一種抗老化木塑復合材料及光穩定劑的制備方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及一種復合材料，更具體來說，本發明涉及一種抗老化木塑復合材料及 光穩定劑的制備方法。
【背景技術】
[0002] 木塑復合材料因具有耐用、壽命長，有類似木質材料的外觀，密度低，比木材尺寸 穩定性好，不會產生裂縫、翹曲、無木材節疤、斜紋、容易成型等優異特性已經廣泛應用到建 筑、室內外各種鋪板、物流方面的各種托盤、園林里一些桌椅、裝飾產品等各個方面。近年來 隨著大氣污染的加劇以及石油資源日漸匱乏，采用天然植物纖維與塑料基體以及廢舊塑料 制成性能優異的木塑復合材料成為工業界和科學界普遍關注的問題，進一步推動了木塑復 合材料的發展，木塑復合材料的應用范圍也不斷擴大。
[0003] 木塑復合材料在室外使用時，將不可避免地受到熱、光、氧、微生物等作用而發生 老化，導致材料降解、變色和力學性能下降等，從而影響材料的外觀美感和使用性能，其中 紫外光對木塑復合材料的老化降解起著至關重要的作用。木塑材料的老化失效問題已成為 限制木塑復合材料進一步發展和應用的關鍵問題。解決方法是可以在木塑復合材料的表面 涂覆一層保護膜，但是對于表面涂層不可避免的存在涂層的剝落等問題，而選擇合適的穩 定劑、改性劑、紫外光吸收劑等可以更好的抑制木塑復合材料的老化。
[0004] 木塑復合材料因同時含有植物纖維與塑料基體，致使木塑復合材料的老化機理十 分復雜，目前對木塑復合材料老化性能方面專利有如中國專利CN101708617A以木粉、塑料 粒子、馬來酸酐、硬脂酸鹽、抗氧劑、紫外線吸收劑等組合制備成耐老化木塑復合材料板，專 利所用紫外線吸收劑為2-羥基-4-正辛氧基二苯甲酮，是目前傳統常用的一類二苯甲酮紫 外線吸收劑，一般材料優良的耐老化性能來源于所添加的助劑光穩定劑與抗氧劑等作用， 該專利未突出耐老化效果。中國專利CN103483846A公開了一種由木粉、聚丙烯、馬來酸酐 接枝聚丙烯、耐老化劑、增韌劑、填料、潤滑劑組成的耐老化抗脆冷聚丙烯基木塑復合材料， 但所用耐老化劑為抗氧劑與UV-531構成，所以光穩定劑存在分子量低加工過程易分解等 不足。中國專利CN104031399公開了一種由麥秸桿、聚丙烯、脫模劑、抗老化劑組成，所用 抗老化劑選用UV327,也是材料中常用的光穩定劑，同樣存在分子量低易分解等不足；中國 專利CN104231430A公開了一種抗污耐老化木塑材料的制備方法及制品，以PP、木粉基體原 料與納米炭黑光穩定劑以及其他助劑構成，所用納米炭黑存在難以分散等不足。中國專利 CN104356545A公開了一種高耐候性PVC木塑復合材料及其制備方法，以PVC與鋸末粉為主 要原料，然后與復合助劑及苯并三氮唑光穩定劑構成，存在長期使用光穩定效果不好的不 足。

【發明內容】

[0005] 作為各種廣泛且細致的研宄和實驗結果，本發明的發明人已經發現，在木塑復合 材料中含有特定的光穩定劑時，所述光穩定劑的相應基團和分子鏈具有雙重防御光老化的 功能，并且還能促進其他成分結合，進一步提高所述木塑復合材料的穩定性。基于這種發 現，完成了本發明。
[0006] 本發明的一個目的是解決至少上述問題和/或缺陷，并提供至少后面將說明的優 點。
[0007] 本發明還有一個目的就是提供一種具有防御光老化的光穩定劑。
[0008] 本發明還有一個目的就是利用特定的光穩定劑解決木塑復合材料的老化問題，使 得在復合材料中加入合適量的復合型高分子光穩定劑，通過吸收紫外光和撲捉光降解引發 的自由基來達到光穩定化作用，另外該光穩定劑具有特殊的分子結構不僅具有光穩定效 果，還可以起到偶聯劑的作用，使劍麻纖維與塑料基體結合更好，從而起到更好的光穩定化 作用，這樣的木塑復合材料具有較好的物理力學性能和加工性，進一步拓寬了木塑復合材 料的應用領域。
[0009] 為了實現根據本發明的這些目的和其他優點，提供了一種抗老化木塑復合材料及 光穩定劑的制備方法。該木塑復合材料由以下原料重量組分制備得到：
[0010] 聚氯乙烯：100份，
[0011] 劍麻纖維：20-40份，
[0012] 熱穩定劑：0_5份，
[0013] 潤滑劑：1-8份，
[0014] 抗氧劑：0.5-2 份，
[0015] 增塑劑：6_10份，
[0016] 由下面顯不的[結構式]表不的光穩定劑：〇? 5-5份，
[0017] [結構式]
[0018]
【主權項】
1. 一種抗老化木塑復合材料，其特征在于，所述木塑復合材料由以下原料重量組分制 備得到： 聚氯乙稀：1〇〇份， 劍麻纖維：20-40份， 熱穩定劑：1-5份， 潤滑劑：1-8份， 抗氧劑：〇. 5-2份， 增塑劑：6-10份， 由下面顯示的[結構式]表示的光穩定劑：0. 5-5份， [結構式]
其中，a，b，c，d為隨機的正整數。
2. 根據權利要求1所述的抗老化木塑復合材料，其特征在于，所述劍麻纖維是偶聯劑 改性處理的劍麻纖維。
3.根據權利要求1或2所述的抗老化木塑復合材料，其特征在于，所述熱穩定劑為鈣鋅 復合穩定劑，所述潤滑劑為硬脂酸或聚乙烯蠟中的一種或兩種，所述增塑劑為鄰苯二甲酸 二辛酯或鄰苯二甲酸二丁酯中的一種或兩種，所述抗氧劑為抗氧劑1010或抗氧劑1076中 的一種或兩種。
4. 一種抗老化木塑復合材料，其特征在于，所述木塑復合材料由以下原料重量組分制 備得到： 聚丙烯：1〇〇份， 劍麻纖維：20-40份， 潤滑劑：1-8份， 抗氧劑：〇. 5-2份， 增塑劑：6-10份， 由下面顯示的[結構式]表示的光穩定劑：0. 5-5份， [結構式]
其中，a，b，c，d為隨機的正整數。
5.-種抗老化木塑復合材料，其特征在于，所述木塑復合材料由以下原料重量組分制 備得到： 聚乙烯：100份， 劍麻纖維：20-40份， 潤滑劑：1-8份， 抗氧劑：〇. 5-2份， 增塑劑：6-10份， 由下面顯示的[結構式]表示的光穩定劑：0. 5-5份， [結構式]
其中，a，b，c，d為隨機的正整數。
6. -種光穩定劑的合成方法，其特征在于，將2-(2'-羥基4'-丙烯酸酯基苯基）苯 并三氮唑、甲基丙烯酸哌啶醇酯、丙烯酸十八醇酯和聚乙二醇單甲醚丙烯酸酯四種單體按 1-5 : 1-9 : 1-7 : 1-8摩爾比加入到裝有攪拌、冷凝裝置的反應容器中，以偶氮二異丁腈 為引發劑，加入量為單體總質量的1% -3%，以甲苯為溶劑，加入量為單體總質量的2-4倍， 并通氮氣保護，在70-85°C下反應12-24小時，得到不同分子量聚合產物，產物用石油醚沉 淀，得到橙黃色脆性的梳狀復合型苯并三唑類固體，即得到所述光穩定劑。
7. 根據權利要求6所述的光穩定劑的合成方法，其特征在于，通氮氣保護后，在反應過 程中分批加入分子量調節劑3-巰基丙酸，加入量為單體總質量的1% -7%。
8. 根據權利要求7所述的光穩定劑的合成方法，其特征在于，所述光穩定劑為梳狀復 合型苯并三唑類高分子聚合物，其包含4-100000個由下列式表示的單元： [式]
【專利摘要】本發明公開了一種抗老化木塑復合材料及光穩定劑的制備方法。該木塑復合材料由以下原料重量組分制備得到：聚氯乙烯100份，劍麻纖維20-40份，熱穩定劑1-5份，潤滑劑1-8份，抗氧劑0.5-2份，增塑劑6-10份，由化學簡式P(HAPBT-co-MTMP-co-AEG-cp-OA)表示的光穩定劑0.5-5份。該木塑復合材料因特殊光穩定劑的加入很好地提高了材料的耐老化效果，并且材料具有較好的物理力學性能和加工性，進一步拓寬了木塑復合材料的應用領域，不僅可以應用到室內一些木質材料方面也適合于建筑裝飾、交通運輸、市政、園林等戶外材料的應用。
【IPC分類】D06M101-06, D06M13-513, C08L33-14, C08K5-134, C08F220-34, C08F220-18, C08L23-12, C08F220-28, C08K13-02, C08K5-09, C08K5-12, C08L97-02, C08L27-06
【公開號】CN104844971
【申請號】CN201510277541
【發明人】于淑娟, 韋德麟, 陸樹文, 陳寬
【申請人】廣西師范學院
【公開日】2015年8月19日
【申請日】2015年5月27日