一种高密度聚氯乙烯木塑材料及其制备方法技术

该发明专利技术涉及一种高密度聚氯乙烯木塑材料，包括以下原料组分：胺基改性聚氯乙烯、羟基改性聚氯乙烯、改性木粉、改性多亚甲基多苯基多异氰酸酯和硬脂酸钙，胺基改性聚氯乙烯由聚氯乙烯糊树脂、对苯二胺、三乙醇胺、2‑羟基苯胺和氯化铝反应制得，羟基改性聚氯乙烯由聚氯乙烯糊树脂、氢氧化钠水溶液、对苯二酚、氯化铝、硝酸镁、对羟基苯甲酸和乳酸反应制得，改性木粉由木粉、丙烯酸羟乙酯、2‑丙烯酰胺‑2‑甲基丙磺酸、过硫酸铵、水、顺丁烯二酸酐、乙二醇、丙三醇和氯化铝反应制得，改性多亚甲基多苯基多异氰酸酯由多亚甲基多苯基多异氰酸酯、二月桂酸二丁基锡、聚乙烯蜡和石蜡反应制得。该发明专利技术具有优异的高密度和静曲强度。

A High Density PVC Wood Plastic Material and Its Preparation Method

The invention relates to a high-density polyvinyl chloride wood-plastic material, which comprises the following raw material components: amine modified polyvinyl chloride, hydroxyl modified polyvinyl chloride, modified wood flour, modified polymethylene polyphenyl polyisocyanate and calcium stearate. Amino modified polyvinyl chloride is prepared by reaction of polyvinyl chloride paste resin, p-phenylenediamine, triethanolamine, 2 hydroxyphenylaniline and aluminium chloride, and hydroxyl modified. Polyvinyl chloride is prepared by reaction of polyvinyl chloride paste resin, sodium hydroxide aqueous solution, hydroquinone, aluminium chloride, magnesium nitrate, p-hydroxybenzoic acid and lactic acid. Modified wood flour is prepared by reaction of wood flour, hydroxyethyl acrylate, 2 acrylamide 2 methylpropionic sulfonic acid, ammonium persulfate, water, maleic anhydride, ethylene glycol, glycerol and aluminium chloride. Modified polymethylene polyphenyl polyphenylene is prepared by reaction of wood flour, hydroxye Polyisocyanate is prepared by the reaction of polymethylene polyphenyl polyisocyanate, dibutyltin laurate, polyethylene wax and paraffin wax. The invention has excellent high density and static bending strength.

【技术实现步骤摘要】
一种高密度聚氯乙烯木塑材料及其制备方法
该专利技术涉及一种高密度聚氯乙烯木塑材料及其制备方法。
技术介绍
聚氯乙烯因具有氯元素而除了具有优异的阻燃性之外，聚氯乙烯还具有优异的耐化学品腐蚀、耐水洗、高密度、机械强度等优势。聚氯乙烯被广泛应用于阻燃塑料保护贴膜、化工原料输送管道、自来水输送管道、阻燃塑料材料、化工品包装容器等领域。目前，聚氯乙烯材料在高密度和静曲强度需要进一步提升。该专利技术采用胺基改性聚氯乙烯、羟基改性聚氯乙烯、改性木粉、改性多亚甲基多苯基多异氰酸酯和硬脂酸钙制备了高密度聚氯乙烯木塑材料，该方法制备的高密度聚氯乙烯木塑材料具有优异的高密度和静曲强度。
技术实现思路
该专利技术的目的在于提供一种高密度聚氯乙烯木塑材料的制备方法，该方法通过改变反应物原料和工艺方式，制备的材料具有优异的高密度和静曲强度。为了实现上述目的，该专利技术的技术方案如下。一种高密度聚氯乙烯木塑材料及其制备方法，具体包括以下步骤：(1)、将多亚甲基多苯基多异氰酸酯、二月桂酸二丁基锡、聚乙烯蜡和石蜡按照质量份数比为20：0.1～1：3～7：1～4加入到球磨机中，筒体转速为16r/min，维持体系温度-10℃条件下球磨反应30min，得到改性多亚甲基多苯基多异氰酸酯；(2)、将木粉、丙烯酸羟乙酯、2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸、水和顺丁烯二酸酐按照质量份数比为41：7～14：8～15：19～30：14～22添加至水热反应釜中，维持水热反应温度为52～71℃水热反应45～60min，将质量份数比为0.1～1的过硫酸铵添加至水热反应釜中，维持水热反应温度为65～73℃水热反应0.5～2h，产物经-80℃冷冻干燥5h，将产物和质量份数比为13～25：9～13：0.2～1的乙二醇、丙三醇和氯化铝添加至水热反应釜中，维持水热反应温度为125～141℃水热反应1～5h，产物经2L水超声洗涤3次、2L乙醇超声洗涤3次、干燥，得到改性木粉；(3)、将聚氯乙烯糊树脂和氢氧化钠水溶液按照质量份数比为28：36～45加入到水热反应釜中，维持水热反应温度为97～116℃水热反应26～40min，产物经500mL水洗涤3次、500mL乙醇洗涤2次、干燥，将产物和质量份数比为18～30：0.2～1：12～16：25～37：7～15的对苯二酚、氯化铝、硝酸镁、对羟基苯甲酸和乳酸添加至水热反应釜中，维持水热反应温度为127～143℃水热反应1～3h，产物经2L乙醇超声洗涤5次、1L水洗涤3次、500mL乙醇洗涤2次、干燥，即得到羟基改性聚氯乙烯；(4)、将聚氯乙烯糊树脂、对苯二胺、三乙醇胺、2-羟基苯胺和氯化铝按照质量份数比为26：36～49：34～41：19～30：0.2～1加入到水热反应釜中，维持体系温度118～130℃条件下反应28～49min，产物经500mL水洗涤3次、500mL乙醇超声洗涤3次、干燥，即得到胺基改性聚氯乙烯；(5)、将胺基改性聚氯乙烯、羟基改性聚氯乙烯、改性木粉、改性多亚甲基多苯基多异氰酸酯和硬脂酸钙按照质量份数比为38：49～62：81～96：68～82：3～7加入到高速混合机中，用高速混合机在温度170～177℃混合反应1～3min，用挤出机在温度175～183℃成型，即得到高密度聚氯乙烯木塑材料。该专利技术所述的高密度聚氯乙烯木塑材料的制备方法，包括下列步骤：(1)、将多亚甲基多苯基多异氰酸酯、二月桂酸二丁基锡、聚乙烯蜡和石蜡按照质量份数比为20：0.1～1：3～7：1～4加入到球磨机中，筒体转速为16r/min，维持体系温度-10℃条件下球磨反应30min，得到改性多亚甲基多苯基多异氰酸酯；所述的聚乙烯蜡和石蜡的目的为了提高多亚甲基多苯基多异氰酸酯的储存稳定性。(2)、将木粉、丙烯酸羟乙酯、2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸、水和顺丁烯二酸酐按照质量份数比为41：7～14：8～15：19～30：14～22添加至水热反应釜中，维持水热反应温度为52～71℃水热反应45～60min，将质量份数比为0.1～1的过硫酸铵添加至水热反应釜中，维持水热反应温度为65～73℃水热反应0.5～2h，产物经-80℃冷冻干燥5h，将产物和质量份数比为13～25：9～13：0.2～1的乙二醇、丙三醇和氯化铝添加至水热反应釜中，维持水热反应温度为125～141℃水热反应1～5h，产物经2L水超声洗涤3次、2L乙醇超声洗涤3次、干燥，得到改性木粉；所述的乙二醇和丙三醇的目的为了提高聚氯乙烯木塑材料的交联密度和力学强度。(3)、将聚氯乙烯糊树脂和氢氧化钠水溶液按照质量份数比为28：36～45加入到水热反应釜中，维持水热反应温度为97～116℃水热反应26～40min，产物经500mL水洗涤3次、500mL乙醇洗涤2次、干燥，将产物和质量份数比为18～30：0.2～1：12～16：25～37：7～15的对苯二酚、氯化铝、硝酸镁、对羟基苯甲酸和乳酸添加至水热反应釜中，维持水热反应温度为127～143℃水热反应1～3h，产物经2L乙醇超声洗涤5次、1L水洗涤3次、500mL乙醇洗涤2次、干燥，即得到羟基改性聚氯乙烯；所述的对苯二酚、对羟基苯甲酸和乳酸的目的为了改善聚氯乙烯材料的化学反应活性。(4)、将聚氯乙烯糊树脂、对苯二胺、三乙醇胺、2-羟基苯胺和氯化铝按照质量份数比为26：36～49：34～41：19～30：0.2～1加入到水热反应釜中，维持体系温度118～130℃条件下反应28～49min，产物经500mL水洗涤3次、500mL乙醇超声洗涤3次、干燥，即得到胺基改性聚氯乙烯；所述的对苯二胺、三乙醇胺和2-羟基苯胺的目的为了提高聚氯乙烯材料的化学活性。(5)、将胺基改性聚氯乙烯、羟基改性聚氯乙烯、改性木粉、改性多亚甲基多苯基多异氰酸酯和硬脂酸钙按照质量份数比为38：49～62：81～96：68～82：3～7加入到高速混合机中，用高速混合机在温度170～177℃混合反应1～3min，用挤出机在温度175～183℃成型，即得到高密度聚氯乙烯木塑材料。该专利技术的有益效果在于：1、多亚甲基多苯基多异氰酸酯具有较高的化学反应活性，通过聚乙烯蜡和石蜡对多亚甲基多苯基多异氰酸酯进行包覆改性，能明显降低多亚甲基多苯基多异氰酸酯低温的储存稳定性；制备的改性多亚甲基多苯基多异氰酸酯能明显改善聚氯乙烯木塑材料的高密度和静曲强度；2、丙烯酸羟乙酯、2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸和顺丁烯二酸酐通过加压浸渍浸渍到木粉材料内部，经聚合后，赋予木粉较高的硬度、力学强度和多功能反应基团；通过酯化反应，将乙二醇和丙三醇接枝到木粉表面，能明显改善木粉的化学反应活性；制备的改性木粉因具有高活性羟基基团能明显改善聚氯乙烯木塑材料的交联密度和静曲强度；3、对苯二酚、对羟基苯甲酸和乳酸经过对改性后的聚氯乙烯材料进行接枝反应，能赋予聚氯乙烯材料表面羟基基团；制备的羟基改性聚氯乙烯因具有较高活性的羟基基团能明显改善聚氯乙烯木塑材料的交联密度和静曲强度；4、对苯二胺、三乙醇胺和2-羟基苯胺通过对聚氯乙烯糊树脂进行表面修饰改性，能赋予聚氯乙烯糊树脂表面羟基和胺基基团，改善聚氯乙烯糊树脂的表面化学活性；制备的胺基改性聚氯乙烯因具有羟基和胺基结构能明显改善聚氯乙烯木塑材料的交联密度和静曲强度；5、在胺基改性聚氯乙烯、羟基改性聚本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高密度聚氯乙烯木塑材料的制备方法，其特征在于：包括以下原料组分：胺基改性聚氯乙烯、羟基改性聚氯乙烯、改性木粉、改性多亚甲基多苯基多异氰酸酯和硬脂酸钙，所述的胺基改性聚氯乙烯、羟基改性聚氯乙烯、改性木粉、改性多亚甲基多苯基多异氰酸酯和硬脂酸钙的质量份数比为38：49～62：81～96：68～82：3～7，其中，所述的胺基改性聚氯乙烯由聚氯乙烯糊树脂、对苯二胺、三乙醇胺、2‑羟基苯胺和氯化铝反应制得，所述的聚氯乙烯糊树脂、对苯二胺、三乙醇胺、2‑羟基苯胺和氯化铝的质量份数比为26：36～49：34～41：19～30：0.2～1，所述的羟基改性聚氯乙烯由聚氯乙烯糊树脂、氢氧化钠水溶液、对苯二酚、氯化铝、硝酸镁、对羟基苯甲酸和乳酸反应制得，所述的聚氯乙烯糊树脂、氢氧化钠水溶液、对苯二酚、氯化铝、硝酸镁、对羟基苯甲酸和乳酸的质量份数比为28：36～45：18～30：0.2～1：12～16：25～37：7～15，所述的改性木粉由木粉、丙烯酸羟乙酯、2‑丙烯酰胺‑2‑甲基丙磺酸、过硫酸铵、水、顺丁烯二酸酐、乙二醇、丙三醇和氯化铝反应制得，所述的木粉、丙烯酸羟乙酯、2‑丙烯酰胺‑2‑甲基丙磺酸、过硫酸铵、水、顺丁烯二酸酐、乙二醇、丙三醇和氯化铝的质量份数比为41：7～14：8～15：0.1～1：19～30：14～22：13～25：9～13：0.2～1，所述的改性多亚甲基多苯基多异氰酸酯由多亚甲基多苯基多异氰酸酯、二月桂酸二丁基锡、聚乙烯蜡和石蜡反应制得，所述的多亚甲基多苯基多异氰酸酯、二月桂酸二丁基锡、聚乙烯蜡和石蜡的质量份数比为20：0.1～1：3～7：1～4。...

【技术特征摘要】
1.一种高密度聚氯乙烯木塑材料的制备方法，其特征在于：包括以下原料组分：胺基改性聚氯乙烯、羟基改性聚氯乙烯、改性木粉、改性多亚甲基多苯基多异氰酸酯和硬脂酸钙，所述的胺基改性聚氯乙烯、羟基改性聚氯乙烯、改性木粉、改性多亚甲基多苯基多异氰酸酯和硬脂酸钙的质量份数比为38：49～62：81～96：68～82：3～7，其中，所述的胺基改性聚氯乙烯由聚氯乙烯糊树脂、对苯二胺、三乙醇胺、2-羟基苯胺和氯化铝反应制得，所述的聚氯乙烯糊树脂、对苯二胺、三乙醇胺、2-羟基苯胺和氯化铝的质量份数比为26：36～49：34～41：19～30：0.2～1，所述的羟基改性聚氯乙烯由聚氯乙烯糊树脂、氢氧化钠水溶液、对苯二酚、氯化铝、硝酸镁、对羟基苯甲酸和乳酸反应制得，所述的聚氯乙烯糊树脂、氢氧化钠水溶液、对苯二酚、氯化铝、硝酸镁、对羟基苯甲酸和乳酸的质量份数比为28：36～45：18～30：0.2～1：12～16：25～37：7～15，所述的改性木粉由木粉、丙烯酸羟乙酯、2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸、过硫酸铵、水、顺丁烯二酸酐、乙二醇、丙三醇和氯化铝反应制得，所述的木粉、丙烯酸羟乙酯、2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸、过硫酸铵、水、顺丁烯二酸酐、乙二醇、丙三醇和氯化铝的质量份数比为41：7～14：8～15：0.1～1：19～30：14～22：13～25：9～13：0.2～1，所述的改性多亚甲基多苯基多异氰酸酯由多亚甲基多苯基多异氰酸酯、二月桂酸二丁基锡、聚乙烯蜡和石蜡反应制得，所述的多亚甲基多苯基多异氰酸酯、二月桂酸二丁基锡、聚乙烯蜡和石蜡的质量份数比为20：0.1～1：3～7：1～4。2.根据权利要求1所述一种高密度聚氯乙烯木塑材料的制备方法，其特征在于：所述的高密度聚氯乙烯木塑材料是由以下制备方法制得的：(1)、将多亚甲基多苯基多异氰酸酯、二月桂酸二丁基锡、聚乙烯蜡和石蜡按照质量份数比为20：0.1～1：3～7：1～4加入到球磨机中，筒体转速为16r/min，维持体系温度-10℃条件下球磨反应30min，得到改性多亚甲基多苯基多异氰酸酯；(2)、将木粉、丙烯酸...

【专利技术属性】
技术研发人员：谢海常，
申请(专利权)人：谢海常，
类型：发明
国别省市：浙江,33