[发明专利]一种耐老化木塑包装材料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于木塑包装材料领域，特别涉及一种耐老化木塑包装材料及其制备方法。

背景技术

伴随人们城镇化进程的加快，木材、化石能源等资源极大消耗，各类自然资源已将日趋枯竭，与此同时，人们环保意识逐步增强，木材材料也逐渐兴起。木塑复合材料(WPC)，是一种主要由木材或者纤维素为基础材料与塑料制成的复合材料，就是将一定比例的木纤维(如木粉、秸秆粉、棉杆粉、竹粉、果壳粉等)经过预处理使之与热塑性聚合物树脂或其他材料结合而成的一种新型材料。该新型材料既绿色环保又具有良好的力学稳定性，能发挥材料中各组分的优点，克服因木材强度低、变异性大及有机材料弹性模量低等造成的使用局限性，因此，愈来愈受到人们的广泛关注。

然而现有的高分子复合木塑材料生产过程中只注重几种物料的混合或再利用，以及基本力学性质的改进，未充分考虑各种材料的相容性和界面结合情况、界面结合能力及各种材料在界面的扩散、渗透等，不能保证植物纤维在高分子树脂中能充分分散，木/塑界面相互作用差，两者的亲和力低，结合强度低，因此造成高分子复合木塑材料的力学性能和其它使用性能较低；且耐老化性能较弱，无法持续应用。

发明内容

针对上述缺陷，本发明的目的是提供一种耐老化木塑包装材料及其制备方法，通过对木粉和聚丙烯塑料分别改性，提高木塑包装材料的耐老化性能；通过加入偶氮二甲酰胺等多种物质提高木/塑界面的相互作用力，使其相容性良好。

一种耐老化木塑包装材料的制备方法，包含如下步骤：

(1)将60-70份木质纤维粉碎至粒度为80-120目的木粉，加入6-10份硫酸二甲酯和20-30份聚乙二醇，置于高压反应容器中，在4-8MPa压力下，反应30-40min，得到改性木粉；

(2)将20-30份聚丙烯粒子、5-8份碱式硫酸镁晶须、3-5份环磷酰胺和1-4份对羟基苯丙酮混合搅拌5-10min；随后经挤出机熔融共混并造粒，得到改性聚丙烯粒子；

(3)将步骤(1)所述改性木粉和步骤(2)所述改性聚丙烯粒子混合，并加入2-4份偶氮二甲酰胺、1-3份过氧化二异丙苯、4-9份4-丁二醇酯和15-20份丙烯酸，在温度90-120℃搅拌反应20-40min；

(4)将步骤(3)所得混合物加入挤出机中，在温度175-190℃、螺杆转速25-45rpm下挤出；

(5)随后经模具在温度190-210℃、压力8-12MPa下压膜成型；待冷却后即可得到所述耐老化木塑包装材料。

进一步的，步骤(1)中所述木质纤维为65份、硫酸二甲酯为8份、聚乙二醇28份，在6.5MPa压力下，反应35min。

进一步的，步骤(2)中所述聚丙烯粒子27份、碱式硫酸镁晶须6份、环磷酰胺4份和对羟基苯丙酮3份混合搅拌7min。

进一步的，步骤(2)中所述挤出机的挤出温度为160-180℃，螺杆转速20-30rpm。

进一步的，步骤(3)中所述偶氮二甲酰胺3份、过氧化二异丙苯2份、4-丁二醇酯7份和丙烯酸16份；在温度108℃搅拌反应35min。

进一步的，步骤(4)中温度185℃、螺杆转速35rpm。

进一步的，步骤(5)中所述温度200℃、压力10MPa。

上述任意一条所述制备得到的耐老化木塑包装材料。

本发明与现有技术相比，其有益效果为：

本发明所述一种耐老化木塑包装材料的制备方法，通过硫酸二甲酯和聚乙二醇对木质纤维表面进行改性，通过碱式硫酸镁晶须、环磷酰胺、对羟基苯丙酮对聚丙烯粒子进行改性，先提高木质纤维和聚丙烯粒子各自的耐老化性能。随后在偶氮二甲酰胺、过氧化二异丙苯、4-丁二醇酯和丙烯酸的作用下，木/塑界面相互作用增强，界面结合能力及各种材料在界面的扩散、渗透增加，两者亲和力提高，结合强度高，相容性好，整体性能得到提高。

具体实施方式

以下结合实施例对本发明作进一步的说明。

实施例1

(1)将60份木质纤维粉碎至粒度为80目的木粉，加入6份硫酸二甲酯和20份聚乙二醇，置于高压反应容器中，在4MPa压力下，反应40min，得到改性木粉；

(2)将20份聚丙烯粒子、5份碱式硫酸镁晶须、5份环磷酰胺和4份对羟基苯丙酮混合搅拌5min；随后经挤出机熔融共混并造粒，得到改性聚丙烯粒子；挤出温度为160℃，螺杆转速30rpm；