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一种抗紫外老化的壳聚糖-聚氯乙烯木塑板及制备方法   0    0

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专利申请流程有哪些步骤?
专利申请流程图
申请
申请号:指国家知识产权局受理一件专利申请时给予该专利申请的一个标示号码。唯一性原则。
申请日:提出专利申请之日。
2021-12-15
申请公布
申请公布指发明专利申请经初步审查合格后,自申请日(或优先权日)起18个月期满时的公布或根据申请人的请求提前进行的公布。
申请公布号:专利申请过程中,在尚未取得专利授权之前,国家专利局《专利公报》公开专利时的编号。
申请公布日:申请公开的日期,即在专利公报上予以公开的日期。
2022-05-10
授权
授权指对发明专利申请经实质审查没有发现驳回理由,授予发明专利权;或对实用新型或外观设计专利申请经初步审查没有发现驳回理由,授予实用新型专利权或外观设计专利权。
预估到期
发明专利权的期限为二十年,实用新型专利权期限为十年,外观设计专利权期限为十五年,均自申请日起计算。专利届满后法律终止保护。
2041-12-15
基本信息
有效性 实质审查 专利类型 发明专利
申请号 CN202111534171.9 申请日 2021-12-15
公开/公告号 CN114381073A 公开/公告日 2022-04-22
授权日 预估到期日 2041-12-15
申请年 2021年 公开/公告年 2022年
缴费截止日
分类号 C08L27/06C08L97/02C08L5/08C08L51/00C08K7/14C08K5/09C08B37/08 主分类号 C08L27/06
是否联合申请 独立申请 文献类型号 A
独权数量 1 从权数量 5
权利要求数量 6 非专利引证数量 0
引用专利数量 0 被引证专利数量 0
非专利引证
引用专利 被引证专利
专利权维持 99 专利申请国编码 CN
专利事件 事务标签 公开、实质审查
申请人信息
申请人 第一申请人
专利权人 楷模居品(江苏)有限公司 当前专利权人 楷模居品(江苏)有限公司
发明人 张文学 第一发明人 张文学
地址 江苏省徐州市邳州市官湖镇新华村邳苍路东侧(镇政府南50米处) 邮编 221300
申请人数量 1 发明人数量 1
申请人所在省 江苏省 申请人所在市 江苏省徐州市
代理人信息
代理机构
专利代理机构是经省专利管理局审核,国家知识产权局批准设立,可以接受委托人的委托,在委托权限范围内以委托人的名义办理专利申请或其他专利事务的服务机构。
北京恒泰铭睿知识产权代理有限公司 代理人
专利代理师是代理他人进行专利申请和办理其他专利事务,取得一定资格的人。
苏天功
摘要
本发明涉及家装建材技术领域,且公开了一种抗紫外老化的壳聚糖‑聚氯乙烯木塑板,将抗紫外功能化壳聚糖作为抗紫外剂,与聚氯乙烯和竹粉混合挤出并压制成型,得到抗紫外老化的壳聚糖‑聚氯乙烯木塑板,由于壳聚糖和纤维素基竹粉具有聚氯乙烯都有着良好的界面相容性,使得加入的壳聚糖作为相容剂,改善了竹粉和聚氯乙烯的界面相容性,有利于增强木塑板材的机械强度,并且苯并三唑‑三嗪修饰壳聚糖具有很好的紫外吸收性能,对提高木塑板的抗紫外性能有着明显的提高,增强了木塑板材的耐紫外老化性能,在长时间太阳光和紫外线照射下,也能保持良好的机械性能和使用性能。
  • 摘要附图
    一种抗紫外老化的壳聚糖-聚氯乙烯木塑板及制备方法
  • 说明书附图:[0049]
    一种抗紫外老化的壳聚糖-聚氯乙烯木塑板及制备方法
法律状态
序号 法律状态公告日 法律状态 法律状态信息
1 2022-05-10 实质审查的生效 IPC(主分类): C08L 27/06 专利申请号: 202111534171.9 申请日: 2021.12.15
2 2022-04-22 公开
权利要求
权利要求书是申请文件最核心的部分,是申请人向国家申请保护他的发明创造及划定保护范围的文件。
1.一种抗紫外老化的壳聚糖‑聚氯乙烯木塑板,其特征在于:所述抗紫外老化的壳聚糖‑聚氯乙烯木塑板的制备方法如下:
(1)向N,N‑二甲基甲酰胺和四氢呋喃混合溶剂中,加入壳聚糖和三聚氯氰,搅拌溶解后加入促进剂三乙胺,进行反应,冰浴冷却后加入去离子水,析出沉淀,离心分离,去离子水和丙酮洗涤,制得三聚氯氰修饰壳聚糖;
(2)向N,N‑二甲基甲酰胺和四氢呋喃混合溶剂中,加入三聚氯氰修饰壳聚糖和2‑(2‑羟基苯基)‑5‑氨基2H‑苯并三唑,搅拌溶解后加入促进剂碳酸钠,进行反应,冰浴冷却后加入去离子水,析出沉淀,乙醇和丙酮洗涤,制得苯并三唑‑三嗪修饰壳聚糖;
(3)向高速混合机中加入聚氯乙烯树脂、竹粉、苯并三唑‑三嗪修饰壳聚糖和马来酸酐接枝聚氯乙烯,混合均匀后再加入钙锌稳定剂、玻璃纤维填料和硬脂酸润滑剂,高速混合后,将物料置于双螺杆挤出机中,挤出母粒,然后将母粒置于平板硫化机中,压制成板材,得到抗紫外老化的壳聚糖‑聚氯乙烯木塑板。

2.根据权利要求1所述的一种抗紫外老化的壳聚糖‑聚氯乙烯木塑板,其特征在于:所述步骤(1)中N,N‑二甲基甲酰胺的质量份数为1000份、四氢呋喃为350‑600份、壳聚糖为40‑
70份、三聚氯氰为65‑100份、三乙胺为120‑220份。

3.根据权利要求1所述的一种抗紫外老化的壳聚糖‑聚氯乙烯木塑板,其特征在于:所述步骤(2)中N,N‑二甲基甲酰胺质量份数为1000份、四氢呋喃为500‑1200份、三聚氯氰修饰壳聚糖为60‑120份、2‑(2‑羟基苯基)‑5‑氨基2H‑苯并三唑为75‑180份、碳酸钠为150‑320份。

4.根据权利要求1所述的一种抗紫外老化的壳聚糖‑聚氯乙烯木塑板,其特征在于:所述步骤(2)中反应的温度为0‑10℃,反应时间为12‑24h。

5.根据权利要求1所述的一种抗紫外老化的壳聚糖‑聚氯乙烯木塑板,其特征在于:所述步骤(3)中聚氯乙烯树脂的质量份数为1000份、竹粉为450‑600份、苯并三唑‑三嗪修饰壳聚糖为15‑40份、钙锌稳定剂为55‑80份、玻璃纤维填料为60‑150份、硬脂酸为8‑20份。

6.根据权利要求1所述的一种抗紫外老化的壳聚糖‑聚氯乙烯木塑板,其特征在于:所述步骤(3)中挤出温度为160‑170℃,硫化温度为125‑160℃,压力为8‑12MPa。
说明书

技术领域

[0001] 本发明涉及家装建材技术领域,具体为一种抗紫外老化的壳聚糖‑聚氯乙烯木塑板及制备方法。

背景技术

[0002] 相比于传统的木质家具建材,木塑板材具有防虫、防白蚁、防火性、可加工性强、吸音效果好等优点,木塑板材是植物纤维素木材和热塑性高分子材料混合得到的绿色环保材料,具有塑料和木材的特征和性质,如聚氯乙烯木塑板、聚乙烯木塑板等,木塑板材可以制成木塑室内门、橱柜衣柜、装饰墙板、护栏栅栏等。
[0003] 传统的聚氯乙烯木塑材料的抗紫外性能不高,长期接触太阳光和紫外线辐射,容易发生紫外光老化,引起材料老化变质、机械强度下降等问题,因此需要增强聚氯乙烯木塑板材的抗紫外老化性能,以满足市场的需求,壳聚糖作为一种可再生的环保能源,具有很好的生物相容性和生物降解性,近年来对壳聚糖的开发和利用成为研究热点,并且壳聚糖与纤维素木粉,以及聚氯乙烯都有着很好的相容性,可以改善复合材料之间的界面相容性,并且壳聚糖含有丰富的活性羟基和氨基,可以通过化学接枝,引入功能性分子,如苯并三唑、三嗪环等抗紫外基团,因此可以将抗紫外的功能性壳聚糖与聚氯乙烯复合,得到木塑板材料,应用在抗紫外老化的家装建材中。
[0004] (一)解决的技术问题
[0005] 针对现有技术的不足,本发明提供了一种抗紫外老化的壳聚糖‑聚氯乙烯木塑板及制备方法,改善了聚氯乙烯木塑板材的抗紫外老化性能。
[0006] (二)技术方案
[0007] 为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:一种抗紫外老化的壳聚糖‑聚氯乙烯木塑板,所述抗紫外老化的壳聚糖‑聚氯乙烯木塑板的制备方法如下:
[0008] (1)向N,N‑二甲基甲酰胺和四氢呋喃混合溶剂中,加入壳聚糖和三聚氯氰,搅拌溶解后加入促进剂三乙胺,进行反应,冰浴冷却后加入去离子水,析出沉淀,离心分离,去离子水和丙酮洗涤,制得三聚氯氰修饰壳聚糖。
[0009] (2)向N,N‑二甲基甲酰胺和四氢呋喃混合溶剂中,加入三聚氯氰修饰壳聚糖和2‑(2‑羟基苯基)‑5‑氨基2H‑苯并三唑,搅拌溶解后加入促进剂碳酸钠,进行反应,冰浴冷却后加入去离子水,析出沉淀,乙醇和丙酮洗涤,制得苯并三唑‑三嗪修饰壳聚糖。
[0010] (3)向高速混合机中加入聚氯乙烯树脂、竹粉、苯并三唑‑三嗪修饰壳聚糖和马来酸酐接枝聚氯乙烯,混合均匀后再加入钙锌稳定剂、玻璃纤维填料和硬脂酸润滑剂,高速混合后,将物料置于双螺杆挤出机中,挤出母粒,然后将母粒置于平板硫化机中,压制成板材,得到抗紫外老化的壳聚糖‑聚氯乙烯木塑板。
[0011] 优选的,所述步骤(1)中N,N‑二甲基甲酰胺的质量份数为1000份、四氢呋喃为350‑600份、壳聚糖为40‑70份、三聚氯氰为65‑100份、三乙胺为120‑220份。
[0012] 优选的,所述步骤(2)中N,N‑二甲基甲酰胺质量份数为1000份、四氢呋喃为500‑1200份、三聚氯氰修饰壳聚糖为60‑120份、2‑(2‑羟基苯基)‑5‑氨基2H‑苯并三唑为75‑180份、碳酸钠为150‑320份。
[0013] 优选的,所述步骤(2)中反应的温度为0‑10℃,反应时间为12‑24h。
[0014] 优选的,所述步骤(3)中聚氯乙烯树脂的质量份数为1000份、竹粉为450‑600份、苯并三唑‑三嗪修饰壳聚糖为15‑40份、钙锌稳定剂为55‑80份、玻璃纤维填料为60‑150份、硬脂酸为8‑20份。
[0015] 优选的,所述步骤(3)中挤出温度为160‑170℃,硫化温度为125‑160℃,压力为8‑12MPa。
[0016] (三)有益的技术效果
[0017] 与现有技术相比,本发明具备以下有益技术效果:
[0018] 该一种抗紫外老化的壳聚糖‑聚氯乙烯木塑板,以三乙胺作为反应促进剂,使三聚氯氰的一个氯原子,与壳聚糖的活性氨基发生脱HCl反应,得到三聚氯氰修饰壳聚糖,在壳聚糖分子链中引入三聚氯氰,进一步壳聚糖修饰的三聚氯氰的氯原子与2‑(2‑羟基苯基)‑5‑氨基2H‑苯并三唑的氨基反应,得到苯并三唑‑三嗪修饰壳聚糖,从而将具有紫外吸收性能的苯并三唑‑三嗪官能团化学键合到壳聚糖分子链上,得到抗紫外功能化壳聚糖。
[0019] 该一种抗紫外老化的壳聚糖‑聚氯乙烯木塑板,然后将抗紫外功能化壳聚糖作为抗紫外剂,与聚氯乙烯和竹粉混合挤出并压制成型,得到抗紫外老化的壳聚糖‑聚氯乙烯木塑板,由于壳聚糖和纤维素基竹粉具有聚氯乙烯都有着良好的界面相容性,使得加入的壳聚糖作为相容剂,改善了竹粉和聚氯乙烯的界面相容性,有利于增强木塑板材的机械强度,并且苯并三唑‑三嗪修饰壳聚糖具有很好的紫外吸收性能,对提高木塑板的抗紫外性能有着明显的提高,增强了木塑板材的耐紫外老化性能,在长时间太阳光和紫外线照射下,也能保持良好的机械性能和使用性能。

实施方案

[0020] 为实现上述目的,本发明提供如下具体实施方式和实施例:一种抗紫外老化的壳聚糖‑聚氯乙烯木塑板的制备方法如下:
[0021] (1)向质量份数1000份的N,N‑二甲基甲酰胺和350‑600份的四氢呋喃混合溶剂中,加入40‑70份壳聚糖和65‑100份的三聚氯氰,搅拌溶解后加入120‑220份促进剂三乙胺,进行反应,冰浴冷却后加入去离子水,析出沉淀,离心分离,去离子水和丙酮洗涤,制得三聚氯氰修饰壳聚糖。
[0022] (2)向质量份数为1000份的N,N‑二甲基甲酰胺和500‑1200份四氢呋喃混合溶剂中,加入60‑120份三聚氯氰修饰壳聚糖和75‑180份2‑(2‑羟基苯基)‑5‑氨基2H‑苯并三唑,搅拌溶解后加入150‑320份促进剂碳酸钠,在0‑10℃反应12‑24h,冰浴冷却后加入去离子水,析出沉淀,乙醇和丙酮洗涤,制得苯并三唑‑三嗪修饰壳聚糖。
[0023] (3)向高速混合机中加入质量份数为1000份的聚氯乙烯树脂、450‑600份竹粉、15‑40份苯并三唑‑三嗪修饰壳聚糖和马来酸酐接枝聚氯乙烯,混合均匀后再加入55‑80份钙锌稳定剂、60‑150份玻璃纤维填料和8‑20份硬脂酸润滑剂,高速混合后,将物料置于双螺杆挤出机中,在160‑170℃中挤出母粒,然后将母粒置于平板硫化机中,硫化温度为125‑160℃,压力为8‑12MPa,压制成板材,得到抗紫外老化的壳聚糖‑聚氯乙烯木塑板。
[0024] 实施例1
[0025] (1)向质量份数500g的N,N‑二甲基甲酰胺和180g的四氢呋喃混合溶剂中,加入20g的壳聚糖和35g的三聚氯氰,搅拌溶解后加入60g的促进剂三乙胺,进行反应,冰浴冷却后加入去离子水,析出沉淀,离心分离,去离子水和丙酮洗涤,制得三聚氯氰修饰壳聚糖。
[0026] (2)向质量份数为500g的N,N‑二甲基甲酰胺和250g的四氢呋喃混合溶剂中,加入30g的三聚氯氰修饰壳聚糖和40g的2‑(2‑羟基苯基)‑5‑氨基2H‑苯并三唑,搅拌溶解后加入
75g的促进剂碳酸钠,在0℃反应12h,冰浴冷却后加入去离子水,析出沉淀,乙醇和丙酮洗涤,制得苯并三唑‑三嗪修饰壳聚糖。
[0027] (3)向高速混合机中加入质量份数为500g的聚氯乙烯树脂、230g的竹粉、15g的苯并三唑‑三嗪修饰壳聚糖和马来酸酐接枝聚氯乙烯,混合均匀后再加入28g的钙锌稳定剂、30g的玻璃纤维填料和4g的硬脂酸润滑剂,高速混合后,将物料置于双螺杆挤出机中,在160℃中挤出母粒,然后将母粒置于平板硫化机中,硫化温度为125℃,压力为8MPa,压制成板材,得到抗紫外老化的壳聚糖‑聚氯乙烯木塑板。
[0028] 实施例2
[0029] (1)向质量份数500g的N,N‑二甲基甲酰胺和200g的四氢呋喃混合溶剂中,加入25g的壳聚糖和38g的三聚氯氰,搅拌溶解后加入70g的促进剂三乙胺,进行反应,冰浴冷却后加入去离子水,析出沉淀,离心分离,去离子水和丙酮洗涤,制得三聚氯氰修饰壳聚糖。
[0030] (2)向质量份数为500g的N,N‑二甲基甲酰胺和320g的四氢呋喃混合溶剂中,加入35g的三聚氯氰修饰壳聚糖和50g的2‑(2‑羟基苯基)‑5‑氨基2H‑苯并三唑,搅拌溶解后加入
85g的促进剂碳酸钠,在0℃反应18h,冰浴冷却后加入去离子水,析出沉淀,乙醇和丙酮洗涤,制得苯并三唑‑三嗪修饰壳聚糖。
[0031] (3)向高速混合机中加入质量份数为500g的聚氯乙烯树脂、245g的竹粉、22g的苯并三唑‑三嗪修饰壳聚糖和马来酸酐接枝聚氯乙烯,混合均匀后再加入30g的钙锌稳定剂、40g的玻璃纤维填料和6g的硬脂酸润滑剂,高速混合后,将物料置于双螺杆挤出机中,在160℃中挤出母粒,然后将母粒置于平板硫化机中,硫化温度为160℃,压力为10MPa,压制成板材,得到抗紫外老化的壳聚糖‑聚氯乙烯木塑板。
[0032] 实施例3
[0033] (1)向质量份数500g的N,N‑二甲基甲酰胺和250g的四氢呋喃混合溶剂中,加入28g的壳聚糖和42g的三聚氯氰,搅拌溶解后加入85g的促进剂三乙胺,进行反应,冰浴冷却后加入去离子水,析出沉淀,离心分离,去离子水和丙酮洗涤,制得三聚氯氰修饰壳聚糖。
[0034] (2)向质量份数为500g的N,N‑二甲基甲酰胺和480g的四氢呋喃混合溶剂中,加入45g的三聚氯氰修饰壳聚糖和65g的2‑(2‑羟基苯基)‑5‑氨基2H‑苯并三唑,搅拌溶解后加入
110g的促进剂碳酸钠,在5℃反应18h,冰浴冷却后加入去离子水,析出沉淀,乙醇和丙酮洗涤,制得苯并三唑‑三嗪修饰壳聚糖。
[0035] (3)向高速混合机中加入质量份数为500g的聚氯乙烯树脂、260g的竹粉、28g的苯并三唑‑三嗪修饰壳聚糖和马来酸酐接枝聚氯乙烯,混合均匀后再加入35g的钙锌稳定剂、52g的玻璃纤维填料和7g的硬脂酸润滑剂,高速混合后,将物料置于双螺杆挤出机中,在165℃中挤出母粒,然后将母粒置于平板硫化机中,硫化温度为140℃,压力为10MPa,压制成板材,得到抗紫外老化的壳聚糖‑聚氯乙烯木塑板。
[0036] 实施例4
[0037] (1)向质量份数500g的N,N‑二甲基甲酰胺和275g的四氢呋喃混合溶剂中,加入32g的壳聚糖和45g的三聚氯氰,搅拌溶解后加入85g的促进剂三乙胺,进行反应,冰浴冷却后加入去离子水,析出沉淀,离心分离,去离子水和丙酮洗涤,制得三聚氯氰修饰壳聚糖。
[0038] (2)向质量份数为500g的N,N‑二甲基甲酰胺和520g的四氢呋喃混合溶剂中,加入52g的三聚氯氰修饰壳聚糖和75g的2‑(2‑羟基苯基)‑5‑氨基2H‑苯并三唑,搅拌溶解后加入
135g的促进剂碳酸钠,在10℃反应24h,冰浴冷却后加入去离子水,析出沉淀,乙醇和丙酮洗涤,制得苯并三唑‑三嗪修饰壳聚糖。
[0039] (3)向高速混合机中加入质量份数为500g的聚氯乙烯树脂、285g的竹粉、35g的苯并三唑‑三嗪修饰壳聚糖和马来酸酐接枝聚氯乙烯,混合均匀后再加入36g的钙锌稳定剂、65g的玻璃纤维填料和8g的硬脂酸润滑剂,高速混合后,将物料置于双螺杆挤出机中,在165℃中挤出母粒,然后将母粒置于平板硫化机中,硫化温度为160℃,压力为8MPa,压制成板材,得到抗紫外老化的壳聚糖‑聚氯乙烯木塑板。
[0040] 实施例5
[0041] (1)向质量份数500g的N,N‑二甲基甲酰胺和300g的四氢呋喃混合溶剂中,加入35g的壳聚糖和50g的三聚氯氰,搅拌溶解后加入110g的促进剂三乙胺,进行反应,冰浴冷却后加入去离子水,析出沉淀,离心分离,去离子水和丙酮洗涤,制得三聚氯氰修饰壳聚糖。
[0042] (2)向质量份数为500g的N,N‑二甲基甲酰胺和600g的四氢呋喃混合溶剂中,加入60g的三聚氯氰修饰壳聚糖和90g的2‑(2‑羟基苯基)‑5‑氨基2H‑苯并三唑,搅拌溶解后加入
160g的促进剂碳酸钠,在10℃反应24h,冰浴冷却后加入去离子水,析出沉淀,乙醇和丙酮洗涤,制得苯并三唑‑三嗪修饰壳聚糖。
[0043] (3)向高速混合机中加入质量份数为500g的聚氯乙烯树脂、300g的竹粉、40g的苯并三唑‑三嗪修饰壳聚糖和马来酸酐接枝聚氯乙烯,混合均匀后再加入40g的钙锌稳定剂、75g的玻璃纤维填料和10g的硬脂酸润滑剂,高速混合后,将物料置于双螺杆挤出机中,在
170℃中挤出母粒,然后将母粒置于平板硫化机中,硫化温度为160℃,压力为12MPa,压制成板材,得到抗紫外老化的壳聚糖‑聚氯乙烯木塑板。
[0044] 对比例1
[0045] (1)向质量份数500g的N,N‑二甲基甲酰胺和240g的四氢呋喃混合溶剂中,加入25g的壳聚糖和40g的三聚氯氰,搅拌溶解后加入85g的促进剂三乙胺,进行反应,冰浴冷却后加入去离子水,析出沉淀,离心分离,去离子水和丙酮洗涤,制得三聚氯氰修饰壳聚糖。
[0046] (2)向高速混合机中加入质量份数为500g的聚氯乙烯树脂、270g的竹粉、30g的三聚氯氰修饰壳聚糖和马来酸酐接枝聚氯乙烯,混合均匀后再加入32g的钙锌稳定剂、50g的玻璃纤维填料和8g的硬脂酸润滑剂,高速混合后,将物料置于双螺杆挤出机中,在165℃中挤出母粒,然后将母粒置于平板硫化机中,硫化温度为160℃,压力为12MPa,压制成板材,得到壳聚糖‑聚氯乙烯木塑板。
[0047] 将实施例和对比例中的抗紫外老化的壳聚糖‑聚氯乙烯木塑板、壳聚糖‑聚氯乙烯木塑板制成条状试样,使用MTS‑万能试验机测试条状试样的拉伸强度,然后将新的条状试样再置于紫外光老化试验箱中,进行360h加速光老化试验,并测试光老化实验后的拉伸强度,测试方法为GB/T 4944‑2005。
[0048]
[0049] 将新的条状试样,使用MTS‑万能试验机测试条状试样的冲击强度,然后将新的条状试样再置于紫外光老化试验箱中,进行360h加速光老化试验,并测试光老化实验后的冲击强度,测试方法为GB/T‑1043.1‑2008。
[0050]
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