本發明屬于復合材料的制備領域，具體涉及一種利用異氰酸基改性劑制備聚丙烯-木粉復合材料的制備方法。

背景技術：

木塑復合材料是木粉與熱塑性塑料如聚丙烯(PP)、聚乙烯(PE)、聚乳酸(PLA)、丙烯腈-丁二烯一苯乙烯共聚物(ABS) 、聚氯乙烯(PVC)混合成的新型復合材料。一方面，由于木粉含量高，代替了一部分塑料的消耗，既節約了成本，也保護了環境，消除了“白色污染”，有顯著的經濟和社會效益；另一方面，木塑材料外觀與傳統木材相似，而力學性能優于木材，耐蟲蛀耐腐蝕，近年來應用范圍逐漸擴大，有越來越大的市場潛力。

木粉表面富含羥基，在制備木塑材料的過程中由于氫鍵作用容易團聚，木粉表面呈現親水性，與大部分疏水聚合物如PP、PE之間相容性較差，影響木塑材料的力學性能。在木塑復合材料的生產過程中，選擇有效的改性劑可以明顯改善合成樹脂與木粉的界面性能、提高加工性能，并使制品獲得良好的表面質量及機械性能。但是，現有的改性劑制備方法復雜。

技術實現要素：

本發明提供一種利用異氰酸基改性劑制備聚丙烯-木粉復合材料的制備方法。

本發明是通過以下技術方案實現的。

利用異氰酸基改性劑制備聚丙烯-木粉復合材料的制備方法，包含以下步驟：

（1）異氰酸基改性劑的制備：稱取4,4’-二環己基甲烷二異氰酸40g，于40℃下攪拌，加入0.5g二月桂酸正丁基錫然后滴加十八醇的二甲苯溶液，其中，4,4’-二環己基甲烷二異氰酸與十八醇的物質的量比為1：1，整個滴加過程溫度不超過45℃，滴加完畢后，繼續恒溫攪拌0.5 h，然后在40℃下真空干燥6h，得到異氰酸基的改性劑；

（2）將過100目的木粉在100℃下干燥8 h后，與步驟（1）得到的改性劑混合，置于高速混合機中，在100℃下，轉速為2000 r/min下攪拌混合1-5min，得到改性的木粉；

（3）聚丙烯-木粉復合材料的制備：稱取60g聚丙烯和木粉混合料在轉矩流變儀上塑煉5min，其中聚丙烯與木粉質量比為7：3，塑煉轉速為20rpm，塑煉溫度為190℃。

優選地，步驟（1）中十八醇的二甲苯溶液的質量濃度為5%。

優選地，步驟（2）中改性劑與木粉的質量比為（1-5）:100。

優選地，步驟（2）中攪拌混合3min。

本發明的優點：

本發明提供的利用異氰酸基改性劑制備聚丙烯-木粉復合材料的制備方法，改性劑的制備方法簡單，節約成本，制備得到的改性劑對木粉表面改性具有很好的效果，得到的聚丙烯-木粉復合材料拉伸強度和斷裂伸長率提高。

具體實施方式

實施例1

利用異氰酸基改性劑制備聚丙烯-木粉復合材料的制備方法，包含以下步驟：

（1）異氰酸基改性劑的制備：稱取4,4’-二環己基甲烷二異氰酸40g，于40℃下攪拌，加入0.5g二月桂酸正丁基錫然后滴加十八醇的二甲苯溶液，其中，4,4’-二環己基甲烷二異氰酸與十八醇的物質的量比為1：1，整個滴加過程溫度不超過45℃，滴加完畢后，繼續恒溫攪拌0.5 h，然后在40℃下真空干燥6h，得到異氰酸基的改性劑；

（2）將過100目的木粉在100℃下干燥8 h后，與步驟（1）得到的改性劑混合，改性劑與木粉的質量比為3:100，置于高速混合機中，在100℃下，轉速為2000 r/min下攪拌混合1min，得到改性的木粉；

（3）聚丙烯-木粉復合材料的制備：稱取60g聚丙烯和木粉混合料在轉矩流變儀上塑煉5min，其中聚丙烯與木粉質量比為7：3，塑煉轉速為20rpm，塑煉溫度為190℃。

實施例2

利用異氰酸基改性劑制備聚丙烯-木粉復合材料的制備方法，包含以下步驟：

（1）異氰酸基改性劑的制備：稱取4,4’-二環己基甲烷二異氰酸40g，于40℃下攪拌，加入0.5g二月桂酸正丁基錫然后滴加十八醇的二甲苯溶液，其中，4,4’-二環己基甲烷二異氰酸與十八醇的物質的量比為1：1，整個滴加過程溫度不超過45℃，滴加完畢后，繼續恒溫攪拌0.5 h，然后在40℃下真空干燥6h，得到異氰酸基的改性劑；

（2）將過100目的木粉在100℃下干燥8 h后，與步驟（1）得到的改性劑混合，改性劑與木粉的質量比為5:100，置于高速混合機中，在100℃下，轉速為2000 r/min下攪拌混合5min，得到改性的木粉；

（3）聚丙烯-木粉復合材料的制備：稱取60g聚丙烯和木粉混合料在轉矩流變儀上塑煉5min，其中聚丙烯與木粉質量比為7：3，塑煉轉速為20rpm，塑煉溫度為190℃。

實施例3

利用異氰酸基改性劑制備聚丙烯-木粉復合材料的制備方法，包含以下步驟：

（1）異氰酸基改性劑的制備：稱取4,4’-二環己基甲烷二異氰酸40g，于40℃下攪拌，加入0.5g二月桂酸正丁基錫然后滴加十八醇的二甲苯溶液，其中，4,4’-二環己基甲烷二異氰酸與十八醇的物質的量比為1：1，十八醇的二甲苯溶液的質量濃度為5%，整個滴加過程溫度不超過45℃，滴加完畢后，繼續恒溫攪拌0.5 h，然后在40℃下真空干燥6h，得到異氰酸基的改性劑；

（2）將過100目的木粉在100℃下干燥8 h后，與步驟（1）得到的改性劑混合，改性劑與木粉的質量比為1:100，置于高速混合機中，在100℃下，轉速為2000 r/min下攪拌混合3min，得到改性的木粉；

（3）聚丙烯-木粉復合材料的制備：稱取60g聚丙烯和木粉混合料在轉矩流變儀上塑煉5min，其中聚丙烯與木粉質量比為7：3，塑煉轉速為20rpm，塑煉溫度為190℃。