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一種以氧化石墨烯接枝poe增容劑改性的聚丙烯基竹塑櫥柜板材及其制備方法

文檔序號(hào):10714620閱讀:639來源:國知局
一種以氧化石墨烯接枝poe增容劑改性的聚丙烯基竹塑櫥柜板材及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種以氧化石墨烯接枝POE增容劑改性的聚丙烯基竹塑櫥柜板材,該竹塑板材由以下重量份的原料制成:竹粉70?80、聚丙烯粒子20?30、十二羥基硬脂酸1?2、雙丙酮丙烯酰胺4?5、硬脂酸丁酯5?8、無水乙醇適量、咪唑基離子液體5?10、硅烷偶聯(lián)劑1?2、抗氧化劑0.1?0.2、氧化石墨烯接枝POE增容劑4?6、納米助熔劑2?3。
【專利說明】
一種以氧化石墨烯接枝POE増容劑改性的聚丙烯基竹塑櫥柜 板材及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明涉及竹塑材料技術(shù)領(lǐng)域,尤其涉及一種以氧化石墨烯接枝Ρ0Ε增容劑改性 的聚丙烯基竹塑櫥柜板材及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 櫥柜是日常家居中十分常見的一類儲(chǔ)物家具,也是家居建材中市場(chǎng)十分廣泛的材 料,隨著消費(fèi)者年齡階段的需求性的變化,對(duì)櫥柜的要求不再僅僅是結(jié)實(shí)耐用,產(chǎn)品的環(huán)保 性、質(zhì)感等等也逐漸成為消費(fèi)者關(guān)注的焦點(diǎn),同時(shí)合理利用資源,實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)性發(fā)展 也是生產(chǎn)業(yè)的發(fā)展方向。
[0003] 櫥柜板材是櫥柜組件中極為重要的一環(huán),直接影響到消費(fèi)者購買選擇,目前櫥柜 板材主要有實(shí)木板、刨花板、密度板等等,其中實(shí)木板價(jià)格昂貴,需經(jīng)常維護(hù)保養(yǎng),且耐水性 不足;刨花板雖然成本低,但是其強(qiáng)度低,甲醛含量高;密度板主要是將木材等浸泡后打碎 高壓壓制而成,綜合性能較為優(yōu)異,但是其質(zhì)量仍待提高,且使用木材等不可再生資源。
[0004] 我國具有極為豐富的竹資源,竹材具有良好的力學(xué)性能,生長速度快,美觀獨(dú)特, 是木材的重要替代材料,是一種環(huán)保綠色的可持續(xù)資源,其作為一種新興的建材受到越來 越多的關(guān)注。竹塑材料是一類將竹粉與塑料混合共擠制得,其兼有實(shí)木的質(zhì)感和塑料的抗 水、耐水、不易變形等優(yōu)點(diǎn),尤其貼合櫥柜板材的性能要求。在實(shí)際生產(chǎn)過程中,由于竹粉與 塑料的相容性較差,對(duì)生產(chǎn)工藝和助劑的要求十分嚴(yán)格,直接關(guān)系到復(fù)合材料的力學(xué)性能, 也是制約竹塑產(chǎn)品質(zhì)量的關(guān)鍵因素。《竹粉/高密度聚乙烯(HDPE)復(fù)合材料的熱壓工藝研 究》一文以馬來酸酐接枝聚乙烯為相容劑,在180°C條件下熱壓處理得到了一種竹塑配比較 高的材料,但是得到的材料綜合力學(xué)性能較差,作為櫥柜板材在加工性能上仍顯不足。。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明目的就是為了彌補(bǔ)已有技術(shù)的缺陷,提供一種以氧化石墨烯接枝Ρ0Ε增容 劑改性的聚丙烯基竹塑櫥柜板材及其制備方法。
[0006] 本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的:
[0007] -種以氧化石墨烯接枝Ρ0Ε增容劑改性的聚丙烯基竹塑櫥柜板材,該竹塑板材由 以下重量份的原料制成:竹粉70-80、聚丙烯粒子20-30、十二羥基硬脂酸1-2、雙丙酮丙烯酰 胺4-5、硬脂酸丁酯5-8、無水乙醇適量、咪唑基離子液體5-10、硅烷偶聯(lián)劑1-2、抗氧化劑 0.1 -0.2、氧化石墨烯接枝Ρ0Ε增容劑4-6、納米助熔劑2-3。
[0008] 所述的氧化石墨烯接枝Ρ0Ε增容劑由以下重量份的原料制備得到:氧化石墨烯1-2、馬來酸酐接枝Ρ0Ε 10-15、硅烷偶聯(lián)劑KH550 0.1-0.2、無水乙醇5-8,制備方法為:先將硅 烷偶聯(lián)劑KH550投入無水乙醇中,攪拌混合均勻后加入氧化石墨烯,體系加熱至60-80°C,并 超聲分散1.5-2h,反應(yīng)結(jié)束后抽濾,所得產(chǎn)物水洗后干燥,得改性氧化石墨烯,接著將改性 氧化石墨烯與馬來酸酐接枝Ρ0Ε-起投入高速混合機(jī)中,攪拌混合均勻后投入雙螺桿擠出 機(jī)中熔融共混造粒,即得所述的氧化石墨烯接枝POE增容劑。
[0009] 所述的納米助熔劑為納米級(jí)聚丙烯。
[0010] 所述的一種以氧化石墨烯接枝Ρ0Ε增容劑改性的聚丙烯基竹塑櫥柜板材的制備方 法為:
[0011] (1)先將竹粉經(jīng)脫水干燥處理,隨后將其投入由硅烷偶聯(lián)劑、十二羥基硬脂酸、雙 丙酮丙烯酰胺、無水乙醇混合配制的溶液中浸泡反應(yīng)2-3h,隨后經(jīng)過濾、干燥后得改性竹粉 備用;
[0012] (2)將氧化石墨烯接枝Ρ0Ε增容劑與硬脂酸丁酯混合均勻備用;
[0013] (3)將聚丙烯粒子與咪唑基離子液體、納米助熔劑混合均勻后熔融造粒,得改性聚 丙稀粒子備用;
[0014] (4)將改性竹粉、改性聚丙烯粒子與步驟(2)的物料投入高速混合機(jī)中預(yù)熱至60-80°(:,混合攪拌40-5011^11,隨后再加入其它剩余物料,升溫至80-100°(:,繼續(xù)混合攪拌50-80min,混合均勻后通過模壓法制得板材,其中模壓預(yù)熱時(shí)間為20-30min,模壓溫度為150-165°C,保壓時(shí)間為4-5min,壓力為10-15MPa,冷壓時(shí)間3-5min,冷壓壓力12-15MPa,即得所 述竹塑板材。
[0015] 本發(fā)明制備的竹塑材料特點(diǎn)在于:
[0016] (1)將竹粉經(jīng)脫水處理后投入硅烷偶聯(lián)劑、十二羥基硬脂酸、雙丙酮丙烯酰胺混合 配制的無水乙醇溶液中改性處理,改性后的竹粉表面引入有機(jī)基團(tuán),極性降低,與非極性樹 脂的相容性提尚。
[0017] (2)制備了一種氧化石墨烯接枝Ρ0Ε增容劑,利用氧化石墨烯獨(dú)特的兩親性,為竹 粉與有機(jī)相共混搭橋,降低界面勢(shì)能,較之傳統(tǒng)的馬來酸酐基增容劑增容效果更佳。
[0018] (3)將聚丙烯離子與咪唑基離子液體、納米助熔劑一次造粒,獲得具有更低熔融指 數(shù)和加工穩(wěn)定性的材料,提高了模壓效率。
[0019]綜上,以本發(fā)明工藝制備得到的竹塑成品力學(xué)性能優(yōu)良,在較高竹塑比下得到兼 具良好拉伸強(qiáng)度和抗沖韌性的材料,且結(jié)實(shí)耐用,美觀環(huán)保,熱穩(wěn)定性好,不易變形,在制作 櫥柜方面具有良好的應(yīng)用前景。
【具體實(shí)施方式】
[0020] 該實(shí)施例竹塑板材由以下重量份的原料制成:竹粉70、聚丙烯粒子20、十二羥基硬 脂酸1、雙丙酮丙烯酰胺4、硬脂酸丁酯5、無水乙醇適量、咪唑基離子液體5、硅烷偶聯(lián)劑1、抗 氧化劑0.1、氧化石墨烯接枝Ρ0Ε增容劑4、納米助熔劑2。
[0021] 其中氧化石墨烯接枝Ρ0Ε增容劑由以下重量份的原料制備得到:氧化石墨烯1、馬 來酸酐接枝P0E10、硅烷偶聯(lián)劑KH550 0.1、無水乙醇5,制備方法為:先將硅烷偶聯(lián)劑KH550 投入無水乙醇中,攪拌混合均勻后加入氧化石墨烯,體系加熱至60°C,并超聲分散1.5h,反 應(yīng)結(jié)束后抽濾,所得產(chǎn)物水洗后干燥,得改性氧化石墨烯,接著將改性氧化石墨烯與馬來酸 酐接枝Ρ0Ε-起投入高速混合機(jī)中,攪拌混合均勻后投入雙螺桿擠出機(jī)中熔融共混造粒,即 得所述的氧化石墨稀接枝Ρ0Ε增容劑。
[0022] 其中納米助熔劑為納米級(jí)聚丙烯。
[0023]該實(shí)施例板材的制備方法為:
[0024] (1)先將竹粉經(jīng)脫水干燥處理,隨后將其投入由硅烷偶聯(lián)劑、十二羥基硬脂酸、雙 丙酮丙烯酰胺、無水乙醇混合配制的溶液中浸泡反應(yīng)2h,隨后經(jīng)過濾、干燥后得改性竹粉備 用;
[0025] (2)將氧化石墨烯接枝Ρ0Ε增容劑與硬脂酸丁酯混合均勻備用;
[0026] (3)將聚丙烯粒子與咪唑基離子液體、納米助熔劑混合均勻后熔融造粒,得改性聚 丙稀粒子備用;
[0027] (4)將改性竹粉、改性聚丙烯粒子與步驟(2)的物料投入高速混合機(jī)中預(yù)熱至60 °C,混合攪拌40min,隨后再加入其它剩余物料,升溫至80°C,繼續(xù)混合攪拌50min,混合均勾 后通過模壓法制得板材,其中模壓預(yù)熱時(shí)間為20min,模壓溫度為150°C,保壓時(shí)間為4min, 壓力為1 OMPa,冷壓時(shí)間3min,冷壓壓力12MPa,即得所述竹塑板材。
[0028] 上述制得的竹塑板材制成測(cè)試條進(jìn)行性能測(cè)定,測(cè)試結(jié)果如下:
[0029]
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種以氧化石墨烯接枝POE增容劑改性的聚丙烯基竹塑櫥柜板材,其特征在于,該竹 塑板材由以下重量份的原料制成:竹粉70-80、聚丙烯粒子20-30、十二羥基硬脂酸1-2、雙丙 酮丙烯酰胺4-5、硬脂酸丁酯5-8、無水乙醇適量、咪唑基離子液體5-10、硅烷偶聯(lián)劑1-2、抗 氧化劑0.1-0.2、氧化石墨烯接枝P0E增容劑4-6、納米助熔劑2-3。2. 如權(quán)利要求1所述的一種以氧化石墨烯接枝P0E增容劑改性的聚丙烯基竹塑櫥柜板 材,其特征在于,所述的氧化石墨烯接枝P0E增容劑由以下重量份的原料制備得到:氧化石 墨烯1-2、馬來酸酐接枝P0E10-15、硅烷偶聯(lián)劑KH5500.1-0.2、無水乙醇5-8,制備方法為:先 將硅烷偶聯(lián)劑KH550投入無水乙醇中,攪拌混合均勻后加入氧化石墨烯,體系加熱至60-80 °C,并超聲分散1.5-2h,反應(yīng)結(jié)束后抽濾,所得產(chǎn)物水洗后干燥,得改性氧化石墨烯,接著將 改性氧化石墨烯與馬來酸酐接枝P0E-起投入高速混合機(jī)中,攪拌混合均勻后投入雙螺桿 擠出機(jī)中熔融共混造粒,即得所述的氧化石墨烯接枝P0E增容劑。3. 如權(quán)利要求1所述的一種以氧化石墨烯接枝P0E增容劑改性的聚丙烯基竹塑櫥柜板 材,其特征在于,所述的納米助熔劑為納米級(jí)聚丙烯。4. 如權(quán)利要求1所述的一種以氧化石墨烯接枝P0E增容劑改性的聚丙烯基竹塑櫥柜板 材的制備方法,其特征在于,其制備方法為: (1) 先將竹粉經(jīng)脫水干燥處理,隨后將其投入由硅烷偶聯(lián)劑、十二羥基硬脂酸、雙丙酮 丙烯酰胺、無水乙醇混合配制的溶液中浸泡反應(yīng)2-3h,隨后經(jīng)過濾、干燥后得改性竹粉備 用; (2) 將氧化石墨烯接枝P0E增容劑與硬脂酸丁酯混合均勻備用; (3) 將聚丙烯粒子與咪唑基離子液體、納米助熔劑混合均勻后熔融造粒,得改性聚丙烯 粒子備用; (4) 將改性竹粉、改性聚丙烯粒子與步驟(2)的物料投入高速混合機(jī)中預(yù)熱至60-80°C, 混合攪拌40_50min,隨后再加入其它剩余物料,升溫至80-100°C,繼續(xù)混合攪拌50-80min, 混合均勻后通過模壓法制得板材,其中模壓預(yù)熱時(shí)間為20-30min,模壓溫度為150-165Γ, 保壓時(shí)間為4-5min,壓力為10-15MPa,冷壓時(shí)間3-5min,冷壓壓力12-15MPa,即得所述竹塑 板材。
【文檔編號(hào)】B29C43/58GK106084840SQ201610546571
【公開日】2016年11月9日
【申請(qǐng)日】2016年7月12日
【發(fā)明人】夏大慶, 孔令根, 王平, 王安勇, 戚明永, 王丹
【申請(qǐng)人】志邦廚柜股份有限公司
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