[发明专利]一种PVC填充植物纤维粉的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及高分子合成与植物纤维复合材料制备交叉技术领域，具体涉及PVC聚合过程 与植物纤维内腔填充过程相耦合的技术方法。

背景技术

木塑复合材料是将植物纤维与塑料混合加工而成的材料，它兼有木材和塑料的优点，由 于在塑料中添加植物纤维代替部分难降解的塑料，使这种材料具有绿色、环保的特点，符合 现代社会可持续发展的理念，有广阔的应用、发展前景。木塑复合材料使用中存在的主要问 题是吸水性强、力学强度特别是冲击强度低，限制了它的市场推广。目前生产中采用的改进 方法主要是对植物纤维进行化学改性，如硅烷偶联剂、异氰酸酯等，再将植物纤维与塑料混 合加工成木塑复合材料，或者在植物纤维与塑料混合加工过程中添加相容剂，如马来酸酐接 枝聚丙烯等，这两种方法都能在一定程度上解决木塑复合材料的上述问题。但是木塑复合材 料的吸水性、力学强度等性能仍不能满足各种场合的应用需求，尤其是作为户外房屋建筑材 料，这些性能亟需提高。

发明内容

本发明提供了一种PVC填充植物纤维粉的制备方法，所得PVC填充植物纤维粉添加到 塑料基体中，能显著提高木塑复合材料的使用性能。

本发明的技术方案是通过以下步骤来实现的：一种PVC填充植物纤维粉的制备方法，所 述制备方法按以下步骤进行：

第一步，将60～140目的植物纤维颗粒送入搅拌罐中，加水浸泡5～24小时，然后加热 到90℃并搅拌2～10小时，将颗粒悬浮液冷却后滤除水分，并用去离子水洗涤，然后在60℃ 条件下干燥，得水分含量<1％的植物纤维粉；

第二步，将上述植物纤维粉送入聚合反应釜中，抽真空至-0.1MPa，然后加入氯乙烯单 体，所述植物纤维粉与氯乙烯单体的质量比为：100：20～200，密闭加压至0.7MPa，搅拌0.5～ 1小时，使氯乙烯单体充分浸透植物纤维粉；

第三步，取另一台聚合反应釜用防粘釜剂涂釜并洗净后，加压至0.7MPa，再将上述用氯 乙烯单体浸透的植物纤维粉通过管道引入该釜，然后向该釜中依次加入水、引发剂、表面活 性剂、pH调节剂、分子量调节剂、消泡剂，将压力控制在0.7MPa，温度控制在45～65℃， 反应0.5～5小时；

第四步，收集上述反应产物，经汽提和干燥后得PVC填充植物纤维粉成品。

进一步的，所述植物纤维粒为木材加工边角料、木屑或植物秸秆粉碎所得。

进一步的，所述防粘釜剂优选为美国红、意大利黄或英国蓝。

进一步的，所述引发剂优选为过氧化二碳酸二环己酯、过氧化新葵酸异丙苯酯、过氧化 十二酰、偶氮二异丁腈或偶氮二异庚腈。

进一步的，所述表面活性剂优选为明胶、聚乙烯醇、甲基纤维素或羟丙基甲基纤维素中 的一种或者几种复合。

进一步的，所述pH调节剂优选为碳酸氢铵或氨水。

进一步的，所述分子量调节剂优选为α-巯基乙醇。

进一步的，所述消泡剂优选为聚乙二醇或乳化硅油。

进一步的，所述汽提操作优选为釜式汽提或塔式汽提。

进一步的，所述干燥操作优选为气流干燥塔、脉冲式气流干燥塔、沸腾干燥床或内热式 流化床干燥器。

依照该方法获得的PVC填充植物纤维粉，由于PVC占据了植物纤维粉的内腔，削弱了 植物纤维粉吸水的客观条件，使木塑复合材料的吸水性大大降低；同时，将PVC填充植物纤 维粉与塑料基体混合加工时，植物纤维粉不会在高压下压扁，会保持接近空心管道的外形， 这样它能更好的发挥在塑料基体中的增强作用，提高木塑复合材料的力学性能，而且不需要 传统方法的植物纤维粉改性步骤，简化了生产方法，提高了生产效率，减少了环境污染，降 低了木塑复合材料成本。

附图说明

本发明的具体结构由以下的附图和实施例给出：

图1为一种PVC填充植物纤维粉的制备方法工艺流程示意图

具体实施方式

本发明不受下述实施例的限制，可根据本发明的技术方案与实际情况来确定具体的实施 方式。

下面结合实施例对本发明作进一步描述：

实施例1：一种PVC填充植物纤维粉的制备方法，所述制备方法按以下步骤进行：