[发明专利]一种再生聚烯烃/植物纤维复合发泡材料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种发泡材料及其成型方法，具体涉及一种再生聚烯烃/植物纤维复合发泡材料及其制备方法。

背景技术

随着我国塑料工业的发展, 大量的塑料废弃物随之产生。我国每年产生的废弃塑料量约为1 400万吨左右, 它们不能够自然分解、不腐烂，已成为瞩目的社会问题。废塑料的回收再生利用能够将工业垃圾变成极有价值的工业生产原料，实现了资源再生循环利用，具有不可忽略的潜在意义。目前世界各国对废塑料的回收再生利用方法都很关注和支持，在工业发达国家的固体废弃物中，废塑料约占4%~ 10%或10%~20%。而聚烯烃(主要是PE和PP) 占有相当大的比例，其具有回收利用价值高、耐老化性较好等特点。

现代高分子泡沫材料是以橡胶、塑料、弹性体等高聚物为基体材料，通过化学或者物理发泡方法使得材料内部分布大量泡孔的材料。相对于其他高分子材料，泡沫材料以其密度低、防噪音、热绝缘性能好、缓冲减震性优良、机械性能优异和价格低廉等优点，在包装、建筑、石油化工、汽车和家电等行业上的使用范围越来越广。

植物纤维是自然界最为丰富的天然高分子材料，自然界中每年生长的纤维素(以天然植物纤维的形式存在)总量多达千亿吨，远远超过了地球上现已探明的石油总储量。植物纤维作为一种数量庞大且可再生的自然资源，如何发挥植物纤维各种优势，从而找到更为有效的利用方式和更广阔的应用领域，这是人们现阶段的研究热点。植物纤维的比强度接近玻璃纤维，比模量甚至超过玻璃纤维。

综上所述，鉴于废旧聚烯烃材料的资源价值和植物纤维的可再生性，如果开发一种再生聚烯烃树脂/植物纤维复合发泡材料，这显得尤为重要。

发明内容

本发明的目的在于提供一种再生聚烯烃/植物纤维复合发泡材料及其制备方法，这种发泡材料的基体是再生的废旧聚烯烃材料，再生聚烯烃基体树脂为回收的塑料经分类、清洗、破碎经熔融造粒得到，具体包括低密度聚乙烯、中密度聚乙烯、高密度聚乙烯、等规聚丙烯、无规聚丙烯、丙烯-乙烯无规共聚物、丙烯-乙烯嵌段共聚物中的一种或几种。这种发泡体系中还有植物纤维，可以是制浆制得的新鲜植物纤维也可以是废纸回收处理得到的废旧纸浆植物纤维，植物纤维在共混前需要进行表面处理，采用先碱处理再偶联剂处理的复合工艺，改善植物纤维与热塑性聚烯烃材料的界面相容性，充分发挥二者的优势，制备性能优良的复合发泡材料。

为了实现本发明的目的，发明人通过大量试验研究和探索，最终获得了如下技术方案：

一种再生聚烯烃/植物纤维复合发泡材料，由包括如下重量份的组分制备而成：再生聚烯烃基体树脂100份，改性植物纤维0.5-10份，交联剂0.8-2份，助交联剂0.5-1.5份，发泡剂为0.5-10份，氧化锌2-5份，硬脂酸0.5-2份，无机填料0-20份。

优选地，如上所述的再生聚烯烃/植物纤维复合发泡材料，其中由如下重量份的组分制备而成：再生聚烯烃基体树脂100份，改性植物纤维2-5份，交联剂1.2-2.5份，助交联剂0.8-1.2份，发泡剂为2-8份，氧化锌2.0-2.5份，硬脂酸1.0-1.2份，无机填料5-10份。

进一步优选地，如上所述的再生聚烯烃/植物纤维复合发泡材料，其中所述的再生聚烯烃基体树脂为回收的塑料经分类、清洗及破碎后熔融造粒得到，选自低密度聚乙烯、中密度聚乙烯、高密度聚乙烯、聚丙烯和丙烯-乙烯共聚物中的一种或几种。

进一步优选地，如上所述的再生聚烯烃/植物纤维复合发泡材料，其中所述的改性植物纤维是植物纤维原料经过碱和偶联剂复合处理后得到。

再进一步优选地，如上所述的再生聚烯烃/植物纤维复合发泡材料，其中所述的植物纤维原料是制浆过程生产的新鲜纸浆纤维或废纸纸浆纤维。

再进一步优选地，如上所述的再生聚烯烃/植物纤维复合发泡材料，其中所述的改性植物纤维按如下方法制备而成：将植物纤维原料浸渍于40-80℃的2-10%（w/v）的氢氧化钠水溶液中0.5-4小时，再将植物纤维浸渍于60-80℃的1-5%（w/v）的偶联剂溶液0.2-3小时，使纸浆纤维同偶联剂进行反应，所述的偶联剂为硅烷、钛酸酯和铝酸酯偶联剂中的一种或多种。

再进一步优选地，如上所述的再生聚烯烃/植物纤维复合发泡材料，其中所述的交联剂为过氧化二异丙苯，所述的助交联剂为二乙烯基苯或双马来酸二丙烯酯，所述的发泡剂为偶氮二甲酰胺，所述的无机填料为云母粉、碳酸钙粉和二氧化硅的一种或多种。

本发明提供的上述再生聚烯烃/植物纤维复合发泡材料的制备方法，该方法包括如下步骤：