一種氧化石墨烯?不飽和聚酯增容劑改性的聚氯乙烯基竹塑櫥柜板材及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種氧化石墨烯?不飽和聚酯增容劑改性的聚氯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、聚氯乙烯粒子20?30、十二羥基硬脂酸1?2、雙丙酮丙烯酰胺4?5、無水乙醇適量、環(huán)烷基橡膠油5?10、硅烷偶聯(lián)劑1?2、聚磷酸銨2?3、抗氧化劑0.1?0.2、氧化石墨烯?不飽和聚酯增容劑4?6、納米助熔劑2?3。
【專利說明】
一種氧化石墨烯-不飽和聚酯増容劑改性的聚氯乙烯基竹塑 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，尤其涉及一種氧化石墨烯-不飽和聚酯增容劑改 性的聚氯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(jié)實耐用，產(chǎn)品的環(huán)保 性、質(zhì)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(chǎn)業(yè)的可持續(xù)性發(fā)展 也是生產(chǎn)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(zhì)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(zhì)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(chǎn)過程中，由于竹粉與 塑料的相容性較差，對生產(chǎn)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(chǎn)品質(zhì)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(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明目的就是為了彌補已有技術的缺陷，提供一種氧化石墨烯-不飽和聚酯增 容劑改性的聚氯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] -種氧化石墨烯-不飽和聚酯增容劑改性的聚氯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、聚氯乙烯粒子20-30、十二羥基硬脂酸1-2、雙丙酮 丙烯酰胺4-5、無水乙醇適量、環(huán)烷基橡膠油5-10、硅烷偶聯(lián)劑1-2、聚磷酸銨2-3、抗氧化劑 0.1-0.2、氧化石墨烯-不飽和聚酯增容劑4-6、納米助熔劑2-3。
[0008] 所述的氧化石墨烯接枝不飽和聚酯增溶劑由以下重量份的原料制備得到:氧化石 墨烯1-2、不飽和聚酯10-15、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(jié)束后抽濾，所得產(chǎn)物水洗后干燥，得改性氧化石墨烯，接著將改性 氧化石墨烯與不飽和聚酯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不飽和聚酯增容劑。
[0009] 所述的納米助熔劑為納米級聚氯乙烯。
[0010] 所述的一種氧化石墨烯-不飽和聚酯增容劑改性的聚氯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、雙 丙酮丙烯酰胺、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)將氧化石墨烯接枝不飽和聚酯增容劑與環(huán)烷基橡膠油混合均勻備用；
[0013] (3)將聚氯乙烯粒子與納米助熔劑混合均勻后熔融造粒，得改性聚氯乙烯粒子備 用；
[0014] (4)將改性竹粉、改性聚氯乙烯粒子與步驟（2)的物料投入高速混合機中預熱至 60-80 °C，混合攪拌40-50min，隨后再加入其它剩余物料，升溫至80-100 °C，繼續(xù)混合攪拌 50-80min，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 130-150°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。
[0015] 本發(fā)明制備的竹塑材料特點在于：
[0016] (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、雙丙酮丙烯酰胺混合 配制的無水乙醇溶液中改性處理，改性后的竹粉表面引入有機基團，極性降低，與非極性樹 脂的相容性提尚。
[0017] (2)制備了一種氧化石墨烯接枝不飽和聚酯增容劑，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(jié)合力。
[0018] (3)預先將聚氯乙烯與納米助熔劑一次造粒，獲得更易熔融共混的基料，降低熔融 溫度。
[0019] 綜上，以本發(fā)明工藝制備得到的竹塑成品力學性能優(yōu)良，在較高竹塑比下兼具良 好的拉伸強度和抗沖擊能力，且耐水阻燃，外形美觀，結(jié)實耐用，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】
[0020] 該實施例竹塑板材由以下重量份的原料制成:竹粉60、聚氯乙烯粒子20、十二羥基 硬脂酸1、雙丙酮丙烯酰胺4、無水乙醇適量、環(huán)烷基橡膠油5、硅烷偶聯(lián)劑1、聚磷酸銨2、抗氧 化劑0.1、氧化石墨稀不飽和聚酯增容劑4、納米助恪劑2。
[0021] 其中氧化石墨烯接枝不飽和聚酯增溶劑由以下重量份的原料制備得到:氧化石墨 烯1、不飽和聚酯10、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(jié)束后抽濾，所得產(chǎn)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不飽和 聚酯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不飽和聚酯增容劑。
[0022]其中納米助熔劑為納米級聚氯乙烯。
[0023]該實施例板材的制備方法為：
[0024] (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、雙 丙酮丙烯酰胺、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；
[0025] (2)將氧化石墨烯接枝不飽和聚酯增容劑與環(huán)烷基橡膠油混合均勻備用；
[0026] (3)將聚氯乙烯粒子與納米助熔劑混合均勻后熔融造粒，得改性聚氯乙烯粒子備 用；
[0027] (4)將改性竹粉、改性聚氯乙烯粒子與步驟(2)的物料投入高速混合機中預熱至60 °C，混合攪拌40min，隨后再加入其它剩余物料，升溫至80°C，繼續(xù)混合攪拌50min，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130°C，保壓時間為4min， 壓力為8MPa，冷壓時間3min，冷壓壓力lOMPa，即得所述竹塑板材。
[0028]上述制得的竹塑板材制成測試條進行性能測定，測試結(jié)果如下：
【主權(quán)項】
1. 一種氧化石墨烯-不飽和聚酯增容劑改性的聚氯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、聚氯乙烯粒子20-30、十二羥基硬脂酸1- 2、雙丙酮丙烯酰胺4-5、無水乙醇適量、環(huán)烷基橡膠油5-10、硅烷偶聯(lián)劑1-2、聚磷酸銨2-3、 抗氧化劑〇. 1-0.2、氧化石墨稀-不飽和聚酯增容劑4-6、納米助恪劑2-3。2. 如權(quán)利要求1所述的一種氧化石墨烯-不飽和聚酯增容劑改性的聚氯乙烯基竹塑櫥 柜板材，其特征在于，所述的氧化石墨烯接枝不飽和聚酯增溶劑由以下重量份的原料制備 得到:氧化石墨烯1-2、不飽和聚酯10-15、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(jié)束后抽濾，所得產(chǎn)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不飽和聚酯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不飽和聚酯增容劑。3. 如權(quán)利要求1所述的一種氧化石墨烯-不飽和聚酯增容劑改性的聚氯乙烯基竹塑櫥 柜板材，其特征在于，所述的納米助熔劑為納米級聚氯乙烯。4. 如權(quán)利要求1所述的一種氧化石墨烯-不飽和聚酯增容劑改性的聚氯乙烯基竹塑櫥 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、雙丙酮 丙烯酰胺、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) 將氧化石墨烯接枝不飽和聚酯增容劑與環(huán)烷基橡膠油混合均勻備用； (3) 將聚氯乙烯粒子與納米助熔劑混合均勻后熔融造粒，得改性聚氯乙烯粒子備用； (4) 將改性竹粉、改性聚氯乙烯粒子與步驟(2)的物料投入高速混合機中預熱至60-80 °(：，混合攪拌40-501^11，隨后再加入其它剩余物料，升溫至80-100°(：，繼續(xù)混合攪拌50-80min，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130-150°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】B29C43/02GK106046831SQ201610546848
【公開日】2016年10月26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