專利名稱：一種木塑復(fù)合材料用分散劑的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域?yàn)榛どa(chǎn)和材料制備領(lǐng)域，特別涉及一種木塑復(fù)合材料用分散劑的制備方法。
背景技術(shù)：
木塑復(fù)合材料(Wood-Plastic Composites, WPC)是以木質(zhì)纖維為主要原料,配混一定比例的塑料基料，經(jīng)擠出成型后得到的復(fù)合材料。木塑復(fù)合材料分為兩個(gè)大類，即結(jié)構(gòu)型木塑復(fù)合材料和輕質(zhì)裝飾型木塑復(fù)合材料。木塑復(fù)合材料適用范圍廣泛，幾乎可涵蓋所有原木、塑料、塑鋼、鋁合金及其它類似復(fù)合材料的使用領(lǐng)域，而且由于它使用環(huán)保，成本經(jīng)濟(jì)，并可以回收再利用，因而也解決了復(fù)合材料、木材行業(yè)廢棄資源的再生利用問題。在如今倡導(dǎo)低碳經(jīng)濟(jì)的大環(huán)境下，木塑復(fù)合材料的可回收特點(diǎn)使其越來越受到重視，木塑復(fù)合材料被廣泛應(yīng)用于汽車制造、建筑、化工、家電等行業(yè)。但由于木粉與基體樹脂的相容性差、 分散不均勻、流動(dòng)性差、造成了木塑復(fù)合材料在加工過程中出現(xiàn)的一些問題。木粉中的木質(zhì)纖維中含大量的親水基團(tuán)-羥基，羥基極性很強(qiáng)很難與非極性的熱塑性塑料相結(jié)合，這樣就造成了木塑復(fù)合材料界面相容性差，性能不好。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種具有生產(chǎn)成本低、反應(yīng)步驟簡單、性能優(yōu)良的木塑復(fù)合材料用分散劑的制備方法。該分散劑能增進(jìn)木粉與樹脂的相容性，提高復(fù)合材料的性能。提供一種具有生產(chǎn)成本低，反應(yīng)簡單，能很好地增加木粉與塑料之間的界面相容性，提高加工共混流動(dòng)性的潤滑劑的制備方法。具體步驟為
(I)按照以下摩爾比稱取原料，偏苯三酸酐乙二胺硬脂酸催化劑對甲苯磺酸=1:1 2:1 2:0. OTO. 05。(2)在氮?dú)獗Ｗo(hù)下，將步驟(I)稱取的偏苯三酸酐和催化劑對甲苯磺酸一起溶于二甲基亞砜中，加入帶有攪拌器、溫度計(jì)、分流器及回流冷凝裝置的反應(yīng)容器中，將溫度升至12(T170°C，恒溫，緩慢滴加步驟(I)稱取的乙二胺，回流反應(yīng):T7小時(shí)，制得中間產(chǎn)物。(3)將步驟(I)稱取的硬脂酸加入步驟(2)制得的中間產(chǎn)物中，在步驟(2)的反應(yīng)溫度下恒溫反應(yīng)2飛小時(shí)，反應(yīng)結(jié)束后所得產(chǎn)物用蒸餾水洗滌5飛次，以除去溶劑二甲基亞砜，得到淺黃色脂狀物，即為本發(fā)明制得的木塑復(fù)合材料用分散劑。所述偏苯三酸酐、硬脂酸和二甲基亞砜為工業(yè)級(jí)，乙二胺和催化劑對甲苯磺酸為化學(xué)純，蒸餾水為分析純。采用本發(fā)明所述方法制備分散劑具有反應(yīng)步驟簡單、原料來源廣泛和成本低廉等優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)所制得的木塑復(fù)合材料用分散劑能夠使木粉均勻分布于熱塑性樹脂中，且能夠提高木粉與熱塑性樹脂之間相容性，從而使復(fù)合材料的力學(xué)性能提高。
具體實(shí)施例方式以下實(shí)施例所述所述偏苯三酸酐、硬脂酸和二甲基亞砜為工業(yè)級(jí)，乙二胺和催化劑對甲苯磺酸為化學(xué)純，蒸餾水為分析純。實(shí)施例中用于驗(yàn)證分散劑性能的木塑復(fù)合材料配方高密度聚乙烯的含量為50wt%，木粉的含量為50wt%，分散劑用量為原料總質(zhì)量的0. 5%。實(shí)施例I:
(1)在氮?dú)獗Ｗo(hù)下，將19克偏苯三酸酐、0.5克催化劑對甲苯磺酸一起溶于二甲基亞砜中，加入帶有攪拌器、溫度計(jì)、分流器及回流冷凝管的500ml三口燒瓶中，將溫度升至160°C，恒溫，緩慢滴加6克乙二胺，回流反應(yīng)5小時(shí)，制得中間產(chǎn)物；
(2)將30克硬脂酸加入步驟(I)制得的中間產(chǎn)物中，在步驟(I)的反應(yīng)溫度下恒溫反應(yīng)4小時(shí)，反應(yīng)結(jié)束后所得產(chǎn)物用蒸餾水洗滌6次，以除去溶劑二甲基亞砜，得到淺黃色脂狀物，即為本發(fā)明制得的木塑復(fù)合材料用分散劑。用本實(shí)施例制備的分散劑加入木塑復(fù)合材料中，其沖擊強(qiáng)度和彎曲強(qiáng)度比未添加分散劑的復(fù)合材料分別提高了 40%和21%。實(shí)施例2:
(1)在氮?dú)獗Ｗo(hù)下，將19克偏苯三酸酐、0.8克催化劑對甲苯磺酸一起溶于二甲基亞砜中，加入帶有攪拌器、溫度計(jì)、分流器及回流冷凝管的500ml三口燒瓶中，將溫度升至165°C，恒溫，緩慢滴加9克乙二胺，回流反應(yīng)6小時(shí)，制得中間產(chǎn)物；
(2)將40克硬脂酸加入步驟(I)制得的中間產(chǎn)物中，在步驟(I)的反應(yīng)溫度下恒溫反應(yīng)5小時(shí)，反應(yīng)結(jié)束后所得產(chǎn)物用蒸餾水洗滌6次，以除去溶劑二甲基亞砜，得到淺黃色脂狀物，即為本發(fā)明制得的木塑復(fù)合材料用分散劑。用本實(shí)施例制備的分散劑加入木塑復(fù)合材料中，其沖擊強(qiáng)度和彎曲強(qiáng)度比未添加分散劑的復(fù)合材料分別提高了 35%和26%。實(shí)施例3:
(1)在氮?dú)獗Ｗo(hù)下，將19克偏苯三酸酐、I克催化劑對甲苯磺酸混合溶于二甲基亞砜中，加入帶有攪拌器、溫度計(jì)、分流器及回流冷凝管的500ml三口燒瓶中，將溫度升至170°C，恒溫，緩慢滴加12克乙二胺，回流反應(yīng)6. 5小時(shí)，制得中間產(chǎn)物；
(2)將45克硬脂酸加入步驟(I)制得的中間產(chǎn)物中，在步驟(I)的反應(yīng)溫度下恒溫反應(yīng)6小時(shí)，反應(yīng)結(jié)束后所得產(chǎn)物用蒸餾水洗滌6次，以除去溶劑二甲基亞砜，得到淺黃色脂狀物，即為本發(fā)明制得的木塑復(fù)合材料用分散劑。 用本實(shí)施例制備的分散劑加入木塑復(fù)合材料中，其沖擊強(qiáng)度和彎曲強(qiáng)度比未添加分散劑的復(fù)合材料分別提高了 28%和14%。
權(quán)利要求
1.ー種木塑復(fù)合材料用分散劑的制備方法，其特征在于具體步驟為 (1)按照以下摩爾比稱取原料，偏苯三酸酐こニ胺硬脂酸催化劑對甲苯磺酸=1:1 2:1 2:0. Ol O. 05 ； (2)在氮?dú)獗Ｗo(hù)下，將步驟(I)稱取的偏苯三酸酐和催化劑對甲苯磺酸一起溶于ニ甲基亞砜中，加入帶有攪拌器、溫度計(jì)、分流器及回流冷凝裝置的反應(yīng)容器中，將溫度升至12(T170°C，恒溫，緩慢滴加步驟(I)稱取的こニ胺，回流反應(yīng)3 7小時(shí)，制得中間產(chǎn)物； (3)將步驟(I)稱取的硬脂酸加入步驟(2)制得的中間產(chǎn)物中在步驟(2)的反應(yīng)溫度下恒溫反應(yīng)2飛小吋，反應(yīng)結(jié)束后所得產(chǎn)物用蒸餾水洗滌5飛次，以除去溶劑ニ甲基亞砜，得到淺黃色脂狀物，即為本發(fā)明制得的木塑復(fù)合材料用分散劑； 所述偏苯三酸酐、硬脂酸和ニ甲基亞砜為エ業(yè)級(jí)，こニ胺和催化劑對甲苯磺酸為化學(xué)純，蒸懼水為分析純。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種木塑復(fù)合材料用分散劑的制備方法。在氮?dú)獗Ｗo(hù)下，將偏苯三酸酐和催化劑對甲苯磺酸一起溶于二甲基亞砜中，恒溫在120~170℃攪拌回流反應(yīng)，緩慢滴加乙二胺，回流反應(yīng)3~7小時(shí)，制得中間產(chǎn)物；將硬脂酸加入中間產(chǎn)物中保持反應(yīng)溫度恒溫反應(yīng)2~5小時(shí)，反應(yīng)結(jié)束后所得產(chǎn)物用蒸餾水洗滌5~6次，以除去溶劑二甲基亞砜，得到淺黃色脂狀物，即為本發(fā)明制得的木塑復(fù)合材料用分散劑；所述偏苯三酸酐、硬脂酸和二甲基亞砜為工業(yè)級(jí)，乙二胺和催化劑對甲苯磺酸為化學(xué)純，蒸餾水為分析純。本發(fā)明生產(chǎn)成本低，反應(yīng)簡單，且所得分散劑能夠提高木粉與熱塑性樹脂之間相容性，從而使復(fù)合材料的力學(xué)性能提高。
文檔編號(hào)C08L101/00GK102675629SQ20121020483
公開日2012年9月19日 申請日期2012年6月20日 優(yōu)先權(quán)日2012年6月20日
發(fā)明者凌日華, 李善榮, 祁博, 羅崇禧, 陸紹榮 申請人:桂林理工大學(xué)