一種高流動(dòng)易加工尼龍66木塑復(fù)合材料及制備方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種高流動(dòng)易加工尼龍６６木塑復(fù)合材料及其制備方法，采用尼龍66樹脂、改性松木粉、增熔劑、潤(rùn)滑劑等原料，經(jīng)過混合機(jī)、擠出機(jī)造粒機(jī)等設(shè)備制備而成。本發(fā)明主要應(yīng)用于家用電器、建材家具、汽車行業(yè)、體育用品、物流包裝等行業(yè)，能有效減輕材料自重，降低成本，具備更高的強(qiáng)度、韌性、尺寸穩(wěn)定性及耐熱性，是一種新型的木塑復(fù)合材料。本發(fā)明在大幅降低成本的同時(shí)，改善了尼龍66性能缺陷，提高尼龍66的性能，解決了傳統(tǒng)木塑復(fù)合材料工藝流動(dòng)性差，產(chǎn)品擠出困難等問題。本發(fā)明產(chǎn)品性能優(yōu)良，工藝表面良好。
【專利說明】
一種高流動(dòng)易加工尼龍66木塑復(fù)合材料及制備方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明屬于木塑復(fù)合材料領(lǐng)域，具體涉及一種高流動(dòng)易加工尼龍66木塑復(fù)合材料及制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]近年來木塑復(fù)合材料的研究和開發(fā)應(yīng)用發(fā)展非常迅速，市場(chǎng)對(duì)木塑復(fù)合材料的需求也越來越大，傳統(tǒng)的聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯基木塑復(fù)合材料已不能滿足市場(chǎng)需求，急需研發(fā)新的基體制備木塑復(fù)合材料。另外，成型加工困難是木塑復(fù)合材料生產(chǎn)中存在的一個(gè)重要問題，由于植物纖維的大量填充，木塑復(fù)合材料熔體的成型流動(dòng)性降低，不僅影響制品的外觀，而且對(duì)加工設(shè)備造成一定的磨損，這也是目前制約木塑復(fù)合材料大規(guī)模生產(chǎn)的重要因素，尤其是大尺寸連續(xù)擠出，目前國(guó)內(nèi)尚無成熟技術(shù)。因此開發(fā)新型木塑復(fù)合材料也成為現(xiàn)在的研究重點(diǎn)、熱點(diǎn)。基于這一前提，本發(fā)明產(chǎn)品采用尼龍66作為基材，改性木粉，復(fù)合潤(rùn)滑系統(tǒng)，制備出強(qiáng)度和韌性上都要優(yōu)于聚乙烯、聚丙烯基的木塑復(fù)合材料，且其加工性能、界面結(jié)合也更好，擠出、注塑流動(dòng)性非常好的新型尼龍66木塑復(fù)合材料，產(chǎn)品不但改善了尼龍66吸水率高、尺寸穩(wěn)定性、耐熱性和低溫沖擊強(qiáng)度較差等問題，更重要的是大幅降低了成本。產(chǎn)品主要應(yīng)用于家用電器、建材家具、汽車行業(yè)、體育用品、物流包裝等行業(yè)，能有效減輕材料自重，降低成本，具備更高的強(qiáng)度、韌性、尺寸穩(wěn)定性及耐熱性，是一種新型的木塑復(fù)合材料。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]為實(shí)現(xiàn)以上目的，本發(fā)明的技術(shù)解決方案是:
[0004]—種高流動(dòng)易加工尼龍66木塑復(fù)合材料及其制備方法，包括以下步驟:
[0005]第一步:木粉處理
[0006]首先對(duì)木粉、松木粉過篩，干燥，干燥溫度105°C，干燥時(shí)間12小時(shí)。
[0007]硅烷偶聯(lián)劑處理:先用水、無水乙醇將硅烷偶聯(lián)劑稀釋，放置24小時(shí)后使其醇解。水、無水乙醇、娃燒偶聯(lián)劑的比例(質(zhì)量比)為:1:18:1。
[0008]把木粉、松木粉加入到高速混合機(jī)中，開動(dòng)攪拌機(jī)，然后加入醇解后的硅烷偶聯(lián)劑，滑石粉，升溫到80 °C，使乙醇充分揮發(fā)，然后冷卻，制備出活化木粉。木粉、松木粉、醇解后的硅烷偶聯(lián)劑和滑石粉的比例(質(zhì)量比)為10:40:1:2。
[0009]硅烷偶聯(lián)劑的用量為木粉、松木粉用量的2%，可以獲得較好的活化效果。
[0010]加入適量的滑石粉作為穩(wěn)定劑，因?yàn)榛壑械难趸V表面能與有機(jī)化合物結(jié)合，能有效地消除有害析出物。同時(shí)，添加滑石粉還能提高材料的拉伸強(qiáng)度和彎曲強(qiáng)度，又能起到發(fā)泡成核劑的作用。
[0011]第二步:原料共混:
[0012]將PA66、活化木粉、丙烯酸酯類共聚物ACR、馬來酸酐接枝聚丙烯、抗氧劑1010、抗氧劑168加入到高速混合機(jī)中，充分混合均勻，混合時(shí)間為2-3分鐘。所用PA66、活化木粉、丙烯酸酯類共聚物ACR、馬來酸酐接枝聚丙烯、硅酮母料、抗氧劑1010、抗氧劑168的比例(質(zhì)量比):60-80:18-24:3-5:3-5:3-5:0.3-0.6:0.3-0.6。
[0013]第三步:熔融共混擠出、切粒:
[0014]將第二步混合好的物料排入到雙螺桿擠出造粒機(jī)中，熔融擠出，造粒，即獲得本發(fā)明產(chǎn)品一種高流動(dòng)易加工尼龍66木塑復(fù)合材料。擠出機(jī)的工作溫度為:一區(qū)240 ± 5 °C，二區(qū)250±5°C，三區(qū)260±5°C，四區(qū)285±5°C，五區(qū)270±5°C。
[0015]本發(fā)明所用主要原材料說明:
[0016]硅烷偶聯(lián)劑:型號(hào)，KH550，外觀為無色透明液體，活化劑，市售；
[0017]無水乙醇:無色透明液體，市售；
[0018]木粉:120目，進(jìn)口木粉；
[0019]松木粉:120目，進(jìn)口松木粉；
[0020]滑石粉:3500目，白色粉末；
[0021]尼龍66(PA66):聚己二酰己二胺，半透明或乳白色結(jié)晶性樹脂顆粒；
[0022]丙烯酸酯類共聚物ACR:增熔劑；
[0023]馬來酸酐接枝聚丙烯(PP-g-MAH):透明狀顆粒樹脂，接枝率0.8 %，增容劑，產(chǎn)地:上海;
[0024]硅酮母料:潤(rùn)滑劑，半透明顆粒，型號(hào)，GM-50，生產(chǎn)廠家，中藍(lán)晨光。
[0025]抗氧劑1010:白色結(jié)晶粉末；
[0026]抗氧劑168:白色結(jié)晶粉末，輔助抗氧劑，亞磷酸酯抗氧劑。
[0027]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果為:
[0028]1、本發(fā)明專利采用松木粉，松木粉中含有一定量的脂肪酸化合物，在擠出過程中起到了類似潤(rùn)滑劑的作用，從而解決了傳統(tǒng)木塑材料加工困難，流動(dòng)性低，產(chǎn)品外觀不良等缺點(diǎn)。
[0029]2、采用活化木粉，改善了木粉與尼龍66的相容性。
[0030]3、木塑復(fù)合材料的增熔劑及界面改性劑對(duì)改善復(fù)合材料的加工流動(dòng)性能具積極作用。本發(fā)明采用丙烯酸酯類共聚物ACR、馬來酸酐接枝聚丙烯作為復(fù)合材料的增熔劑，同時(shí)也是復(fù)合材料良好的內(nèi)潤(rùn)滑劑，在植物纖維與聚合物之間起潤(rùn)滑作用。
[0031]4、本發(fā)明產(chǎn)品在性能上高于尼龍66材料，但成本比尼龍66低30%。
【具體實(shí)施方式】
[0032]以下結(jié)合【具體實(shí)施方式】對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說明
[0033]一種高流動(dòng)易加工尼龍66木塑復(fù)合材料及其制備方法，包括以下步驟:
[0034]第一步:木粉處理
[0035]首先對(duì)木粉、松木粉過篩，干燥，干燥溫度105°C，干燥時(shí)間12小時(shí)。
[0036]硅烷偶聯(lián)劑處理:取IKg水、18Kg無水乙醇、IKg硅烷偶聯(lián)劑加入到容器中，攪拌均勻，放置24小時(shí)后使其醇解。
[0037]取1Kg木粉、40Kg松木粉加入到高速混合機(jī)中，開動(dòng)攪拌機(jī)，然后加入IKg醇解后的硅烷偶聯(lián)劑，2Kg滑石粉，升溫到80°C，使乙醇充分揮發(fā)，然后冷卻，制備出活化木粉。
[0038]硅烷偶聯(lián)劑的用量為木粉、松木粉用量的2%，可以獲得較好的活化效果。
[0039]加入適量的滑石粉作為穩(wěn)定劑，因?yàn)榛壑械难趸V表面能與有機(jī)化合物結(jié)合，能有效地消除有害析出物。同時(shí)，添加滑石粉還能提高材料的拉伸強(qiáng)度和彎曲強(qiáng)度，又能起到發(fā)泡成核劑的作用。
[0040]第二步:原料共混:
[0041 ] 取60-80KgPA66、18-24Kg活化木粉、3-5Kg丙烯酸酯類共聚物ACR、3-5Kg馬來酸酐接枝聚丙烯、3_5Kg硅酮母料、0.3-0.6Kg抗氧劑1010、0.3-0.6Kg抗氧劑168加入到高速混合機(jī)中，充分混合均勻，混合時(shí)間為2-3分鐘。
[0042]第三步:熔融共混擠出、切粒:
[0043]將第二步混合好的物料排入到雙螺桿擠出造粒機(jī)中，熔融擠出，造粒，即獲得本發(fā)明產(chǎn)品:一種高流動(dòng)易加工尼龍66木塑復(fù)合材料。擠出機(jī)的工作溫度為:一區(qū)240 ± 5 °C，二區(qū)250±5°C，三區(qū)260±5°C，四區(qū)285±5°C，五區(qū)270±5°C。
[0044]實(shí)施例1:一種高流動(dòng)易加工尼龍66木塑復(fù)合材料及其制備方法，該制備方法依次包括以下步驟:
[0045]—種高流動(dòng)易加工尼龍66木塑復(fù)合材料及其制備方法，包括以下步驟:
[0046]第一步:木粉處理
[0047]首先對(duì)木粉、松木粉過篩，干燥，干燥溫度105°C，干燥時(shí)間12小時(shí)。
[0048]硅烷偶聯(lián)劑處理:取IKg水、18Kg無水乙醇、IKg硅烷偶聯(lián)劑加入到容器中，攪拌均勻，放置24小時(shí)后使其醇解。
[0049]取1Kg木粉、40Kg松木粉加入到高速混合機(jī)中，開動(dòng)攪拌機(jī)，然后加入IKg醇解后的硅烷偶聯(lián)劑，2Kg滑石粉，當(dāng)溫度上升到80°C，使乙醇充分揮發(fā)，然后冷卻，制備出活化木粉。
[0050]硅烷偶聯(lián)劑的用量為木粉、松木粉用量的2%，可以獲得較好的活化效果。
[0051]加入適量的滑石粉作為穩(wěn)定劑，因?yàn)榛壑械难趸V表面能與有機(jī)化合物結(jié)合，能有效地消除有害析出物。同時(shí)，添加滑石粉還能提高材料的拉伸強(qiáng)度和彎曲強(qiáng)度，又能起到發(fā)泡成核劑的作用。
[0052]第二步:原料共混:
[0053]取60KgPA66、18Kg活化木粉、3Kg丙烯酸酯類共聚物ACR、3Kg馬來酸酐接枝聚丙烯、3Kg硅酮母料、0.3Kg抗氧劑1010、0.3Kg抗氧劑168加入到高速混合機(jī)中，充分混合均勻，混合時(shí)間為2-3分鐘。
[0054]第三步:熔融共混擠出、切粒:
[0055]將第二步混合好的物料排入到雙螺桿擠出造粒機(jī)中，熔融擠出，造粒，即獲得本發(fā)明產(chǎn)品:一種高流動(dòng)易加工尼龍66木塑復(fù)合材料。擠出機(jī)的工作溫度為:一區(qū)240 ± 5 °C，二區(qū)250±5°C，三區(qū)260±5°C，四區(qū)285±5°C，五區(qū)270±5°C。
[0056]本實(shí)施例的效果數(shù)據(jù):
[0057]1、拉伸強(qiáng)度，81.910^;2、彎曲強(qiáng)度，11410^;3、拉伸模量，5.356?&;4、彎曲模量，5.506?&;5、缺口沖擊強(qiáng)度，24了.m—S6、無缺口沖擊強(qiáng)度，246J.m—1。
[0058]實(shí)施例2:
[0059]同實(shí)施例1，不同時(shí)的是:
[0060]第二步:原料共混:[0061 ] 取80KgPA66、24Kg活化木粉、5Kg丙烯酸酯類共聚物ACR、5Kg馬來酸酐接枝聚丙烯、5Kg娃酮母料、0.6Kg抗氧劑1010、0.6Kg抗氧劑。
[0062]本實(shí)施例的效果數(shù)據(jù):
[0063]1、拉伸強(qiáng)度，86.7MPa； 2、彎曲強(qiáng)度，120MPa； 3、拉伸模量，5.75GPa;4、彎曲模量，5.906?&;5、缺口沖擊強(qiáng)度，251.m—工…?無缺口沖擊強(qiáng)度』…】.m—、
[0064]實(shí)施例3:
[0065]同實(shí)施例1，不同的是:
[0066]第二步:原料共混:
[0067]取70KgPA66、21Kg活化木粉、4Kg丙烯酸酯類共聚物ACR、4Kg馬來酸酐接枝聚丙烯、45Kg硅酮母料、0.5Kg抗氧劑11、0.5Kg抗氧劑168。
[0068]本實(shí)施例的效果數(shù)據(jù):
[0069]1、拉伸強(qiáng)度，84.2MPa； 2、彎曲強(qiáng)度，116MPa； 3、拉伸模量，5.53GPa;4、彎曲模量，5.826?&;5、缺口沖擊強(qiáng)度，24.61.m—1;6、無缺口沖擊強(qiáng)度，276】.m—、
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種高流動(dòng)易加工尼龍66木塑復(fù)合材料的制備方法，包括以下步驟: 第一步:木粉處理 首先對(duì)木粉和松木粉過篩，干燥，干燥溫度1050C，干燥時(shí)間12小時(shí)； 硅烷偶聯(lián)劑處理:先用水、無水乙醇將硅烷偶聯(lián)劑稀釋，放置24小時(shí)后使其醇解;水、無水乙醇、娃燒偶聯(lián)劑的質(zhì)量比例為:1:18:1; 把木粉和松木粉加入到高速混合機(jī)中，開動(dòng)高速混合機(jī)，然后加入醇解后的硅烷偶聯(lián)劑和滑石粉，升溫到80°C，使乙醇充分揮發(fā)，然后冷卻，制備出活化木粉;木粉、松木粉、醇解后的硅烷偶聯(lián)劑和滑石粉的質(zhì)量比例為10:40:1:2； 第二步:原料共混: 將PA66、活化木粉、丙烯酸酯類共聚物ACR、馬來酸酐接枝聚丙烯、硅酮母料、抗氧劑1010、抗氧劑168加入到高速混合機(jī)中，充分混合均勻，混合時(shí)間為2-3分鐘;所用PA66、活化木粉、丙烯酸酯類共聚物ACR、馬來酸酐接枝聚丙烯、硅酮母料、抗氧劑1010、抗氧劑168的質(zhì)量比例:60-80:18-24:3-5:3-5:3-5:0.3-0.6:0.3-0.6。 第三步:熔融共混擠出、造粒: 將第二步混合好的物料排入到雙螺桿擠出造粒機(jī)中，熔融擠出，造粒，即獲得高流動(dòng)易加工尼龍66木塑復(fù)合材料。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征是:第三步所述雙螺桿擠出造粒機(jī)的工作溫度為:一區(qū)240±5Γ，二區(qū)250±5°C，三區(qū)260±5°C，四區(qū)285±5°C，五區(qū)270±5°C。3.由權(quán)利要求1或2所述方法制備得到的高流動(dòng)易加工尼龍66木塑復(fù)合材料。
【文檔編號(hào)】C08L97/02GK105968803SQ201610388189
【公開日】2016年9月28日
【申請(qǐng)日】2016年6月2日
【發(fā)明人】胡曉紅
【申請(qǐng)人】湖北洋田塑料制品有限公司