一種高流動易加工尼龍66木塑復合材料及制備方法
【專利摘要】本發明涉及一種高流動易加工尼龍６６木塑復合材料及其制備方法，采用尼龍66樹脂、改性松木粉、增熔劑、潤滑劑等原料，經過混合機、擠出機造粒機等設備制備而成。本發明主要應用于家用電器、建材家具、汽車行業、體育用品、物流包裝等行業，能有效減輕材料自重，降低成本，具備更高的強度、韌性、尺寸穩定性及耐熱性，是一種新型的木塑復合材料。本發明在大幅降低成本的同時，改善了尼龍66性能缺陷，提高尼龍66的性能，解決了傳統木塑復合材料工藝流動性差，產品擠出困難等問題。本發明產品性能優良，工藝表面良好。
【專利說明】
一種高流動易加工尼龍66木塑復合材料及制備方法
技術領域
[0001]本發明屬于木塑復合材料領域，具體涉及一種高流動易加工尼龍66木塑復合材料及制備方法。
【背景技術】
[0002]近年來木塑復合材料的研究和開發應用發展非常迅速，市場對木塑復合材料的需求也越來越大，傳統的聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯基木塑復合材料已不能滿足市場需求，急需研發新的基體制備木塑復合材料。另外，成型加工困難是木塑復合材料生產中存在的一個重要問題，由于植物纖維的大量填充，木塑復合材料熔體的成型流動性降低，不僅影響制品的外觀，而且對加工設備造成一定的磨損，這也是目前制約木塑復合材料大規模生產的重要因素，尤其是大尺寸連續擠出，目前國內尚無成熟技術。因此開發新型木塑復合材料也成為現在的研究重點、熱點。基于這一前提，本發明產品采用尼龍66作為基材，改性木粉，復合潤滑系統，制備出強度和韌性上都要優于聚乙烯、聚丙烯基的木塑復合材料，且其加工性能、界面結合也更好，擠出、注塑流動性非常好的新型尼龍66木塑復合材料，產品不但改善了尼龍66吸水率高、尺寸穩定性、耐熱性和低溫沖擊強度較差等問題，更重要的是大幅降低了成本。產品主要應用于家用電器、建材家具、汽車行業、體育用品、物流包裝等行業，能有效減輕材料自重，降低成本，具備更高的強度、韌性、尺寸穩定性及耐熱性，是一種新型的木塑復合材料。
【發明內容】
[0003]為實現以上目的，本發明的技術解決方案是:
[0004]—種高流動易加工尼龍66木塑復合材料及其制備方法，包括以下步驟:
[0005]第一步:木粉處理
[0006]首先對木粉、松木粉過篩，干燥，干燥溫度105°C，干燥時間12小時。
[0007]硅烷偶聯劑處理:先用水、無水乙醇將硅烷偶聯劑稀釋，放置24小時后使其醇解。水、無水乙醇、娃燒偶聯劑的比例(質量比)為:1:18:1。
[0008]把木粉、松木粉加入到高速混合機中，開動攪拌機，然后加入醇解后的硅烷偶聯劑，滑石粉，升溫到80 °C，使乙醇充分揮發，然后冷卻，制備出活化木粉。木粉、松木粉、醇解后的硅烷偶聯劑和滑石粉的比例(質量比)為10:40:1:2。
[0009]硅烷偶聯劑的用量為木粉、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定劑，因為滑石粉中的氧化鎂表面能與有機化合物結合，能有效地消除有害析出物。同時，添加滑石粉還能提高材料的拉伸強度和彎曲強度，又能起到發泡成核劑的作用。
[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加入到高速混合機中，充分混合均勻，混合時間為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中，熔融擠出，造粒，即獲得本發明產品一種高流動易加工尼龍66木塑復合材料。擠出機的工作溫度為:一區240 ± 5 °C，二區250±5°C，三區260±5°C，四區285±5°C，五區270±5°C。
[0015]本發明所用主要原材料說明:
[0016]硅烷偶聯劑:型號，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，進口木粉；
[0019]松木粉:120目，進口松木粉；
[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，產地:上海;
[0024]硅酮母料:潤滑劑，半透明顆粒，型號，GM-50，生產廠家，中藍晨光。
[0025]抗氧劑1010:白色結晶粉末；
[0026]抗氧劑168:白色結晶粉末，輔助抗氧劑，亞磷酸酯抗氧劑。
[0027]與現有技術相比，本發明的有益效果為:
[0028]1、本發明專利采用松木粉，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滑劑的作用，從而解決了傳統木塑材料加工困難，流動性低，產品外觀不良等缺點。
[0029]2、采用活化木粉，改善了木粉與尼龍66的相容性。
[0030]3、木塑復合材料的增熔劑及界面改性劑對改善復合材料的加工流動性能具積極作用。本發明采用丙烯酸酯類共聚物ACR、馬來酸酐接枝聚丙烯作為復合材料的增熔劑，同時也是復合材料良好的內潤滑劑，在植物纖維與聚合物之間起潤滑作用。
[0031]4、本發明產品在性能上高于尼龍66材料，但成本比尼龍66低30%。
【具體實施方式】
[0032]以下結合【具體實施方式】對本發明作進一步詳細的說明
[0033]一種高流動易加工尼龍66木塑復合材料及其制備方法，包括以下步驟:
[0034]第一步:木粉處理
[0035]首先對木粉、松木粉過篩，干燥，干燥溫度105°C，干燥時間12小時。
[0036]硅烷偶聯劑處理:取IKg水、18Kg無水乙醇、IKg硅烷偶聯劑加入到容器中，攪拌均勻，放置24小時后使其醇解。
[0037]取1Kg木粉、40Kg松木粉加入到高速混合機中，開動攪拌機，然后加入IKg醇解后的硅烷偶聯劑，2Kg滑石粉，升溫到80°C，使乙醇充分揮發，然后冷卻，制備出活化木粉。
[0038]硅烷偶聯劑的用量為木粉、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定劑，因為滑石粉中的氧化鎂表面能與有機化合物結合，能有效地消除有害析出物。同時，添加滑石粉還能提高材料的拉伸強度和彎曲強度，又能起到發泡成核劑的作用。
[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加入到高速混合機中，充分混合均勻，混合時間為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中，熔融擠出，造粒，即獲得本發明產品:一種高流動易加工尼龍66木塑復合材料。擠出機的工作溫度為:一區240 ± 5 °C，二區250±5°C，三區260±5°C，四區285±5°C，五區270±5°C。
[0044]實施例1:一種高流動易加工尼龍66木塑復合材料及其制備方法，該制備方法依次包括以下步驟:
[0045]—種高流動易加工尼龍66木塑復合材料及其制備方法，包括以下步驟:
[0046]第一步:木粉處理
[0047]首先對木粉、松木粉過篩，干燥，干燥溫度105°C，干燥時間12小時。
[0048]硅烷偶聯劑處理:取IKg水、18Kg無水乙醇、IKg硅烷偶聯劑加入到容器中，攪拌均勻，放置24小時后使其醇解。
[0049]取1Kg木粉、40Kg松木粉加入到高速混合機中，開動攪拌機，然后加入IKg醇解后的硅烷偶聯劑，2Kg滑石粉，當溫度上升到80°C，使乙醇充分揮發，然后冷卻，制備出活化木粉。
[0050]硅烷偶聯劑的用量為木粉、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定劑，因為滑石粉中的氧化鎂表面能與有機化合物結合，能有效地消除有害析出物。同時，添加滑石粉還能提高材料的拉伸強度和彎曲強度，又能起到發泡成核劑的作用。
[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加入到高速混合機中，充分混合均勻，混合時間為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中，熔融擠出，造粒，即獲得本發明產品:一種高流動易加工尼龍66木塑復合材料。擠出機的工作溫度為:一區240 ± 5 °C，二區250±5°C，三區260±5°C，四區285±5°C，五區270±5°C。
[0056]本實施例的效果數據:
[0057]1、拉伸強度，81.910^;2、彎曲強度，11410^;3、拉伸模量，5.356?&;4、彎曲模量，5.506?&;5、缺口沖擊強度，24了.m—S6、無缺口沖擊強度，246J.m—1。
[0058]實施例2:
[0059]同實施例1，不同時的是:
[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]本實施例的效果數據:
[0063]1、拉伸強度，86.7MPa； 2、彎曲強度，120MPa； 3、拉伸模量，5.75GPa;4、彎曲模量，5.906?&;5、缺口沖擊強度，251.m—工…?無缺口沖擊強度』…】.m—、
[0064]實施例3:
[0065]同實施例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]本實施例的效果數據:
[0069]1、拉伸強度，84.2MPa； 2、彎曲強度，116MPa； 3、拉伸模量，5.53GPa;4、彎曲模量，5.826?&;5、缺口沖擊強度，24.61.m—1;6、無缺口沖擊強度，276】.m—、
【主權項】
1.一種高流動易加工尼龍66木塑復合材料的制備方法，包括以下步驟: 第一步:木粉處理 首先對木粉和松木粉過篩，干燥，干燥溫度1050C，干燥時間12小時； 硅烷偶聯劑處理:先用水、無水乙醇將硅烷偶聯劑稀釋，放置24小時后使其醇解;水、無水乙醇、娃燒偶聯劑的質量比例為:1:18:1; 把木粉和松木粉加入到高速混合機中，開動高速混合機，然后加入醇解后的硅烷偶聯劑和滑石粉，升溫到80°C，使乙醇充分揮發，然后冷卻，制備出活化木粉;木粉、松木粉、醇解后的硅烷偶聯劑和滑石粉的質量比例為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加入到高速混合機中，充分混合均勻，混合時間為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中，熔融擠出，造粒，即獲得高流動易加工尼龍66木塑復合材料。2.根據權利要求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的工作溫度為:一區240±5Γ，二區250±5°C，三區260±5°C，四區285±5°C，五區270±5°C。3.由權利要求1或2所述方法制備得到的高流動易加工尼龍66木塑復合材料。
【文檔編號】C08L97/02GK105968803SQ201610388189
【公開日】2016年9月28日
【申請日】2016年6月2日
【發明人】胡曉紅
【申請人】湖北洋田塑料制品有限公司