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木塑制品用高刚性、抗蠕变长纤维增强母粒及制备和模具制造技术

技术编号:11064590 阅读:148 留言:0更新日期:2015-02-19 12:07
本发明专利技术属于长玻纤增强母粒制备技术领域,特别涉及一种木塑制品用高刚性、抗蠕变长纤维增强母粒及其制备方法和用于该制备方法的浸渍模具。本发明专利技术的母粒包括以下质量百分数的组分:热塑性塑料35~80%;纤维束10~55%;表面处理剂0.3~3%;相容剂5.5~9.2%;抗氧剂0.5~1.5%。本发明专利技术的母粒通过选用特定的热塑性塑料及相容剂等材料,利用特定的浸渍模具,使长纤维束在母粒中充分浸渍,降低了孔隙率,提供浸渍效果,具有更强的刚性及抗蠕变性能。将其添加到木塑型材制品中,提高了弯曲模量和强度,抗蠕变能力,起到减少型材使用中的变形的效果,使得到的WPC型材的应用性能和长期使用稳定性得到改善。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术属于长玻纤增强母粒制备
,特别涉及一种木塑制品用高刚性、抗蠕变长纤维增强母粒及其制备方法和用于该制备方法的浸渍模具。本专利技术的母粒包括以下质量百分数的组分:热塑性塑料35~80%;纤维束10~55%;表面处理剂0.3~3%;相容剂5.5~9.2%;抗氧剂0.5~1.5%。本专利技术的母粒通过选用特定的热塑性塑料及相容剂等材料,利用特定的浸渍模具,使长纤维束在母粒中充分浸渍,降低了孔隙率,提供浸渍效果,具有更强的刚性及抗蠕变性能。将其添加到木塑型材制品中,提高了弯曲模量和强度,抗蠕变能力,起到减少型材使用中的变形的效果,使得到的WPC型材的应用性能和长期使用稳定性得到改善。【专利说明】木塑制品用高刚性、抗蠕变长纤维增强母粒及制备和模具
本专利技术属于长玻纤增强母粒制备
,特别涉及一种木塑制品用高刚性、抗 蠕变长纤维增强母粒及其制备方法和用于该制备方法的浸溃模具。
技术介绍
木塑复合材料(Wood Plastics Composites,简称WPC)是由木粉或植物纤维和热 塑性聚合物如聚己帰、聚氯己帰、聚丙帰按照一定的比例混合,通过挤出、注塑和压制加工 成型而形成的具有新的结构和优异综合性能的新型制品制件材料,它具有木材、塑料双重 特性,目标是取代实木、复合木材、塑料型材、铅合金型材等传统材料。近十几年来,木塑复 合材料的研究和发展受到了世界上科技界和工业界极大的关注,尤其是在北美地区发展极 其迅速,其原因是:乱砍滥伐造成森林资源缺乏,木材的供应量减少;大量废旧塑料对环境 造成的白色污染也越来越严重,如何将低质废弃的木材和塑料重新地利用,成为当今国内 外环境保护重要的课题之一。木塑复合材料正是解决回收利用低质废弃木材和塑料的一条 行之有效的途径。目前在国内已经形成成熟、广泛并具有相当规模的行业能力。由于该种 环保的材料具有寿命长、比塑料硬度高、易着色、易成型加工、有类似木质外观等优点而广 泛地应用于户外园林、家具、建筑、工业、车辆船舶、包装运输等领域。 木塑复合材料具有(1)耐酸碱、耐化学晶、耐盐水性好;(2)相对低温有优势;耐紫 外光;(3)防水、耐潮湿,不腐烂、不开裂或翅曲;(4)不易被细菌繁殖白蚁、蠢虫等害虫的侵 害;(5)外观性能好无瘤痕、色差,保温性能好等许多优点,具有现时代环保、节能、废旧资 源循环、再生利用的意义,一定程度上缓解了森林资源的生态危机,因而获得广泛政策支持 和应用。木塑复合材料的应用范围非常广泛,主要包括建筑方面、家具方面、化工、机电方 面、车辆船舶方面、包装运输方面等,然而,涵盖了更广泛的木粉资源废旧木材、砂光粉、稻 壳、稻杆等,聚合物及其相关复合材料对使用环境的敏感性使WPC的安全性和耐久性受到 质疑,聚稀姪自身的力学性能缺陷(例如抗蠕变性差)严重妨碍了 WPC的拓展应用。蠕变 受外部温度和湿度影响大,地板在受热或摆放浴盆等重物的作用下,更容易出现下沉现象, 即蠕变。当需要反复承受一定外力时,如n、窗、栏杆等,不得不在WPC内部使用金属内衬W 增加强度,该样又产生成木、重量、结构设计复杂性、加工等问题。更为严重的是,WPC材料 蠕变达到一定程度会发生突然的脆性断裂,造成严重安全隐患。WPC如要扩大用途首先必须 满足增强性、适用性、耐用性和可靠性等方面的要求,其中包括解决强度和刚度较低导致蠕 变性能差的问题。 长纤维增强热塑性树脂材料是指一种增强纤维单向排布且取向与树脂粒料轴向 平行,长度与树脂粒料等长的增强热塑性树脂。其生产是将连续纤维用烙融的热塑性树脂 充分浸溃后,通过定型模头,拉出棒状或带状,切成不同长度(一般为10?25mm)的粒料。 与传统的短纤维增强材料的生产方法不同,用该种方法生产的长纤维增强材料,由于纤维 没有通过挤出机的混炼过程,纤维不会因为螺杆的剪切作用而被切短,因此纤维的长度与 所切粒子的长度一样,可达到能够注射成型时的最大长度,通过采用合适的注射成型工艺, 制品中的纤维长度仍然可W保持3?5mm的长度(而普通短纤维增强塑料注塑制品中的纤 维长度一般只有0. 2?0. 7mm)。所W,长纤维增强塑料比短纤维增强材料具有更高的冲击 强度,更好的刚性,弹性模量对温度的依赖性更小;同时成型收缩率更小、制品的变形较小; 而且,用该种方法可W制造出纤维含量非常高(60%?80%)的增强材料。 本专利技术研制出一种高刚性、抗蠕变长纤维增强母粒,该种母粒添加到木塑型材制 品中,通过加工过程的烙融共混,母粒中纤维得W分散、偶联和取向,纤维的增强作用提高 了木塑型材制品的弯曲模量和强度,提升了材料的抗蠕变能力,起到减少型材使用中的变 形的效果,使得WPC型材的应用性能和长期使用稳定性得到改善。
技术实现思路
为了克服上述现有技术的缺点与不足,本专利技术的首要目的在于提供一种木塑制品 用高刚性、抗蠕变长纤维增强母粒。 本专利技术另一目的在于提供一种上述木塑制品用高刚性、抗蠕变长纤维增强母粒的 制备方法 本专利技术再一目的在于提供一种用于上述制备方法的浸溃模具。 本专利技术再一目的在于提供上述高刚性、抗蠕变长纤维增强母粒在聚帰姪木塑复合 材料制品、特殊箱壳体材料、新型聚合物建材、电动工具、汽车用结构受力部件领域等中的 应用。 本专利技术的目的通过下述方案实现: 一种木塑制品用高刚性、抗蠕变长纤维增强母粒,包括W下质量百分数的组分: 热塑性塑料 35?80 %; 纤维束 10?55 %; 表面处理剂 0.3?3 %; 相容剂 5.5?乂2 %; 抗氧剂 0.5?1.5 %。 所述的热塑性塑料包括聚帰姪树脂、聚醜胺树脂、热塑性聚醋树脂;所述的聚帰姪 树脂包括均聚聚丙帰、共聚聚丙帰和聚己帰;所述的聚醜胺树脂包括尼龙6 (PA6)、尼龙66、 尼龙612、尼龙610、尼龙1010、尼龙46 ;所述的热塑性聚醋包括阳T、TP邸、PBT。 优选地,所述的热塑性塑料为PBT、PA6、PP、EVA、皿阳、LD阳和LLD阳中的至少一 种。 所述的纤维束包括玻璃纤维、碳纤维、测纤维、玄武岩纤维、天然纤维、不镑钢纤 维、芳香族聚醜胺纤维、超高分子量聚己帰纤维;优选为无碱无抢玻璃纤维。优选地,选用上 述纤维束的至少两种进行混搭使用。 所述的表面处理剂指娃焼偶联剂,如KH-550等。 所述的相容剂优选为聚丙帰接枝马来酸酢,聚帰姪、EVA、S邸S、EPDM等弹性体接枝 马来酸酢和丙帰酸醋类中的至少一种;所述的抗氧剂优选为抗氧剂1010、抗氧剂1076和抗 氧剂168中的至少一种。 上述木塑制品用高刚性、抗蠕变长纤维增强母粒还可W根据需要添加其他本领域 常用加工助剂,如阻燃剂、耐候添加剂、色粉等。 在不影响本专利技术的木塑制品用高刚性、抗蠕变长纤维增强母粒效果的前提下,可 进一步包含W下添加物中的至少一种:硬化促进剂、交联剂、无机填充物等。 本专利技术还提供了一种上述木塑制品用高刚性、抗蠕变长纤维增强母粒的制备方 法,包括W下步骤:将35?80wt%热塑性塑料、0. 3?3wt%表面处理剂、5. 5?9. 2wt% 相容剂和0. 5?1. 5wt%抗氧剂混合加入双螺杆挤出机加热烙融后导入浸溃本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种木塑制品用高刚性、抗蠕变长纤维增强母粒,其特征在于包括以下质量百分数的组分:

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:朱建一
申请(专利权)人:朱建一广州再森新材料科技有限公司
类型:发明
国别省市:广东;44

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