一種納米二氧化硅改性聚碳酸酯塑木材料及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及木材生產(chǎn)技術(shù)領(lǐng)域，具體地說是一種納米二氧化硅改性聚碳酸酯塑木材料及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]木材由于具有紋理美觀、色澤天然、質(zhì)感舒適、可塑性好、易于加工等優(yōu)點，目前已在建筑裝修、家具制造、包裝等領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用。但由于森林資源有限，尋求和開發(fā)一種可替代木材、且廣為應(yīng)用的新型材料將頗顯重要和迫切。聚碳酸酯是一種綜合性能優(yōu)異的熱塑性工程塑料，它具有突出的抗沖擊性能，耐蠕變和尺寸穩(wěn)定性好，并能夠在較高的溫度范圍內(nèi)保持較高的力學(xué)強度，無毒，介電性能優(yōu)良，是近年來增長迅速最快和產(chǎn)能規(guī)模最大的工程塑料，目前已廣泛應(yīng)用于汽車工業(yè)、建筑材料、機械零件、電子電器、運動器械、家庭用品、包裝等領(lǐng)域。因此，研發(fā)一種以聚碳酸酯為原料的塑木復(fù)合材料替代木材原料，可以很好地緩解當前木材緊缺的問題，將具有很好的實用價值和應(yīng)用前景。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的在于提供一種強度高、可塑性好、成本低和適應(yīng)性廣的納米二氧化硅改性聚碳酸酯塑木材料及其制備方法。
[0004]本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:一種納米二氧化硅改性聚碳酸酯塑木材料，其組分按質(zhì)量百分數(shù)配比為:聚碳酸酯25%?35%、木質(zhì)粉20%?30%、碳纖維6%?9%、納米二氧化硅8%?12%、氰尿酸三聚氰胺5%?8%、ACR 5%?8%、TPEE 4%?7%、馬來酸酐接枝聚乙烯2%?4%、聚醚酯酰胺1%?3%、著色劑1%?2%、紫外線穩(wěn)定劑0.5%?2%、抗氧劑1010 0.1%?0.5%、三異硬脂?；佀岙惐?.1%?0.5%、季戊四醇硬脂酸酯0.1%?1%。
[0005]所述聚碳酸酯為重均分子量在20000?40000g/mol的雙酚A型芳香族聚碳酸酯。
[0006]所述木質(zhì)粉是以木材加工的邊角余料、廢舊木質(zhì)產(chǎn)品回收品、農(nóng)作物秸桿為原料，經(jīng)過清潔加工、并粉碎成100?300目的木質(zhì)細粉。
[0007]所述碳纖維為直徑在3?30 μπκ長度在10?75cm范圍的聚丙稀腈碳纖維。
[0008]所述納米二氧化娃為粒徑在20?10nm的氣相二氧化娃納米粒子。
[0009]所述ACR為甲基丙烯酸酯-丙烯酸酯共聚物。
[0010]所述TPEE為聚對苯二甲酸丁二酯-聚環(huán)氧乙烷-聚環(huán)氧丙烷三嵌段共聚物。
[0011]所述著色劑是以線性低密度聚乙烯為載體的白色母粒、黑色母粒、紅色母粒、藍色母粒、黃色母粒、灰色母粒中的一種。
[0012]所述紫外線穩(wěn)定劑為苯并三唑類紫外線吸收劑或二苯甲酮類紫外線吸收劑。
[0013]上述的一種納米二氧化硅改性聚碳酸酯塑木材料的制備方法，包括以下步驟:
(1)、以木材加工的邊角余料、廢舊木質(zhì)產(chǎn)品回收品、農(nóng)作物秸桿為原料，經(jīng)過分選、清潔以去除雜質(zhì)后，通過粉碎機加工成100?300目的細粉，然后干燥至含水量在8%?12%，即得所述的木質(zhì)粉；
(2)、按重量配比稱取各組分，先將納米二氧化硅和三異硬脂?；佀岙惐ゼ尤肓贤矞囟仍?0°C?120 °C的高速混合器中，以轉(zhuǎn)速3000?6000r/min高速攪拌20?60min，待完全潤濕和均勻分散后，再加入其它組分，包括步驟(I)得到的干燥木質(zhì)粉，在70°C?95°C溫度下、以轉(zhuǎn)速120?300r/min中速攪拌10?30min，待混合均勻后，出料；
(3)、將步驟(2)得到的物料加入雙螺桿擠出機熔融擠入到成型模具中注模成型，即得本發(fā)明的一種納米二氧化硅改性聚碳酸酯塑木材料。
[0014]本發(fā)明的有益效果是，本發(fā)明具有強度高、可塑性好、成本低、耐腐蝕性強、耐磨性好、表面光潔、外觀良好等特點，而且阻燃性好，耐熱穩(wěn)定性高，防老化性良好，易于加工，可替代木材適于建筑裝修、家具制造、裝璜等領(lǐng)域，并且無毒、環(huán)保，長效不變色，經(jīng)久耐用。
【具體實施方式】
[0015]下面結(jié)合具體的優(yōu)選實施例來進一步說明本發(fā)明的技術(shù)方案。
[0016]實施例1:
一種納米二氧化硅改性聚碳酸酯塑木材料，其組分按質(zhì)量百分數(shù)配比為:聚碳酸酯25%、木質(zhì)粉20%、碳纖維9%、納米二氧化硅12%、氰尿酸三聚氰胺8%、ACR 8%, TPEE 7%、馬來酸酐接枝聚乙烯3%、聚醚酯酰胺2%、著色劑2%、苯并三唑類紫外線吸收劑2%、抗氧劑10100.5%、三異硬脂?；佀岙惐?.5%、季戊四醇硬脂酸酯1%，所述聚碳酸酯為重均分子量在20000?40000g/mol的雙酸A型芳香族聚碳酸醋，所述木質(zhì)粉是以木材加工的邊角余料、廢舊木質(zhì)產(chǎn)品回收品、農(nóng)作物秸桿為原料，經(jīng)過清潔加工、并粉碎成100?300目的木質(zhì)細粉，所述碳纖維為直徑在3?30 μπκ長度在10?75cm范圍的聚丙稀腈碳纖維，所述納米二氧化硅為粒徑在20?10nm的氣相二氧化硅納米粒子，所述著色劑是以線性低密度聚乙稀為載體的黑色母粒。
[0017]制備方法:(I)、以木材加工的邊角余料、廢舊木質(zhì)產(chǎn)品回收品、農(nóng)作物秸桿為原料，經(jīng)過分選、清潔以去除雜質(zhì)后，通過粉碎機加工成100?300目的細粉，然后干燥至含水量在8%?12%，即得所述的木質(zhì)粉；(2)、按重量配比稱取各組分，先將納米二氧化硅和三異硬脂?；佀岙惐ゼ尤肓贤矞囟仍?0°C?120°C的高速混合器中，以轉(zhuǎn)速3000?6000r/min高速攪拌20?60min，待完全潤濕和均勻分散后，再加入其它組分，包括步驟(I)得到的干燥木質(zhì)粉，在70°C?95°C溫度下、以轉(zhuǎn)速120?300r/min中速攪拌10?30min，待混合均勻后，出料；(3)、將步驟(2)得到的物料加入雙螺桿擠出機熔融擠入到成型模具中注模成型，即得本發(fā)明的一種納米二氧化硅改性聚碳酸酯塑木材料。
[0018]實施例2:
一種納米二氧化硅改性聚碳酸酯塑木材料，其組分按質(zhì)量百分數(shù)配比為:聚碳酸酯35%、木質(zhì)粉30%、碳纖維6%、納米二氧化硅8%、氰尿酸三聚氰胺5%、ACR 5%、TPEE 4%、馬來酸酐接枝聚乙烯2%、聚醚酯酰胺1%、著色劑2%、二苯甲酮類紫外線吸收劑1%、抗氧劑10100.2%、三異硬脂酰基鈦酸異丙酯0.3%、季戊四醇硬脂酸酯0.5%，所述聚碳酸酯為重均分子量在20000?40000g/mol的雙酸A型芳香族聚碳酸醋，所述木質(zhì)粉是以木材加工的邊角余料、廢舊木質(zhì)產(chǎn)品回收品、農(nóng)作物秸桿為原料，經(jīng)過清潔加工、并粉碎成100?300目的木質(zhì)細粉，所述碳纖維為直徑在3?30 μπκ長度在10?75cm范圍的聚丙稀腈碳纖維，所述納米二氧化硅為粒徑在20?10nm的氣相二氧化硅納米粒子，所述著色劑是以線性低密度聚乙稀為載體的灰色母粒。
[0019]制備方法:(I)、以木材加工的邊角余料、廢舊木質(zhì)產(chǎn)品回收品、農(nóng)作物秸桿為原料，經(jīng)過分選、清潔以去除雜質(zhì)后，通過粉碎機加工成100?300目的細粉，然后干燥至含水量在8%?12%，即得所述的木質(zhì)粉；(2)、按重量配比稱取各組分，先將納米二氧化硅和三異硬脂?；佀岙惐ゼ尤肓贤矞囟仍?0°C?120°C的高速混合器中，以轉(zhuǎn)速3000?6000r/min高速攪拌20?60min，待完全潤濕和均勻分散后，再加入其它組分，包括步驟(I)得到的干燥木質(zhì)粉，在70°C?95°C溫度下、以轉(zhuǎn)速120?300r/min中速攪拌10?30min，待混合均勻后，出料；(3)、將步驟(2)得到的物料加入雙螺桿擠出機熔融擠入到成型模具中注模成型，即得本發(fā)明的一種納米二氧化硅改性聚碳酸酯塑木材料。
【主權(quán)項】
1.一種納米二氧化硅改性聚碳酸酯塑木材料，其特征在于，其組分按質(zhì)量百分數(shù)配比為:聚碳酸酯25%?35%、木質(zhì)粉20%?30%、碳纖維6%?9%、納米二氧化硅8%?12%、氰尿酸三聚氰胺5%?8%、ACR 5%?8%、TPEE 4%?7%、馬來酸酐接枝聚乙烯2%?4%、聚醚酯酰胺1%?3%、著色劑1%?2%、紫外線穩(wěn)定劑0.5%?2%、抗氧劑1010 0.1%?0.5%、三異硬脂?；佀岙惐?.1%?0.5%、季戊四醇硬脂酸酯0.1%?1%。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種納米二氧化硅改性聚碳酸酯塑木材料，其特征在于，所述納米二氧化娃為粒徑在20?10nm的氣相二氧化娃納米粒子。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種納米二氧化硅改性聚碳酸酯塑木材料，其特征在于，所述紫外線穩(wěn)定劑為苯并三唑類紫外線吸收劑或二苯甲酮類紫外線吸收劑。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種納米二氧化硅改性聚碳酸酯塑木材料的制備方法，其特征在于，包括以下步驟: (1)、以木材加工的邊角余料、廢舊木質(zhì)產(chǎn)品回收品、農(nóng)作物秸桿為原料，經(jīng)過分選、清潔以去除雜質(zhì)后，通過粉碎機加工成100?300目的細粉，然后干燥至含水量在8%?12%，即得所述的木質(zhì)粉； (2)、按重量配比稱取各組分，先將納米二氧化硅和三異硬脂?；佀岙惐ゼ尤肓贤矞囟仍?0°C?120 °C的高速混合器中，以轉(zhuǎn)速3000?6000r/min高速攪拌20?60min，待完全潤濕和均勻分散后，再加入其它組分，包括步驟(I)得到的干燥木質(zhì)粉，在70°C?95°C溫度下、以轉(zhuǎn)速120?300r/min中速攪拌10?30min，待混合均勻后，出料； (3)、將步驟(2)得到的物料加入雙螺桿擠出機熔融擠入到成型模具中注模成型，即得本發(fā)明的一種納米二氧化硅改性聚碳酸酯塑木材料。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種納米二氧化硅改性聚碳酸酯塑木材料及其制備方法。本發(fā)明的一種納米二氧化硅改性聚碳酸酯塑木材料，其組分按質(zhì)量百分數(shù)配比為：聚碳酸酯25%～35%、木質(zhì)粉20%～30%、碳纖維6%～9%、納米二氧化硅8%～12%、氰尿酸三聚氰胺5%～8%、ACR 5%～8%、TPEE 4%～7%、馬來酸酐接枝聚乙烯2%～4%、聚醚酯酰胺1%～3%、著色劑1%～2%、紫外線穩(wěn)定劑0.5%～2%、抗氧劑1010 0.1%～0.5%、三異硬脂酰基鈦酸異丙酯0.1%～0.5%、季戊四醇硬脂酸酯0.1%～1%。本發(fā)明的有益效果是，本發(fā)明具有強度高、可塑性好、成本低、耐磨性好、表面光潔等特點，而且阻燃性好，易于加工。
【IPC分類】C08K5-3492, C08L51-00, C08L67-00, C08L97-02, C08K9-04, C08K5-103, C08L69-00, C08K13-06, C08L51-06, C08K7-06, C08K3-36
【公開號】CN104861625
【申請?zhí)枴緾N201410811457
【發(fā)明人】不公告發(fā)明人
【申請人】王玉燕
【公開日】2015年8月26日
【申請日】2014年12月24日