專利名稱：木塑微發(fā)泡復(fù)合材料及其加工成型方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種木塑微發(fā)泡復(fù)合材料及其加工成型方法，背景技術(shù)木塑復(fù)合材料兼有木材和塑料的雙重特性，產(chǎn)品不怕蟲蛀，不生真菌，抗強酸強堿，不吸收水分，不易變形，機械性能好，也是一種環(huán)保材料，原料廉價豐富，可回收。但是，木塑復(fù)合制品與未填充的塑料相比，因為木纖的模量較高，增加了復(fù)合物的脆性，抗沖擊應(yīng)力也較低。通過連續(xù)擠出發(fā)泡過程在復(fù)合材料中產(chǎn)生氣泡結(jié)構(gòu)可有效克服上述缺點。中國專利02157949.0公開了一種木塑微發(fā)泡復(fù)合材料及加工成型工藝，用塑料與木粉、礦物填料、助劑、發(fā)泡劑及改性劑混合，用一次擠出發(fā)泡的成型方法加工發(fā)泡木塑材料，由于發(fā)泡后泡孔可鈍化裂紋尖端并有效阻止裂紋的擴張，從而顯著提高材料的抗沖擊性能和延展性，并且大大降低了制品的密度。但是該專利采用的原材料為木屑、稻殼等制成的木粉，對于人造木材(層壓板、密度板、膠合板)等下腳料產(chǎn)生的廢木粉(砂光粉)，由于其中含有粘合劑和石膏粉，增加了聚合物熔體的粘度，使其流動性變差，增加了發(fā)泡難度，很難做出泡孔均勻的工業(yè)品。此外從加工工藝方面，現(xiàn)有的擠出發(fā)泡是直接成型發(fā)泡制品，存在著因塑化程度不夠影響制品質(zhì)量的問題，成型加工不夠方便靈活。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明解決了塑料和工業(yè)廢料砂光粉混合擠出發(fā)泡的加工流動性等技術(shù)問題，提供了一種密度低、耐沖擊強度高的木塑微發(fā)泡復(fù)合材料，同時本發(fā)明的工藝方法可以加工出發(fā)泡粒料，可以靈活的加工成型各種木塑發(fā)泡制品。
本發(fā)明的木塑微發(fā)泡復(fù)合材料是由以下原料按質(zhì)量份數(shù)比組成的
聚氯乙烯 100份砂光粉 30～70份偶氮二甲酰胺(AC發(fā)泡劑) 0.5～2.0份熱穩(wěn)定劑 5.0～10.0份增塑劑 1.0～3.0份潤滑劑 1.0～2.0份助發(fā)泡劑 3.0～10.0份偶聯(lián)劑 2.0～4.0份所述的砂光粉是人造木材(層壓板、密度板、膠合板)等的下腳料，里面成分主要有木屑、粘合劑和石膏粉等，砂光粉細度為60～200目。
所述的穩(wěn)定劑采用常用的穩(wěn)定劑三鹽基硫酸鉛、二鹽基亞磷酸鉛、硬脂酸鉛或/和硬酯酸鋇，可以單獨用以上一種穩(wěn)定劑，也可以按三鹽基硫酸鉛∶二鹽基亞磷酸鉛∶硬脂酸鉛∶硬酯酸鋇＝3.0∶2.0∶1.0∶1.0的配比混合使用。
所述的增塑劑采用鄰苯二甲酸二辛酯(DOP)或二丁酯(DBP)，可縮短加工時間和塑化時間，改善制品的撓曲性、熱扭變性和制品的柔韌性等。
所述的潤滑劑采用內(nèi)潤滑劑和外潤滑劑，內(nèi)潤滑劑采用硬酯酸及其鹽類，外潤滑劑采用石蠟、聚乙烯蠟或氧化聚乙烯蠟，內(nèi)潤滑劑主要作用是為了減弱聚合物分子之間的作用力，減少了聚合物分子之間的內(nèi)摩擦，使聚合物熔體的粘度下降，增加流動性。外潤滑劑主要作用是降低聚合物熔體表面和加工設(shè)備的金屬表面之間的摩擦。
所述的助發(fā)泡劑采用甲基丙烯酸酯與丙烯酸酯的共聚物(ACR)，或采用氯化聚乙烯(CPE)或乙烯-乙酸乙烯共聚物(EVA)
本發(fā)明還包括上述發(fā)泡材料的加工成型方法，包括以下工藝步驟a.按以下質(zhì)量份數(shù)配置原料聚氯乙烯 100份砂光粉 30～70份AC發(fā)泡劑 0.5～2.0份熱穩(wěn)定劑 5.0～10.0份增塑劑 1.0～3.0份潤滑劑 1.0～2.0份助發(fā)泡劑 3.0～10.0份偶聯(lián)劑 2.0～4.0份b.將聚氯乙烯樹脂和砂光粉加入高速混合機中進行熱混，混合一段時間后加入偶聯(lián)劑、增塑劑等加工助劑，混合溫度為110℃～120，混合時間10～20min；將混合均勻的熱料排入冷混機中冷混至40℃，然后加入化學發(fā)泡劑混合均勻；c.將混合均勻的物料加入螺桿擠出機中擠出造粒，造粒擠出溫度為140-190℃；d.將制備的顆粒料通過單或雙螺桿擠出機擠出，經(jīng)發(fā)泡模具發(fā)泡及冷卻定型，成型為各種形狀的異型發(fā)泡制品。
本發(fā)明通過調(diào)整適當組份的配料配方和加工助劑，有效的解決了塑料與含有粘合劑和石膏粉的廢木屑(砂光粉)混合流動性差難發(fā)泡問題，得到一種連續(xù)均勻的微發(fā)泡木塑復(fù)合材料，使工業(yè)廢料砂光粉得到更廣泛的回收利用，變廢為寶，保護環(huán)境。此外采用本發(fā)明的方法，可以得到發(fā)泡顆粒料，使成型制品塑化性提高，改善制品的質(zhì)量，而且成型加工更加靈活方便。
具體實施例方式
本發(fā)明通過以下實施例詳細說明，但是本發(fā)明的實施不限于實施例所列。
實施例1微發(fā)泡木塑復(fù)合材料由以下原料按質(zhì)量百分比組成聚氯乙烯100份砂光粉 30份AC(發(fā)泡劑) 1.5份熱穩(wěn)定劑5.0份增塑劑 1.8份潤滑劑 1.5份助發(fā)泡劑5.0份偶聯(lián)劑 2.0份a.將聚氯乙烯樹脂粉和100目的砂光粉(市售工業(yè)品)加入至SRL-Z200/500高速混合機中進行熱混，混合5min，按上述配方稱量熱穩(wěn)定劑、潤滑劑、增塑劑等加工助劑，穩(wěn)定劑按三鹽基硫酸鉛∶二鹽基亞磷酸鉛∶硬脂酸鉛∶硬酯酸鋇＝3.0∶2.0∶1.0∶1.0進行配比，并加入至混合機中，混合溫度110℃，混合時間10min。將混合均勻的熱料排入冷混機中冷混至40℃；然后加入發(fā)泡劑混合均勻即可；b.混合好的物料加入SJZ-80/156型錐型雙螺桿擠出機共混造粒，擠出機加料段、壓縮段、排氣段、均化段、合流段、機頭各段溫度分別設(shè)定為170℃、180℃、180℃、170℃、165℃、180℃(機頭)；c.將制得的顆粒通過SJ-65單螺桿擠出機擠出，擠出機各段加料段、壓縮段1、壓縮段2、計量段、機頭各段溫度溫度分別為120℃、140℃、150℃、160℃、165℃，經(jīng)發(fā)泡模具發(fā)泡及冷卻定型，成型一定形狀的發(fā)泡制品，該制品是一種連續(xù)均勻發(fā)泡的微發(fā)泡木塑復(fù)合材料。冷卻定型后通過干燥、牽引、切割等后處理可得到工業(yè)產(chǎn)品。
實施例2、實施例3、實施例4工藝步驟同實施例1，各組分如表1表1

權(quán)利要求
1.一種木塑微發(fā)泡復(fù)合材料，其特征在于，由以下原料按質(zhì)量份數(shù)比組成聚氯乙烯100份砂光粉 30～70份偶氮二甲酰胺0.5～2.0份熱穩(wěn)定劑5.0～10.0份增塑劑 1.0～3.0份潤滑劑 1.0～2.0份助發(fā)泡劑3.0～10.0份偶聯(lián)劑 2.0～4.0份所述的砂光粉主要成分為含有木屑、黏合劑和石膏粉的廢木屑。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的木塑微發(fā)泡復(fù)合材料，其特征在于，砂光粉細度為60～200目。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的木塑微發(fā)泡復(fù)合材料，其特征在于所述的穩(wěn)定劑采用三鹽基硫酸鉛、二鹽基亞磷酸鉛、硬脂酸鉛或/和硬酯酸鋇。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的木塑微發(fā)泡復(fù)合材料，其特征在于所述的穩(wěn)定劑按三鹽基硫酸鉛∶二鹽基亞磷酸鉛∶硬脂酸鉛∶硬酯酸鋇＝3.0∶2.0∶1.0∶1.0的配比混合使用。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的木塑微發(fā)泡復(fù)合材料，其特征在于所述的增塑劑采用鄰苯二甲酸二辛酯或二丁酯。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的木塑微發(fā)泡復(fù)合材料，其特征在于所述的潤滑劑采用內(nèi)潤滑劑和外潤滑劑。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的木塑微發(fā)泡復(fù)合材料，其特征在于內(nèi)潤滑劑采用硬酯酸及其鹽類，外潤滑劑采用石蠟、聚乙烯蠟或氧化聚乙烯蠟。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的木塑微發(fā)泡復(fù)合材料，其特征在于所述的助發(fā)泡劑采用甲基丙烯酸酯與丙烯酸酯的共聚物，或采用氯化聚乙烯或乙烯-乙酸乙烯共聚物。
9.一種權(quán)利要求1所述的木塑微發(fā)泡復(fù)合材料的加工成型方法，其特征在于采用以下工藝步驟a.按以下質(zhì)量百分比配料聚氯乙烯 100份砂光粉 30～70份偶氮二甲酰胺 0.5～2.0份熱穩(wěn)定劑 5.0～10.0份增塑劑 1.0～3.0份潤滑劑 1.0～2.0份助發(fā)泡劑 3.0～10.0份偶聯(lián)劑 2.0～4.0份b.將聚氯乙烯樹脂和砂光粉加入高速混合機中進行熱混，混合一段時間后加入偶聯(lián)劑、增塑劑等加工助劑，混合溫度為110℃～120，混合時間10～20min，將混合均勻的熱料排入冷混機中冷混至40℃，然后加入化學發(fā)泡劑混合均勻；c.將混合均勻的物料加入螺桿擠出機中擠出造粒；d.將制備的顆粒通過單或雙螺桿擠出機擠出，經(jīng)發(fā)泡模具發(fā)泡及冷卻定型，成型為各種形狀的異型發(fā)泡制品。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種木塑微發(fā)泡復(fù)合材料及其加工成型工藝，主要包括聚氯乙烯樹脂，砂光粉，化學(AC)發(fā)泡劑，增塑劑、助發(fā)泡劑等各種加工助劑，將各組份按比例在高速混合機中混合均勻，在單螺桿擠出機或雙螺桿擠出機中擠出造粒，制備的顆粒通過單、雙螺桿擠出機及發(fā)泡模具成型為一種連續(xù)均勻發(fā)泡的微發(fā)泡木塑復(fù)合材料制品，可有效克服普通木塑復(fù)合材料密度大、沖擊強度低的缺點，本發(fā)明為解決大量工業(yè)廢棄物砂光粉或木粉提供了更廣闊的再利用途徑，可廣泛地加工成型室內(nèi)外裝飾，建筑用門、窗制品等。
文檔編號C08J9/22GK1948384SQ20051011272
公開日2007年4月18日 申請日期2005年10月12日 優(yōu)先權(quán)日2005年10月12日
發(fā)明者薛平, 丁筠, 賈明印 申請人:北京化工大學