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1、10申请公布号CN104073014A43申请公布日20141001CN104073014A21申请号201410311082122申请日20140630C08L97/02200601C08L23/08200601C08L23/12200601C08L67/02200601C08L77/02200601C08K13/02200601C08K5/09200601C08K3/22200601B29C47/9220060171申请人江苏旭华圣洛迪建材有限公司地址212415江苏省镇江市句容市宝华镇美亚路17号72发明人许世华何军李靖严永刚戴东花王俊陈龙储林兴74专利代理机构南京纵横知识产权代理有限公。
2、司32224代理人董建林54发明名称一种生物质基塑性复合材料的原料配方及其制备方法57摘要本发明公开了一种生物质基塑性复合材料的原料配方及其制备方法，配方包括改性塑料合金2540份；改性秸秆5065份；硬脂酸15份；氧化铁红210份，且改性塑料合金包括废旧HDPE4060份；废旧PP1020份；废旧PET1020份；废旧PA61020份；多元复合相容剂520份，而改性秸秆则包括环氧丙烯酸树脂320份；过60100目筛的秸秆粉7595份；马来酸酐220份。本发明在静曲强度、弯曲弹性模量、抗冲击强度、拉伸强度、握螺钉力均是传统产品的23倍，而热变形温度则比传统产品高4060，具有高强度、节能的优势。
3、。51INTCL权利要求书2页说明书8页附图1页19中华人民共和国国家知识产权局12发明专利申请权利要求书2页说明书8页附图1页10申请公布号CN104073014ACN104073014A1/2页21一种生物质基塑性复合材料的原料配方，其特征在于，包括以下组分且各组分的重量份数分别为改性塑料合金2540份；改性秸秆5065份；硬脂酸15份；氧化铁红210份，所述的改性塑料合金包括以下原料组分，且各原料组分的重量份数分别为废旧HDPE4060份；废旧PP1020份；废旧PET1020份；废旧PA61020份；多元复合相容剂520份，而所述的改性秸秆则包括以下原料组分，且各原料组分的重量份数分别。
4、为环氧丙烯酸树脂320份；过60100目筛的秸秆粉7595份；马来酸酐220份。2根据权利要求1所述的一种生物质基塑性复合材料的原料配方，其特征在于，所述的多元复合相容剂包括以下组分，且各组分的重量份数比为HDPE5080份；马来酸酐315份；TGDDM1020份；三烯丙基异三聚氰酸酯515份；DCP052份，上述各组分混合后经过平行双螺杆造粒机改性造粒成为多元复合相容剂。3如权利要求1所述的一种生物质基塑性复合材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤（1）制备改性塑料合金将废旧HDPE4060份；废旧PP1020份；废旧PET1020份；废旧PA61020份；多元复合相容剂520份加入到冷混。
5、机中，以200500R/MIN的转速共混58MIN后出料，然后，经造粒机挤出改性得到改性塑料合金；（2）制备改性秸秆将环氧丙烯酸树脂320份；过60100目筛的秸秆粉7595份；马来酸酐220份加入到高速混料机中，以15002500R/MIN的高速搅拌1535MIN，待其温度达到150160时，将物料卸料至冷混机中，以200500R/MIN的速度混料冷却至3040，出料得到改性秸秆；（3）制备生物质基塑性复合材料将步骤（1）制备得到的改性塑料合金2540份；步骤（2）制备得到的秸秆5065份；硬脂酸15份；氧化铁红210份加入冷混机中以200500R/MIN的转速共混58MIN后出料，再将密炼。
6、转子螺纹元件加入积木组合的平行双螺杆造粒机中进行造粒，最后在锥形双螺杆挤出机中成型得到生物质基塑性复合材料。4根据权利要求3所述的一种生物质基塑性复合材料的制备方法，其特征在于，步骤（1）中所述的造粒机共形成有八区，其中一区温度为165170，二区温度为200220，权利要求书CN104073014A2/2页3三区温度为220250，四区温度为220250，五区温度为210230；六区温度为210230；七区温度为220230，八区温度为220230，且造粒机的主机电流为200280A，转速为320380R/MIN。5根据权利要求3所述的一种生物质基塑性复合材料的制备方法，其特征在于，步骤（3。
7、）中所述的平行双螺杆造粒机共形成有十区，其中一区温度为100120，二区温度为130150，三区温度为165170，四区温度为200220，五区温度为200220；六区温度为230250；七区温度为180200，八区温度为200210，九区温度为200210，十区温度为200210，且平行双螺杆造粒机的主机电流为200280A，主机转速为320380R/MIN。6根据权利要求5所述的一种生物质基塑性复合材料的制备方法，其特征在于，所述的密炼转子螺纹元件设置在平行双螺杆造粒机六区中。7根据权利要求4所述的一种生物质基塑性复合材料的制备方法，其特征在于，步骤（3）中所述的锥形双螺杆挤出机共形成有四。
8、区，其中一区温度为180195，二区温度为180195，三区温度为165175，四区温度为160170，且锥形双螺杆挤出机的合流芯温度为150165，模具温度为170190，主机电流为3548A，主机转速为1222R/MIN，喂料转速为1835R/MIN。权利要求书CN104073014A1/8页4一种生物质基塑性复合材料的原料配方及其制备方法技术领域0001本发明涉及一种生物质基塑性复合材料的原料配方及其制备方法，尤其是涉及一种秸秆和四元废塑料合金制造高强度节能生物质基塑性复合材料的原料配方及其制备方法，属于生物质基塑性复合材料技术领域。背景技术0002回收塑料成分复杂，往往较难物理分离。常。
9、规生物质基塑性复合材料是回收塑料含PE或PP或PVC及其他杂料加入木粉及其他加工助剂，经过混料、造粒、挤出等工序制成产品，静曲强度、弯曲弹性模量、抗冲击强度、握螺钉力、热变形温度、拉伸强度等较低，只能用于对力学性能要求不高的低端场所。0003传统的生物质基塑性复合材料的原料配方为PE30份，马来酸酐PE相容剂3份，木粉62份，硬脂酸锌1份，石蜡2份，氧化铁红2份。且所得产品的性能如表1所示0004表1为传统门窗附框的性能0005序号测试项目单位测试值1静曲强度MPA20252弯曲弹性模量MPA220030003抗冲击强度KJ/M2354拉伸强度MPA10125握螺钉力N120020006热变形。
10、温度5565发明内容0006本发明所要解决的技术问题是提供一种强度高、节能的生物质基塑性复合材料的原料配方及其制备方法。0007为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为0008一种生物质基塑性复合材料的原料配方，其特征在于，包括以下组分且各组分的重量份数分别为0009改性塑料合金2540份；0010改性秸秆5065份；0011硬脂酸15份；0012氧化铁红210份，说明书CN104073014A2/8页50013所述的改性塑料合金包括以下原料组分，且各原料组分的重量份数分别为0014废旧HDPE4060份；0015废旧PP1020份；0016废旧PET1020份；0017废旧PA61020份。
11、；0018多元复合相容剂520份，0019而所述的改性秸秆则包括以下原料组分，且各原料组分的重量份数分别为0020环氧丙烯酸树脂320份；0021过60100目筛的秸秆粉7595份；0022马来酸酐220份。0023进一步，所述的多元复合相容剂包括以下组分，且各组分的重量份数比为0024HDPE5080份；0025马来酸酐315份；0026TGDDM1020份；0027三烯丙基异三聚氰酸酯515份；0028DCP052份，0029上述各组分混合后经过平行双螺杆造粒机改性造粒成为多元复合相容剂。0030上述的一种生物质基塑性复合材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤00311制备改性塑料合金将。
12、废旧HDPE4060份；废旧PP1020份；废旧PET1020份；废旧PA61020份；多元复合相容剂520份加入到冷混机中，以200500R/MIN的转速共混58MIN后出料，然后，经造粒机挤出改性得到改性塑料合金，在该步骤中，造粒机中发生如下反应异氰尿酸三缩水甘油酯的环氧基团、三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯的碳碳双键和PA6的酰胺基团及PET的酯基分别发生反应，马来酸酐和HDPE、PP及环氧基团发生反应，从而各组分相互反应融合形成轻度交联的三维网状结构；00322制备改性秸秆将环氧丙烯酸树脂320份；过60100目筛的秸秆粉7595份；马来酸酐220份加入到高速混料机中，以15002500R/。
13、MIN的高速搅拌1535MIN，待其温度达到150160时，将物料卸料至冷混机中，以200500R/MIN的速度混料冷却至3040，出料得到改性秸秆；00333制备生物质基塑性复合材料将步骤1制备得到的改性塑料合金2540份；步骤2制备得到的秸秆5065份；硬脂酸15份；氧化铁红210份加入冷混机中以200500R/MIN的转速共混58MIN后出料，再将密炼转子螺纹元件加入积木组合的平行双螺杆造粒机中进行造粒，最后在锥形双螺杆挤出机中成型得到生物质基塑性复合材料。0034其中，步骤1中所述的造粒机共形成有八区，其中一区温度为165170，二区温度为200220，三区温度为220250，四区温度。
14、为220250，五区温度为210230；六区温度为210230；七区温度为220230，八区温度为220230，且造粒机的主机电流为200280A，转速为320380R/MIN。0035步骤3中所述的平行双螺杆造粒机共形成有十区，其中一区温度为100120，二区温度为130150，三区温度为165170，四区温度为200220，五区温度为200220；六区温度为230250；七区温度为180200，八区温度为200210，九区温说明书CN104073014A3/8页6度为200210，十区温度为200210，且平行双螺杆造粒机的主机电流为200280A，主机转速为320380R/MIN。003。
15、6且所述的密炼转子螺纹元件设置在平行双螺杆造粒机六区中，其可产生瞬间剪切高温，超过260，确保高熔点PA6、PET塑化PA6熔点220、PET熔点260，密炼转子之后使用大导程的输送元件，大量排气并急剧降温到200，从而保证秸秆不炭化秸秆一般加工温度200以下，若超过200几分钟就会发生严重炭化，使得改性塑料合金和改性秸秆发生轻度交联反应。0037此外，步骤3中所述的锥形双螺杆挤出机共形成有四区，其中一区温度为180195，二区温度为180195，三区温度为165175，四区温度为160170，且锥形双螺杆挤出机的合流芯温度为150165，模具温度为170190，主机电流为3548A，主机转速。
16、为1222R/MIN，喂料转速为1835R/MIN。0038本发明的有益效果为本发明通过原料配方以及制备方法的改进，使得最终的生物质基塑性复合材料，在静曲强度、弯曲弹性模量、抗冲击强度、拉伸强度、握螺钉力均是常规生物质基塑性复合材料的23倍，而热变形温度则比常规生物质基塑性复合材料高4060，具有高强度、节能的优势。附图说明0039图1为本发明所述的平行双螺杆造粒机的造粒螺杆组合结构示意图。具体实施方式0040下面结合附图和具体实施例详细说明本发明。0041图1为本发明所述的平行双螺杆造粒机的造粒螺杆组合结构示意图。0042如图1所示以下所有实施例中均采用图1所示的平行双螺杆造粒机的造粒螺杆组。
17、合结构。0043实施例100441制备改性塑料合金将废旧HDPE50份、废旧PP10份、废旧PET10份、废旧PA620份、多元复合相容剂10份，加入到冷混机中，以300R/MIN的转速共混5MIN后出料，然后，经造粒机高温反应挤出改性得到改性塑料合金，其中，步骤1中造粒机共形成有八区，其工艺参数如表2所示0045表2为实施例1中造粒机的工艺参数0046一区温度二区温度三区温度四区温度五区温度165200220220210六区温度七区温度八区温度主机电流A主机转速R/MIN21022022020032000472制备改性秸秆将环氧丙烯酸树脂10份；过60100目筛的秸秆粉85份；马来酸酐5份加。
18、入到高速混料机中，以1500R/MIN的高速搅拌20MIN，待其温度达到150说明书CN104073014A4/8页7时，将物料卸料至冷混机中，以200500R/MIN的速度混料冷却至40，出料得到改性秸秆；00483制备生物质基塑性复合材料将步骤1制备得到的改性塑料合金25份；步骤2制备得到的秸秆65份；硬脂酸3份；氧化铁红7份加入冷混机中以300R/MIN的转速共混5MIN后出料，再将密炼转子螺纹元件加入积木组合的平行双螺杆造粒机中进行造粒，所述的密炼转子螺纹元件设置在平行双螺杆造粒机形成的六区中，最后在锥形双螺杆挤出机中成型得到生物质基塑性复合材料。其中，步骤2中所述的平行双螺杆造粒机共。
19、形成有十区，其造粒工艺参数如表3所示，而锥形双螺杆挤出机共形成有四区，其工艺参数则如表4所示。0049表3为实施例1中平行双螺杆造粒机的的工艺参数0050一区温度二区温度三区温度四区温度五区温度100130165200200六区温度七区温度八区温度九区温度十区温度230180200200200主机电流A200主机转速R/MIN3200051表4为实施例1中锥形双螺杆挤出机的的工艺参数0052一区温度二区温度三区温度四区温度合流芯温度180180165160150模具温度主机电流A主机转速R/MIN喂料转速R/MIN1703815180053经过上述步骤制备得到的生物质基塑性复合材料的性能如表5。
20、所示0054表5为实施例1制备得到的生物质基塑性复合材料的性能0055序号测试项目单位测试值1静曲强度MPA5122弯曲弹性模量MPA46203抗冲击强度KJ/M21354拉伸强度MPA225说明书CN104073014A5/8页85握螺钉力N44606热变形温度950056实施例200571制备改性塑料合金将废旧HDPE30份、废旧PP10份、废旧PET20份、废旧PA620份、多元复合相容剂20份，加入到冷混机中，以500R/MIN的转速共混5MIN后出料，然后，经造粒机高温反应挤出改性得到改性塑料合金，其中，步骤1中造粒机共形成有八区，其工艺参数如表6所示0058表6为实施例2中造粒机的。
21、工艺参数0059一区温度二区温度三区温度四区温度五区温度170220250250230六区温度七区温度八区温度主机电流A主机转速R/MIN23023023028038000602制备改性秸秆将环氧丙烯酸树脂20份；过60100目筛的秸秆粉60份；马来酸酐20份加入到高速混料机中，以2000R/MIN的高速搅拌25MIN，待其温度达到155时，将物料卸料至冷混机中，以500R/MIN的速度混料冷却至40，出料得到改性秸秆；00613制备生物质基塑性复合材料将步骤1制备得到的改性塑料合金40份；步骤2制备得到的秸秆50份；硬脂酸3份；氧化铁红7份加入冷混机中以500R/MIN的转速共混5MIN后出。
22、料，再将密炼转子螺纹元件加入积木组合的平行双螺杆造粒机中进行造粒，所述的密炼转子螺纹元件设置在平行双螺杆造粒机形成的六区中，最后在锥形双螺杆挤出机中成型得到生物质基塑性复合材料。其中，步骤2中所述的平行双螺杆造粒机共形成有十区，其造粒工艺参数如表7所示，而锥形双螺杆挤出机共形成有四区，其工艺参数则如表8所示。0062表7为实施例2中平行双螺杆造粒机的的工艺参数0063一区温度二区温度三区温度四区温度五区温度120150170220220六区温度七区温度八区温度九区温度十区温度250180210210210主机电流A280主机转速R/MIN3800064表8为实施例2中锥形双螺杆挤出机的的工艺参。
23、数0065说明书CN104073014A6/8页9一区温度二区温度三区温度四区温度合流芯温度195195175170165模具温度主机电流A主机转速R/MIN喂料转速R/MIN1904822350066经过上述步骤制备得到的生物质基塑性复合材料的性能如表9所示0067表9为实施例2制备得到的生物质基塑性复合材料的性能0068序号测试项目单位测试值1静曲强度MPA6252弯曲弹性模量MPA55603抗冲击强度KJ/M21954拉伸强度MPA2565握螺钉力N52006热变形温度1100069实施例300701制备改性塑料合金将废旧HDPE40份、废旧PP15份、废旧PET15份、废旧PA615份。
24、、多元复合相容剂15份，加入到冷混机中，以400R/MIN的转速共混5MIN后出料，然后，经造粒机高温反应挤出改性得到改性塑料合金，其中，步骤1中造粒机共形成有八区，其工艺参数如表10所示0071表10为实施例3中造粒机的工艺参数0072一区温度二区温度三区温度四区温度五区温度168210230230220六区温度七区温度八区温度主机电流A主机转速R/MIN22022522526035500732制备改性秸秆将环氧丙烯酸树脂15份；过60100目筛的秸秆粉70份；马来酸酐15份加入到高速混料机中，以2000R/MIN的高速搅拌35MIN，待其温度达到160时，将物料卸料至冷混机中，以300R/。
25、MIN的速度混料冷却至3040，出料得到改性秸秆；00743制备生物质基塑性复合材料将步骤1制备得到的改性塑料合金30份；步说明书CN104073014A7/8页10骤2制备得到的秸秆57份；硬脂酸5份；氧化铁红8份加入冷混机中以300R/MIN的转速共混5MIN后出料，再将密炼转子螺纹元件加入积木组合的平行双螺杆造粒机中进行造粒，所述的密炼转子螺纹元件设置在平行双螺杆造粒机形成的六区中，最后在锥形双螺杆挤出机中成型得到生物质基塑性复合材料。其中，步骤2中所述的平行双螺杆造粒机共形成有十区，其造粒工艺参数如表11所示，而锥形双螺杆挤出机共形成有四区，其工艺参数则如表12所示。0075表11为实。
26、施例3中平行双螺杆造粒机的的工艺参数0076一区温度二区温度三区温度四区温度五区温度110140168210210六区温度七区温度八区温度九区温度十区温度240190205205205主机电流A240主机转速R/MIN3600077表12为实施例3中锥形双螺杆挤出机的的工艺参数0078一区温度二区温度三区温度四区温度合流芯温度185185170165155模具温度主机电流A主机转速R/MIN喂料转速R/MIN1803918220079经过上述步骤制备得到的生物质基塑性复合材料的性能如表13所示0080表13为实施例3制备得到的生物质基塑性复合材料的性能0081序号测试项目单位测试值1静曲强度MPA5632弯曲弹性模量MPA49603抗冲击强度KJ/M21634拉伸强度MPA2365握螺钉力N4800说明书CN104073014A108/8页116热变形温度10300820083本发明按照上述实施例进行了说明应当理解，上述实施例不以任何形式限定本发明，凡采用等同替换或等效变换方式所获得的技术方案，均落在本发明的保护范围之内。说明书CN104073014A111/1页12图1说明书附图CN104073014A12。