一种以氧化石墨烯接枝天然橡胶增容剂改性的ABS基竹塑橱柜板材及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种以氧化石墨烯接枝天然橡胶增容剂改性的ABS基竹塑橱柜板材，该竹塑板材由以下重量份的原料制成：竹粉70‑80、ABS粒子20‑30、十二羟基硬脂酸1‑2、聚乙烯亚胺4‑5、正硅酸乙酯2‑3、无水乙醇适量、三硅氧烷表面活性剂2‑3、硅烷偶联剂1‑2、抗氧化剂0.1‑0.2、氧化石墨烯接枝天然橡胶增容剂4‑6、纳米助熔剂2‑3。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及竹塑材料
，尤其涉及一种以氧化石墨烯接枝天然橡胶增容剂改性的ABS基竹塑橱柜板材及其制备方法。
技术介绍
橱柜是日常家居中十分常见的一类储物家具，也是家居建材中市场十分广泛的材料，随着消费者年龄阶段的需求性的变化，对橱柜的要求不再仅仅是结实耐用，产品的环保性、质感等等也逐渐成为消费者关注的焦点，同时合理利用资源，实现产业的可持续性发展也是生产业的发展方向。橱柜板材是橱柜组件中极为重要的一环，直接影响到消费者购买选择，目前橱柜板材主要有实木板、刨花板、密度板等等，其中实木板价格昂贵，需经常维护保养，且耐水性不足；刨花板虽然成本低，但是其强度低，甲醛含量高；密度板主要是将木材等浸泡后打碎高压压制而成，综合性能较为优异，但是其质量仍待提高，且使用木材等不可再生资源。我国具有极为丰富的竹资源，竹材具有良好的力学性能，生长速度快，美观独特，是木材的重要替代材料，是一种环保绿色的可持续资源，其作为一种新兴的建材受到越来越多的关注。竹塑材料是一类将竹粉与塑料混合共挤制得，其兼有实木的质感和塑料的抗水、耐水、不易变形等优点，尤其贴合橱柜板材的性能要求。在实际生产过程中，由于竹粉与塑料的相容性较差，对生产工艺和助剂的要求十分严格，直接关系到复合材料的力学性能，也是制约竹塑产品质量的关键因素。《竹粉/高密度聚乙烯(HDPE)复合材料的热压工艺研究》一文以马来酸酐接枝聚乙烯为相容剂，在180℃条件下热压处理得到了一种竹塑配比较高的材料，但是得到的材料综合力学性能较差，作为橱柜板材在加工性能上仍显不足。。
技术实现思路
本专利技术目的就是为了弥补已有技术的缺陷，提供一种以氧化石墨烯接枝天然橡胶增容剂改性的ABS基竹塑橱柜板材及其制备方法。本专利技术是通过以下技术方案实现的：一种以氧化石墨烯接枝天然橡胶增容剂改性的ABS基竹塑橱柜板材，该竹塑板材由以下重量份的原料制成：竹粉70-80、ABS粒子20-30、十二羟基硬脂酸1-2、聚乙烯亚胺4-5、正硅酸乙酯2-3、无水乙醇适量、三硅氧烷表面活性剂2-3、硅烷偶联剂1-2、抗氧化剂0.1-0.2、氧化石墨烯接枝天然橡胶增容剂4-6、纳米助熔剂2-3。所述的氧化石墨烯接枝天然橡胶增容剂由以下重量份的原料制备得到：氧化石墨烯1-2、天然橡胶10-15、马来酸酐1－2、过氧化二异丙苯0.4－0.5、硅烷偶联剂KH5500.1-0.2、无水乙醇5-8，制备方法为：先将硅烷偶联剂KH550投入无水乙醇中，搅拌混合均匀后加入氧化石墨烯，体系加热至60-80℃，并超声分散1.5-2h，反应结束后抽滤，所得产物水洗后干燥，得改性氧化石墨烯，接着将改性氧化石墨烯与天然橡胶、马来酸酐、过氧化二异丙苯一起投入高速混合机中，搅拌混合均匀后投入双螺杆挤出机中熔融共混造粒，即得所述的氧化石墨烯接枝天然橡胶增容剂。所述的纳米助熔剂为纳米羟基磷灰石。所述的一种以氧化石墨烯接枝天然橡胶增容剂改性的ABS基竹塑橱柜板材的制备方法为：(1)先将正硅酸乙酯经水解缩合，再经1-1.5重量份的硅烷偶联剂改性，制得改性硅溶胶，随后将竹粉与该溶胶混合，随后再加入十二羟基硬脂酸、聚乙烯亚胺、无水乙醇混合配制的溶液中浸泡反应2-3h，随后经过滤、脱水、干燥后得改性竹粉备用；(2)将纳米助熔剂与余量的硅烷偶联剂混合研磨分散均匀备用；(3)将ABS粒子与三硅氧烷表面活性剂、纳米助熔剂混合均匀后熔融造粒，得改性ABS粒子备用；(4)将改性竹粉、改性ABS粒子与步骤(2)的物料投入高速混合机中预热至60-80℃，混合搅拌40-50min，随后再加入其它剩余物料，升温至100-110℃，继续混合搅拌50-60min，混合均匀后通过模压法制得板材，其中模压预热时间为20-30min，模压温度为180-200℃，保压时间为4-5min，压力为10-12MPa，冷压时间3-5min，冷压压力10-15MPa，即得所述竹塑板材。本专利技术的优点是：(1)将竹粉与改性硅溶胶混合，在竹粉上引入纳米二氧化硅球，同时与十二羟基硬脂酸、聚乙烯亚胺混合反应，得到低极性、高强度、高反应活性的改性竹粉，其与树脂材料的相容性得到改善。(2)制备了一种氧化石墨烯接枝天然橡胶增容剂，利用氧化石墨烯独特的两亲性，在马来酸酐、过氧化二异丙苯作用下与天然橡胶共混接枝，为竹粉与有机相共混搭桥，提高材料间的相容性和结合力，这种增容剂较之传统的马来酸酐接枝高聚物的相容性更佳，同时还能改善复合材料的力学性能。(3)预先将ABS粒子与三硅氧烷表面活性剂、纳米助熔剂一次造粒，获得具有更高结晶度、低表面张力的改性树脂，这种材料熔融流动性更佳，成型后力学强度更好。综上，以本专利技术工艺制备得到的竹塑成品力学性能优良，竹塑比高，抗冲击韧性佳，疏水耐热，致密光滑，结实耐用，环保无毒，在制作橱柜方面具有良好的应用前景。具体实施方式该实施例竹塑板材由以下重量份的原料制成：竹粉70、ABS粒子20、十二羟基硬脂酸1、聚乙烯亚胺4、正硅酸乙酯2、无水乙醇适量、三硅氧烷表面活性剂2、硅烷偶联剂1、抗氧化剂0.1、氧化石墨烯接枝天然橡胶增容剂4、纳米助熔剂2。其中氧化石墨烯接枝天然橡胶增容剂由以下重量份的原料制备得到：氧化石墨烯1、天然橡胶10、马来酸酐1－2、过氧化二异丙苯0.4－0.5、硅烷偶联剂KH550 0.1、无水乙醇5，制备方法为：先将硅烷偶联剂KH550投入无水乙醇中，搅拌混合均匀后加入氧化石墨烯，体系加热至60℃，并超声分散1.5h，反应结束后抽滤，所得产物水洗后干燥，得改性氧化石墨烯，接着将改性氧化石墨烯与天然橡胶、马来酸酐、过氧化二异丙苯一起投入高速混合机中，搅拌混合均匀后投入双螺杆挤出机中熔融共混造粒，即得所述的氧化石墨烯接枝天然橡胶增容剂。其中纳米助熔剂为纳米羟基磷灰石。该实施例板材的制备方法为：(1)先将正硅酸乙酯经水解缩合，再经1重量份的硅烷偶联剂改性，制得改性硅溶胶，随后将竹粉与该溶胶混合，随后再加入十二羟基硬脂酸、聚乙烯亚胺、无水乙醇混合配制的溶液中浸泡反应2h，随后经过滤、脱水、干燥后得改性竹粉备用；(2)将纳米助熔剂与余量的硅烷偶联剂混合研磨分散均匀备用；(3)将ABS粒子与三硅氧烷表面活性剂、纳米助熔剂混合均匀后熔融造粒，得改性ABS粒子备用；(4)将改性竹粉、改性ABS粒子与步骤(2)的物料投入高速混合机中预热至60℃，混合搅拌40min，随后再加入其它剩余物料，升温至100℃，继续混合搅拌50min，混合均匀后通过模压法制得板材，其中模压预热时间为20min，模压温度为180℃，保压时间为4min，压力为10MPa，冷压时间3min，冷压压力10MPa，即得所述竹塑板材。上述制得的竹塑板材制成测试条进行性能测定，测试结果如下：检测项目检测结果拉伸强度(MPa)42.5弯曲强度(MPa)57.6断裂伸长率(％)18.2弯曲模量(GPa)3.4524h吸水厚度膨胀率(％)≤1.5冲击强度(KJ/m2)16.8本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种以氧化石墨烯接枝天然橡胶增容剂改性的ABS基竹塑橱柜板材，其特征在于，该竹塑板材由以下重量份的原料制成：竹粉70‑80、ABS粒子20‑30、十二羟基硬脂酸1‑2、聚乙烯亚胺4‑5、正硅酸乙酯2‑3、无水乙醇适量、三硅氧烷表面活性剂2‑3、硅烷偶联剂1‑2、抗氧化剂0.1‑0.2、氧化石墨烯接枝天然橡胶增容剂4‑6、纳米助熔剂2‑3。

【技术特征摘要】
1.一种以氧化石墨烯接枝天然橡胶增容剂改性的ABS基竹塑橱柜板材，其特征在于，该竹塑板材由以下重量份的原料制成：竹粉70-80、ABS粒子20-30、十二羟基硬脂酸1-2、聚乙烯亚胺4-5、正硅酸乙酯2-3、无水乙醇适量、三硅氧烷表面活性剂2-3、硅烷偶联剂1-2、抗氧化剂0.1-0.2、氧化石墨烯接枝天然橡胶增容剂4-6、纳米助熔剂2-3。2.如权利要求1所述的一种以氧化石墨烯接枝天然橡胶增容剂改性的ABS基竹塑橱柜板材，其特征在于，所述的氧化石墨烯接枝天然橡胶增容剂由以下重量份的原料制备得到：氧化石墨烯1-2、天然橡胶10-15、马来酸酐１－２、过氧化二异丙苯０.４－０.５、硅烷偶联剂KH5500.1-0.2、无水乙醇5-8，制备方法为：先将硅烷偶联剂KH550投入无水乙醇中，搅拌混合均匀后加入氧化石墨烯，体系加热至60-80℃，并超声分散1.5-2h，反应结束后抽滤，所得产物水洗后干燥，得改性氧化石墨烯，接着将改性氧化石墨烯与天然橡胶、马来酸酐、过氧化二异丙苯一起投入高速混合机中，搅拌混合均匀后投入双螺杆挤出机中熔融共混造粒，即得所述的氧化石墨烯接枝天然橡胶增容剂。3.如权利要求1所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：夏大庆，孔令根，王平，王安勇，戚明永，王丹，
申请(专利权)人：志邦厨柜股份有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽;34