE、PP三大通用塑料作為基材，強(qiáng) 度不高，只能應(yīng)用于性能要求不高的場(chǎng)所，一般彎曲強(qiáng)度不超過(guò)50MPa，無(wú)法作為結(jié)構(gòu)用材 使用。
[0003] 有不少研究者研究將尼龍作為基材生產(chǎn)木塑復(fù)合材料，但由于尼龍的熔點(diǎn)一般超 過(guò)220°C，而木纖維中除含有耐高溫的纖維素(熱降解起始溫度超過(guò)250°C)，還含有熱降解 起始溫度低于200°C的半纖維素、木質(zhì)素，加工溫度不匹配，降解嚴(yán)重，故一般將尼龍和纖維 素或納米纖維素等混合擠出或注塑，生產(chǎn)成本較高，并且制備纖維素或納米纖維素需要消 耗較多能源，污染環(huán)境。
[0004] 而有相關(guān)文獻(xiàn)指出用氯化鋰改性尼龍6的熔點(diǎn)可降到200°C以下，但并未發(fā)現(xiàn)將改 性后的低熔點(diǎn)尼龍作為基材生產(chǎn)木塑，本課題組利用金屬鹵化物改性的低熔點(diǎn)尼龍木塑其 彎曲強(qiáng)度超過(guò)120MPa，可部分取代結(jié)構(gòu)用材。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 發(fā)明目的：針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中的不足之處，本發(fā)明的目的在于提供一種力學(xué)性能超 級(jí)優(yōu)異、加工性能良好的低熔點(diǎn)尼龍木塑及其制備方法。
[0006] 技術(shù)方案:本發(fā)明所提供的低熔點(diǎn)尼龍木塑，包含如下組分且各組分的重量份數(shù) 分別為：
[0007] 低熔點(diǎn)尼龍:20-95份；
[0008] 木纖維:5-80份；
[0009] 擴(kuò)鏈劑:1-10份；
[0010] 潤(rùn)滑劑:1-8份；
[0011] 顏料：卜6份。
[0012]所述的低熔點(diǎn)尼龍由尼龍和金屬鹵化物組成，兩者的質(zhì)量百分比為：尼龍50~ 98%，金屬鹵化物2~50%。所述的尼龍為尼龍6、尼龍66、尼龍12、尼龍610、尼龍1010的一種 或幾種。所述的金屬鹵化物為氯化鈣、氯化鋰、氯化鐵、氯化銅的一種或幾種。
[0013] 所述的擴(kuò)鏈劑為異氰酸酯類、環(huán)氧樹脂類。
[0014] 所述的潤(rùn)滑劑為硬脂酸、金屬皂類、脂肪酰胺類。
[0015] 本發(fā)明還提供了上述低熔點(diǎn)尼龍木塑的制備方法，包括如下步驟:將低熔點(diǎn)尼龍、 木纖維、擴(kuò)鏈劑、潤(rùn)滑劑、顏料在混料機(jī)中混合并經(jīng)造粒機(jī)造粒;將造粒料經(jīng)注塑機(jī)注塑或 擠出機(jī)擠出成型。
[0016] 上述步驟中，所述低熔點(diǎn)尼龍的獲得方法包括如下步驟：
[0017] 將尼龍、金屬鹵化物分別在烘箱中烘干至含水率0.1 %以下；再將尼龍、金屬鹵化 物在混料機(jī)中混合，后在造粒機(jī)中造粒，造粒機(jī)各區(qū)溫度設(shè)置為180_280°C。
[0018] 上述步驟中，還有一種所述低熔點(diǎn)尼龍的獲得方法，包括如下步驟：
[0019] S1、將尼龍、金屬鹵化物分別在烘箱中烘干至含水率0.1 %以下；
[0020] S2、將金屬鹵化物在球磨機(jī)中球磨后，過(guò)40目以上篩網(wǎng)備用；
[0021 ] S3、將尼龍、金屬鹵化物在密煉機(jī)中混合，溫度設(shè)定210-280 °C，混煉時(shí)間3-10分 鐘；
[0022] S4、混煉后的低熔點(diǎn)尼龍?jiān)谄扑闄C(jī)中破碎。
[0023]有益效果:本發(fā)明的金屬鹵化物在高溫下是路易斯酸，能和尼龍的酰胺基團(tuán)的N、0 發(fā)生絡(luò)合反應(yīng)，破壞氫鍵，降低尼龍的結(jié)晶度，從而降低其熔點(diǎn)至200°C以下，與木纖維在 200°C以下加工，從而避免木纖維的降解，所得產(chǎn)品可充分發(fā)揮工程塑料尼龍的高強(qiáng)度特 性，彎曲強(qiáng)度、彎曲彈性模量等力學(xué)性能得到顯著提升。
【具體實(shí)施方式】：
[0024] 實(shí)施例1
[0025] 1、改性尼龍:將尼龍6、氯化鋰分別在烘箱中烘干至含水率0.1 %以下，將氯化鋰在 球磨機(jī)中球磨后，過(guò)100目篩網(wǎng)。以下組分的重量份數(shù)分別為:尼龍6:95份;氯化鋰:5份，將 兩者在密煉機(jī)中混合5分鐘，溫度設(shè)定240 °C，混煉后的低熔點(diǎn)尼龍6在破碎機(jī)中破碎。
[0026] 2、木塑制備：以下組分的重量分?jǐn)?shù)分別為:低熔點(diǎn)尼龍6:50份、木纖維:40份、異氰 酸酯擴(kuò)鏈劑：5份、硬脂酸：3份、氧化鐵紅：2份。將上述物料在混料機(jī)中混合并經(jīng)造粒機(jī)造 粒，造粒料擠出成型。
[0027] 實(shí)施例2
[0028] 1、改性尼龍:將尼龍66、氯化鈣分別在烘箱中烘干至含水率0.1 %以下，將氯化鈣 在球磨機(jī)中球磨后，過(guò)100目篩網(wǎng)，以下組分的重量份數(shù)分別為：尼龍66:85份;氯化鋰：15 份，將兩者在密煉機(jī)中混合6分鐘，溫度設(shè)定260 °C，混煉后的低熔點(diǎn)尼龍66在破碎機(jī)中破 碎。
[0029] 2、木塑制備：以下組分的重量分?jǐn)?shù)分別為:低熔點(diǎn)尼龍66:80份、木纖維：15份、硬 脂酸鋅：3份、氧化鐵黃：2份。將上述物料在混料機(jī)中混合并經(jīng)造粒機(jī)造粒，造粒料注塑成 型。
[0030] 實(shí)施例3
[0031] 1、改性尼龍:將尼龍6、氯化鋰分別在烘箱中烘干至含水率0.1 %以下，將氯化鋰在 球磨機(jī)中球磨后，過(guò)80目篩網(wǎng)。以下組分的重量份數(shù)分別為:尼龍6:97份;氯化鋰:3份，將兩 者在混料機(jī)中混合，再造粒，各區(qū)溫度設(shè)置如下：
[0032]
[0033] 2、木塑制備：以下組分的重量分?jǐn)?shù)分別為:低熔點(diǎn)尼龍6:30份、木纖維:60份、環(huán)氧 樹脂擴(kuò)鏈劑:5份、硬脂酸鋅:3份、氧化鐵黃:2份。將上述物料在混料機(jī)中混合并經(jīng)造粒機(jī)造 粒，造粒料擠出成型。
[0034]性能檢測(cè)
[0035] 為了更好地說(shuō)明本發(fā)明，下面對(duì)各實(shí)施例得到的木塑材料的性能進(jìn)行測(cè)試，采用 行業(yè)內(nèi)的標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試方法對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行彎曲強(qiáng)度、彎曲彈性模量測(cè)試，同時(shí)，結(jié)合對(duì)比例進(jìn)行比 較，對(duì)比例為PE基木塑，測(cè)試結(jié)果見表1。
[0036]
[0038] 表1實(shí)施例1-3及對(duì)比例測(cè)試結(jié)果對(duì)比
[0039] 從表1可見，本發(fā)明的各實(shí)施例制備出的產(chǎn)品，其彎曲強(qiáng)度、彎曲彈性模量均顯著 優(yōu)于對(duì)比例，可見，本發(fā)明得到的低熔點(diǎn)尼龍木塑的力學(xué)性能特別優(yōu)異，市場(chǎng)前景好。
[0040] 以上顯示和描述了本發(fā)明的基本原理、主要特征和優(yōu)點(diǎn)。本行業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)該 了解，上述實(shí)施例不以任何形式限制本發(fā)明，凡采用等同替換或等效變換的方式所獲得的 技術(shù)方案，均落在本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種低熔點(diǎn)尼龍木塑，其特征在于，包含如下組分且各組分的重量份數(shù)分別為： 低熔點(diǎn)尼龍:20-95份； 木纖維:5-80份； 擴(kuò)鏈劑:1-10份； 潤(rùn)滑劑:1-8份； 顏料:1-6份。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的低熔點(diǎn)尼龍木塑，其特征在于，所述的低熔點(diǎn)尼龍由尼龍和金 屬鹵化物組成，兩者的質(zhì)量百分比為： 尼龍50~98%，金屬鹵化物2~50%。3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的低熔點(diǎn)尼龍木塑，其特征在于，所述的尼龍為尼龍6、尼龍66、 尼龍12、尼龍610、尼龍1010的一種或幾種。4. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的低熔點(diǎn)尼龍木塑，其特征在于，所述的金屬鹵化物為氯化鈣、 氯化鋰、氯化鐵、氯化銅的一種或幾種。5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的低熔點(diǎn)尼龍木塑，其特征在于，所述的擴(kuò)鏈劑為異氰酸酯類、 環(huán)氧樹脂類。6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的低熔點(diǎn)尼龍木塑，其特征在于，所述的潤(rùn)滑劑為硬脂酸、金屬 皂類、脂肪酰胺類。7. 權(quán)利要求1所述低熔點(diǎn)尼龍木塑的制備方法，其特征在于，包括如下步驟： 將低熔點(diǎn)尼龍、木纖維、擴(kuò)鏈劑、潤(rùn)滑劑、顏料在混料機(jī)中混合并經(jīng)造粒機(jī)造粒;將造粒 料經(jīng)注塑機(jī)注塑或擠出機(jī)擠出成型。8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的制備方法，其特征在于，所述低熔點(diǎn)尼龍的獲得方法包括如下 步驟： 將尼龍、金屬鹵化物分別在烘箱中烘干至含水率0.1 %以下；再將尼龍、金屬鹵化物在 混料機(jī)中混合，后在造粒機(jī)中造粒，造粒機(jī)各區(qū)溫度設(shè)置為180-280°c。9. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的制備方法，其特征在于，所述低熔點(diǎn)尼龍的獲得方法包括如下 步驟： 51、 將尼龍、金屬鹵化物分別在烘箱中烘干至含水率0.1 %以下； 52、 將金屬鹵化物在球磨機(jī)中球磨后，過(guò)40目以上篩網(wǎng)備用； 53、 將尼龍、金屬鹵化物在密煉機(jī)中混合，溫度設(shè)定210-280 °C，混煉時(shí)間3-10分鐘； 54、 混煉后的低熔點(diǎn)尼龍?jiān)谄扑闄C(jī)中破碎。
【文檔編號(hào)】C08L77/02GK106009635SQ201610333438
【公開日】2016年10月12日
【申請(qǐng)日】2016年5月18日
【發(fā)明人】許世華, 王清文, 馬長(zhǎng)城, 何軍, 李靖, 戴東花
【申請(qǐng)人】南京旭華圣洛迪新型建材有限公司