一种木塑PS复合材料及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种木塑PS复合材料及其制备方法，由以下重量份的组分制成：PS为70份‑90份；改性木粉为20份‑40份；抗氧剂为0.1份‑0.5份；润滑剂为0.4份‑0.8份。本技术方案在使用改性木粉为填充物时，一方面由于木粉表面纳米MoO2的比表面积大，它的存在增大了木粉与PS的接触面积，使得木粉与PS之间的作用力增加。纳米MoO2在混炼的过程中能够进入PS基体中，这些MoO2粒子成为应力集中点，在受到外部作用力时能产生大量的银纹吸收外部能量，从而使得PS复合材料力学性能提高。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于高分子材料
，特别是指一种木塑PS复合材料及其制备方法。
技术介绍
木材作为一种天然的，可再生的资源和环境协调性材料，有着广泛的开发背景，聚苯乙烯(PS)是一种最具实用潜力的新型材料，它既能克服木材强度低、变异性大等造成的使用局限性，又能克服有机材料的低弹性模量等使用缺点。但目前由于技术和木材本身结构的原因，其综合利用率并不高。使用甲苯二异氰酸酯(TDI),通过TDI分别与木粉和纳米二氧化钼反应，制备了MoO2/木粉材料，再对PS进行改性，制得一种新型的木塑PS材料，相关文献并未见于报道。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种木塑PS复合材料及其制备方法，以提高PS复合材料的物理性能。本专利技术是通过以下技术方案实现的：一种木塑PS复合材料，由以下重量份的组分制成：所述改性木粉的制备方法，包括以下步骤：1)称取木粉、甲苯二异氰酸酯、二丁基二月桂酸锡及纳米二氧化钼；2)将步聚1)中的各原料混合后在80-100℃的油浴中加热反应6-10h，产物抽滤；3)产物抽滤后，获得的滤饼经过丙酮抽提后，于真空干燥箱中80-100℃干燥24-36h既得到改性木粉。所述木粉、所述甲苯二异氰酸酯、所述二丁基二月桂酸锡及所述纳米二氧化钼的质量比为200-320：3-7：2-4：20-30。所述抗氧剂为三(2,4-二叔丁基)亚磷酸苯酯、四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯或1,3,5-三甲基-2,4,6-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯甲基)苯中的一种或多种。所述润滑剂为硬脂酸钙或硬质酸钠中的一种或两种组合。上述任一项所述的木塑PS复合材料的制备方法，包括以下步骤：1)称取70份-90份的PS、20份-40份的改性木粉、0.1份-0.5份的抗氧剂和0.4份-0.8份的润滑剂混合并搅拌均匀，得到混合料；2)将步骤1)中得到的混合料挤出造粒，即得到木塑PS复合材料。优选地，所述步骤2)具体为：将步骤1)中得到的混合料投入到双螺杆挤出机的料斗中挤出造粒，其中，所述双螺杆挤出机包括顺次排布的六个温度区，第一温度区的温度为160℃～180℃，第二温度区的温度为180℃～220℃，第三温度区的温度为180℃～220℃，第四温度区的温度为180℃～220℃，第五温度区的温度为180℃～220℃，第六温度区的温度为180℃～220℃，所述双螺杆挤出机的机头温度为180℃～220℃，螺杆转速为120r/min～300r/min。本专利技术的有益效果是：TDI不但能与木粉中的羟基进行反应，而且还能与纳米二氧化钼表面的羟基进行反应，这样TDI两端分别连接杉木粉与纳米二氧化钼，得到了MoO2/木粉材料。为使用TDI对木粉进行改性后降低了木粉的亲水性，提高了木粉与聚合物界面的相容性，并能提高木粉的分散性；而在使用改性木粉为填充物时，一方面由于木粉表面纳米MoO2的比表面积大，它的存在增大了木粉与PS的接触面积，使得木粉与PS之间的作用力增加。纳米MoO2在混炼的过程中能够进入PS基体中，这些MoO2粒子成为应力集中点，在受到外部作用力时能产生大量的银纹吸收外部能量，从而使得PS复合材料力学性能提高。具体实施方式以下通过实施例来详细说明本专利技术的技术方案，以下的实施例仅是示例性的，仅能用来解释和说明本专利技术的技术方案，而不能解释为是对本专利技术技术方案的限制。本申请提供一种新型木塑PS复合材料及其制备方法，由以下重量份的组分制成：所述改性木粉的制备方法，包括以下步骤：称取一定量的木粉、甲苯二异氰酸酯(TDI)、二丁基二月桂酸锡、纳米二氧化钼放入三口烧瓶中，在80-100℃的油浴中加热反应6-10h，产物抽滤后，获得的滤饼经丙酮抽提后，于真空干燥箱中80-100℃干燥24-36h既得产物。优选地，步骤中的木粉、TDI、二丁基二月桂酸锡、纳米二氧化钼的质量比为(200-320)：(3-7)：(2-4):(20-30)。所述的二丁基二月桂酸锡为催化剂。所述抗氧剂为三(2,4-二叔丁基)亚磷酸苯酯(Irganox168)、四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯(Irganox1010)和1,3,5-三甲基-2,4,6-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯甲基)苯(Irganox1330)中的一种或多种。所述的润滑剂为硬脂酸钙或硬质酸钠中的一种或多种。上述任一种新型木塑PS复合材料的制备方法，包括如下步骤：1)称取70份-90份的PS、20份-40份的改性木粉、0.1份-0.5份的抗氧剂和0.4份-0.8份的润滑剂混合并搅拌均匀，得到混合料；2)将步骤1)中得到的混合料挤出造粒，即得到木塑PS复合材料。优选地，所述步骤2)具体为：将步骤1)中得到的混合料投入到双螺杆挤出机的料斗中挤出造粒，即得到木塑PS复合材料，其中，所述双螺杆挤出机包括顺次排布的六个温度区，第一温度区的温度为160℃～180℃，第二温度区的温度为180℃～220℃，第三温度区的温度为180℃～220℃，第四温度区的温度为180℃～220℃，第五温度区的温度为180℃～220℃，第六温度区的温度为180℃～220℃，所述双螺杆挤出机的机头温度为180℃～220℃，螺杆转速为120r/min～300r/min。本专利技术的各实施例中所用的原料如下：PS(型号350)，台湾国乔；木粉，黄山木材加工厂；TDI，济南莱恩化工有限责任公司；纳米二氧化钼,上海在邦化工有限公司；二丁基二月桂酸锡，中国医药集团上海化学试剂公司；抗氧剂(型号Irganox1010、Irganox168、Irganox1330)，瑞士汽巴精化；硬脂酸钙，湖北中料化工；硬质酸钠，湖北兴银河化工。本专利技术所用的测试仪器如下：ZSK30型双螺杆挤出机，德国W&P公司；JL-1000型拉力试验机，广州市广才实验仪器公司生产；HTL900-T-5B型注射成型机，海太塑料机械有限公司生产；XCJ-500型冲击测试机，承德试验机厂生产；QT-1196型拉伸测试仪，东莞市高泰检测仪器有限公司；QD-GJS-B12K型高速搅拌机，北京恒奥德仪器仪表有限公司。首先制备改性木粉制备例1改性木粉的制备方法，包括以下步骤：称取一定量的木粉、TDI、二丁基二月桂酸锡、纳米二氧化钼放入三口烧瓶中，在80-100℃的油浴中加热反应6-10h，产物抽滤后，获得的滤饼经丙酮抽提后，于真空干燥箱中80-100℃干燥24-36h既得产物。其中木粉、TDI、二丁基二月桂酸锡及纳米二氧化钼的质量比为200：3：2：20；二丁基二月桂酸锡为催化剂。制备例2改性木粉的制备方法，包括以下步骤：称取一定量的木粉、TDI、二丁基二月桂酸锡、纳米二氧化钼放入三口烧瓶中，在80-100℃的油浴中加热反应6-10h，产物抽滤后，获得的滤饼经丙酮抽提后，于真空干燥箱中80-100℃干燥24-36h既得产物。其中木粉、TDI、二丁基二月桂酸锡及纳米二氧化钼的质量比为320：7：4：30；二丁基二月桂酸锡为催化剂。制备例3改性木粉的制备方法，包括以下步骤：称取一定量的木粉、TDI、二丁基二月桂酸锡、纳米二氧化钼放入三口烧瓶中，在80-100℃的油浴中加热反应6-10h，产物抽滤后，获得的滤饼经丙酮抽提后，于真空干燥箱中80-100℃干燥2本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种木塑PS复合材料，其特征在于，由以下重量份的组分制成：所述改性木粉的制备方法，包括以下步骤：1)称取木粉、甲苯二异氰酸酯、二丁基二月桂酸锡及纳米二氧化钼；2)将步聚1)中的各原料混合后在80‑100℃的油浴中加热反应6‑10h，产物抽滤；3)产物抽滤后，获得的滤饼经过丙酮抽提后，于真空干燥箱中80‑100℃干燥24‑36h既得到改性木粉。

【技术特征摘要】
1.一种木塑PS复合材料，其特征在于，由以下重量份的组分制成：所述改性木粉的制备方法，包括以下步骤：1)称取木粉、甲苯二异氰酸酯、二丁基二月桂酸锡及纳米二氧化钼；2)将步聚1)中的各原料混合后在80-100℃的油浴中加热反应6-10h，产物抽滤；3)产物抽滤后，获得的滤饼经过丙酮抽提后，于真空干燥箱中80-100℃干燥24-36h既得到改性木粉。2.根据权利要求1所述的木塑PS复合材料，其特征在于，所述木粉、所述甲苯二异氰酸酯、所述二丁基二月桂酸锡及所述纳米二氧化钼的质量比为200-320：3-7：2-4：20-30。3.根据权利要求1所述的木塑PS复合材料，其特征在于，所述抗氧剂为三(2,4-二叔丁基)亚磷酸苯酯、四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯或1,3,5-三甲基-2,4,6-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯甲基)苯中的一种或多种。4.根据权利要求1所述的木塑PS复合材料，其特征在于，所述润滑剂为硬脂...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘凯，
申请(专利权)人：安徽江淮汽车股份有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽;34