[发明专利]秸秆改性弹性体笔杆及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及秸秆改性弹性体材料领域，具体地涉及秸秆改性弹性体笔杆及其制备方法。

背景技术

一般铅笔采用木质笔杆，其材料消耗木材大，不利于环保。木质铅笔加工制造过程较复杂，污染大，成本高，质量控制难，外观较少变化，笔芯有毒性，很容易断裂。为了克服木质铅笔的缺点，现在有了塑料铅笔，但其笔杆和笔芯的配料还不合理，弹性较差，儿童使用或玩耍时易摔断，笔芯书写费劲，着色性较差，并且产品的成本较高。

苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物是热塑性苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物分子中橡胶段聚了二烯不饱和双键经过选择加氢而制得的新型改性热塑性弹性体。加氢后的SBS中聚丁二烯嵌段转化成乙烯和1-丁烯的无规共聚段而成为氢化苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物，和SBS相比氢化苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物具有优异的耐老化性、耐热性和稳定性，可广泛用于生产高档弹性体、树脂改性、胶黏剂、润滑油增黏剂、电线电缆的填充料和护套料等。

超高分子量聚乙烯（UHMW-PE）是一种线型结构的具有优异综合性能的热塑性工程塑料。与其它工程塑料相比，超高分子量聚乙烯（UHMW-PE）具有表面硬度和热变形温度低、弯曲强度以及蠕变性能较差等缺点。这是由于超高分子量聚乙烯（UHMW-PE）的分子结构和分子聚集形态造成的，可通过填充和交联的方法加以改善。

发明内容

为此，本发明提供秸秆改性弹性体笔杆，由包括如下重量份的原料制备得到：

苯乙烯嵌段共聚物100份，聚乙烯40-50份，秸秆10-30份，填料15-20份，发泡剂0.5-1份，过氧化二异丙苯0.5-1份，抗菌剂2-5份。

优选地，由包括如下重量份的原料制备得到：

苯乙烯嵌段共聚物100份，聚乙烯43-47份，秸秆13-18份，填料16-18份，发泡剂0.6-0.8份，过氧化二异丙苯0.6-0.9份，抗菌剂2.5-3.5份。

优选地，由包括如下重量份的原料制备得到：

苯乙烯嵌段共聚物100份，聚乙烯46份，秸秆14份，填料17份，发泡剂0.7份，过氧化二异丙苯0.7份，抗菌剂2.8份。

在一种技术方案中，所述苯乙烯嵌段共聚物为苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物、苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物的混合物，苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物、苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物的重量比为1:(4-1)

优选地，所述苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物、苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物的重量比优选为1:3。

在一种技术方案中，所述聚乙烯为超高分子量聚乙烯，分子量为200000~300000。

在一种技术方案中，所述秸秆为小麦秸秆、大豆秸秆、玉米秸秆中的一种或多种。

在一种技术方案中，所述填料为碳黑、硅灰石粉、滑石粉的一种或多种；

所述发泡剂为偶氮二甲酰胺与碳酸氢钠的混合物。

在一种技术方案中，所述抗菌剂为纳米氧化镧与纳米氧化锌的混合物。

另一方面，本发明披露了秸秆改性弹性体笔杆的制备方法，包括如下步骤：

（1）按照重量配比将农作物秸秆放入10%的碳酸氢钠溶液中浸泡6小时，用清水清洗干净后进行疏解和磨浆处理，得到秸秆浆料纤维；

（2）按照重量配比称料，将苯乙烯嵌段共聚物、聚乙烯、发泡剂、过氧化二异丙苯、抗菌剂和步骤（1）的秸秆浆料纤维加入高速混合机中混合均匀，加入到双螺杆挤出机的料斗中，经熔融反应，在第四区处通过侧位加料的方式加入填料，然后挤出、造粒得到秸秆改性弹性体材料。

（3）最后将步骤（2）得到的材料在注塑机中注塑成型，得到秸秆改性弹性体笔杆，注塑温度在130-180℃。

与现有技术相比，本发明的有益效果为：

（1）本发明在现有技术的基础上，选用特定比例的苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物、苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物与超高分子量聚乙烯复合，制备出耐磨、手感好的秸秆改性弹性体笔杆；

（2）本发明中特定的比例的碳黑、硅灰石粉和滑石粉，可以提高材料的耐磨性能与手感；

（3）本发明选用氧化镧和氧化锌可以有效提高材料的抗菌性能。

参考以下详细说明更易于理解本申请的上述以及其他特征、方面和优点。

具体实施方式