一种坚果壳木塑复合材料的制备工艺制造技术

本发明专利技术公开了一种坚果壳木塑复合材料的制备工艺,涉及木塑材料领域，步骤如下：坚果壳的粉碎经过微波热处理和碱处理后，使用硅烷偶联剂进行表面改性，与聚合物甲基丙烯酸树脂及其它填料助剂混合均匀，用平板硫化机进行模压成型；本发明专利技术制备工艺中通过对坚果壳进行微波热处理、碱处理和偶联剂KH550复合预处理后，与高分子树脂具有良好的粘结力和界面相容性，增强了木塑材料的力学性能，制备而成的产品具有良好的力学性能和电磁屏蔽性。

Preparation technology of a nut shell wood plastic composite material

The invention discloses a preparation process of wood-plastic composite material of nut shell, which relates to the field of wood-plastic material. The steps are as follows: the crushing of nut shell is treated by microwave heat treatment and alkali treatment, the surface is modified by silane coupling agent, and is evenly mixed with polymer methacrylic resin and other filler auxiliaries, and is fed into the plate vulcanizing machine. In the preparation process of the invention, after microwave heat treatment, alkali treatment and coupling agent KH550 compound pretreatment, the nut shell has good adhesion and interface compatibility with the polymer resin, enhances the mechanical properties of the wood plastic material, and the prepared product has good mechanical properties and electromagnetic shielding property. .

【技术实现步骤摘要】
一种坚果壳木塑复合材料的制备工艺
本专利技术涉及木塑材料领域，具体涉及一种坚果壳木塑复合材料的制备工艺。
技术介绍
坚果，是闭果的一个分类，果皮坚硬，内含1粒或者多粒种子。营养物质丰富，蛋白质、油脂、矿物质、维生素较高，对人体发育、增强体质和预防疾病有极好的功效，具有一定的药用价值。正日益受到人们的欢迎和喜爱，生产量逐年发幅度增加。在坚果食用中，坚果的壳重量占的比较较大，其营养含量较低，直接加工食用的成分很少，一般作为废弃物处理掉。坚果壳中含有大量木素、纤维素，如不加以利用则非常浪费。
技术实现思路
针对现有技术中存在的问题，本专利技术提供了一种坚果壳木塑复合材料的制备工艺，本专利技术制备工艺中通过对坚果壳进行微波热处理、碱处理和偶联剂KH550复合预处理后，与高分子树脂具有良好的粘结力和界面相容性，增强了木塑材料的力学性能，制备而成的产品具有良好的力学性能和电磁屏蔽性。为了达到上述目的，本专利技术通过以下技术方案来实现的：一种坚果壳木塑复合材料的制备工艺，包括以下步骤：(1)将坚果壳投入粉碎机中进行粉碎，过150-200目筛后，与去离子水按照1:5的质量比混合均匀后，放入微波炉中，进行微波水浴加热处理，经过3-5次微波处理，每次处理时间为5分钟，过滤；(2)配制8％的氢氧化钠溶液，将步骤(1)中微波处理后的坚果壳粉按照质量比1:5混合溶解到氢氧化钠溶液中，升温至40-50摄氏度，浸泡2-5小时后，用去离子水反复清洗过滤，至滤液PH值小于7.1为止，将滤渣置于真空干燥箱中，干燥脱出水分；(3)将偶联剂KH550用无水乙醇稀释配成溶液后，均匀喷洒在步骤(2)干燥后的坚果壳粉上，置入超声波分散机中分散15-30分钟后，放置12-16小时，放入真空干燥箱中在110-115摄氏度的条件下，干燥4-6小时；(4)将甲基丙烯酸树脂和引发剂搅拌混合后，加入一定量的纳米碳酸钙、碳纳米管、壳聚糖、碳纤维、超细硅藻土、β-二氢大马酮、步骤(3)制得的椰壳粉搅拌混合均匀后，静置40-60分钟；(5)将步骤(4)中的混合物让如平板硫化机中模压成型，脱模，冷却至室温，即得。优选地，所述步骤(1)中的微波水浴于中火档下进行。优选地，所述步骤(2)中的干燥脱除水分为在110摄氏度的真空条件下，干燥15-20小时。优选地，所述步骤(3)中的偶联剂KH550的用量为坚果壳重量的2-4％。优选地，所述步骤(3)中偶联剂KH550与无水乙醇稀释按照1:7的质量比混合稀释。优选地，所述步骤(4)中甲基丙烯酸树脂、引发剂、纳米碳酸钙、碳纳米管、壳聚糖、碳纤维、超细硅藻土、β-二氢大马酮、步骤(3)制得的椰壳粉的质量配比为60-70:1.5-2.5:10-15:8-15:2-4:4-7:5-10:2-4:30-40。优选地，所述引发剂为过氧化二叔丁酯、过氧化二异丙苯、过氧化苯甲酸叔丁酯和过氧化叔戊酸叔丁基酯中的一种或几种结合。优选地，所述步骤(4)中的搅拌混合均匀为在50-60摄氏度下，以800-1500转/分钟的速度，搅拌混合20-30分钟。优选地，所述步骤(5)中的模压成型具体为150-160摄氏度下,加压至13-15MPa，保压8-12分钟。本专利技术具有如下的有益效果：(1)本专利技术制备工艺中通过对坚果壳进行微波热处理、碱处理和偶联剂KH550复合预处理后，与高分子树脂具有良好的粘结力和界面相容性，增强了木塑材料的力学性能，制备而成的产品具有良好的力学性能和电磁屏蔽性。(2)通过多到程序处理后的坚果壳，破坏坚果壳中半纤维素和木素的结构。使得纤维素含量相对增加和纤维素结晶度增加，从而增强木素材料的刚性和力学性能。(3)本专利技术工艺中采用模压成型工艺，制备可甲基丙烯酸树脂和坚果壳粉木塑复合材料通过碳纳米管和碳纤维改善了复合材料的电磁屏蔽性、耐热性和力学性能。(4)本专利技术制备工艺中使用超细硅藻土和纳米碳酸钙作为填料，有增韧补强的作用，提高复合材料的弯曲强度和弯曲弹性模量，热变形温度和尺寸稳定性，有效改善材料的加工性能和力学性能。具体实施方式下面结合实施例对本专利技术的具体实施方式作进一步描述，以下实施例仅用于更加清楚地说明本专利技术的技术方案，而不能以此来限制本专利技术的保护范围。实施例1一种坚果壳木塑复合材料的制备工艺，包括以下步骤：(1)将坚果壳投入粉碎机中进行粉碎，过150目筛后，与去离子水按照1:5的质量比混合均匀后，放入微波炉中，进行微波水浴加热处理，经过3次微波处理，每次处理时间为5分钟，过滤；(2)配制8％的氢氧化钠溶液，将步骤(1)中微波处理后的坚果壳粉按照质量比1:5混合溶解到氢氧化钠溶液中，升温至40摄氏度，浸泡2小时后，用去离子水反复清洗过滤，至滤液PH值小于7.1为止，将滤渣置于真空干燥箱中，干燥脱出水分；(3)将偶联剂KH550用无水乙醇稀释配成溶液后，均匀喷洒在步骤(2)干燥后的坚果壳粉上，置入超声波分散机中分散15分钟后，放置12小时，放入真空干燥箱中在110摄氏度的条件下，干燥4小时；(4)将甲基丙烯酸树脂和引发剂搅拌混合后，加入一定量的纳米碳酸钙、碳纳米管、壳聚糖、碳纤维、超细硅藻土、β-二氢大马酮、步骤(3)制得的椰壳粉搅拌混合均匀后，静置40分钟；(5)将步骤(4)中的混合物让如平板硫化机中模压成型，脱模，冷却至室温，即得。步骤(1)中的微波水浴于中火档下进行。步骤(2)中的干燥脱除水分为在110摄氏度的真空条件下，干燥15小时。步骤(3)中的偶联剂KH550的用量为坚果壳重量的2％。步骤(3)中偶联剂KH550与无水乙醇稀释按照1:7的质量比混合稀释。步骤(4)中甲基丙烯酸树脂、引发剂、纳米碳酸钙、碳纳米管、壳聚糖、碳纤维、超细硅藻土、β-二氢大马酮、步骤(3)制得的椰壳粉的质量配比为60:1.5:10:8:2:4:5:2:30。引发剂为过氧化二叔丁酯。步骤(4)中的搅拌混合均匀为在50摄氏度下，以800转/分钟的速度，搅拌混合20分钟。步骤(5)中的模压成型具体为150摄氏度下,加压至13MPa，保压8分钟。实施例2一种坚果壳木塑复合材料的制备工艺，包括以下步骤：(1)将坚果壳投入粉碎机中进行粉碎，过200目筛后，与去离子水按照1:5的质量比混合均匀后，放入微波炉中，进行微波水浴加热处理，经过5次微波处理，每次处理时间为5分钟，过滤；(2)配制8％的氢氧化钠溶液，将步骤(1)中微波处理后的坚果壳粉按照质量比1:5混合溶解到氢氧化钠溶液中，升温至50摄氏度，浸泡5小时后，用去离子水反复清洗过滤，至滤液PH值小于7.1为止，将滤渣置于真空干燥箱中，干燥脱出水分；(3)将偶联剂KH550用无水乙醇稀释配成溶液后，均匀喷洒在步骤(2)干燥后的坚果壳粉上，置入超声波分散机中分散30分钟后，放置16小时，放入真空干燥箱中在115摄氏度的条件下，干燥6小时；(4)将甲基丙烯酸树脂和引发剂搅拌混合后，加入一定量的纳米碳酸钙、碳纳米管、壳聚糖、碳纤维、超细硅藻土、β-二氢大马酮、步骤(3)制得的椰壳粉搅拌混合均匀后，静置60分钟；(5)将步骤(4)中的混合物让如平板硫化机中模压成型，脱模，冷却至室温，即得。步骤(1)中的微波水浴于中火档下进行。步骤(2)中的干燥脱除水分为在110摄氏度的真空条件下，干燥20小时。步骤(3)中的偶联剂KH550的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种坚果壳木塑复合材料的制备工艺，其特征在于，包括以下步骤：(1)将坚果壳投入粉碎机中进行粉碎，过150‑200目筛后，与去离子水按照1:5的质量比混合均匀后，放入微波炉中，进行微波水浴加热处理，经过3‑5次微波处理，每次处理时间为5分钟，过滤；(2)配制8％的氢氧化钠溶液，将步骤(1)中微波处理后的坚果壳粉按照质量比1:5混合溶解到氢氧化钠溶液中，升温至40‑50摄氏度，浸泡2‑5小时后，用去离子水反复清洗过滤，至滤液PH值小于7.1为止，将滤渣置于真空干燥箱中，干燥脱出水分；(3)将偶联剂KH550用无水乙醇稀释配成溶液后，均匀喷洒在步骤(2)干燥后的坚果壳粉上，置入超声波分散机中分散15‑30分钟后，放置12‑16小时，放入真空干燥箱中在110‑115摄氏度的条件下，干燥4‑6小时；(4)将甲基丙烯酸树脂和引发剂搅拌混合后，加入一定量的纳米碳酸钙、碳纳米管、壳聚糖、碳纤维、超细硅藻土、β‑二氢大马酮、步骤(3)制得的椰壳粉搅拌混合均匀后，静置40‑60分钟；(5)将步骤(4)中的混合物让如平板硫化机中模压成型，脱模，冷却至室温，即得。

【技术特征摘要】
1.一种坚果壳木塑复合材料的制备工艺，其特征在于，包括以下步骤：(1)将坚果壳投入粉碎机中进行粉碎，过150-200目筛后，与去离子水按照1:5的质量比混合均匀后，放入微波炉中，进行微波水浴加热处理，经过3-5次微波处理，每次处理时间为5分钟，过滤；(2)配制8％的氢氧化钠溶液，将步骤(1)中微波处理后的坚果壳粉按照质量比1:5混合溶解到氢氧化钠溶液中，升温至40-50摄氏度，浸泡2-5小时后，用去离子水反复清洗过滤，至滤液PH值小于7.1为止，将滤渣置于真空干燥箱中，干燥脱出水分；(3)将偶联剂KH550用无水乙醇稀释配成溶液后，均匀喷洒在步骤(2)干燥后的坚果壳粉上，置入超声波分散机中分散15-30分钟后，放置12-16小时，放入真空干燥箱中在110-115摄氏度的条件下，干燥4-6小时；(4)将甲基丙烯酸树脂和引发剂搅拌混合后，加入一定量的纳米碳酸钙、碳纳米管、壳聚糖、碳纤维、超细硅藻土、β-二氢大马酮、步骤(3)制得的椰壳粉搅拌混合均匀后，静置40-60分钟；(5)将步骤(4)中的混合物让如平板硫化机中模压成型，脱模，冷却至室温，即得。2.根据权利要求1所述的坚果壳木塑复合材料的制备工艺，其特征在于，所述步骤(1)中的微波水浴于中火档下进行。3.根据权利要求1所述的坚果壳木塑复合材料的制备工艺，其特征在于，所述步骤(2)中...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱明静，
申请(专利权)人：合肥易美特建材有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽,34