[发明专利]一种高白度聚丙烯木塑组合物及其制备方法和应用

说明书

本发明公开了一种高白度聚丙烯木塑组合物及其制备方法和应用。所述高白度聚丙烯木塑组合物，包括如下重量份的组分：聚聚丙烯70～90份，木粉10～30份，钛白粉2～5份，蓝色有机色粉0.3～1份；所述蓝色有机色粉为酞菁蓝。本发明开发了一种高白度的聚丙烯木塑组合物，利用含有酸性基团的色粉与木质素分解产物捕捉，包裹与反应的原理，中和木质素分解的糖类产物，制得的聚丙烯木塑组合物L值≥85，且经过高温处理72h后仍保持高白度。

技术领域

本发明涉及高分子材料技术领域，更具体的，涉及一种高白度聚丙烯木塑组合物及其制备方法和应用。

背景技术

木塑复合材料是用木粉、木纤维或植物纤维填充、增强的改性热塑性材料，兼有木材和塑料的成本和性能的优点，经成型可得到型材、板材或其他制品，具有质量轻，成本低，对设备磨损小，环保等优点。聚丙烯(PP)具有熔点高、耐热性好、密度小、力学性能优良、化学稳定性好、价格低等优点，作为木粉复合材料的基体有很多优势。

随着木塑复合材料应用的增多，消费者对于木塑材料颜色的要求也越来越高，从原本接近木色的黄、咖啡延伸到乳白、奶白甚至高白度。然而由于木塑材料中的木粉富含木质素，而木质素在高温或光照条件下易分解，分解产物多为糖类，带有暗黄、暗红或灰色，严重影响木塑材料的颜色稳定和白度值。

为了控制木塑材料的白度值，现有技术中通常先对木质素进行降色处理，再与其他组分共混。张晖(木质素的降色及其在木质素基化学品中的应用[D].华南理工大学,2019)报道了对木质素的降色方法及其在木质素基化学品中的应用，该研究认为对桉木木质素进行磺内酯磺化处理后获得的木质素磺酸盐具有相对更浅的颜色，但也记载了对木质素进行降色处理极易造成木质素结构的破坏。

此外，即使通过化学降色或物理分级处理降低了木质素自身的颜色，也无法避免木塑材料中木质素的分解造成的颜色变暗变深。

因此，需要开发出一种高白度聚丙烯木塑组合物。

发明内容

本发明为克服上述现有技术所述的木塑材料白度值低的缺陷，提供一种高白度聚丙烯木塑组合物，在含有木质素的聚丙烯基体中，使用含有酸性基团的色粉，既中和木质素的降解产物，又同时调节木质素降解带来的暗黄、暗红色，使得聚丙烯木塑组合物的白度值L值≥85。

本发明的另一目的在于提供上述高白度聚丙烯木塑组合物的制备方法。

本发明的另一目的在于提供上述高白度聚丙烯木塑组合物在制备白色聚丙烯木塑制品中的应用。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：

一种高白度聚丙烯木塑组合物，包括如下重量份的组分：

聚丙烯70～90份，

木粉10～30份，

钛白粉2～5份，

蓝色有机色粉0.3～1份；

所述蓝色有机色粉为酞菁蓝。

木质素降解的产物多为糖类，即多羟基物质，最后氧化成羧酸。发明人研究发现，在本发明的木塑体系内，通过添加钛白粉作为基色，结合蓝色有机色粉，可以中和木质素降解产物，调节发黄、发红的颜色，能够改善木质素带来的发黄现象。而其他种类的白色粉，如硫化锌，或其他种类的蓝色粉，如蒽醌蓝，均不能实现提高白度的效果。

发明人经研究推测，反应机理可能如下：

在钛白粉与蓝色有机色粉的作用下，反应消耗了具有最明显发色的官能团对位醌，分解产生了具有漂白作用的苯二酚。

优选地，所述蓝色有机色粉为牌号PV Fast Blue A4R和/或PV Fast Blue BG的产品。