一种聚丙烯木塑微发泡复合材料及其制备方法技术

本申请提供了一种聚丙烯木塑微发泡复合材料及其制备方法。本发明专利技术提供的聚丙烯木塑微发泡复合材料包括：40～80份的聚丙烯，10～50份的植物纤维粉，5～20份的聚丙烯接枝马来酸酐，0.25～4份的防老剂，0.5～5.0份的润滑剂和0.1～5.0份的复合发泡剂，所述复合发泡剂包括磷酸锆载体和负载于所述磷酸锆载体上的偶氮二甲酰胺。所述聚丙烯木塑微发泡复合材料强度高，密度低、能够接近真实木材密度，具有良好的物理机械性能，能够较好的替代木材使用，且产品平整不易翘曲，外观性能良好。另外，本发明专利技术提供的制备工艺简单易行，能够进行大规模产业化生产应用。

【技术实现步骤摘要】
一种聚丙烯木塑微发泡复合材料及其制备方法
本专利技术涉及木塑复合材料
，特别涉及一种聚丙烯木塑微发泡复合材料及其制备方法。
技术介绍
木塑复合材料是将木质材料与热塑性或热固性塑料进行复合得到的新型功能材料。木塑制品兼具塑料和木材的优点，在减少环境污染和保护森林资源等方面有积极的社会效应和生态效应，越来越多的取代木材制品，其从交通设施、活动房屋、建筑墙体、汽车部件、电器外壳，到室内装修、儿童玩具、装饰摆件、家庭用品、包装材料等方面，都有着广泛的应用。但是，就当前许多类型的木塑复合材料而言，大部分属于未发泡产品，其存在着各种问题，例如密度较高，远高于真事木材密度，造成安装使用不便，且产品容易发生翘曲变形。而解决上述问题可采用的一种方式是对木塑复合材料进行发泡，制备发泡产品。然而，对于木塑复合材料例如以聚丙烯为塑料基体的木塑复合材料来说，往往需要采用超临界流体物理发泡技术，才能制得符合性能要求的聚丙烯木塑发泡材料，然而，此工艺技术比较繁琐，对成型设备要求较高，难以实现实际大规模生产应用。因此，实际生产中多采用化学发泡技术。然而，聚丙烯本身可发泡性很差，其适宜发泡的粘度和温度范围较窄，熔点以下时，难以生成气泡；熔点以上时熔体粘度迅速下降，气泡极易发生塌陷和破裂，开孔率很高，无法形成微发泡结构，所得产品的拉伸强度、弯曲强度等各种力学性能较差，另外，发泡材料表面往往会出现很多凹坑，表观质量也较差，所得产品在很多领域还不能很好的替代木材，甚至无法使用。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的目的在于提供一种聚丙烯木塑微发泡复合材料及其制备方法，本专利技术提供的聚丙烯木塑微发泡复合材料具有强度高、密度低、等良好的物理机械性能，且产品平整不易翘曲，外观性能良好。另外，本专利技术提供的制备工艺简单易行，能够进行大规模产业化应用。本专利技术提供了一种聚丙烯木塑微发泡复合材料，以质量份计，包括以下组分：所述复合发泡剂包括磷酸锆载体和负载于所述磷酸锆载体上的偶氮二甲酰胺。优选的，所述磷酸锆为α-磷酸锆。优选的，所述磷酸锆的片层厚度为5～20nm。优选的，所述偶氮二甲酰胺分散于磷酸锆的片层之间和/或吸附于磷酸锆的片层表面。优选的，所述偶氮二甲酰胺与磷酸锆载体的质量比为(0.25～2)：1。优选的，所述植物纤维粉为木粉、竹粉和稻糠粉中的一种或几种。优选的，所述防老剂包括抗氧剂和/或光稳定剂；所述抗氧剂为抗氧剂1010和抗氧剂DLTP中的一种或几种；所述光稳定剂为受阻胺770；所述润滑剂为EBS润滑剂。优选的，所述复合材料包括两个未发泡皮层和夹于所述两个未发泡皮层之间的发泡芯层。优选的，所述未发泡皮层的厚度为10～60μm；所述发泡芯层的厚度为1～10mm。本专利技术还提供了一种上述技术方案所述聚丙烯木塑微发泡复合材料的制备方法，包括以下步骤：A)将聚丙烯、植物纤维粉、聚丙烯接枝马来酸酐、防老剂、润滑剂和复合发泡剂混炼，得到混炼物料；B)将所述混炼物料模压，得到聚丙烯木塑微发泡复合材料。本专利技术提供了一种聚丙烯木塑微发泡复合材料，包括：40～80份的聚丙烯，10～50份的植物纤维粉，5～20份的聚丙烯接枝马来酸酐，0.25～4份的防老剂，0.5～5.0份的润滑剂和0.1～5.0份的复合发泡剂，所述复合发泡剂包括磷酸锆载体和负载于所述磷酸锆载体上的偶氮二甲酰胺。与现有技术相比，本专利技术提供的木塑微发泡复合材料强度高，密度低、能够接近真实木材密度，具有良好的物理机械性能，能够较好的替代木材使用，且产品平整不易翘曲，外观性能良好。另外，本专利技术提供的制备工艺简单易行，能够进行大规模产业化生产应用。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。图1为本专利技术实施例1提供的聚丙烯木塑微发泡复合材料的冲击断面的扫描电镜测试图。具体实施方式本专利技术提供了一种聚丙烯木塑微发泡复合材料，以质量份计，包括以下组分：所述复合发泡剂包括磷酸锆载体和负载于所述磷酸锆载体上的偶氮二甲酰胺。本专利技术提供的聚丙烯木塑微发泡复合材料中包含聚丙烯，所述聚丙烯的含量优选为40～80份，更优选为50～70份。本专利技术对聚丙烯的来源没有特殊限制，为一般市售即可。本专利技术提供的聚丙烯木塑微发泡复合材料中还包括植物纤维粉。本专利技术中，所述植物纤维粉优选为木粉、竹粉和稻糠粉中的一种或几种。本专利技术中，所述植物纤维粉的细度优选为60～200目，更优选为80～120目。植物纤维粉过粗，容易出现熔体破裂；过细，其容易团聚，难以在树脂基体中分散均匀，且生产成本高。本专利技术中，所述植物纤维粉的含量优选为10～50份，更优选为20～40份。本专利技术提供的聚丙烯木塑微发泡复合材料中还包括聚丙烯接枝马来酸酐(即PP-g-MAH)。本专利技术中，所述聚丙烯接枝马来酸酐的含量优选为5～20份，更优选为5～15份。经申请人研究发现，向本专利技术的混合体系中添加聚丙烯接枝马来酸酐，能够改善植物纤维与聚丙烯之间的界面结合，从而有利于改善发泡产品的物理力学性能。本专利技术对聚丙烯接枝马来酸酐的来源没有特殊限制，为一般市售即可。本专利技术提供的聚丙烯木塑微发泡复合材料中还包括防老剂，所述防老剂的含量优选为0.25～4份。本专利技术中，所述防老剂优选包括抗氧剂，更优选包括抗氧剂和光稳定剂。本专利技术中，所述抗氧剂优选为抗氧剂1010(即[3-(3,5-二叔丁基-4-羟苯基)丙酸]季戊四醇酯)和抗氧剂DLTP(硫代二丙酸双月桂酯)中的一种或几种，更优选为抗氧剂1010和抗氧剂DLTP。本专利技术中，所述抗氧剂的含量优选为0.15～3份，更优选为0.3～1.5份。本专利技术对所述抗氧剂的来源没有特殊限制，为一般市售即可。本专利技术中，所述光稳定剂优选为受阻胺770(即双(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)癸二酸酯)。本专利技术中，所述光稳定剂优选为0.1～1份。本专利技术对所述光稳定剂的来源没有特殊限制，为一般市售即可。本专利技术提供的聚丙烯木塑微发泡复合材料中还包括润滑剂。所述润滑剂的含量优选为0.5～5.0份，更优选为1.0～3.0份。本专利技术中，所述润滑剂优选为EBS润滑剂(即乙撑双硬脂酰胺)。本专利技术对所述润滑剂的来源没有特殊限制，为一般市售即可。本专利技术提供的聚丙烯木塑微发泡复合材料中还包括复合发泡剂，所述复合发泡剂包括磷酸锆载体和负载于所述磷酸锆载体上的偶氮二甲酰胺。本专利技术中，所述磷酸锆优选为α-磷酸锆(即α-ZrP)。本专利技术中，所述磷酸锆的片层厚度优选为5～20nm。本专利技术对磷酸锆的来源没有特殊限制，可以为市售，也可以为自制，其制备方法可以按照如下过程进行：将氧氯化锆(ZrOCl2·8H2O)、浓盐酸(36wt％-38wt％)加入到去离子水中配成溶液Ⅰ；将浓磷酸(85wt％)、浓盐酸(36wt％-38wt％)加入到去离子水中配成溶液Ⅱ。将溶液Ⅱ在室温下连续滴加到溶液Ⅰ中，反应1小时，得到悬浊液。按照两种溶液混合后的总体积计算，各反应物料浓度分别为：氧氯化锆(ZrOCl2·8H2O)浓度为0.044～0.36mol/L，磷酸浓度为2.0～10mol/L，盐酸浓度为0.50～4本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种聚丙烯木塑微发泡复合材料，其特征在于，以质量份计，包括以下组分：

【技术特征摘要】
1.一种聚丙烯木塑微发泡复合材料，其特征在于，以质量份计，包括以下组分：所述复合发泡剂包括磷酸锆载体和负载于所述磷酸锆载体上的偶氮二甲酰胺。2.根据权利要求1所述的复合材料，其特征在于，所述磷酸锆为α-磷酸锆。3.根据权利要求1或2所述的复合发泡剂，其特征在于，所述磷酸锆的片层厚度为5～20nm。4.根据权利要求1所述的复合发泡剂，其特征在于，所述偶氮二甲酰胺分散于磷酸锆的片层之间和/或吸附于磷酸锆的片层表面。5.根据权利要求1所述的复合材料，其特征在于，所述偶氮二甲酰胺与磷酸锆载体的质量比为(0.25～2)∶1。6.根据权利要求1所述的复合材料，其特征在于，所述植物纤维粉为木粉、竹粉和稻糠粉中的一种或几种。7.根据权利要求1所述的复合材料，...

【专利技术属性】
技术研发人员：董智贤，雷彩红，徐睿杰，
申请(专利权)人：广东工业大学，
类型：发明
国别省市：广东,44