CN105881769A - 一种竹粉增强高密度聚乙烯材料的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种竹粉增强高密度聚乙烯材料的制备方法，包括竹粉偶联和复合材料制备两步骤。经铝酸酯偶联剂处理后的竹粉和HDPE之间的相互作用增强，竹粉分散均匀，冲击性能和拉伸性能明显提高，复合材料断面更加平整，细腻光滑，聚合材料熔体流动速率降低。
Description
技术领域
本发明涉及塑料领域，具体涉及一种竹粉增强高密度聚乙烯材料的制备方法。
背景技术
随着环境问题的日益突出，具有环境相容性的复合材料越来越受到市场青睐。近年来，天然植物材料因资源丰富、价格低廉、密度低，且其模量和拉伸强度与无机纤维相近，同时还具有可反复加工、不易吸水受潮、可生物降解等特点，作为增强材料越来越受到人们的重视。我国竹类资源丰富，素有竹子王国”之称，而竹纤维作为植物纤维的一类，具有独特的抗菌、防臭性能及优良的着色性、耐磨性，且成本较低，可塑性好。竹粉作为塑料增强材料是现今竹材利用的一个重要发展方向，高密度聚乙烯(HDPE)/竹粉复合材料同时具有塑料和竹材的优良性能，并可回收利用，生产成本低，在提高资源利用率的前提下，对环境的保护也起到显著作用。竹塑复合材料是以竹粉为增强材料，树脂为基体材料，增强体为主要受力成分，树脂将增强体黏结成整体，既能使增强体整体受力，又能保护纤维免受机械破损或化学腐蚀。但是极性竹粉表面和非极性基体间相容性较差，也使得整个复合材料在加工过程中的流动性较差。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术中存在的缺陷，提供一种力学性能好的竹粉增强高密度聚乙烯材料的制备方法。
为实现上述技术效果，本发明的技术方案为：一种竹粉增强高密度聚乙烯材料的制备方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
S1：竹粉偶联，将竹粉加入装有乙醇的反应器中，将反应器中加入铝酸酯偶联剂，超声振荡30～50分钟，80℃干燥箱中干燥24h，得到偶联处理的竹粉；
S2：将干燥的高密度聚乙烯和S1所得偶联处理的竹粉混合，加入超高分子量聚乙烯，在高速混合机中混合均匀，加入到开炼机中开炼，破碎造粒，得竹粉增强高密度聚乙烯；
所述高密度聚乙烯和偶联处理的竹粉的重量之比为5∶(1～2)。
其中，所述开炼机加工工艺条件为：前辊160℃，后辊150℃，注射机注射温度160～170℃，注射压力50～60MPa。
其中，所述竹粉的粒度为150～250目。
其中，所述超高分子量聚乙烯的添加量占所述竹粉增强高密度聚乙烯总量的6～9％。
本发明的优点和有益效果在于：
经铝酸酯偶联剂处理后的竹粉和HDPE之间的相互作用增强，竹粉分散均匀，冲击性能和拉伸性能明显提高，复合材料断面更加平整，细腻光滑，聚合材料熔体流动速率降低。
具体实施方式
下面结合实施例，对本发明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发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。
实施例1
实施例1的竹粉增强高密度聚乙烯材料的制备方法，包括以下步骤：
S1：竹粉偶联，将竹粉加入装有乙醇的反应器中，将反应器中加入铝酸酯偶联剂，超声振荡30分钟，80℃干燥箱中干燥24h，得到偶联处理的竹粉；
S2：将干燥的高密度聚乙烯和S1所得偶联处理的竹粉混合，加入超高分子量聚乙烯，在高速混合机中混合均匀，加入到开炼机中开炼，破碎造粒，得竹粉增强高密度聚乙烯；
高密度聚乙烯和偶联处理的竹粉的重量之比为5∶1。
其中，开炼机加工工艺条件为：前辊160℃，后辊150℃。注射机注射温度160℃，注射压力50MPa。
其中，竹粉的粒度为150目。
其中，超高分子量聚乙烯的添加量占所述竹粉增强高密度聚乙烯总量的6～9％。
实施例2
实施例2的竹粉增强高密度聚乙烯材料的制备方法，包括以下步骤：
S1：竹粉偶联，将竹粉加入装有乙醇的反应器中，将反应器中加入铝酸酯偶联剂，超声振荡40分钟，80℃干燥箱中干燥24h，得到偶联处理的竹粉；
S2：将干燥的高密度聚乙烯和S1所得偶联处理的竹粉混合，加入超高分子量聚乙烯，在高速混合机中混合均匀，加入到开炼机中开炼，破碎造粒，得竹粉增强高密度聚乙烯；
高密度聚乙烯和偶联处理的竹粉的重量之比为10∶3。
其中，开炼机加工工艺条件为：前辊160℃，后辊150℃，注射机注射温度165℃，注射压力55MPa。
其中，竹粉的粒度为200目。
其中，超高分子量聚乙烯的添加量占所述竹粉增强高密度聚乙烯总量的6～9％。
实施例3
实施例3的竹粉增强高密度聚乙烯材料的制备方法，包括以下步骤：
S1：竹粉偶联，将竹粉加入装有乙醇的反应器中，将反应器中加入铝酸酯偶联剂，超声振荡50分钟，80℃干燥箱中干燥24h，得到偶联处理的竹粉；
S2：将干燥的高密度聚乙烯和S1所得偶联处理的竹粉混合，加入超高分子量聚乙烯，在高速混合机中混合均匀，加入到开炼机中开炼，破碎造粒，得竹粉增强高密度聚乙烯；
高密度聚乙烯和偶联处理的竹粉的重量之比为5∶2。
其中，开炼机加工工艺条件为：前辊160℃，后辊150℃。注射机注射温度170℃，注射压力60MPa。
其中，竹粉的粒度为250目。
其中，超高分子量聚乙烯的添加量占所述竹粉增强高密度聚乙烯总量的6～9％。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (4)
1.一种竹粉增强高密度聚乙烯材料的制备方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
S1：竹粉偶联，将竹粉加入装有乙醇的反应器中，将反应器中加入铝酸酯偶联剂，超声振荡30～50分钟，80℃干燥箱中干燥24h，得到偶联处理的竹粉；
S2：将干燥的高密度聚乙烯和S1所得偶联处理的竹粉混合，加入超高分子量聚乙烯，在高速混合机中混合均匀，加入到开炼机中开炼，破碎造粒，得竹粉增强高密度聚乙烯；
所述高密度聚乙烯和偶联处理的竹粉的重量之比为5∶(1～2)。
2.根据权利要求1所述的竹粉增强高密度聚乙烯材料的制备方法，其特征在于，所述开炼机加工工艺条件为：前辊160℃，后辊150℃，注射机注射温度160～170℃，注射压力50～60MPa。
3.根据权利要求1所述的竹粉增强高密度聚乙烯材料的制备方法，其特征在于，所述竹粉的粒度为150～250目。
4.根据权利要求1所述的竹粉增强高密度聚乙烯材料的制备方法，其特征在于，所述超高分子量聚乙烯的添加量占所述竹粉增强高密度聚乙烯总量的6～9％。
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106633100A (zh) * | 2016-11-04 | 2017-05-10 | 赤水浩城竹业有限公司 | 竹粉处理工艺 |
| CN110396236A (zh) * | 2019-07-26 | 2019-11-01 | 佛山市南海健坤家具有限公司 | 一种抗断裂木塑家具材料 |
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- 2014-12-09 CN CN201410745585.XA patent/CN105881769A/zh active Pending
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| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20160824 |
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| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |