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文檔簡介

1、用于塑木擠出根本配方如下名稱規(guī)格添加量公斤PE回料25木粉(糠粉,竹粉60-80目60-75滑石粉或輕質(zhì)碳酸鈣1000目左右10-15馬來酸酐接枝PE接枝率不小于0.82-3PA-02擠出專用1.9-2.3PE蠟國產(chǎn)0.65也可不加抗老化劑抗氧劑+UV劑據(jù)情而加據(jù)情添加一定量的抗老化劑如抗氧劑UV劑。也可全用木粉,也可木 粉和竹粉搭配使用但竹粉含水率較高。此配方具有以下特性:1,可提高生產(chǎn)速度,提升產(chǎn)能。提高產(chǎn)品的力學(xué)性能,如彎曲強度,沖擊強度,彎 曲模量,降低含水率和吸水率。產(chǎn)品外表質(zhì)量好。4,無需加偶聯(lián)劑簡化工藝,降低本錢。5,良好的抗靜電性能,保護產(chǎn)品的外觀清潔。6,提高產(chǎn)能,降低人工,

2、水電本錢提升效益。比硬脂 酸鹽,硬脂酸,石蠟,PE蠟潤滑體系擠出速度提高30% 左右。用于注塑根本配方如下名稱規(guī)格添加量(公斤PP/PE回料注塑、拉絲、中空回料30木粉150-300目25-30具體添加量已產(chǎn)品使用和質(zhì)量要 求而定PA-02注塑專用2.5-3馬來酸酐接枝PP/PE4.5-8滑石粉輕質(zhì)碳酸鈣1000目或更高51.5配方組成及加工工藝1.5.1原材料選擇(1)樹月旨目前用于木塑復(fù)合材料的樹脂主要有:PE樹脂多采用HDPE回收料,開 展迅速,占市場用量的80%; PVC市場占有率為10%,目前增長停滯;PP基木塑 占8%,有相當局部用于高端應(yīng)用;ABS、PS木塑受制于配方技術(shù),開展緩

3、慢, 約占2%。聚丙烯(PP)是用量最大的通用塑料之一,其來源豐富,價格低廉。聚 丙烯具有熔點高、密度小、耐水性強、機械性能和力學(xué)性能優(yōu)異等特點,其制品 無毒無味,光澤性好,聚丙烯己經(jīng)廣泛應(yīng)用于包裝方面、醫(yī)療器具、汽車零部件、 家電和建筑等領(lǐng)域。根據(jù)高分子立體構(gòu)造不同,聚丙烯有三個品種:等規(guī)聚丙烯 IPP、間規(guī)聚丙烯SPP和無規(guī)聚丙烯APP22。目前工業(yè)生產(chǎn)中的聚丙 烯超過90%為等規(guī)聚丙烯。用木粉填充改性聚丙烯不僅可以降低本錢,還可以明 顯改善聚丙烯成型收縮率大、低溫脆性等缺點。選擇不同牌號的聚丙烯做木塑復(fù) 合材料的基體,得到不同力學(xué)性能復(fù)合材料。2)木粉木粉是由木材機械粉碎而成,不同粒徑的

4、木粉具有不同的外表粗糙度,外表 粗糙度影響木材與塑料能否形成良好浸漬,能否在界面區(qū)形成較深的機械互鎖作 用。目前常用于木塑復(fù)合成型的木粉大小約為50-200目之間。纖維素是構(gòu)成木 粉的最主要成分。纖維素外表存在大量羥基這些基團的存在,使木塑復(fù)合材料具 有很強的極性和吸濕性,兩者對木塑復(fù)合材料的力學(xué)性能、耐熱性及吸濕性都有 很大的影響23。大量的羥基會在纖維外表形成氫鍵,影響了木材在聚合物基體中 分散,并且木材纖維羥基產(chǎn)生的極性會吸水和雜質(zhì)如灰塵等,降低復(fù)合材料的界 面結(jié)合力。如何改善木塑復(fù)合材料中木粉與樹脂基體的界面相容性是木塑復(fù)合材 料研究的關(guān)鍵因素。(3)界面改性劑木纖維的極性與聚丙烯的非

5、極性決定了兩者的相容性非常不好,通過添加界 面改性劑來提高兩者的相容性,提高復(fù)合材料的力學(xué)性能。偶聯(lián)劑和相容劑都是 木塑復(fù)合材料常用的界面改性劑,參加少量,即可提高木粉與塑料的相容性及分 散性,明顯提高復(fù)合材料的力學(xué)性能。一般偶聯(lián)劑的添加量為木粉添加量的0.5%-3%之間。常用的偶聯(lián)劑主要有:硅烷偶聯(lián)劑、鈦酸酯類、異氰酸酯等。常用的 相容劑主要有PP-g-MAH、POE-g-MAH、SEBS-g-MAH等。相容劑的添加量在3% -10%之間。兩種改性方法機理不同,選擇適宜的不同改性劑共同處理,會起到 協(xié)同改性作用。(4)抗氧劑聚丙烯在儲存加工及使用過程中都會因為氧化而加速降解,會導(dǎo)致材料外觀、

6、 物理機械性能和化學(xué)性能產(chǎn)生劣化。少量穩(wěn)定劑的添加可以延緩或抑制聚合物的 氧化降解。抗氧劑種類很多,按化學(xué)構(gòu)造可分為受阻酚類、受阻胺類、硫代類及 復(fù)合類24??寡鮿?010是一種多元受阻酚型抗氧劑,性能優(yōu)良,XX環(huán)保,與聚丙 烯具有很好的相容性,對由光和熱引起的變色現(xiàn)象具有很好的抑制作用。其一般 用量為 0.1%0.5%。潤滑劑潤滑劑是木塑復(fù)合材料制品生產(chǎn)的重要影響因素,適量的潤滑劑可以改善復(fù) 合材料加工流動性和制品外觀。潤滑劑按其功能可以分為內(nèi)潤滑劑和外潤滑劑 25。內(nèi)潤滑劑要與樹脂具有很好的相容性,高溫下滲入樹脂之中,降低樹脂的熔 體粘度,改善熔融流動性。夕卜潤滑劑是一種界面潤滑,與樹脂相

7、容性較差,能保 存在塑料熔體的表層,與樹脂之間形成潤滑層,降低了無聊與設(shè)備之間的摩擦。 外潤滑和內(nèi)潤滑都是相對而言的,兩者之間并無嚴格的界限。單一組成的潤滑劑 一般不能滿足材料成型加工過程中的所有要求,常常將內(nèi)外潤滑劑配合起來使 用。常用的潤滑劑有:硬脂酸鋅、聚酯蠟、硬脂酸、硬脂酸鉛、聚乙烯蠟、石蠟 和氧化聚乙烯蠟等2切。6無機填料PP具有價格低、吸水性小、良好的耐化學(xué)藥品性及無毒等優(yōu)良優(yōu)點,但是其 結(jié)晶作用大,沖擊強度小,限制了其作為受力構(gòu)件的研發(fā)應(yīng)用。無機粒子的參加 可以使PP產(chǎn)生異相成核作用,PP球晶變小,基體韌性增加;另外主要原因是增 加了體系中的應(yīng)力集中點,利于脆性基體引發(fā)銀紋,從而

8、吸收局部變形功,起到 了增韌作用27滑石粉是聚丙烯常用的無機填料,不僅能夠起到增韌聚丙烯的作 用,滑石粉還具有潤滑作用,可以增加木粉的流動性,有助于改善材料的加工性能。表2.1實驗原料與助劑原料型號產(chǎn)地PP21.5g/min韓國現(xiàn)代石油化工XX硅烷偶聯(lián)劑KH550XX海大化工XX滑石粉1250 目XX金鷹滑石XX木粉100目市售乙醇95%XX三合化學(xué)試劑廠PP-g-MAH市售抗氧劑1010三安化工產(chǎn)品XX硬脂酸市售聚乙烯蠟303A微粉XX省江陰市顧XX風合成化工公司實驗設(shè)備實驗用設(shè)備如表2.2所小。表2.2實驗用設(shè)備表枯燥箱1012 型XX市實驗儀器廠高混機GH100市塑料機械廠同向平行雙螺桿

9、塑料擠出機KS-20XX市科信橡塑機械XX注塑機FT90XX申達塑料機械XX塑料破碎機SWP100XX昌捷機械XX萬能試驗機Reger-3020XX瑞格爾儀器XX熔體流動速率儀XRL400 型XX精細實驗機XX電子沖擊試驗機XJJD-50 型XX市金建檢測儀器XX本實驗配方中固定硬脂酸用量為0.5份,抗氧劑1010用量為0.1份以PP用量100份計,下同。實驗正交試驗設(shè)計方案如表2.3及表2.4所示。表2.3因素水平編碼表試驗列號A/木粉B/偶聯(lián)劑C/PP-g-MAD/ PE 蠟E/滑石粉1200.501023013233401.56364502949A3、 B2、 C4、 D2、 E3實驗方

10、法2.4.1木粉的前處理將木粉于110C。在枯燥箱中枯燥3小時,再將硅烷偶聯(lián)劑與適量的95%乙醇溶 液配制混合溶液,于高混機中完全浸潤木粉與滑石粉,最后于枯燥箱中110C枯 燥3小時。2.4.2加工工藝流程加工工藝流程如圖2.1所示。原料的準備E十量與配料H混合物料*擠出造砰枯燥卞注塑成型制備試 樣閂性能測試圖2.1木塑復(fù)合材料加工工藝流程圖2.4.3加工工藝參數(shù)1物料的混合將已處理的木粉與滑石粉倒入高混機中,參加準確稱量的PP在90C預(yù)混合5分 鐘,再參加潤滑劑及其他助劑,在高混機中110C混合10分鐘,以使PE蠟可以 融化均勻包覆在物料中。2擠出造粒采用同向雙螺桿擠出機,塑化均勻,且由于雙

11、螺桿擠出機送料能力強,加料 段溫度可以不用很低,有利于物料的塑煉均勻,但由于加料口太小,木纖維下料 困難,需要強制下料。擠出工藝條件如表2.5所示。表2.5擠出造粒工藝條件轉(zhuǎn)速r/in冷卻水C擠出溫度范圍C一段二段三段機頭60401751801901853注塑制樣擠出造粒后將粒料在烘箱中于110C。烘干2小時,注塑制樣工藝如表2.6所 示。表2.6注塑制樣工藝參數(shù)工藝條件料筒溫度C。螺桿 轉(zhuǎn)速 r/min注塑壓力Bar保壓壓力Bar預(yù)塑背壓Bar保壓時間s冷卻時間s噴嘴段段段參數(shù)185190185170306055115302.4.4性能測試制得的標準試樣經(jīng)過24小時的時效處理后,在室溫下進展

12、力學(xué)性能測試, 拉伸強度按GB/T 1040-1992測試,拉伸速率為10mm/min ;彎曲性能按GB/T 9341-2000測試;沖擊強度按GB/T 1842- 1996測試,采用有缺口試樣。熔融指數(shù)根據(jù)GB3682-1983進展,測試條件:溫度為230C,質(zhì)量為2160g??偨Y(jié)通過對復(fù)合材料力學(xué)性能拉伸強度、斷裂伸長率、彎曲強度、沖擊強度 結(jié)果及熔融指數(shù)數(shù)據(jù)進展分析,得:1木粉填充量對木塑復(fù)合材料力學(xué)性能及熔融指數(shù)綜合影響最顯著,在 添加量為40份時,拉伸強度和彎曲強度均到達高值。但隨著木粉用量的增加, 復(fù)合材料的斷裂伸長率、沖擊強度及熔融指數(shù)都逐漸降低。2參加適量的硅烷偶聯(lián)劑KH550和PP-g-MAH可以顯著提高復(fù)合材料 的力學(xué)性能,兩者相比,PP-g-MAH用量對復(fù)合材料力學(xué)性能影響更顯著。3PE蠟用量對復(fù)合材料的熔

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