[发明专利]不增重降成本母料的制作方法

说明书

技术领域

 采用有机物粉体制造不增重降成本母料。

背景技术

向塑料添加无机粉体可以降塑料成本、节省制造塑料原料能源，人们早已熟知、添加技术司空见惯。但是，我们见到的所有的无机粉体的密度都比塑料大得多，添加粉体越多复合材料增重越多，添加30%的粉体的聚乙烯或聚丙烯，去掉复合材料重量的增加因素，最终得到的降低成本很少。因为，无机粉体的真密度比塑料通常大2～3倍，有的重晶石粉比聚乙烯或聚丙烯大五倍多。如果粉体添入塑料、粉体粒子与塑料粒子紧密接触，如果复合材料里没有空间的话，那么这两种粒子体积上的差别就会影响到复合材料制品的面积，如生产片材时，复合材料与纯塑同样重量，复合材料生产片材的面积就会减少；生产管材，复合材料与纯塑同样重量，复合材料生产的管材的长度就短；生产注塑制品，复合材料与纯塑同样重量，复合材料生产的制品就少；生产塑料降解餐合，复合材料与纯塑同样重量，复合材料生产的餐合比纯塑料的重得多，因此价格比纯塑料贵得多。本发明是采用有机物粉体制造母料，不增加重量，可降低母料成本。

发明内容

本发明是采用有机物粉体制造不增重降成本母料，如木粉，针叶松树木粉容重0.371～0.416，红松容重0.440，落叶松容重0.641～0.563，稻壳粉容重1～1.1，这些是在自然界常见的、也是出产量大的。采用木粉做成含木粉粉70%的母料，母料比重<1.0；采用稻壳粉做成含稻壳粉70%的母料，母料比重1.0左右。

但是，木粉、稻壳粉都含有羟基官能团，属于强极性聚合物，聚乙烯、聚丙烯很不相容，在塑料里只与聚乙烯醇有一定相容性。因此，忽视综合性能，只要某一方面好的性能，这就是现有技术的木塑材料，但存在很多缺点。

要想使木粉能像无机粉体碳酸钙那样容易、简单往塑料聚乙烯、聚丙烯里加来加去，关键技术是处理木粉。

1、木粉处理技术：

木粉200目，因此没有团聚的问题，不须要打开团聚粒子；木粉吸油量为100g/100g（自测数据）；木粉含有大量羟基管能团。因此选用环氧大豆油做处理剂，用以包覆木粉。环氧基与聚乙烯、聚丙烯有相容性，羧基与木粉里的羟基反应有活性，生成酯，所以环氧大豆油的别名‘脂肪酸三甘油酯’。环氧大豆油为液体，加入木粉的3%（重量数），在高速混器里高速混15分钟，即可包覆木粉，完成木粉处理技术。

2、制造预改性料技术：

木粉母料（不是木塑材料）是最不好生产的，现在在国内外还未见有生产木粉母料的报道。木粉吸油量大（吸油量100），极性很强，在塑料里除聚乙烯醇与它相配外，其它塑料都不能包覆它。聚乙烯、聚丙烯更不能被包覆。就是说这过程不能进行。

反应宇宙间过程变化条件的热力学第二定律：

     PV=ΔU- ΔF-TΔS

PV  表示过程

TΔS  绝对温度T和熵变ΔS的乘积，熵是系统的调度员，ΔS > 0系统吸热，ΔS < 0系统放热。

ΔU 表内能的变化，U是系统的出纳员，ΔU是正时，表+ΔU是吸取热量的，

ΔU是负时，表-ΔU是放出热量的  

ΔF 表过程自由能的变化。ΔF=ΔU-PV-TΔS。

ΔF < 0是负时，过程自动进行；ΔF=0是零时，过程达到平衡不进行了；ΔF>0大于零时，过程向相反方向进行。我们要想过程自动进行，就要使ΔF为负。

按热力学第二定律公式-ΔF=-ΔU+PV+TΔS  制造预改性料。其中-ΔU为负，过程是放热的。  ΔS < 0系统放热。

我们调解这个过程在高速混合器内进行，让过程放热，即-ΔU为负。

配方：木粉（200目） 70%、环氧大豆油    3%、EVA粉    27%。

先将木粉和环氧大豆油放入高速混合器，高速混合15分钟，完成第一步的粉体处理。然后将所有材料全放入高速混合器，进行高速混合，直到过程放热将EVA粉熔融将粉体包覆。完成了预改性料的制造。用此预改性料作母料，称‘预改性料母料’，可随便往聚乙烯、聚丙烯里添加，造粒极其容易，既使在单螺杆造粒机组，也能极其顺利地造粒。

3、预改性料母料加入聚乙烯、聚丙烯，符合热力学第二定律公式：

         PV=ΔU- ΔF-TΔS   ΔS > 0

系统吸热，只要加温，过程即可进行。

机械加热，用双螺杆机组、单螺杆机组制造塑料制品均可。

配方中各组份的性能和作用：