本發(fā)明涉及注塑技術(shù)領(lǐng)域,尤其涉及一種木塑材料注塑方法。
背景技術(shù):
由于作為有機(jī)化工初始原料的石油、煤炭等資源儲(chǔ)量有限,以及開發(fā)相應(yīng)石化產(chǎn)品所帶來(lái)的環(huán)境污染等一系列問(wèn)題,高效開發(fā)利用可再生的生物質(zhì)資源成為當(dāng)今研究的重要熱點(diǎn)之一。木質(zhì)纖維類生物質(zhì)因其儲(chǔ)量豐富且可再生的特點(diǎn)而受到世界各國(guó)的關(guān)注。木質(zhì)纖維類生物質(zhì)主要由纖維素、半纖維素和木質(zhì)素3種天然高聚物組成,這些組分中均含有大量的羥基,易通過(guò)酯化、醚化、芐基化、氰乙基化、烯丙基化等方式進(jìn)行化學(xué)改性,以獲得有塑化傾向的材料。早在20世紀(jì)就有學(xué)者提出,通過(guò)酯化和醚化手段對(duì)木質(zhì)纖維全組分進(jìn)行塑化改性。hassan等在非溶劑條件下研究了丁二酸酐對(duì)甘蔗渣的塑化改性,酯化產(chǎn)物的質(zhì)量增加率達(dá)到48%,并且能夠在室溫條件下被壓成薄片。timar等采用二步法對(duì)楊木鋸末進(jìn)行塑化改性,得到的酯化木粉在80℃即開始軟化,經(jīng)熱壓成型制得了高強(qiáng)度的板材。zhang等在二甲亞砜/n-甲基咪唑(dmso/nmi)溶劑體系下對(duì)蔗渣進(jìn)行了丁二?;男匝芯浚a(chǎn)物的質(zhì)量增加率為70.8%~144.7%。其他二元羧酸酐如鄰苯二甲酸酐(pa)、馬來(lái)酸酐(ma)也已被用于酯化木質(zhì)纖維,以制備熱壓成型的產(chǎn)品。研究發(fā)現(xiàn)二元羧酸酐中,琥珀酸酐具有最高的反應(yīng)活性,經(jīng)琥珀酸酐酯化的木粉具有比馬來(lái)酸酐和鄰苯二甲酸酐酯化更好的流動(dòng)性能。但由于木質(zhì)纖維化學(xué)組分的復(fù)雜性,所報(bào)道的塑化改性產(chǎn)物至今仍限于熱壓成型,僅以質(zhì)量增加率作為改性評(píng)判指標(biāo),并沒(méi)有成功制備出具有良好熱塑性可以注塑成型的生物基塑料。
《酯化改性木粉制備生物基塑料研究》在dmso體系中研究發(fā)現(xiàn),當(dāng)木粉與pa質(zhì)量比為1∶2時(shí),改性產(chǎn)物具有較佳的力學(xué)性能。因此,《酯化改性木粉制備生物基塑料研究》以丁二酸酐和鄰苯二甲酸酐混合酸酐為酯化劑,將混合酸酐的總物質(zhì)的量固定在0.081mol(即12gpa),在dmso體系下對(duì)胡桑枝條木粉進(jìn)行酯化改性,采用響應(yīng)面法探索分析兩種酸酐配比、反應(yīng)溫度和反應(yīng)時(shí)間對(duì)改性產(chǎn)物力學(xué)性能的影響,確定最佳工藝參數(shù),制備具有較好力學(xué)性能的生物基塑料,以期為木質(zhì)纖維類生物質(zhì)全組分高效利用開拓一條新途徑。
由于容易老化降解吸水,影響材料的穩(wěn)定性和使用壽命,需要改進(jìn)。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明目的就是為了彌補(bǔ)已有技術(shù)的缺陷,提供一種木塑材料注塑方法。
本發(fā)明是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的:
一種木塑材料注塑方法,步驟為:
(1)制作模具,在模具空腔內(nèi)部涂覆一層脫模劑;
(2)將木粉進(jìn)行球磨,將木粉在納米二氧化硅溶液中浸漬11-12h后,納米二氧化硅溶液的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為20-25%,再向溶液中加入4-5wt%的硅烷偶聯(lián)劑si-69,反應(yīng)11-12h后取出,用乙醇和水清洗3-4次,50-60℃烘干,得到改性木粉;
(3)將改性木粉與丁二酸酐、鄰苯二甲酸酐、催化劑混合,加入二甲亞砜中,置于油浴鍋中反應(yīng)3-3.5小時(shí),用丙酮析出產(chǎn)物,并用丙酮洗滌、抽濾至濾液物色透明,干燥,得到反應(yīng)產(chǎn)物;
(4)將干燥后的反應(yīng)產(chǎn)物粉碎,注塑成型,即得。
所述木粉進(jìn)行球磨至粒徑為1-600微米。
注塑條件為:注塑壓力750-780bar,保護(hù)壓力450-470bar,注塑溫度175-180℃,磨具溫度75-78℃,保壓時(shí)間11-12s。
改性木粉:丁二酸酐:鄰苯二甲酸酐:催化劑:二甲亞砜的質(zhì)量比為6-7:1-1.3:5-5.5:0.7-0.9:20-25。
所述脫模劑由以下重量百分比的物質(zhì)組成:
大豆乳化蜜6-8%;
聚二甲基硅氧烷0.5-0.7%;
明膠1-1.5%;
納米二氧化硅3-3.5%
石油醚余量。
本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是:本發(fā)明將木粉用納米二氧化硅溶液進(jìn)行浸泡,用硅烷偶聯(lián)劑進(jìn)行處理,木粉內(nèi)部和表面粘附了納米二氧化硅,提高了木粉的分散性、抗老化性、耐腐性,從而提高了復(fù)合材料的彎曲強(qiáng)度,抗裂性能,耐水性,大大延長(zhǎng)了材料的使用壽命,而且分散潤(rùn)滑性好,注塑所用壓力減小,復(fù)雜的結(jié)構(gòu)也不易形成孔隙。本發(fā)明的脫模劑加入了納米二氧化硅,提高了脫模性,提高了木塑材料表面的抗老化性、耐磨性。
具體實(shí)施方式
一種木塑材料注塑方法,步驟為:
(1)制作模具,在模具空腔內(nèi)部涂覆一層脫模劑;
(2)將木粉進(jìn)行球磨,將木粉在納米二氧化硅溶液中浸漬11h后,納米二氧化硅溶液的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為23%,再向溶液中加入4.2wt%的硅烷偶聯(lián)劑si-69,反應(yīng)11h后取出,用乙醇和水清洗3次,55℃烘干,得到改性木粉;
(3)將改性木粉與丁二酸酐、鄰苯二甲酸酐、催化劑混合,加入二甲亞砜中,置于油浴鍋中反應(yīng)3小時(shí),用丙酮析出產(chǎn)物,并用丙酮洗滌、抽濾至濾液物色透明,干燥,得到反應(yīng)產(chǎn)物;
(4)將干燥后的反應(yīng)產(chǎn)物粉碎,注塑成型,即得。
所述木粉進(jìn)行球磨至粒徑為100-800微米。
注塑條件為:注塑壓力750bar,保護(hù)壓力450bar,注塑溫度175℃,磨具溫度75℃,保壓時(shí)間11s。
改性木粉:丁二酸酐:鄰苯二甲酸酐:催化劑:二甲亞砜的質(zhì)量比為6:1:5:0.7:20。
所述脫模劑由以下重量百分比的物質(zhì)組成:
大豆乳化蜜7%;
聚二甲基硅氧烷0.6%;
明膠1.2%;
納米二氧化硅.2%
石油醚余量。