[发明专利]一种含咖啡渣的聚烯烃复合材料及其制备方法

说明书

本发明公开了一种含咖啡渣的聚烯烃复合材料，其是由质量百分比为35‑45％的聚烯烃、45‑55％的咖啡渣粉和5‑10％的离子聚合物相容剂复合制备而成。复合材料的制备方法包括：研磨、烘干，将咖啡渣研磨成80‑200目的咖啡渣粉；混合，混合温度不超过100℃，混合时间为20‑40分钟；共混，造粒温度不超过150℃；成型。成型前对共混料进行再次烘干处理。采用上述方法制备的制品伸强度≥29MPa，冲击强度≥8.2KJ/m²,弯曲强度≥40MPa，弯曲模量≥2000MPa，表面粗糙度不大于0.2μm，熔体流动速率为0.4‑7.0g/10min。

技术领域

本发明属于咖啡渣塑复合材料技术领域，尤其涉及一种含咖啡渣的聚烯烃复合材料及其制备方法。

背景技术

木纤维、咖啡渣与热塑性聚合物形成的咖啡渣塑复合材料是当今世界一种新兴的有广泛发展和应用前景的新型复合材料。由于它结合了塑料与咖啡渣的优点，具有使用寿命长、美观、可再生、造价低、防虫、防腐、抗滑、可喷涂等优点，因此咖啡渣塑复合材料在门窗、地板、墙壁等建筑材料、舰船材料、栅栏材料、家具材料、汽车材料等领域中得到广泛的应用。咖啡渣塑复合材料将咖啡渣进行废物利用，不仅提高了能源的利用率，而且提高了塑料制品的可降解性。

由于咖啡渣与聚烯烃类塑料极性相差较大，导致二者相容性差，将咖啡渣与聚烯烃类树脂复合得到的复合材料力学性能不够理想。解决咖啡渣与聚烯烃类材料相容性差问题的方法一是通过偶联剂处理咖啡渣，二是直接加入聚烯烃的马来酸酐接枝物来改善二者的界面相容性。采用相容剂或偶联剂对咖啡渣和聚烯烃的相容性进行处理后，咖啡渣塑复合材料实际生产过程中还存在制品表面的光滑度低、加工流动性差、挤出速率低等问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种含有咖啡渣的聚烯烃复合材料，解决咖啡渣与聚烯烃材料相容性差，产品表面光滑度低、加工流动性差的问题。本发明还提供了一种含有咖啡渣的聚烯烃复合材料的制备方法，提高产品的力学性能。

为实现上述目的，本发明提供了一种含咖啡渣的聚烯烃复合材料，其是由质量百分比为35-45％的聚烯烃、45-55％的咖啡渣粉和5-10％的离子聚合物相容剂复合制备而成。

优选的，其是由质量百分比为37-44％的聚烯烃、46-53％的咖啡渣粉和6-10％的离子聚合物相容剂复合制备而成。

优选的，所述聚烯烃的熔体流动速率为0.5-7.0g/10min。

优选的，所述聚烯烃为高密度聚乙烯、低密度聚乙烯、线性低密度聚乙烯、中密度聚乙烯、聚丙烯或上述聚烯烃的再生料。

优选的，所述离子聚合物为乙烯-甲基丙烯酸共聚物。

优选的，所述咖啡渣粉的粒径为80-200目。

一种上述含咖啡渣的聚烯烃复合材料的制备方法，包括以下步骤，

1)研磨、烘干，在研磨器中将咖啡渣研磨成粒径为80-200目的咖啡渣粉，并将研磨好的咖啡渣粉放入烘干机中，在70-80℃的温度下烘干2-4小时，使咖啡渣粉的含水率低于5％；

2)混合，按照配比成分称取相应量的聚烯烃、咖啡渣粉和离子聚合物相容剂，并将称量好的原料放入高速搅拌机中进行混合，混合温度不超过100℃，混合时间为20-40分钟；

3)共混，将混合好的原料倒入造粒机中，通过造粒机挤出造粒，得到共混料，造粒温度不超过150℃；

4)成型，将共混料倒入挤出机或注塑机中进行挤出成型或注塑成型。

优选的，所述步骤4)中，在进行成型之前将共混料放入烘干机中进行烘干，烘干温度为70-80℃，烘干时间为2-4小时。