一种磁性木塑复合材料及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种磁性木塑混合材料及其制备方法，所述材料主要由以下质量百分比的原料组成：20-40%的塑料基体、20-40%的植物粉末、20-50%的铁氧体微纳米磁粉、3-6%的偶联剂、0.1-1%的增容剂、1-3%的润滑剂、2~4%的增韧剂、0.01~0.1%的过氧化物。所述方法主要包括磁性粉体活化、植物粉末干燥、混炼及成型步聚。该磁性木塑复合材料不仅兼具了塑料和木材料主要优点，而且赋予木塑复合材料磁性化功能，可满足市场对木塑材料的多功能化需求，能广泛应用到在教具、广告、玩具、电子包装、特种装修等领域，具有广阔的经济前景和社会效益。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术公开了一种磁性木塑混合材料及其制备方法，所述材料主要由以下质量百分比的原料组成：20-40%的塑料基体、20-40%的植物粉末、20-50%的铁氧体微纳米磁粉、3-6%的偶联剂、0.1-1%的增容剂、1-3%的润滑剂、2~4%的增韧剂、0.01~0.1%的过氧化物。所述方法主要包括磁性粉体活化、植物粉末干燥、混炼及成型步聚。该磁性木塑复合材料不仅兼具了塑料和木材料主要优点，而且赋予木塑复合材料磁性化功能，可满足市场对木塑材料的多功能化需求，能广泛应用到在教具、广告、玩具、电子包装、特种装修等领域，具有广阔的经济前景和社会效益。【专利说明】
本专利技术属于一种木塑复合材料领域，尤其是涉及。
技术介绍
随着科学技术的发展，现代社会对材料的要求越来越高，其不仅应有较好的物理力学性能及生态环保性，而且还应满足一些特殊的要求，即多功能性是其未来发展的方向。磁性复合材料，如磁性纳米微球、磁性木材和磁性塑料等是20世纪70年代后逐步产生、发展、壮大，而成为最富有生命力与宽广应用前景的新型复合磁性材料，不仅具有磁特性，而且还具有湿度控制、声音吸收和电磁波吸收等多种特殊功能，在磁疗、教仪、电磁屏蔽、电子包装、特种装修等领域具有广泛的应用前景。木塑复合材料是以植物纤维为主要原料经适当活化处理使其与各种塑料粘胶剂按一定比例混合并添加相关助剂经高温、挤压、成型等工艺制成的一种新型复合材料，是一种高性能、高附加值的绿色环保复合材料。与木质材料相比，具有材质均一、不易受虫蛀、耐水性好、强重比高、尺寸稳定好等优点，易制成各种形状的模压制品；与高分子塑料相比，具有低毒、热稳定性好、成本低廉等优点。另外，木塑复合材料可采用各种废旧塑料、废木料及一年生再生农作植物料，可以有助于缓解塑料污染，降低废弃农作物焚烧对环境的破坏，是一种可循环使用的耐久材料。因此，新型木塑复合材料的开发必将对我国生态文明建设产生积极影响。目前，木塑复合 材料一般用于建筑装饰、家具制造、园林景观、日用品等领域，但其功能及应用领域还有很大的潜力可挖。如新公开的专利申请CN 103205059A，公开了一种可屏蔽电磁的塑木复合材料，将起屏蔽电磁作用的石墨粉填充塑木混合料中，制备出具有屏蔽电磁功能的塑木复合材料；如果能对木塑复合材料进行磁性化处理，不仅可以使木塑复合材料具备木材料和塑料许多不及的理化性能及环保优势，而且可以赋予木塑复合材料磁性化功能，发挥出磁性木材和磁性塑料的双重优势，从而使木塑材料拓展到更为广阔的应用领域中。但目前还未见磁性木塑复合材料开发方面的公开报道，鉴如此，本专利技术就是制备出具有磁性功能的新型复合木塑材料。
技术实现思路
本专利技术针对木塑复合材料市场多功能化需求及现有相关磁性材料成本高、易变形、易开裂、尺寸稳定差等缺点，提供一种具有磁性功能的新型木塑复合材料的制备方法，不仅兼具了塑料和木材料主要优点，而且赋予木塑复合材料磁性化功能，可以应用到在教具、广告、玩具、电子包装、特种装修等领域。为实现上述专利技术目的，本专利技术采用以下技术方案:一种磁性木塑复合材料，其特征在于，其主要由以下质量百分比的原料组成，20-40%的塑料基体、20-40%的植物粉末、20-50%的铁氧体微纳米磁粉、3-6%的偶联剂、0.1-1%的增容剂、1-3%的润滑剂、2~4%的增韧剂、0.Ο1-Ο.1%的过氧化物等。进一步地，所述磁性木塑复合材料根据需要还可以添加其他功能助剂，如抗氧剂、阻燃剂、颜料、发泡剂、防菌剂一种或几种的组合； 进一步地，所述的塑料基体为聚丙烯、聚乙烯、聚氯乙烯和聚苯乙烯中的一种或几种的组合。进一步地，所述的铁氧体微纳米磁粉为四氧化三铁(Fe304)、钡铁氧体(Ba0*6Fe203>和锶铁氧体(Sr0*6Fe203)中的一种，粒径范围0.03~10.0微米。进一步地，所述植物粉末为各类木粉、竹粉、农作物秸杆粉、糠粉、果壳粉，粉末颗粒度范围50~200目。进一步地，所述偶联剂为钛酸酯偶联剂、硅烷偶联剂、铝酸酯偶联剂或铝钛酸酯偶联剂中至少一种或几种的组合。进一步地，所述润滑剂为硬脂酸及其盐类、聚乙烯蜡、石蜡、氧化聚乙烯蜡中的一种。进一步地，所述过氧化物为过氧化二异丙苯、过氧化苯甲酰、叔丁基过氧化氢或过氧化苯甲酸叔丁酯中至少一种。进一步地，所述增容剂为顺丁烯二酸酐、异氰酸酯、邻苯二甲酸酐、聚亚甲基聚苯基异氰酸酯中至少一种。进一步地，所述增韧剂为POE、TPO, EPDM、SBS、SEBS中至少一种。本专利技术同时还公开了制备上述的磁性木塑复合材料的方法，包括以下步骤: 第一步:磁性粉体活化按一定比例将磁性微纳米粉末、聚乙二醇(分子量为200-400)无水乙醇和去离子水移入容器中，并用超声波分散10 min，再加入偶联剂乙醇溶液，升温至6(T80°C，恒温搅拌约2小时后静置24h，滤去上层清液，置于鼓风干燥箱中在100°C下，干燥10h，活化处理的磁性粉体填料。第二步:植物粉末干燥将将植物粉末置于鼓风干燥箱中在105°C下干燥10h，至水质量分数< 2%备用； 第三步:混炼处理将混炼机升温至相应塑料的加工温度，一般在15(T220°C范围内，然后加入塑料，塑化5-15分钟；再加入第一步中的活化磁性粉体、第二步中的干燥植物粉末、增韧剂、润滑剂、增容剂、过氧化物等助剂，混合10-20分钟； 第四步:成型处理可以通过平板硫化机热压处理成型，也可以通过双螺杆或单螺杆挤出机熔融挤出成型。(I)若通过平板硫化机热压处理成型，可直接将第三步中的高温混炼的物料转移到平板硫化机的模具中热压20-40分钟，最后冷却定型，得到产品；(2)若通过螺杆挤出机熔融挤出成型，将第三步中的混合物置入冷混机中进行冷却至3(T50°C后将混合物料加入到双螺杆或单螺杆挤出机中熔融挤出得到复合材料板材，再经真空定型台定型、冷却、牵引、切割工艺后得到产品。本专利技术的磁性木塑复合材料利用偶联剂、分散剂及超声手段微纳米磁性粉体材料进行充分分散及表面修饰活化处理，防止磁性粉末的聚集。再将活化处理的磁性粉末、植物纤维粉、聚合物基体及助剂进行熔融复合制备出磁性木塑复合材料。不仅兼具了塑料和木材料主要优点，而且赋予木塑复合材料磁性化功能的同时，可克服磁性木材易变形、易开裂、不耐腐蚀、不易成型加工等缺点；也还能克服磁性塑料成本高、尺寸稳定差、环保性差等缺点。可满足市场对木塑材料的多功能化需求，特别能广泛应用到在教具、广告、玩具、电子包装、特种装修等领域。其制备工序简易合理、成本较低、易操作，适于工业化生产，具有广阔的经济前景和社会效益。【具体实施方式】下面结合实施范例对本专利技术进行具体的描述，需要指出的是，所列举的实施范例只用于对本专利技术进行进一步的说明，不能理解为对本专利技术保护范围的限制。该领域和熟练人员可以根据本专利技术的内容作出一些非本质的改进和调整，也属于本专利技术的保护范围内。一种磁性木塑复合材料，其是由以下质量百分比的原料组成范围:20-40%的塑料基体、20-40%的植物粉末、20-50%的铁氧体磁粉、3-6%的偶联剂、0.1-1%的增容剂、1_3%的润滑剂、2~4%的增韧剂、0.01~0.1%的过氧化物等。另外，根据需要还可以添加其他功能助剂，如抗氧剂、阻燃剂、颜料、发泡剂、防本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种磁性木塑复合村料，其特征在于，其主要由以下质量百分比的原料组成：20‑40%的塑料基体、20‑40%的植物粉末、20‑50%的铁氧体微纳米磁粉、3‑6%的偶联剂、0.1‑1%的增容剂、1‑3%的润滑剂、2~4%的增韧剂、0.01~0.1%的过氧化物。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：杨涛，李国朝，黄卫，乔波，
申请(专利权)人：九江学院，
类型：发明
国别省市：江西;36