一种木塑母粒及其制备方法
阅读说明：本技术 一种木塑母粒及其制备方法 (Wood-plastic master batch and preparation method thereof ) 是由 刘加丰 于 2021-08-10 设计创作，主要内容包括：本发明提供了一种木塑母粒及其制备方法,所述母粒由母粒A、母粒B和母粒C按照35:35:30-40:40:20的质量比混合而成。本发明通过分别制备三种特性的母粒,然后再将三种母粒以特定质量比混合,提高了木质纤维填料的填充量,该母粒能够满足产品的加工流动性要求,所用塑料量少,制成品的稳定性好,力学强度好,具有天然本质感,使用安全,具有良好的使用价值和广泛的推广应用前景。(The invention provides a wood-plastic master batch and a preparation method thereof, wherein the master batch is prepared by mixing a master batch A, a master batch B and a master batch C according to the mass ratio of 35:35:30-40:40: 20. The master batches with three characteristics are respectively prepared, and then the three master batches are mixed according to a specific mass ratio, so that the filling amount of the wood fiber filler is increased, the master batches can meet the processing fluidity requirement of a product, the used plastic amount is small, the stability of a finished product is good, the mechanical strength is good, the natural texture is realized, the use is safe, and the use value and the wide popularization and application prospect are realized.)
技术领域
本发明涉及一种木塑母粒及其制备方法。
背景技术
色木塑复合材料是以农林废弃物和塑料为主要原料，利用高分子界面相容原理和塑料填充改性的特性，经特殊工艺处理后成型的一种可逆性循环利用的新型绿色环保材料。由于木质纤维中含有极性的羟基结构，表面能高，吸水性强，而树脂具有较弱极性，表面能低，二者相容性差，易形成界面分离现象，造成力学性能下降。因此如何提高和改善木质纤维填料与脂之间的相容性是目前解决的主要技术问题。
发明内容
本发明提供了一种木塑母粒及其制备方法，所述母粒由母粒A、母粒B和母粒C按照35:35:30-40:40:20的质量比混合而成，其中母粒A由以下物质组成：聚丙烯树脂14-16质量份，木塑纤维填充物50-54质量份，马来酸酐5-8质量份，过氧化二异丙苯2-4质量份，过氧化二苯甲酰2-4质量份，硅烷偶联剂kh550 8-10质量份，钛酸酯偶联剂1-3质量份；母粒B由以下物质组成：碳酸氢钠25-30质量份，碳酸钙15-20质量份，硬脂酸钙5-8质量份，乙撑双脂肪酸酰胺4-6质量份，硫代二丙酸二月桂酯8-10质量份，马来酸酐接枝聚乙烯30-40质量份，聚四氟乙烯5-8质量份；母粒C由以下物质组成：低密度聚乙烯40-45质量份，甲基丙烯酸缩水甘油酯4-6质量份，双叔丁基过氧异丙基苯4-6质量份，抗氧剂10103-5质量份，聚乙烯蜡4-6质量份。本发明通过分别制备三种特性的母粒，然后再将三种母粒以特定质量比混合，提高了木质纤维填料的填充量，该母粒能够满足产品的加工流动性要求，所用塑料量少，制成品的稳定性好，力学强度好，具有天然本质感，使用安全，具有良好的使用价值和广泛的推广应用前景。
具体的方案如下：
一种木塑母粒，所述母粒由母粒A、母粒B和母粒C按照35:35:30-40:40:20的质量比混合而成，其中母粒A由以下物质组成：聚丙烯树脂14-16质量份，木塑纤维填充物50-54质量份，马来酸酐5-8质量份，过氧化二异丙苯2-4质量份，过氧化二苯甲酰2-4质量份，硅烷偶联剂kh550 8-10质量份，钛酸酯偶联剂1-3质量份；母粒B由以下物质组成：碳酸氢钠25-30质量份，碳酸钙15-20质量份，硬脂酸钙5-8质量份，乙撑双脂肪酸酰胺4-6质量份，硫代二丙酸二月桂酯8-10质量份，马来酸酐接枝聚乙烯30-40质量份，聚四氟乙烯5-8质量份；母粒C由以下物质组成：低密度聚乙烯40-45质量份，甲基丙烯酸缩水甘油酯4-6质量份，双叔丁基过氧异丙基苯4-6质量份，抗氧剂1010 3-5质量份，聚乙烯蜡4-6质量份。
进一步的，母粒A由以下物质组成：聚丙烯树脂15质量份，木塑纤维填充物52质量份，马来酸酐6质量份，过氧化二异丙苯3质量份，过氧化二苯甲酰3质量份，硅烷偶联剂kh550 9质量份，钛酸酯偶联剂2质量份。
进一步的，母粒B由以下物质组成：碳酸氢钠27质量份，碳酸钙17质量份，硬脂酸钙6质量份，乙撑双脂肪酸酰胺5质量份，硫代二丙酸二月桂酯9质量份，马来酸酐接枝聚乙烯35质量份，聚四氟乙烯6质量份。
进一步的，母粒C由以下物质组成：低密度聚乙烯42质量份，甲基丙烯酸缩水甘油酯5质量份，双叔丁基过氧异丙基苯5质量份，抗氧剂1010 4质量份，聚乙烯蜡5质量份。
进一步的，其中所述母粒由母粒A、母粒B和母粒C按照38:38:24的质量比混合而成。
进一步的，一种制备所述的木塑母粒的方法，其中包括：(1)制备母粒A，具体包括：按照配比称取木塑纤维填充物，硅烷偶联剂kh550和钛酸酯偶联剂，混合搅拌均匀，再向其中加入预定质量配比的马来酸酐，过氧化二异丙苯和过氧化二苯甲酰，在50℃下搅拌均匀，得到预处理木塑纤维填充物；再向其中加入预定质量份的聚丙烯树脂，搅拌均匀后置于平行双螺挤出机内，于130～140℃下挤出造粒，得到母粒A；
(2)制备母粒B，具体包括：按照配比称取碳酸氢钠，碳酸钙质量份，硬脂酸钙，聚四氟乙烯混合搅拌均匀，再向其中加入预定质量份的乙撑双脂肪酸酰胺，硫代二丙酸二月桂酯，搅拌均匀后升温至70℃时，加入预定质量份的马来酸酐接枝聚乙烯，搅拌均匀后置于平行双螺挤出机内，于80～100℃下挤出造粒，得到母粒B；
(3)制备母粒C，具体包括按照配比称取甲基丙烯酸缩水甘油酯，抗氧剂1010，聚乙烯蜡混合搅拌均匀，再向其中加入预定质量份的双叔丁基过氧异丙基苯，搅拌均匀后加入预定质量份的低密度聚乙烯，搅拌均匀后置于平行双螺挤出机内，于180～200℃下挤出造粒，得到母粒C；
(4)按照预定质量份将母粒A，母粒B和母粒B高速搅拌混合，得到所述木塑母粒。
进一步的，其中所述步骤4中的高速搅拌的搅拌速度为1500r/min，搅拌时间为20min。
进一步的，其中步骤1-3中的搅拌速度为800r/min，搅拌时间为30min。
本发明具有如下有益效果：
1)本发明采用分别造粒的方法，三种母粒可以根据需要调整各自的含量，使用更加方便，可根据不同机械强度、不同发泡率的要求，适当调整三种母粒的质量分数，产品的适用范围更大；
2)母粒A中，提前对木塑纤维填充物进行表面处理，提高了木塑纤维填充物的分散性和填充量，有利于节省树脂的使用，降低成本，并且木纹自然，美观；
3)母粒B的含量可以调节产品的发泡率，得到不同规格的产品；并且母粒B中的乙撑双脂肪酸酰胺和硫代二丙酸二月桂酯有利于提高木塑纤维填充物的分散性能；
4)母粒C具有高接枝率，高润滑性，能够降低母粒A和母粒B的加工温度，能够改善母粒A中的木素纤维填充物的浸润效果，提高在树脂中的分散程度，并且降低材料在加工过程中的塑化温度；
5)本发明的母料制成的木塑板材力学性能好、密度小、成本低，其各项性能指标如抗弯强度、弯曲弹性模量等指标达到或超过GB24137-2009木塑装饰板标准要求。
具体实施方式
本发明下面将通过具体的实施例进行更详细的描述，但本发明的保护范围并不受限于这些实施例。
实施例
(1)制备母粒A，具体包括：按照配比称取木塑纤维填充物，硅烷偶联剂kh550和钛酸酯偶联剂，混合搅拌均匀，搅拌速度为800r/min，搅拌时间为30min，再向其中加入预定质量配比的马来酸酐，过氧化二异丙苯和过氧化二苯甲酰，在50℃下搅拌均匀，搅拌速度为800r/min，搅拌时间为30min，得到预处理木塑纤维填充物；再向其中加入预定质量份的聚丙烯树脂，搅拌均匀，搅拌速度为800r/min，搅拌时间为30min，置于平行双螺挤出机内，于135℃下挤出造粒，得到母粒A；
(2)制备母粒B，具体包括：按照配比称取碳酸氢钠，碳酸钙质量份，硬脂酸钙，聚四氟乙烯混合搅拌均匀，搅拌速度为800r/min，搅拌时间为30min，再向其中加入预定质量份的乙撑双脂肪酸酰胺，硫代二丙酸二月桂酯，搅拌均匀，搅拌速度为800r/min，搅拌时间为30min，升温至70℃时，加入预定质量份的马来酸酐接枝聚乙烯，搅拌均匀，搅拌速度为800r/min，搅拌时间为30min，置于平行双螺挤出机内，于90℃下挤出造粒，得到母粒B；
(3)制备母粒C，具体包括按照配比称取甲基丙烯酸缩水甘油酯，抗氧剂1010，聚乙烯蜡混合搅拌均匀，搅拌速度为800r/min，搅拌时间为30min，再向其中加入预定质量份的双叔丁基过氧异丙基苯，搅拌均匀，搅拌速度为800r/min，搅拌时间为30min，加入预定质量份的低密度聚乙烯，搅拌均匀，搅拌速度为800r/min，搅拌时间为30min，置于平行双螺挤出机内，于200℃下挤出造粒，得到母粒C；
(4)按照预定质量份将母粒A，母粒B和母粒B高速搅拌混合，搅拌速度为1500r/min，搅拌时间为20min得到所述木塑母粒。
表1
对比例1
实施例2中的母粒A和母粒B以质量比1:1高速搅拌混合，搅拌速度为1500r/min，搅拌时间为20min得到木塑母粒。
对比例2
实施例2中的母粒A和母粒C以质量比2:1高速搅拌混合，搅拌速度为1500r/min，搅拌时间为20min得到木塑母粒。
测试及结果
将木塑母粒直接在木塑挤出机上挤出成型，经模具、冷却、牵引、切割制得微发泡PVC木塑装饰板，密度为0.68g/cm3，制备标准样条，分别按ASTMD638、ASTMD256标准测试拉伸、冲击强度等指标，测试结果见表2，其各项技术指标均达到GB24137-2009木塑装饰板标准要求。
表2
缺口冲击强度(J/m)
拉伸强度(MPa)
杨氏模量(MPa)
实施例1
38.8
43.1
967
实施例2
39.2
43.4
981
实施例3
39.5
44.2
985
对比例1
16.3
18.9
691
对比例2
14.2
17.4
725
尽管本发明的内容已经通过上述优选实施例作了详细介绍，但是应当认识到上述的描述不应被认为是对本发明的限制。
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