[发明专利]PP微孔发泡复合材料的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种复合材料的制备方法，具体地说，涉及的是一种PP微孔发泡复合材料的制备方法。

背景技术

聚合物基木塑复合材料(简称WPC)是指以经过预处理的植物纤维或粉末(如木、竹、花生壳、椰子壳、亚麻、秸秆等)为主要组分，与高分子树脂基体复合而成的一种新型材料。该材料具有植物纤维和高分子材料两者的诸多优点，能替代木材，可有效地缓解我国森林资源贫乏、木材供应紧缺的矛盾。其应用范围非常广泛，主要应用在建材、汽车工业、货物的包装运输、仓贮业、装饰材料及日常生活用具等方面。由于植物纤维的可再生性、可被环境消纳性，所以WPC是一种极具发展前途的绿色环保材料，其生产技术也被认为是一项有生命力的创新技术。因此具有广阔的市场前景和良好的经济效益和社会效益。

WPC用途广泛，价格便宜，但是要生产出各方面性能优异的产品却不太容易。主要原因是：(1)因含有大量的亲水性基团——羟基，植物纤维具有很强的极性，而常见树脂基体通常为非极性、不亲水的，故植物纤维和树脂基体间的相容性很差，界面粘结强度低，影响了WPC的机械性能；(2)由于羟基间可形成氢键，植物纤维之间有很强的相互作用，使得其在树脂基体中的分散极差，要达到均匀分散较为困难；(3)成型加工时植物填料易降解变色，同时高分子材料也会热降解，不适合的配混和加工工艺会导致WPC的性能下降。所以生产WPC制品的关键技术是在保证植物纤维高填充量的前提下，如何确保WPC的高加工流动性，树脂与木粉之间的良好相容性，以达到最佳力学性能，最终用较低的生产成本生产出具有较高使用性能的WPC制品。

塑料与木粉复合而成的木塑复合材料以其价廉、具有木材外观、抗虫蛀等受到工业界和学术界的广泛关注。但木塑复合材料还存在一些不足，如韧性差、密度大等。为了扩大木塑复合材料的应用范围，人们从微孔泡沫塑料的制备中受到启发。微发泡木塑复合材料可获得优异的性能，如比刚度和冲击强度高、质量轻等。被广泛应用于包装、运输、景观、隔热隔音等领域。不但可以发挥木塑复合材料的优异性能，还可以获得发泡产品的独特性能。

发明内容

本发明的目的在于解决现有技术中的上述不足，提供一种PP微孔发泡复合材料的制备方法，采用PP和木粉为主要原料，由于微孔发泡PP的绝对强度不高，采用纳米蒙脱土对其进行增强增韧，提高最终微孔泡沫材料的性能。

为实现上述的目的，本发明所述的PP微孔发泡复合材料的制备方法，包括如下步骤：

第一步，采用原料重量百分含量为：

PP 20-60％，

发泡剂5-15％，

发泡助剂1-5％，

蒙脱土改性PP 5-15％，

余量为木粉；

第二步，将聚丙烯接枝马来酸酐(PP-g-MAH)和纳米蒙脱土充分混合后，在双螺杆挤出机上熔融挤出造粒；

第二步，第二步得到的粒料干燥后与PP再次均匀混合，熔融挤出，得到蒙脱土改性PP；

第三步，将蒙脱土改性PP烘干后按比例与木粉、发泡剂和发泡助剂混合均匀；

第四步，采用注塑成型方法，在二次开模条件下制备PP微孔发泡/木粉复合材料。

进一步，所述木粉用1.5份硅烷偶联剂预处理。

进一步的，所述原料中可以添加润滑剂，所述润滑剂采用PE蜡，具有很好的润滑作用和分散作用。

进一步的，所述发泡剂为偶氮二甲酰胺(AC)。

本发明中，通过添加纳米蒙脱土提高了复合发泡体系的拉伸强度，由于PP-MAH的引入，使PP极性基团和蒙脱土极性基团的相容性增大，从而提高了复合材料的拉伸强度。随着MMT含量的继续增大，复合发泡体系的拉伸强度稍微有些下降，但下降程度不大。随着蒙脱土含量的增大，复合发泡体系的拉伸强度呈先增大后呈稍微减小的趋势，与未添加MMT的微孔发泡PP复合材料相比较可提高10％。本发明中，随着木粉用量的增加，泡孔平均直径逐渐减小，泡孔密度逐渐增加。在性能不降低情况下，节约了原材料成本。本发明获得了泡孔细小、均匀致密、质轻、冲击性能好且环保的微发泡木塑复合材料。

具体实施方式

以下结合实施例对本发明的技术方案作进一步的解释，但是以下的内容不用于限定本发明的保护范围。以下没有特别说明的部分，均为本领域常用的工艺操作以及常用的试剂，按照一般的工艺以及出厂手册中说明的操作进行。

实施例1

本实施例提供一种PP微孔发泡复合材料的制备方法，包括如下步骤：

第一步，采用原料重量百分含量为：

PP 20％，

发泡剂5％，

发泡助剂2％，

蒙脱土改性PP 5％，