CN114989625A - 一种废旧高分子材料和秸秆混合制备木塑的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种废旧高分子材料和秸秆混合制备木塑的方法,通过将废旧高分子材料剪切成小颗粒增加废旧高分子材料与秸秆的接触面,以增加废旧高分子材料和秸秆之间的结合性,同时使用浓硫酸浸泡剪切后的废旧高分子材料,对其表面进行一次改性改变其表面性状,且薄弱界面层溶于浓硫酸内被破坏,糙化其表面增加结合性,优化废旧高分子材料与极性木纤维的相容性,使其力学性能更佳。

Description

一种废旧高分子材料和秸秆混合制备木塑的方法
技术领域
本发明涉及木塑材料领域,具体涉及一种废旧高分子材料和秸秆混合制备木塑的方法。
背景技术
木塑复合材料是国内外蓬勃兴起的一类新型复合材料。木塑复合材料加工性能好,克服了天然木材耐用性差、易潮、易腐、易蛀等缺点,又避免了单纯塑料材质的不足之处,是一种适应性较强的复合材料。木塑复合材料具有的各种优点使之不仅非常符合建筑业、物流业、包装业等领域的使用要求,同时也解决了塑料、木材行业废弃资源的再生利用问题,推动和加速了木塑材料的研制进程,使其最终形成了一个新的产业,并已开始渗入建筑、家装、家具、物流、包装、园林、市政、环保甚至军事领域,发展状况和前景良好。但是,木质粉表面含大量羟基,极性大,且废旧高分子材料外存在有弱的边界层,导致废旧高分子材料基体,如聚乙烯、聚丙烯等非极性聚合物通常与木质粉之间的相容性差。
发明内容
本发明要解决的技术问题是克服现有技术的不足,本发明第一目的在于提供一种废旧高分子材料和秸秆混合制备木塑材料的方法,改进废旧高分子材料和秸秆的结合性。
本发明的第二目的在于提供一种秸秆,能够改善废旧高分子材料因表面糙度增加与秸秆复合后产生的气孔。
本发明的第三目的在于提供一种抗菌剂,使用该抗菌剂能够增进硫酸钡及硅灰粉与废旧高分子材料及秸秆的结合性。
为解决上述技术问题,本发明采用以下技术方案,
一种废旧高分子材料和秸秆混合制备木塑的方法,制备方法包括如下步骤:
S1.备料:包括如下质量分数的原料,秸秆25-40份、废旧高分子材料10-25 份、茶多酚0.5-2份、抗菌剂0.5-1.5份;
S2.将废旧高分子原料以高速剪切机粉碎机剪切后过80目筛,放入浓硫酸溶液中,浸泡5-12h滤出,再放入7%-9%的NaOH溶液内,调节PH至5-6,搅拌并升温,当体系温度达到50-70℃后,停止加热,浸泡至冷却后,抽滤取固体物得到该废旧高分子材料;
S3.将废旧高分子材料加入酸性溶剂内搅拌清洗30-50min,后以去离子水漂洗1-2遍,再经抽滤取固体物,得第一处理物;
S4. 将第一处理物与各个组分材料按照重量份数放入到高速混合机中混合均匀,将混合好的物料送入双螺杆挤出机中,物料在螺杆的剪切、混炼和输送下充分的融合,最后经过摸头挤出造粒,最后将挤出造粒后的粒料放入热压模具中通过热压成型的方式获得该木塑材料;
双螺杆挤出机的长径比为20:1 ~ 60:1 ;挤出机各区段的温度在150 ~ 230℃,挤出机转速不高于30rpm。
具体的,废旧高分子材料为聚乙烯。
秸秆为玉米秸秆、小麦秸秆、水稻秸秆、棉花秸秆中的一种。
优选地,以重量分数计,酸性溶剂包括如下成分:1-4份的醋酸、0.5-2.5份的柠檬酸、0.1-1.5份的氨基磺酸、5-15份的乙醇、0.08-0.1份的仲醇聚氧乙烯醚、0.04-0.08份的硫酸和50-80份的去离子水。
优选的,还包括如下重量份数的原料:硫酸钡3-4份、硅灰粉3-5份、防老剂0.5-1份。
优选的,防老剂为4,4'- 硫代双(6- 叔丁基-3- 甲基苯酚)、β-(3,5- 三级丁基-4- 羟基苯基) 丙酸十八碳醇酯、亚磷酸三脂(2,4- 二叔丁基苯基)、双(2,4- 二叔丁基苯基) 季戊四醇二亚磷酸酯中的任意一种或多种组合。
本发明还提供了一种秸秆的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:
将秸秆原料粉碎至80目,加入2.5%-3.5%异氰酸酯溶液内高速搅拌20-40min,水浴温度85℃-95℃,得A分散液,
以重量比计,秸秆与异氰酸酯溶液的比例为1:5-8;
硅烷偶联剂分散于有机溶剂中,超声分散10-40min,得B分散液;
以重量比计,硅烷偶联剂与有机溶剂的比例为0.1-0.5:5-10;
A分散液与B分散液混合,超声分散反应10-30min,固液分离,取固体物干燥,得该秸秆。
本发明还提供了一种抗菌剂的制备方法,包括如下步骤:
以重量份计,将0.1-0.5份茶皂素置于10-15份去离子水中水温35-50℃溶解,得到溶液A;
0.1-0.2份壳聚糖与1-4份质量分数1%的醋酸溶液混合,待充分反应得到凝絮物,将溶液A与凝絮物混合,搅拌反应5-10min,再以30-35℃下静置1-3h,得到第一处理材料;
第一处理材料通过乙醇洗涤去残留物,干燥得到该抗菌剂。
与现有技术相比,本发明的优点在于:
1、通过将废旧高分子材料剪切成小颗粒增加废旧高分子材料与秸秆的接触面,以增加废旧高分子材料和秸秆之间的结合性,同时使用浓硫酸浸泡剪切后的废旧高分子材料,对其表面进行一次改性改变其表面性状,且薄弱界面层溶于浓硫酸内被破坏,糙化其表面进一步增加结合性;
2、浓硫酸溶液预处理后再以NaOH溶液浸泡,中和的同时能够向废旧高分子材料表面引入新的基团,以进一步增加其与秸秆的结合性;
3、通过酸性溶剂对废旧高分子材料表面进行清洗和二次改性,去除表面残留,同时酸性溶剂内具有仲醇聚氧乙烯醚和氨基磺酸,使得微量残留掺杂入高分子材料及秸秆中,清洁的同时可作为复配的湿润剂,以提高融合性;
4、通过对秸秆进行异氰酸酯溶液的一次改性,改进其表面吸附性,减少天然植物纤维的亲水性,并能够改善硅烷偶联剂与秸秆的枝接性能,增加其与聚合物之间的相容性,从而增强木塑复合材中的界面连接,较大幅度地促进热塑性基体和极性木纤维的结合,减少秸秆与废旧高分子材料因表面糙度增加复合后产生的气孔;
5、硅烷偶联剂在弱酸环境下活性更强,进一步提高废旧高分子材料与秸秆的交联,增加秸秆与废旧高分子材料的粘结性,减少孔隙;
6、由于对废旧高分子材料进行了表面糙化和比表面积的改进,改善了废旧高分子材料与秸秆相容性差问题,但由于通过提高废旧高分子材料比表面及粗糙度使得废旧高分子材料和秸秆粘结性不佳,复合后产生大量气孔,因此,通过对秸秆进行异氰酸酯和硅烷偶联剂改性,减少孔隙产生,但由于异氰酸酯和硅烷偶联剂的使用使得木塑材料在添加填充物填充孔隙时,秸秆及高分子材料与填充物结合性不佳产生过盈的物理效果,导致木塑材料稳定性下降,以致其力学性能不佳,因此,通过使用硫酸钡与硅灰粉对木塑材料的内部孔隙进行填充能够与异氰酸酯和硅烷偶联剂处理后的木塑材料结合,有效增加成品木塑材料的密实度,复合材料的密实度越高,从而使其内部的结合力越强,故弯曲强度越高;
7、以茶皂素作为抗菌剂的同时能够填充木塑材料内部减少气泡和生成,同时添加壳聚糖复合后干燥处理,进一步增强硫酸钡及硅灰粉与废旧高分子材料及秸秆的结合性,增加其抗菌性的同时确保其力学性能;
8、同时以配亚磷酸三脂(2,4- 二叔丁基苯基)、4,4'- 硫代双(6- 叔丁基-3- 甲基苯酚)和双(2,4- 二叔丁基苯基) 季戊四醇二亚磷酸酯,作为防老剂能够有效平衡其力学性能和稳定性。
具体实施方式
以下结合说明书和具体实施例对本发明作进一步描述,但并不因此而限制本发明的保护范围。
实施例1
一种废旧高分子材料和秸秆混合制备木塑的方法,其制备方法包括如下步骤:
S1.备料:包括如下质量分数的原料,秸秆30份、废旧高分子材料18 份、茶多酚1份、抗菌剂1份、硫酸钡3份、硅灰粉3份、防老剂0.6份;
S2.将废旧高分子原料以高速剪切机粉碎机剪切后过80目筛,放入浓硫酸溶液中,浸泡8h滤出,再放入8%的NaOH溶液内,调节PH至6,搅拌并升温,当体系温度达到60℃后,停止加热,浸泡至冷却后,抽滤取固体物得到该废旧高分子材料;
S3.将废旧高分子材料加入酸性溶剂内搅拌清洗35min,后以去离子水漂洗2遍,再经抽滤取固体物,得第一处理物;
S4. 将第一处理物与各个组分材料按照重量份数放入到高速混合机中混合均匀,将混合好的物料送入双螺杆挤出机中,物料在螺杆的剪切、混炼和输送下充分的融合,最后经过摸头挤出造粒,将挤出造粒后的粒料放入热压模具中通过热压成型的方式获得该木塑材料;
双螺杆挤出机的长径比为40:1 ;挤出机各区段的温度在200℃,挤出机转速为30rpm;
优选的,以重量分数计,酸性溶剂包括如下成分:2份的醋酸、1.5份的柠檬酸、0.6份的氨基磺酸、10份的乙醇、0.09份的仲醇聚氧乙烯醚、0.06份的硫酸和65份的去离子水;
优选的,秸秆的制备方法,包括如下步骤:
将秸秆原料粉碎至80目,加入3%异氰酸酯溶液内高速搅拌20min,水浴温度90℃,得A分散液,
以重量比计,秸秆与异氰酸酯溶液的比例为1:6;
硅烷偶联剂分散于有机溶剂中,超声分散25min,得B分散液;
以重量比计,硅烷偶联剂与有机溶剂的比例为0.1:6;
A分散液与B分散液混合,超声分散反应20min,固液分离,取固体物干燥,得该秸秆;
具体的,硅烷偶联剂为硅烷KH550偶联剂;
异氰酸酯为甲苯二异氰酸酯。
优选的,抗菌剂的制备方法,包括如下步骤:
以重量份计,将0.3份茶皂素置于15份去离子水中水温35℃溶解,得到溶液A;
0.1份壳聚糖与3份质量分数1%的醋酸溶液混合,待充分反应得到凝絮物,将溶液A与凝絮物混合,搅拌反应10min,再以35℃下静置3h,得到第一处理材料;
第一处理材料通过乙醇洗涤去残留物,干燥得到该抗菌剂;
具体的,以重量百分比计,防老剂包括:
30%的亚磷酸三脂(2,4- 二叔丁基苯基)、15%的4,4'- 硫代双(6- 叔丁基-3- 甲基苯酚)、余量的双(2,4- 二叔丁基苯基) 季戊四醇二亚磷酸酯。
对比例1
本对比例与实施例1不同的是,
S1.备料:包括如下质量分数的原料,秸秆30份、废旧高分子材料18 份、茶多酚1份、抗菌剂1份、硫酸钡3份、硅灰粉3份、防老剂0.6份;
S2.将废旧高分子原料放入浓硫酸溶液中,浸泡8h滤出,放入8%的NaOH溶液内,调节PH至6,搅拌并升温,当体系温度达到60℃后,停止加热,浸泡至冷却后,抽滤取固体物再以高速剪切粉碎机剪切后过80目筛,得到该废旧高分子材料;
S3.将废旧高分子材料加入酸性溶剂内搅拌清洗35min,后以去离子水漂洗2遍,再经抽滤取固体物,得第一处理物;
S4. 将第一处理物与各个组分材料按照重量份数放入到高速混合机中混合均匀,将混合好的物料送入双螺杆挤出机中,物料在螺杆的剪切、混炼和输送下充分的融合,最后经过摸头挤出造粒,将挤出造粒后的粒料放入热压模具中通过热压成型的方式获得该木塑材料;
双螺杆挤出机的长径比为40:1 ;挤出机各区段的温度在200℃,挤出机转速为30rpm。
对比例2
本对比例与实施例1不同的是,
一种废旧高分子材料和秸秆混合制备木塑的方法,其制备方法包括如下步骤:
S1.备料:包括如下质量分数的原料,秸秆30份、废旧高分子材料18 份、茶多酚1份、抗菌剂1份、硫酸钡3份、硅灰粉3份、防老剂0.6份;
S2.将废旧高分子原料以高速剪切机粉碎机剪切后过80目筛,放入浓盐酸溶液中,浸泡8h滤出,放入8%的NaOH溶液内,调节PH至6,搅拌并升温,当体系温度达到60℃后,停止加热,浸泡至冷却后,抽滤取固体物得到该废旧高分子材料;
S3.将废旧高分子材料加入酸性溶剂内搅拌清洗35min,后以去离子水漂洗2遍,再经抽滤取固体物,得第一处理物;
S4. 将第一处理物与各个组分材料按照重量份数放入到高速混合机中混合均匀,将混合好的物料送入双螺杆挤出机中,物料在螺杆的剪切、混炼和输送下充分的融合,最后经过摸头挤出造粒,将挤出造粒后的粒料放入热压模具中通过热压成型的方式获得该木塑材料;
双螺杆挤出机的长径比为40:1 ;挤出机各区段的温度在200℃,挤出机转速为30rpm。
对比例3
本对比例与实施例1不同的是,
一种废旧高分子材料和秸秆混合制备木塑的方法,其制备方法包括如下步骤:
S1.备料:包括如下质量分数的原料,秸秆30份、废旧高分子材料18 份、茶多酚1份、抗菌剂1份、硫酸钡3份、硅灰粉3份、防老剂0.6份;
S2.将废旧高分子原料以高速剪切机粉碎机剪切后过80目筛,放入浓盐酸溶液中,浸泡8h滤出,放入8%的碳酸钠溶液内,调节PH至6,搅拌并升温,当体系温度达到60℃后,停止加热,浸泡至冷却后,抽滤取固体物得到该废旧高分子材料;
S3.将废旧高分子材料加入酸性溶剂内搅拌清洗35min,后以去离子水漂洗2遍,再经抽滤取固体物,得第一处理物;
S4. 将第一处理物与各个组分材料按照重量份数放入到高速混合机中混合均匀,将混合好的物料送入双螺杆挤出机中,物料在螺杆的剪切、混炼和输送下充分的融合,最后经过摸头挤出造粒,将挤出造粒后的粒料放入热压模具中通过热压成型的方式获得该木塑材料;
双螺杆挤出机的长径比为40:1 ;挤出机各区段的温度在200℃,挤出机转速为30rpm。
对比例4
本对比例与实施例1不同的是,
一种废旧高分子材料和秸秆混合制备木塑的方法,由以下重量份数的原料制成:秸秆30份、废旧高分子材料18 份、茶多酚1份、抗菌剂1份、硫酸钡3份、硅灰粉3份、防老剂0.6份。
具体的,以重量百分比计,抗菌剂为60%的茶皂素粉末和40%的壳聚糖粉末的混合物。
对比例5
本对比例与实施例1不同的是,
一种废旧高分子材料和秸秆混合制备木塑的方法,由以下重量份数的原料制成:秸秆30份、废旧高分子材料18 份、茶多酚1份、抗菌剂1份、硫酸钡6份、防老剂0.6份。
对比例6
本对比例与实施例1不同的是,
一种废旧高分子材料和秸秆混合制备木塑的方法,由以下重量份数的原料制成:秸秆30份、废旧高分子材料18 份、茶多酚1份、抗菌剂1份、防老剂0.6份。
对比例7
一种废旧高分子材料和秸秆混合制备木塑的方法,由以下重量份数的原料制成:秸秆30份、废旧高分子材料18 份、茶多酚1份、抗菌剂1份、硫酸钡2份、硅灰粉3份、防老剂0.6份。
对比例8
本对比例与实施例1不同的是,
一种废旧高分子材料和秸秆混合制备木塑的方法,由以下重量份数的原料制成:秸秆30份、废旧高分子材料18 份、葡萄籽提取物1份、抗菌剂1份、硫酸钡3份、硅灰粉3份、防老剂0.6份。
对比例9
本对比例与实施例1不同的是,
酸性溶剂包括如下成分:
2份的醋酸、1.5份的柠檬酸、0.6份的羟基磺酸、10份的乙醇、0.09份的仲醇聚氧乙烯醚、0.06份的硫酸和65份的去离子水。
对比例10
本对比例与实施例1不同的是,
酸性溶剂包括如下成分:
2份的醋酸、1.5份的柠檬酸、0.6份的氨基磺酸、10份的乙醇、0.09份的脂肪醇聚氧乙烯醚、0.06份的硫酸和65份的去离子水。
对比例11
本对比例与实施例1不同的是,
秸秆的制备方法,包括如下步骤:
将秸秆原料粉碎至80目,加入9%的NaOH水溶液内高速搅拌20min,水浴温度90℃,得A分散液,
以重量比计,秸秆与加入9%的NaOH水溶液的比例为1:6;
硅烷偶联剂分散于有机溶剂中,超声分散25min,得B分散液;
以重量比计,硅烷偶联剂与有机溶剂的比例为0.1:6;
A分散液与B分散液混合,超声分散反应20min,固液分离,取固体物干燥,得该秸秆。
对比例12
本对比例与实施例1不同的是,
秸秆的制备方法,包括如下步骤:
将秸秆原料粉碎至80目,加入3%异氰酸酯溶液内高速搅拌20min,水浴温度90℃,得A分散液,
以重量比计,秸秆与异氰酸酯溶液的比例为1:6;
木质素偶联剂分散于有机溶剂中,超声分散25min,得B分散液;
以重量比计,木质素偶联剂与有机溶剂的比例为0.1:6;
A分散液与B分散液混合,超声分散反应20min,固液分离,取固体物干燥,得该秸秆;
具体的,木质素偶联剂为木质素磺酸盐。
对比例13
本对比例与实施例1不同的是,
秸秆的制备方法,包括如下步骤:
将秸秆原料粉碎至80目,加入3%异氰酸酯溶液内高速搅拌20min,水浴温度90℃,得A分散液,
以重量比计,秸秆与3%异氰酸酯溶液的比例为1:6;
硅烷偶联剂分散于有机溶剂中,超声分散25min,得B分散液;
以重量比计,硅烷偶联剂与有机溶剂的比例为0.1:6;
A分散液与B分散液混合,超声分散反应20min,固液分离,取固体物干燥,得该秸秆;
具体的,异氰酸酯为六亚甲基二异氰酸酯。
实施例2
本对比例与实施例1不同的是,
一种废旧高分子材料和秸秆混合制备木塑的方法,由以下重量份数的原料制成:秸秆30份、废旧高分子材料18 份、茶多酚1份、抗菌剂1份、硫酸钡3份、硅灰粉3份、防老剂0.6份;
具体的,以重量百分比计,防老剂为30%的亚磷酸三脂(2,4- 二叔丁基苯基)、15%的4,4'- 硫代双(6- 叔丁基-3- 甲基苯酚)、余量的β-(3,5- 三级丁基-4- 羟基苯基) 丙酸十八碳醇酯。
实施例3
本对比例与实施例1不同的是,
一种废旧高分子材料和秸秆混合制备木塑的方法,由以下重量份数的原料制成:秸秆30份、废旧高分子材料18 份、茶多酚1份、抗菌剂1份、硫酸钡3份、硅灰粉3份、防老剂0.6份;
具体的,防老剂为30%的亚磷酸三脂(2,4- 二叔丁基苯基)、余量的4,4'- 硫代双(6- 叔丁基-3- 甲基苯酚)。
废旧高分子材料:废旧聚乙烯;
秸秆:玉米秸秆、小麦秸秆、水稻秸秆、棉花秸秆。
将对比例1-10和实施例1-3得到的木塑材料于去离子水内浸泡三天,擦干表面称重,进行吸水率测定,以未浸泡处理的对比例1-10和实施例1-3作为各个数据的对照例吸水率计算为0%,具体结果见表1:
表1
Figure 478689DEST_PATH_IMAGE001
废旧高分子材料:废旧聚乙烯;
秸秆:小麦秸秆。
分别对实施例1-3和对比例1-10得到的木塑材料,进行力学性能测试,具体结果见表2:
表2
Figure 873898DEST_PATH_IMAGE002
请参阅表1-表2,及上述对比例和实施例内容,对比实施例1和对比例1-3,可知,实施例1以浓硫酸和NaOH溶液作为废旧高分子材料表面处理剂,对废旧高分子材料表面性状改性效果更好,糙化废旧高分子材料使其与秸秆表面结合性更好,且在二次浸提处理前剪切废旧高分子材料相较于浸提处理后对废旧高分子材料剪切处理,糙化效果和表面改性效果更优,结合性更好;
对比实施例1和对比例4和对比例8,可知,实施例1将茶皂素与壳聚糖交联后填充木塑材料内部因糙化处理再与秸秆复合导致的气孔生成,以减少木塑内部孔隙,增加其抗菌性的同时提高其力学性能,降低其吸水性,其效果远胜于未交联的茶皂素与壳聚糖,且其与茶多酚配伍效果优于与葡萄籽提取物配伍,力学性能更优;
对比实施例1和对比例5-7,可知,实施例1以硫酸钡和硅灰粉作为填充剂,填充木塑复合材料粒子间的间隙,改善了因异氰酸酯和硅烷偶联剂的使用,导致的过盈的物理效果,使得木塑材料的密实度更高,从而使其内部的结合力越强,故弯曲强度更高,而硫酸钡与硅灰粉的结合相较于单纯的硫酸钡填充、效果更好;
对比实施例1和对比例9-10,可知,使用仲醇聚氧乙烯醚和氨基磺酸配伍酸性溶剂即酸性清洁剂,微量残留掺杂入高分子材料与秸秆中清洁的同时可作为复配的湿润剂,提高融合性,而其作用是其他配方不可替代的,对比例9使用羟基磺酸替代氨基磺酸,对比例10使用脂肪醇聚氧乙烯醚替代仲醇聚氧乙烯醚,其制备成的木塑材料力学性能降低,孔隙率有所增加,整体性能降低;
对比实施例1和对比例11-13,可知,以甲苯二异氰酸酯作为秸秆的一次表面改性剂、再以硅烷KH550偶联剂作为中间体对热塑性基体和极性木纤维的结合促进性更好,且降低木塑材料吸水率效果更佳,远优于使用NaOH水溶液进行表面改进,或六亚甲基二异氰酸酯,硅烷KH550偶联剂和甲苯二异氰酸酯的配伍效果也远优于木质素偶联剂;
对比实施例1和实施例2-3,可知,以亚磷酸三脂(2,4- 二叔丁基苯基)、4,4'- 硫代双(6- 叔丁基-3- 甲基苯酚)、双(2,4- 二叔丁基苯基) 季戊四醇二亚磷酸酯作为防老剂,能够有效平衡其力学性能和稳定性;
由上述可见,实施例1相比于实施例2-3和对比例1-10的木塑材料,由吸水率可知实施例1孔隙率最低,即内部气泡最少,弯曲强度最高,即密实度最佳,拉伸强度和弯曲模量也相应最佳,且可知以小麦秸秆作为极性木纤维材料为配伍制备,木塑材料效果最好,因此,认为实施例1为本发明的最优实施例。
以上所述仅是本发明的优选实施方式,本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例。凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应该指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理的前提下的改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (6)

1.一种废旧高分子材料和秸秆混合制备木塑材料的方法,其特征在于,制备方法包括如下步骤:
S1.备料:包括如下质量分数的原料,秸秆25-40份、废旧高分子材料10-25 份、茶多酚0.5-2份、抗菌剂0.5-1.5份;
S2.将废旧高分子原料以高速剪切粉碎机剪切后过80目筛,放入浓硫酸溶液中,浸泡5-12h滤出,再放入7%-9%的NaOH溶液内,调节PH至5-6,搅拌并升温,当体系温度达到50-70℃后,停止加热,浸泡至冷却后,抽滤取固体物得到该废旧高分子材料;
S3.将废旧高分子材料加入酸性溶剂内搅拌清洗30-50min,后以去离子水漂洗1-2遍,再经抽滤取固体物,得第一处理物;
S4. 将第一处理物与各个组分材料按照重量份数放入到高速混合机中混合均匀,将混合好的物料送入双螺杆挤出机中,物料在螺杆的剪切、混炼和输送下充分的融合,最后经过摸头挤出造粒,将挤出造粒后的粒料放入热压模具中通过热压成型的方式获得该木塑材料;
双螺杆挤出机的长径比为20:1 ~ 60:1 ;挤出机各区段的温度在150 ~ 230℃,挤出机转速不高于30rpm。
2.根据权利要求1所述的一种废旧高分子材料和秸秆混合制备木塑材料的方法,其特征在于,以重量分数计,酸性溶剂包括如下成分:1-4份的醋酸、0.5-2.5份的柠檬酸、0.1-1.5份的氨基磺酸、5-15份的乙醇、0.08-0.1份的仲醇聚氧乙烯醚、0.04-0.08份的硫酸和50-80份的去离子水。
3.根据权利要求1所述的一种废旧高分子材料和秸秆混合制备木塑的方法,其特征在于,还包括如下重量份数的原料:硫酸钡3-4份、硅灰粉3-5份、防老剂0.5-1份。
4.根据权利要求3所述的一种废旧高分子材料和秸秆混合制备木塑的方法,其特征在于:防老剂为4,4'- 硫代双(6- 叔丁基-3- 甲基苯酚)、β-(3,5- 三级丁基-4- 羟基苯基)丙酸十八碳醇酯、亚磷酸三脂(2,4- 二叔丁基苯基)、双(2,4- 二叔丁基苯基) 季戊四醇二亚磷酸酯中的任意一种或多种组合。
5.一种用于权利要求1-4任意一项所述的一种废旧高分子材料和秸秆混合制备木塑材料的方法中使用的秸秆,其特征在于,制备方法包括如下步骤:
将秸秆原料粉碎至80目,加入2.5%-3.5%异氰酸酯溶液内高速搅拌20-40min,水浴温度85℃-95℃,得A分散液,
以重量比计,秸秆与异氰酸酯溶液的比例为1:5-8;
硅烷偶联剂分散于有机溶剂中,超声分散10-40min,得B分散液;
以重量比计,硅烷偶联剂与有机溶剂的比例为0.1-0.5:5-10;
A分散液与B分散液混合,超声分散反应10-30min,固液分离,取固体物干燥,得该秸秆。
6.一种用于权利要求1-4任意一项所述的一种废旧高分子材料和秸秆混合制备木塑材料的方法中使用的抗菌剂,其特征在于,制备方法包括如下步骤:
以重量份计,将0.1-0.5份茶皂素置于10-15份去离子水中水温35-50℃溶解,得到溶液A;
0.1-0.2份壳聚糖与1-4份质量分数1%的醋酸溶液混合,待充分反应得到凝絮物,将溶液A与凝絮物混合,搅拌反应5-10min,再以30-35℃下静置1-3h,得到第一处理材料;
第一处理材料通过乙醇洗涤去残留物,干燥得到该抗菌剂。
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