專利名稱：一種用于木塑復合材料的潤滑劑及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種潤滑劑制備技術(shù)，尤其涉及一種用于木塑復合材料的潤滑劑及其制備方法。
背景技術(shù)：
木塑復合材料因其價格低廉，性能優(yōu)良而被人們廣泛用于汽車工業(yè)、建筑行業(yè)、室內(nèi)裝飾、家電和運輸?shù)刃袠I(yè)。結(jié)合廣西劍麻的優(yōu)勢開發(fā)劍麻聚丙烯木塑復合材料，對于深度開發(fā)廣西農(nóng)產(chǎn)品資源，提高當?shù)禺a(chǎn)品附加值是很有利的。雖然劍麻纖維是剛性纖維，可以增強木塑復合材料力學性能，但因其表面存在大量的羥基不利于與聚丙烯樹脂形成良好的界面相容性，因此，要添加一定量的增容劑來提高劍麻纖維和聚合物基團間的界面相容性。
為了提高木塑復合材料的界面相容性，通常采用偶聯(lián)劑、增容劑等處理劍麻纖維。 因此，我們開發(fā)了一種應用于木塑復合材料的潤滑劑，其潤滑劑大大提高了劍麻纖維(SF) 與聚丙烯(PP)界面相容性的有效途徑。本實驗的潤滑劑可起到兩個很好的作用，一部分是錨固基團，錨固基團通過離子鍵、共價鍵、氫鍵及范德華力等相互作用，緊緊地吸附在固體表面，防止?jié)櫥瑒┑拿撀?；另一部分為溶劑化鏈，主要?2-羥基硬脂酸的飽和烴鏈段能有效地將聚丙烯樹脂及粉體填料結(jié)合起來，使得樹脂與填料的相容性增強。同時，該潤滑劑具有原料來源廣、成本低等特點。發(fā)明內(nèi)容
針對上述技術(shù)問題，本發(fā)明設計開發(fā)了一種用于木塑復合材料的潤滑劑及其制備方法。該發(fā)明的潤滑劑大大提高了劍麻纖維與聚丙烯界面相容性的有效途徑，同時也使劍麻纖維與聚丙烯的界面粘結(jié)性增強，從而使復合材料的沖擊性能提高。
本發(fā)明通過以下技術(shù)方案予以實現(xiàn)
一種用于木塑復合材料的潤滑劑，該潤滑劑由以下原料配比的反應配制而成
12-羥基硬脂酸10 20g
季戍四醇5 IOg
二月桂酸二丁基錫O. I O. 5ml
甲苯二異氰酸酯5 IOml
二甲基甲酸胺50 IOOml
和二甲苯100 150ml。
該潤滑劑的制備方法包括以下步驟
(I)將12-羥基硬脂酸置于燒瓶中，加入二甲苯，將其溫度加熱至70 100°C使 12-羥基硬脂酸完全溶解于二甲苯；
(2)向步驟(I)的產(chǎn)物中滴加二月桂酸二丁基錫，將溫度保持在70 100°C，然后將其攪拌均勻，再滴加甲苯二異氰酸酯，在75 95 °C的溫度下反應O. 5 2h ;
(3)將季戊四醇溶于二甲基甲酰胺中，待其完全反應后，再將產(chǎn)物滴加到步驟(2)的燒瓶中，使其與步驟(2)中的產(chǎn)物進行反應，滴加時間控制在O. 8 I. 5h內(nèi)滴完，待滴完后，將燒瓶中的溶液加熱至80 130°C進行反應5 IOh ;(4)待步驟(3)中的溶液反應完全停止后，蒸出產(chǎn)物中的二甲苯和二甲基甲酰胺，得到琥珀色的脂狀物，即得該潤滑劑成品。優(yōu)選的是，所述原料中的二月桂酸二丁基錫、甲苯二異氰酸酯、二甲基甲酰胺、二甲苯分別為摩爾濃度為lmol/L的二月桂酸二丁基錫，摩爾濃度為lmol/L甲苯二異氰酸酯，摩爾濃度為lmol/L 二甲基甲酰胺，摩爾濃度為lmol/L 二甲苯。優(yōu)選的是，所述原料配比用量為12_羥基硬脂酸10 20g，季戊四醇5 10g，二月桂酸二丁基錫0. I 0. 5ml,甲苯二異氰酸酯5 IOml, 二甲基甲酰胺50 IOOml和二甲苯100 150mlο優(yōu)選的是，所述燒瓶為1000ml的三口燒瓶。 優(yōu)選的是，步驟(4)中對所述蒸出產(chǎn)物中的二甲苯和二甲基甲酰胺時所使用的溫度為110 120°C，所用時間為3 5h。本發(fā)明具有以下有益效果本發(fā)明的潤滑劑用于木塑復合材料時，使得劍麻與聚丙烯木塑復合材料具有以下優(yōu)點(I)合成潤滑劑的原料價格比較低廉，產(chǎn)品對環(huán)境的污染較??；(2)合成的潤滑劑能使劍麻纖維在聚丙烯中分散均勻，穩(wěn)定性好，從而使制品的力學性能顯著提高；(3)使用該潤滑劑處理的劍麻纖維，可使劍麻纖維與聚丙烯的界面粘結(jié)性增強，從而使復合材料的沖擊性能提高；(4)合成工藝比較簡單，低毒及加工性能優(yōu)良可用于大規(guī)模的工業(yè)生產(chǎn)。該潤滑劑可廣泛應用于汽車工業(yè)、建筑行業(yè)、室內(nèi)裝飾、家電和運輸?shù)刃袠I(yè)領(lǐng)域中。
具體實施例方式下面結(jié)合實施例對本發(fā)明做進一步的詳細說明，以令本領(lǐng)域技術(shù)人員參照說明書文字能夠據(jù)以實施。實施例I一種用于木塑復合材料的潤滑劑，該潤滑劑由以下原料配比的反應配制而成12-羥基硬脂酸IOg季戊四醇5g二月桂酸二丁基錫0. Iml甲苯二異氰酸酯5ml二甲基甲酰胺50ml二甲苯 100ml。該潤滑劑的制備方法包括以下步驟(I)將12-羥基硬脂酸置于燒瓶中，加入二甲苯，將其溫度加熱至70°C使12-羥基硬脂酸完全溶解于二甲苯；
(2)向步驟(I)的產(chǎn)物中滴加二月桂酸二丁基錫，將溫度保持在70°C，然后將其攪拌均勻，再滴加甲苯二異氰酸酯，在75 °C的溫度下反應O. 5h ；
(3)將季戊四醇溶于二甲基甲酰胺中，待其完全反應后，再將產(chǎn)物滴加到步驟(2) 的燒瓶中，使其與步驟(2)中的產(chǎn)物進行反應，滴加時間控制在O. 8h內(nèi)滴完，待滴完后，將燒瓶中的溶液加熱至80°C進行反應5h ；
(4)待步驟(3)中的溶液反應完全停止后，蒸出產(chǎn)物中的二甲苯和二甲基甲酰胺， 得到琥珀色的脂狀物，即得該潤滑劑成品。
上述所述原料中的二月桂酸二丁基錫、甲苯二異氰酸酯、二甲基甲酰胺、二甲苯分別為摩爾濃度為lmol/L的二月桂酸二丁基錫，摩爾濃度為lmol/L甲苯二異氰酸酯，摩爾濃度為lmol/L 二甲基甲酰胺，摩爾濃度為lmol/L 二甲苯。
上述所述原料配比用量為12_羥基硬脂酸10g，季戊四醇5g，二月桂酸二丁基錫 0. Iml,甲苯二異氰酸酯5ml, 二甲基甲酰胺50ml和二甲苯100ml。
上述所述燒瓶為1000ml的三口燒瓶。
上述步驟(4)中對所述蒸出產(chǎn)物中的二甲苯和二甲基甲酰胺時所使用的溫度為 110°C，所用時間為3h。
實施例2
一種用于木塑復合材料的潤滑劑，該潤滑劑由以下原料配比的反應配制而成
12-羥基硬脂酸15g
季戊四醇8g
二月桂酸二丁基錫0. 3ml
甲苯二異氰酸酯8ml
二甲基甲酰胺75ml
二甲苯 125ml。
該潤滑劑的制備方法包括以下步驟
(I)將12-羥基硬脂酸置于燒瓶中，加入二甲苯，將其溫度加熱至90°C使12-羥基硬脂酸完全溶解于二甲苯；
(2)向步驟(I)的產(chǎn)物中滴加二月桂酸二丁基錫，將溫度保持在90°C，然后將其攪拌均勻，再滴加甲苯二異氰酸酯，在85°C的溫度下反應Ih ；
(3)將季戊四醇溶于二甲基甲酰胺中，待其完全反應后，再將產(chǎn)物滴加到步驟(2) 的燒瓶中，使其與步驟(2)中的產(chǎn)物進行反應，滴加時間控制在I. 2h內(nèi)滴完，待滴完后，將燒瓶中的溶液加熱至110°C進行反應7h ；
(4)待步驟(3)中的溶液反應完全停止后，蒸出產(chǎn)物中的二甲苯和二甲基甲酰胺， 得到琥珀色的脂狀物，即得該潤滑劑成品。
上述所述原料中的二月桂酸二丁基錫、甲苯二異氰酸酯、二甲基甲酰胺、二甲苯分別為摩爾濃度為lmol/L的二月桂酸二丁基錫，摩爾濃度為lmol/L甲苯二異氰酸酯，摩爾濃度為lmol/L 二甲基甲酰胺，摩爾濃度為lmol/L 二甲苯。
上述所述原料配比用量為12-羥基硬脂酸15g，季戊四醇Sg，二月桂酸二丁基錫 0. 3ml，甲苯二異氰酸酯8ml，二甲基甲酰胺75ml和二甲苯125ml。
上述所述燒瓶為1000ml的三口燒瓶。
上述步驟(4)中對所述蒸出產(chǎn)物中的二甲苯和二甲基甲酰胺時所使用的溫度為115°C，所用時間為4小時。實施例3一種用于木塑復合材料的潤滑劑，該潤滑劑由以下原料配比的反應配制而成12-羥基硬脂酸20g季戊四醇IOg二月桂酸二丁基錫O. 5ml甲苯二異氰酸酯IOml二甲基甲酰胺IOOml二甲苯 150ml。該潤滑劑的制備方法包括以下步驟(I)將12-羥基硬脂酸置于燒瓶中，加入二甲苯，將其溫度加熱至100°C使12-羥基硬脂酸完全溶解于二甲苯；(2)向步驟(I)的產(chǎn)物中滴加二月桂酸二丁基錫，將溫度保持在100°C，然后將其攪拌均勻，再滴加甲苯二異氰酸酯，在95°C的溫度下反應2h ；(3)將季戊四醇溶于二甲基甲酰胺中，待其完全反應后，再將產(chǎn)物滴加到步驟(2)的燒瓶中，使其與步驟(2)中的產(chǎn)物進行反應，滴加時間控制在I. 5h內(nèi)滴完，待滴完后，將燒瓶中的溶液加熱至130°C進行反應IOh ；(4)待步驟(3)中的溶液反應完全停止后，蒸出產(chǎn)物中的二甲苯和二甲基甲酰胺，得到琥珀色的脂狀物，即得該潤滑劑成品。上述所述原料中的二月桂酸二丁基錫、甲苯二異氰酸酯、二甲基甲酰胺、二甲苯分別為摩爾濃度為lmol/L的二月桂酸二丁基錫，摩爾濃度為lmol/L甲苯二異氰酸酯，摩爾濃度為lmol/L 二甲基甲酰胺，摩爾濃度為lmol/L 二甲苯。上述所述原料配比用量為12_羥基硬脂酸20g，季戊四醇10g，二月桂酸二丁基錫0. 5ml，甲苯二異氰酸酯10ml，二甲基甲酰胺IOOml和二甲苯150ml。上述所述燒瓶為1000ml的三口燒瓶。上述步驟(4)中對所述蒸出產(chǎn)物中的二甲苯和二甲基甲酰胺時所使用的溫度為120°C，所用時間為5h。盡管本發(fā)明的實施方案已公開如上，但其并不僅僅限于說明書和實施方式中所列運用，它完全可以被適用于各種適合本發(fā)明的領(lǐng)域，對于熟悉本領(lǐng)域的人員而言，可容易地實現(xiàn)另外的修改，因此在不背離權(quán)利要求及等同范圍所限定的一般概念下，本發(fā)明并不限于特定的細節(jié)和這里示出與描述的例子。
權(quán)利要求
1.一種用于木塑復合材料的潤滑劑，其特征在于，該潤滑劑由以下原料配比的反應配制而成12-羥基硬脂酸10 20g季戊四醇5 IOg二月桂酸二丁基錫O. I O. 5ml甲苯二異氰酸酯5 IOml二甲基甲酰胺50 IOOml二甲苯 100 150ml。
2.一種用于木塑復合材料的潤滑劑的制備方法，其特征在于，該潤滑劑的制備方法包括以下步驟(1)將12-羥基硬脂酸置于燒瓶中，加入二甲苯，將其溫度加熱至70 100°C使12-羥基硬脂酸完全溶解于二甲苯；(2)向步驟(I)的產(chǎn)物中滴加二月桂酸二丁基錫，將溫度保持在70 100°C，然后將其攪拌均勻，再滴加甲苯二異氰酸酯，在75 95 °C的溫度下反應O. 5 2h ;(3)將季戊四醇溶于二甲基甲酰胺中，待其完全反應后，再將產(chǎn)物滴加到步驟(2)的燒瓶中，使其與步驟(2)中的產(chǎn)物進行反應，滴加時間控制在0.8 1.5h內(nèi)滴完，待滴完后， 將燒瓶中的溶液加熱至80 130°C進行反應5 IOh ;(4)待步驟(3)中的溶液反應完全停止后，蒸出產(chǎn)物中的二甲苯和二甲基甲酰胺，得到琥珀色的脂狀物，即得該潤滑劑成品。
3.權(quán)利要求I或2所述的用于木塑復合材料的潤滑劑，其特征在于，所述原料中的二月桂酸二丁基錫、甲苯二異氰酸酯、二甲基甲酰胺、二甲苯分別為摩爾濃度為lmol/L的二月桂酸二丁基錫，摩爾濃度為lmol/L甲苯二異氰酸酯，摩爾濃度為lmol/L 二甲基甲酰胺，摩爾濃度為lmol/L 二甲苯。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的用于木塑復合材料的潤滑劑的制備方法，其特征在于，所述原料配比用量為12-羥基硬脂酸10 20g，季戊四醇5 10g，二月桂酸二丁基錫0. I 0.5ml,甲苯二異氰酸酯5 10ml，二甲基甲酰胺50 IOOml和二甲苯100 150ml。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的用于木塑復合材料的潤滑劑的制備方法，其特征在于，所述燒瓶為1000ml的三口燒瓶。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的用于木塑復合材料的潤滑劑的制備方法，其特征在于，步驟(4)中對所述蒸出產(chǎn)物中的二甲苯和二甲基甲酰胺時所使用的溫度為110 120°C，所用時間為3 5h。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種用于木塑復合材料的潤滑劑及其制備方法，其中，該潤滑劑由以下原料配比的反應配制而成12-羥基硬脂酸10～20g，季戊四醇5～10g，二月桂酸二丁基錫0.1～0.5ml，甲苯二異氰酸酯5～10ml，二甲基甲酰胺50～100ml和二甲苯100～150ml。本發(fā)明的潤滑劑具有成本低廉、化學穩(wěn)定性能好、低毒及加工性能優(yōu)良等優(yōu)點。經(jīng)本發(fā)明潤滑劑改性的劍麻與聚丙烯木塑復合材料可廣泛應用于汽車工業(yè)、建筑行業(yè)、室內(nèi)裝飾、家電和運輸?shù)刃袠I(yè)領(lǐng)域中。
文檔編號C08L23/12GK102977455SQ201210521649
公開日2013年3月20日 申請日期2012年12月6日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月6日
發(fā)明者陸紹榮, 羅崇禧, 楊曉明, 冼致欣, 施存貴 申請人:啟仲化工(廣西)有限公司