一种耐磨性能改良的塑木粒子及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种耐磨性能改良的塑木粒子及其制备方法，以重量份数计包括200份聚乙烯、50份木粉、7

【技术实现步骤摘要】
一种耐磨性能改良的塑木粒子及其制备方法


[0001]本专利技术涉及复合材料
，具体是涉及一种耐磨性能改良的塑木粒子及其制备方法。

技术介绍

[0002]木塑，即木塑复合材料(Wood
‑
Plastic Composites,WPC)，是国内外近年蓬勃兴起的一类新型复合材料，指利用聚乙烯、聚丙烯和聚氯乙烯等，代替通常的树脂胶粘剂，与木粉、稻壳、秸秆等废植物纤维混合成新的木质材料，再经挤压、模压、注塑成型等塑料加工工艺，生产出的板材或型材。
[0003]木塑材料具有木质材料的美观度等优点，又具有防腐、耐磨、阻燃等优异的使用性能，但是随着使用需求的不断增加，需要更多针对不同使用情景下的木塑材料来满足不同要求。
[0004]因此，为了满足对于耐磨性能有着特殊需求的使用情景，现需要一种新型的针对耐磨性能进行改良的木塑粒子材料及制备方法来满足这类使用情景的使用需求。

技术实现思路

[0005]为解决上述技术问题，本专利技术提供了一种耐磨性能改良的塑木粒子及其制备方法。
[0006]本专利技术的技术方案是：一种耐磨性能改良的塑木粒子，以重量份数计包括200份聚乙烯、50份木粉、7
‑
15份低聚集改性矿物复合粉、3
‑
5份偶联剂以及相关辅剂。
[0007]进一步地，所述树脂选用聚乙烯、聚氯乙烯或酚醛树脂中任意一种。本专利技术所列举的只是制备组合中使用的部分树脂种类，但不仅限于以上这几种，还可采用废树脂等材料进行废物资源再利用。
[0008]进一步地，所述木粉选用桉木粉、杨木粉、杉木粉中任意一种或多种任意比混合物。本专利技术所列举的只是制备组合中使用的部分木粉种类，但不仅限于以上这几种。
[0009]进一步地，所述偶联剂选用硅烷偶联剂KH570、钛酸酯偶联剂NDZ
‑
201按照质量比1：2混合物。采用上述偶联剂配组能够较好的满足本专利技术塑木粒子的制备要求，能够较好的增强本专利技术塑木粒子组分之间的分散性以及粘合性。
[0010]进一步地，所述塑木粒子中相关辅剂包括：1
‑
2份抗氧剂、1
‑
2份润滑剂以及1
‑
2份稳定剂。上述相关辅剂均为塑木粒子材料制备必要或有必要添加的附加剂，其包括但不仅限于上述几种辅剂添加，还可根据实际的生产使用要求添加所对应的辅剂组分。
[0011]更进一步地，所述抗氧剂选用抗氧剂264、抗氧剂616、抗氧剂BHT中的任意一种；所述润滑剂选用硬脂酸酰胺；所述稳定剂选用环保型稳定剂，具体为环保型稳定剂SC
‑
123B。本专利技术所列举的只是制备组合中使用的部分抗氧剂、润滑剂以及稳定剂的种类，但不仅限于以上这几种。
[0012]进一步地，所述低聚集改性矿物复合粉的制备方法：
[0013]1)改性矿物复合粉基料的制备：以硅灰石、钛白粉、方解石粉作为复合基料，并将复合基料按照40
‑
60g/L加入多巴胺盐酸盐、Tris
‑
HCl缓冲溶液以及聚乙二胺混合的水溶液，并调节溶液至pH为8
‑
11，20℃
±
1℃下搅拌3
‑
5h，随后洗涤离心并自然干燥得到改性矿物复合粉基料，其中，所述水溶液中按质量份数计为：4
‑
7份多巴胺盐酸盐、15
‑
20份Tris
‑
HCl缓冲溶液、1
‑
2份聚乙二胺和120份水；
[0014]2)低聚集改性矿物复合粉的制备：将改性矿物复合粉基料与聚苯乙烯按照1：10的质量比混合并至于高压反应釜中，使用二氧化碳置换高压反应釜内空气，随后将高压反应釜内温度升高至55℃
±
1℃，并持续注入二氧化碳至高压反应釜内压强升至12MPa
±
0.5MPa，搅拌1
‑
2h后，以1.5MPa/s的卸压速度收集从喷嘴所喷出产物，即得到低聚集改性矿物复合粉。
[0015]粉体产生团聚主要是由于粉体颗粒的高比表面能、颗粒间的相互吸引，以及外加轻基性或配位水分子的影响造成的粉体团聚，由于粉体添加混合时容易产生团聚的现象，从而造成矿物粉不能够很好的分散于塑木粒子材料中，从而使所制备的塑木粒子材料的耐磨性能增强效果不稳定，
[0016]本专利技术通过两种方式协同减弱粉体之间的团聚现象，以高分子包覆的方式对矿物复合粉进行表面包覆处理之前，对其进行矿物复合粉的表面改性，从而避免高分子包覆不全造成部分矿物复合粉仍会出现团聚的现象，通过对矿物复合粉进行表面改性以及高分子包覆的方式，显著的降低了矿物复合粉的团聚现象，从而获取耐磨性能更为稳定的塑木粒子。
[0017]本专利技术还提供了一种耐磨性能改良的塑木粒子的制备方法，包括以下步骤：
[0018]S1准备原料：按照质量分数计选取聚乙烯、木粉、低聚集改性矿物复合粉、偶联剂以及辅剂；
[0019]S2原料混合：将S1准备好的原料与足量乙醇混合，在200
‑
300rpm的转速下混合10
‑
15min，混合完成后，在25
‑
35℃环境温度中施加频率为100kHz的超声波并不断以20
‑
40rpm的搅拌转速进行低速搅拌，使混合物干燥发挥完乙醇；
[0020]S3挤出造粒：将S2所得混合物放入挤出机中，在150
‑
180℃的挤出温度下挤出造粒，随后自然冷却，得到塑木粒子。
[0021]从低聚集改性矿物复合粉的角度削减了粉体团聚现象，同时在其混合时辅加特定参数的超声波、低温以及搅拌速度进行处理，以进一步削减防止矿物复合粉的团聚现象。
[0022]进一步地，所述超声波的参数随着环境温度变化进行动态调整，其搅拌转速、超声波功率以及环境温度具体满足以下公式：
[0023][0024]其中，P表示超声波功率，单位为W；C表示环境温度，单位为℃；n表示搅拌转速。超声波功率与环境温度正相关，与搅拌转速反相关，通过上述公式对超声波功率、环境温度以及搅拌转速的限定关联，从而避免能耗过大或参数条件不足难以达到降低粉体团聚的作用。
[0025]本专利技术的有益效果是：
[0026](1)本专利技术塑木粒子通过引入低聚集改性矿物复合粉作为塑木粒子的制备原料，
其所制备塑木粒子材料具有更高的耐磨性能，同时所制备的塑木粒子仍保留着塑木粒子的各种优良特性。
[0027](2)本专利技术低聚集改性矿物复合粉通过对其进行矿物复合粉的表面改性，并以高分子包覆的方式对矿物复合粉进行表面包覆处理，显著的降低了矿物复合粉的团聚现象，从而获取耐磨性能更为稳定的塑木粒子。
[0028](3)本专利技术还从低聚集改性矿物复合粉的角度削减了粉体团聚现象，同时在其混合时辅加特定参数的超声波、低温以及搅拌速度进行处理，以进一步削减防止矿物复合粉的团聚现象。
具体实施方式...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种耐磨性能改良的塑木粒子，其特征在于，以重量份数计包括200份聚乙烯、50份木粉、7
‑
15份低聚集改性矿物复合粉、3
‑
5份偶联剂以及相关辅剂。2.如权利要求1所述的一种耐磨性能改良的塑木粒子，其特征在于，所述树脂选用聚乙烯、聚氯乙烯或酚醛树脂中任意一种。3.如权利要求1所述的一种耐磨性能改良的塑木粒子，其特征在于，所述木粉选用桉木粉、杨木粉、杉木粉中任意一种或多种任意比混合物。4.如权利要求1所述的一种耐磨性能改良的塑木粒子，其特征在于，所述偶联剂选用硅烷偶联剂KH570、钛酸酯偶联剂NDZ
‑
201按照质量比1：2混合物。5.如权利要求1所述的一种耐磨性能改良的塑木粒子，其特征在于，所述塑木粒子中相关辅剂包括：1
‑
2份抗氧剂、1
‑
2份润滑剂以及1
‑
2份稳定剂。6.如权利要求5所述的一种耐磨性能改良的塑木粒子，其特征在于，所述抗氧剂选用抗氧剂264、抗氧剂616、抗氧剂BHT中的任意一种；所述润滑剂选用硬脂酸酰胺；所述稳定剂选用环保型稳定剂，具体为环保型稳定剂SC
‑
123B。7.如权利要求1所述的一种耐磨性能改良的塑木粒子，其特征在于，所述低聚集改性矿物复合粉的制备方法：1)改性矿物复合粉基料的制备：以硅灰石、钛白粉、方解石粉作为复合基料，并将复合基料按照40
‑
60g/L加入多巴胺盐酸盐、Tris
‑
HCl缓冲溶液以及聚乙二胺混合的水溶液，并调节溶液至pH为8
‑
11，20℃
±
1℃下搅拌3
‑
5h，随后洗涤离心并自然干燥得到改性...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈生荣，孙斌，钱春英，
申请(专利权)人：江苏绿能塑木科技有限公司，
类型：发明
国别省市：