[发明专利]一种高强度PP木塑材料及其制备方法

说明书

技术领域

该发明涉及一种高强度PP木塑材料及其制备方法。

背景技术

聚丙烯为最常用合成型树脂之一。聚丙烯具有优异的耐无机酸碱试剂腐蚀、耐老化性、耐黄变性能、低反射性、力学强度等优势。聚丙烯被广泛应用于贴膜、塑料收纳箱、化妆品包装盒、给排水管道、汽车内饰等领域。

目前，聚丙烯材料在防霉性能和力学强度需要进一步提升。该发明采用聚丙烯、改性大豆秸秆粉、炭化大豆秸秆粉、PBO纤维短丝、聚氨酯树脂、聚丙烯酸铜制备了高强度PP木塑材料，该方法制备的高强度PP木塑材料具有优异的防霉性能和力学强度。

发明内容

该发明的目的在于提供一种高强度PP木塑材料的制备方法，该方法通过改变反应物原料和工艺方式，制备的材料具有优异的防霉性能和力学强度。

为了实现上述目的，该发明的技术方案如下。

一种高强度PP木塑材料及其制备方法，具体包括以下步骤：(1)、将氢氧化铜、氯化钠水溶液、氯苯和819光引发剂按照质量份数比为35～47：37～51：165～180：0.5～1加入到反应釜中，搅拌速度为100～110r/min，维持体系温度25～33 ℃条件下反应20min，将质量份数比为60的丙烯酸按照0.2质量份/min添加至反应釜中，维持上述反应条件下继续反应20min，产物经2000W高压汞灯光照3～9s，产物经过滤、500mL水洗涤2次、500mL乙醇乙烯3次，于65℃、-0.07MPa真空干燥45min，得到聚丙烯酸铜；(2)、将二苯基甲烷二异氰酸酯、聚丙烯酸、乙二醇、聚酯多元醇CM-580和二月桂酸二丁基锡按照质量份数比为113：5～8：25～27：146～157：0.4～1添加至反应釜中，搅拌速度为88～97r/min，维持体系温度83～96 ℃条件下反应1.5～3h，将质量份数比为17的二苯基甲烷二异氰酸酯添加至反应釜中，在93～102℃继续反应30min，得到聚氨酯树脂；(3)、将大豆秸秆粉、丙烯酸、丙烯酰胺、乙醇、异丙醇和过硫酸铵按照质量份数比80：35～44：7～15：15～23：9～14：0.6～1加入到高压反应釜中，在20℃、3MPa压力下保压20min后，泄压后，将反应釜温度升温至75℃反应2h，产物经70℃、-0.07MPa真空干燥20min，在隔绝氧气条件下，产物经230℃热处理1h，330℃热处理1h，430℃热处理25min，即得到炭化大豆秸秆粉；(4)、将大豆秸秆粉、甲基丙烯酸甲酯、苯乙烯、改性环氧丙烯酸酯低聚物、乙醇和偶氮二异丁腈按照质量份数比80：37～45：8～14：6～13：95～120：0.6～1加入到水热反应釜中，维持体系温度65～70 ℃条件下反应23～36min，将水热反应温度升温至100℃反应2h，产物经过滤、500mL乙醇洗涤3次，于60℃、-0.06MPa真空干燥14min，研磨，即得到改性大豆秸秆粉；(5)、将聚丙烯、改性大豆秸秆粉、炭化大豆秸秆粉、PBO纤维短丝、聚氨酯树脂、聚丙烯酸铜按照质量份数比100：46～58：25～32：17～23：12～19：8～13加入到高速混合机中，用高速混合机在温度198～202℃混合反应2～6min，用挤出机在温度215～228℃挤出造粒，即得到高强度PP木塑材料。

该发明所述的高强度PP木塑材料的制备方法，包括下列步骤：

(1)、将氢氧化铜、氯化钠水溶液、氯苯和819光引发剂按照质量份数比为35～47：37～51：165～180：0.5～1加入到反应釜中，搅拌速度为100～110r/min，维持体系温度25～33 ℃条件下反应20min，将质量份数比为60的丙烯酸按照0.2质量份/min添加至反应釜中，维持上述反应条件下继续反应20min，产物经2000W高压汞灯光照3～9s，产物经过滤、500mL水洗涤2次、500mL乙醇乙烯3次，于65℃、-0.07MPa真空干燥45min，得到聚丙烯酸铜；所述的氯化钠水溶液和氯苯的目的为了提高反应体系的散热效率的同时，控制反应速率。

(2)、将二苯基甲烷二异氰酸酯、聚丙烯酸、乙二醇、聚酯多元醇CM-580和二月桂酸二丁基锡按照质量份数比为113：5～8：25～27：146～157：0.4～1添加至反应釜中，搅拌速度为88～97r/min，维持体系温度83～96 ℃条件下反应1.5～3h，将质量份数比为17的二苯基甲烷二异氰酸酯添加至反应釜中，在93～102℃继续反应30min，得到聚氨酯树脂；所述的聚丙烯酸的目的为了提高聚氨酯树脂的交联密度和力学强度。