CN108059851A - 一种低醛酮散发的改性植物纤维塑料复合材料及其用途 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种低醛酮散发的改性植物纤维塑料复合材料及其用途，按重量份计，包括有塑料5‑95份、植物纤维5‑95份、交联剂0.1‑1份和抗氧化剂0.1‑0.4份；其制备方法包括如下步骤：1）将亲核试剂溶于水中，配制成亲核试剂溶液、乳液或悬浊液，得A品；2）将植物纤维投入A品中，搅拌1‑24h，得B品；3）将B品过滤，滤渣在100‑150℃下烘干，得C品；4）将C品研磨后过100‑2000目筛，过筛后与交联剂、抗氧化剂和塑料共混后经带真空泵的双螺杆挤出机挤出，挤出温度为180‑280℃，挤出后冷却、造粒即得改性植物纤维塑料复合材料。本发明的植物纤维塑料复合材料具有醛酮散发低，气味小的特点；且制备方法简单，成本低，易操作。
Description
技术领域
本发明涉及一种改性植物纤维塑料复合材料及其用途，特别是一种低醛酮散发的改性植物纤维塑料复合材料及其用途。
背景技术
植物纤维塑料复合材料具有廉价、易降解、性能好等特点，是现在复合材料领域的研发热点。专利CN106750877A公开了一种植物纤维改性聚丙烯复合材料及其制备工艺，改性聚丙烯复合材料力学性能好,降解性好,制造成本低。
专利CN106519556A公开了一种接枝改性聚丙烯木塑复合材料，利用马来酸酐、过氧化二异丙苯、多官能团交联助剂明显提高了相容性及其界面结合强度,使得木塑复合材料的韧性、拉伸强度和冲击强度均得到明显提升。
CN106543755A公开了一种注塑用秸秆粉与聚丙烯复合的木塑材料，农作物秸秆粉所占比例远高于50%，具有成本低、可再生性强等特点。
但由于塑料本身含有对人体有害的挥发性醛酮化合物（VOC），以及植物纤维塑料复合材料在生产中不可避免的会由于热氧降解也会产生挥发性醛酮化合物，包括甲醛、乙醛、丙烯醛、苯甲醛等。这些物质在使用过程中不可避免的会释放到空气中而导致室内、车内环境受到污染，轻则导致感官刺激，重者导致出现病理反应。因此，开发低醛酮植物纤维塑料复合材料具有很大的开发价值。
发明内容
本发明的目的在于，提供一种低醛酮散发的改性植物纤维塑料复合材料及其用途。本发明的植物纤维塑料复合材料具有醛酮散发低，气味小的特点；且制备方法简单，成本低，易操作。
本发明的技术方案：一种低醛酮散发的改性植物纤维塑料复合材料，按重量份计，包括有塑料5-95份、植物纤维5-95份、交联剂0.1-1份和抗氧化剂0.1-0.4份；其制备方法包括如下步骤：
1）将亲核试剂溶于水中，配制成亲核试剂溶液、乳液或悬浊液，得A品；
2）将植物纤维投入A品中，搅拌1-24h，得B品；
3）将B品过滤，滤渣在100-150℃下烘干，得C品；
4）将C品研磨后过100-2000目筛，过筛后与交联剂、抗氧化剂和塑料共混后经带真空泵的双螺杆挤出机挤出，挤出温度为180-280℃，挤出后冷却、造粒即得改性植物纤维塑料复合材料
前述的低醛酮散发的改性植物纤维塑料复合材料，按重量份计，所述改性植物纤维塑料复合材料包括有塑料40-60份、植物纤维40-60份、交联剂0.3-0.6份和抗氧化剂0.2-0.3份。
前述的低醛酮散发的改性植物纤维塑料复合材料，按重量份计，所述改性植物纤维塑料复合材料包括有塑料50份、植物纤维50份、交联剂0.4份和抗氧化剂0.2份。
前述的低醛酮散发的改性植物纤维塑料复合材料，所述交联剂为马来酸酐或过氧化二异丙苯。
前述的低醛酮散发的改性植物纤维塑料复合材料，所述抗氧化剂为抗氧剂1010、抗氧剂168、抗氧剂264、2，6-二（十八烷基）－4-甲基苯酚、抗氧剂SP、抗氧剂54或抗氧剂754。
前述的低醛酮散发的改性植物纤维塑料复合材料，所述亲核试剂包括但不限于尿素、缩二脲、酰胺、三聚氰酸、三聚氰胺、三聚氰酸、苯甲酰肼、草酸二酰肼、烟酸酰肼、3-羟基-2-萘甲酸酰肼、甲基肼基甲酸酯、乙基羰基肼、苯并三氮唑、尿苷尿嘧啶、胸腺嘧啶、胸腺嘧啶、肌苷次黄嘌呤、黄嘌呤、黄嘌呤、尿酸、尿囊素、鸟嘌呤、鸟苷、烟酰胺、乳清酸、尿唑、甘脲、乙内酰脲、别嘌呤醇、可可碱、磺胺嘧啶、磺胺二甲嘧啶、诺明、柳氮磺胺吡啶、磺胺二甲氧嘧啶、磺胺异恶唑、苯磺酰肼、苯并咪唑啉和肼甲酸叔丁酯，A品的浓度为0.01 -10mol/L。
前述的低醛酮散发的改性植物纤维塑料复合材料，所述植物纤维投入A品中，需搅拌8-12h。
前述的低醛酮散发的改性植物纤维塑料复合材料，所述滤渣在120℃下烘干。
前述的低醛酮散发的改性植物纤维塑料复合材料，所述步骤4）中，是将C品研磨后过800-1200目筛，过筛后与交联剂、抗氧化剂和塑料共混后经带真空泵的双螺杆挤出机挤出，挤出温度为210-240℃。
一种前述的低醛酮散发的改性植物纤维塑料复合材料在室内家具、地板、门窗、整体橱柜、脚踢线、衣柜、护栏、天花吊顶以及车内饰件方面的应用。
本发明的有益效果：
本发明的植物纤维塑料复合材料中，通过将植物纤维加入亲核试剂溶液浸泡，从而获得改性的复合材料，大大降低了植物纤维塑料复合材料中醛酮的散发，以及减轻了材料的气味，具有更加广阔的应用前景。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步的说明，但并不作为对本发明限制的依据。
本发明的实施例
对照组：一种植物纤维塑料复合材料，由塑料80份、植物纤维20份、马来酸酐0.2份和抗氧剂1010 0.2份制成，但是没有经过本发明的亲核试剂改性处理。
实施例1：一种低醛酮散发的改性植物纤维塑料复合材料，按重量份计，包括有塑料80份、植物纤维20份、马来酸酐0.2份和抗氧剂1010 0.2份；其制备方法包括如下步骤：
1）将尿素溶于水中，配制成浓度为1mol/L的尿素溶液，得A品；
2）将1Kg植物纤维投入到1LA品中，搅拌12h，得B品；
3）将B品过滤，滤渣在110℃下烘干，得C品；
4）将C品研磨后过800目筛，过筛后与交联剂、抗氧化剂和塑料共混后经带真空泵的双螺杆挤出机挤出，挤出温度为200℃，挤出后冷却、造粒即得改性植物纤维塑料复合材料。
实施例2：一种低醛酮散发的改性植物纤维塑料复合材料，按重量份计，包括有塑料95份、植物纤维5份、马来酸酐0.1份和抗氧剂168 0.1份；其制备方法包括如下步骤：
1）将苯甲酰肼溶于水中，配制成浓度为1mol/L的苯甲酰肼溶液，得A品；
2）将1Kg植物纤维投入到1L的A品中，搅拌1h，得B品；
3）将B品过滤，滤渣在110℃下烘干，得C品；
4）将C品研磨后过800目筛，过筛后与交联剂、抗氧化剂和塑料共混后经带真空泵的双螺杆挤出机挤出，挤出温度为200℃，挤出后冷却、造粒即得改性植物纤维塑料复合材料。
实施例3：一种低醛酮散发的改性植物纤维塑料复合材料，按重量份计，包括有塑料80份、植物纤维20份、过氧化二异丙苯0.2份和2，6-二（十八烷基）－4-甲基苯酚0.2份；其制备方法包括如下步骤：
1）将甘氨酸溶于水中，配制成浓度为2mol/L的甘氨酸溶液，得A品；
2）将1Kg植物纤维投入到1L的A品中，搅拌5h，得B品；
3）将B品过滤，滤渣在105℃下烘干，得C品；
4）将C品研磨后过800目筛，过筛后与交联剂、抗氧化剂和塑料共混后经带真空泵的双螺杆挤出机挤出，挤出温度为200℃，挤出后冷却、造粒即得改性植物纤维塑料复合材料。
实施例4：一种低醛酮散发的改性植物纤维塑料复合材料，按重量份计，包括有塑料90份、植物纤维10份、马来酸酐0.2份和抗氧剂SP 0.2份；其制备方法包括如下步骤：
1）将三聚氰酸溶于水中，配制成浓度为3mol/L的三聚氰酸悬浊液，得A品；
2）将1Kg植物纤维投入到1L90℃的A品中，搅拌10h，得B品；
3）将B品过滤，滤渣在120℃下烘干，得C品；
4）将C品研磨后过800目筛，过筛后与交联剂、抗氧化剂和塑料共混后经带真空泵的双螺杆挤出机挤出，挤出温度为220℃，挤出后冷却、造粒即得改性植物纤维塑料复合材料。
实施例5：一种低醛酮散发的改性植物纤维塑料复合材料，按重量份计，包括有塑料85份、植物纤维15份、过氧化二异丙苯0.2份和抗氧剂54 0.2份；其制备方法包括如下步骤：
1）将组氨酸溶于水中，配制成浓度为1mol/L的柳氮磺胺吡啶悬浊液，得A品；
2）将1Kg植物纤维投入到1L的A品中，搅拌4h，得B品；
3）将B品过滤，滤渣在130℃下烘干，得C品；
4）将C品研磨后过800目筛，过筛后与交联剂、抗氧化剂和塑料共混后经带真空泵的双螺杆挤出机挤出，挤出温度为200℃，挤出后冷却、造粒即得改性植物纤维塑料复合材料。
上述实施例1-5制得的植物纤维塑料复合材料中，醛含量与对照组的醛含量的对比数据如下表所示，从表中可以看出，本发明制得的植物纤维塑料复合材料中醛的含量明显降低。
实施例6：上述的低醛酮散发的改性植物纤维塑料复合材料在室内家具、地板、门窗、整体橱柜、脚踢线、衣柜、护栏、天花吊顶以及车内饰件方面的应用。
Claims (10)
1.一种低醛酮散发的改性植物纤维塑料复合材料，其特征在于，按重量份计，包括有塑料5-95份、植物纤维5-95份、交联剂0.1-1份和抗氧化剂0.1-0.4份；其制备方法包括如下步骤：
1）将亲核试剂溶于水中，配制成亲核试剂溶液、乳液或悬浊液，得A品；
2）将植物纤维投入A品中，搅拌1-24h，得B品；
3）将B品过滤，滤渣在100-150℃下烘干，得C品；
4）将C品研磨后过100-2000目筛，过筛后与交联剂、抗氧化剂和塑料共混后经带真空泵的双螺杆挤出机挤出，挤出温度为180-280℃，挤出后冷却、造粒即得改性植物纤维塑料复合材料。
2.根据权利要求1所述的低醛酮散发的改性植物纤维塑料复合材料，其特征在于：按重量份计，所述改性植物纤维塑料复合材料包括有塑料40-60份、植物纤维40-60份、交联剂0.3-0.6份和抗氧化剂0.2-0.3份。
3.根据权利要求1所述的低醛酮散发的改性植物纤维塑料复合材料，其特征在于：按重量份计，所述改性植物纤维塑料复合材料包括有塑料50份、植物纤维50份、交联剂0.4份和抗氧化剂0.2份。
4.根据权利要求1所述的低醛酮散发的改性植物纤维塑料复合材料，其特征在于：所述交联剂为马来酸酐或过氧化二异丙苯。
5.根据权利要求1所述的低醛酮散发的改性植物纤维塑料复合材料，其特征在于：所述抗氧化剂为抗氧剂1010、抗氧剂168、抗氧剂264、2，6-二（十八烷基）－4-甲基苯酚、抗氧剂SP、抗氧剂54或抗氧剂754。
6.根据权利要求1所述的低醛酮散发的改性植物纤维塑料复合材料，其特征在于：所述亲核试剂包括但不限于尿素、缩二脲、酰胺、三聚氰酸、三聚氰胺、三聚氰酸、苯甲酰肼、草酸二酰肼、烟酸酰肼、3-羟基-2-萘甲酸酰肼、甲基肼基甲酸酯、乙基羰基肼、苯并三氮唑、尿苷尿嘧啶、胸腺嘧啶、胸腺嘧啶、肌苷次黄嘌呤、黄嘌呤、黄嘌呤、尿酸、尿囊素、鸟嘌呤、鸟苷、烟酰胺、乳清酸、尿唑、甘脲、乙内酰脲、别嘌呤醇、可可碱、磺胺嘧啶、磺胺二甲嘧啶、诺明、柳氮磺胺吡啶、磺胺二甲氧嘧啶、磺胺异恶唑、苯磺酰肼、苯并咪唑啉和肼甲酸叔丁酯，A品的浓度为0.1 -10mol/L。
7.根据权利要求1所述的低醛酮散发的改性植物纤维塑料复合材料，其特征在于：所述植物纤维投入A品中，需搅拌8-12h。
8.根据权利要求1所述的低醛酮散发的改性植物纤维塑料复合材料，其特征在于：所述滤渣在120℃下烘干。
9.根据权利要求1所述的低醛酮散发的改性植物纤维塑料复合材料，其特征在于：所述步骤4）中，是将C品研磨后过800-1200目筛，过筛后与交联剂、抗氧化剂和塑料共混后经带真空泵的双螺杆挤出机挤出，挤出温度为210-240℃。
10.一种根据权利要求1-9任一项所述的低醛酮散发的改性植物纤维塑料复合材料在室内家具、地板、门窗、整体橱柜、脚踢线、衣柜、护栏、天花吊顶以及车内饰件方面的应用。
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