用于塑木挤出基本配方如下 2.docx

名称规格添加量（公斤）PE回料25木粉（糠粉，竹粉）60-80 目60-75滑石粉或轻质碳酸钙1000目左右10-15马来酸酎接枝PE接枝率不小于0.82-3PA-02挤出专用1.9-2.3PE蜡国产0.65 （也可不加）抗老化剂抗氧剂+UV剂据情而加据情添加一定量的抗老化剂如抗氧剂UV剂也可全用木粉，也可木 粉和竹粉搭配使用但竹粉含水率较高.此配方具有以下特性：1，可提高生产速度，提升产能2，提高产品的力学性能，如弯曲强度，冲击强度，弯 曲模量，降低含水率和吸水率3，产品表面质量好4，无需加偶联剂简化工艺，降低成本5，良好的抗静电性能，保护产品的外观清洁6,提高产能，降低人工，水电成本提升效益比硬脂 酸盐，硬脂酸，石蜡，PE蜡润滑体系挤出速度提高 30%左右用于注塑基本配方如下名称规格添加量（公斤）PP/PE回料注塑、拉丝、中空回 料30木粉150-300目25-30 （具体添加量已产品使用和质量要 求而定）PA-02注塑专用2.5-3马来酸酎接枝 PP/PE4.5-8滑石粉（轻质碳酸 钙）1000目（或更高）51.5配方组成及加工工艺1.5.1原材料选择⑴树脂目前用于木塑复合材料的树脂主要有：PE树脂（多采用HDPE回收料），发展 迅速，占市场用量的80%；PVC市场占有率为10%,目前增长停滞；PP基木塑占8%, 有相当部分用于高端应用；ABS、PS木塑受制于配方技术，发展缓慢，约占2%。

聚丙烯（PP）是用量最大的通用塑料之一，其来源丰富，价格低廉聚丙烯具有熔 点高、密度小、耐水性强、机械性能和力学性能优异等特点，其制品无毒无味， 光泽性好，聚丙烯己经广泛应用于包装方面、医疗器具、汽车零部件、家电和建 筑等领域根据高分子立体结构不同，聚丙烯有三个品种：等规聚丙烯（IPP）、 间规聚丙烯（SPP）和无规聚丙烯（APP） [22]目前工业生产中的聚丙烯超过90% 为等规聚丙烯用木粉填充改性聚丙烯不仅可以降低成本，还可以明显改善聚丙 烯成型收缩率大、低温脆性等缺点选择不同牌号的聚丙烯做木塑复合材料的基 体，得到不同力学性能复合材料2）木粉木粉是由木材机械粉碎而成，不同粒径的木粉具有不同的表面粗糙度，表面 粗糙度影响木材与塑料能否形成良好浸渍，能否在界面区形成较深的机械互锁作 用目前常用于木塑复合成型的木粉大小约为50—200目之间纤维素是构成木粉的最主要成分纤维素表面存在大量羟基这些基团的存在，使木塑复合材料具 有很强的极性和吸湿性，两者对木塑复合材料的力学性能、耐热性及吸湿性都有 很大的影响例大量的羟基会在纤维表面形成氢键，影响了木材在聚合物基体中 分散，并且木材纤维羟基产生的极性会吸水和杂质如灰尘等，降低复合材料的界 面结合力。

如何改善木塑复合材料中木粉与树脂基体的界面相容性是木塑复合材 料研究的关键因素3） 界面改性剂木纤维的极性与聚丙烯的非极性决定了两者的相容性非常不好，通过添加界 面改性剂来提高两者的相容性，提高复合材料的力学性能偶联剂和相容剂都是 木塑复合材料常用的界面改性剂，加入少量，即可提高木粉与塑料的相容性及分 散性，明显提高复合材料的力学性能一般偶联剂的添加量为木粉添加量的0.5% -3%之间常用的偶联剂主要有：硅烷偶联剂、钛酸酯类、异氤酸酯等常用的 相容剂主要有PP-g-MAH、POE-g-MAH、SEBS-g-MAH等相容剂的添加量在3%-10% 之间两种改性方法机理不同，选择合适的不同改性剂共同处理，会起到协同改 性作用4） 抗氧剂聚丙烯在储存加工及使用过程中都会因为氧化而加速降解，会导致材料外观、 物理机械性能和化学性能产生劣化少量稳定剂的添加可以延缓或抑制聚合物的 氧化降解抗氧剂种类很多，按化学结构可分为受阻酚类、受阻胺类、硫代类及 复合类也抗氧剂1010是一种多元受阻酚型抗氧剂，性能优良，无锡环保，与聚 丙烯具有很好的相容性，对由光和热引起的变色现象具有很好的抑制作用其一 般用量为0.1%〜0.5%。

5） 润滑剂润滑剂是木塑复合材料制品生产的重要影响因素，适量的润滑剂可以改善复 合材料加工流动性和制品外观润滑剂按其功能可以分为内润滑剂和外润滑剂 盗内润滑剂要与树脂具有很好的相容性，高温下渗入树脂之中，降低树脂的熔 体粘度，改善熔融流动性外润滑剂是一种界面润滑，与树脂相容性较差，能保留在塑料熔体的表层，与树脂之间形成润滑层，降低了无聊与设备之间的摩擦外润滑和内润滑都是相对而言的，两者之间并无严格的界限单一组成的润滑剂 一般不能满足材料成型加工过程中的所有要求，常常将内外润滑剂配合起来使 用常用的润滑剂有：硬脂酸锌、聚酯蜡、硬脂酸、硬脂酸铅、聚乙烯蜡、石蜡 和氧化聚乙烯蜡等［26］6）无机填料PP具有价格低、吸水性小、良好的耐化学药品性及无毒等优良优点，但是其 结品作用大，冲击强度小，限制了其作为受力构件的研发应用无机粒子的加入 可以使PP产生异相成核作用，PP球品变小，基体韧性增加；另外主要原因是增加 了体系中的应力集中点，利于脆性基体引发银纹，从而吸收部分变形功，起到了 增韧作用⑵］滑石粉是聚丙烯常用的无机填料，不仅能够起到增韧聚丙烯的作用， 滑石粉还具有润滑作用，可以增加木粉的流动性，有助于改善材料的加工性能。

干燥箱101—2 型上海市实验仪器厂原料表2.1实验原料与助剂型号产地PP21.5g/min韩国现代石油化工有限公司硅烷偶联剂KH550青岛海大化工有限公司滑石粉1250 目青岛金鹰滑石有限公司木粉100目市售乙醇95%烟台三合化学试剂厂PP-g-MAH市售抗氧剂1010北京三安化工产品有限公司硬脂酸市售聚乙烯蜡303A微粉江苏省江阴市顾山东风合成化工公司实验设备实验用设备如表2.2所示表2.2实验用设备表高混机GH—100北京市塑料机械厂同向平行双螺杆塑料挤出机公司KS-20昆山市科信橡塑机械有限注塑机公司FT—90浙江申达塑料机械有限塑料破碎机SWP100青岛昌捷机械有限公司万能试验机司Reger-3020深圳瑞格尔仪器有限公熔体流动速率仪司XRL—400 型承德精密实验机有限公电子冲击试验机限公司XJJD-50 型承德市金建检测仪器有本实验配方中固定硬脂酸用量为0.5份，抗氧剂1010用量为0.1份（以PP 用量100份计，下同）实验正交试验设计方案如表2.3及表2.4所示表2.3因素水平编码表试验列号A/木粉B/偶联剂C/pp-g-MAHD/ PE 蜡E/滑石粉1200.501023013233401.56364502949A3、 B2、 C4、 D2、 E3实验方法2.4.1木粉的前处理将木粉于110°C在干燥箱中干燥3小时，再将硅烷偶联剂与适量的95%乙醇 溶液配制混合溶液，于高混机中完全浸润木粉与滑石粉，最后于干燥箱中110C干燥3小时。

2.4.2加工工艺流程加工工艺流程如图2.1所示原料的准备卜计量与配料卜混合物料+挤出造粒+干燥日注塑成型 制备试样卜性能测试图2.1木塑复合材料加工工艺流程图2.4.3加工工艺参数（1） 物料的混合将已处理的木粉与滑石粉倒入高混机中，加入准确称量的PP在90°C预混合5 分钟，再加入润滑剂及其他助剂，在高混机中110C混合10分钟，以使PE蜡可 以融化均匀包覆在物料中2） 挤出造粒采用同向双螺杆挤出机，塑化均匀，且由于双螺杆挤出机送料能力强，加料 段温度可以不用很低，有利于物料的塑炼均匀，但由于加料口太小，木纤维下料 困难，需要强制下料挤出工艺条件如表2.5所示表2.5挤出造粒工艺条件转速r/min冷却水（C）挤出温度范围（C）一段二段三段机头6040175180190185（3）注塑制样挤出造粒后将粒料在烘箱中于110C烘干2小时，注塑制样工艺如表2.6所 示表2.6注塑制样工艺参数工艺条件料筒温度（C）螺杆转速r/min注塑压力Bar保压压力Bar预塑背压Bar保压时间s冷却时间s喷嘴一段段三段参数185190185170306055115302.4.4性能测试制得的标准试样经过24小时的时效处理后，在室温下进行力学性能测试， 拉伸强度按GB/T 1040-1992测试，拉伸速率为10mm/min ；弯曲性能按GB/T 9341-2000测试；冲击强度按GB/T 1842- 1996测试，采用有缺口试样。

熔融指数根据GB3682-1983进行，测试条件：温度为230°C,质量为2160g总结通过对复合材料力学性能(拉伸强度、断裂伸长率、弯曲强度、冲击强度) 结果及熔融指数数据进行分析，得：(1) 木粉填充量对木塑复合材料力学性能及熔融指数综合影响最显著，在 添加量为40份时，拉伸强度和弯曲强度均达到高值但随着木粉用量的增加， 复合材料的断裂伸长率、冲击强度及熔融指数都逐渐降低2) 加入适量的硅烷偶联剂KH550和PP-g-MAH可以显著提高复合材料的力 学性能，两者相比，PP-g-MAH用量对复合材料力学性能影响更显著3) PE蜡用量对复合材料的熔融指数影响较显著，随着PE蜡用量增加材 料的流动性逐渐增加，但是用量过多会导致材料表面喷霜，影响制品表面质量4) 滑石粉对复合材料的断裂伸长率和冲击强度影响较显著，滑石粉的添 加提高了复合材料的拉伸、弯曲强度及熔融指数，增加了制品的尺寸稳定性5) 得配方优化方案A3、B2、C4、D2、E3，即木粉用量40份，KH550用量1份，PP-g-MAH用量9份，PE蜡用量2份，滑石粉用量6份。