專利名稱：Pmma/木塑人造石復合材料及其制備方法
技術領域：
本發(fā)明屬于一種復合材料的制備技術領域，具體涉及一種PMMA/木塑人造石 復合材料及其制備方法。
背景技術：
人造石是一種由天然礦石粉、高性能樹脂和天然顏料經過真空澆鑄或模壓 成型的礦物填充型髙分子復合材料，可以應用于公共建筑和家庭裝修等領域， 是一種無放射性污染、可重復利用的環(huán)保、綠色新型建筑用室內裝飾材料。
近年來隨著科學技術的進步,人們日益認識到以普通不飽和樹脂合成的人 造石不宜與食品直接接觸，醫(yī)學研究發(fā)現(xiàn)食品與之直接接觸有致病性。發(fā)達國 家已陸續(xù)淘汰普通不飽和樹脂合成的人造大理石，轉而研究、生產并使用復合 亞克力樹脂或純亞克力樹脂(P,A)合成的人造石u
復合亞克力或純亞克力樹脂合成的人造石價格昂貴，普通消費者難以接受， 而且其可回收利用率也比較低。目前國內還沒有發(fā)現(xiàn)納米木塑與人造石相結合
的復合材料及其制作方法u

發(fā)明內容
針對復合亞克力或純亞克力樹脂合成的人造石的髙價位及其市場需求特點 和現(xiàn)有材料易開裂、易變形、重量重、成本高等缺點，本發(fā)明提出一種具有優(yōu) 良機械性能和加工性能的納米木塑與人造石相結合的復合材料。該復合材料降 低了使用成本并提高了材料的機械性能，利用 一次澆注成型工藝或新型環(huán)保粘合劑，制備高性能復合材料。復合材料的基本成分包括木塑材料、亞克力或復
合亞克力人造石。木塑材料主要成分為木粉和熱塑性塑料；人造石主要成分為 聚甲基丙烯酸甲酯。此種復合材料和IO咖厚度人造石相比，抗沖擊性能較好， 不怕水，不開裂，不變形，木塑材料生產相對筒單，木塑人造石復合材料適用 范圍廣泛；本發(fā)明中木塑基體可選用的熱塑性樹脂主要為聚丙烯(PP)基、聚氯 乙烯(PVC)基、聚乙烯(PE)基、聚甲醛基、PET基、環(huán)氧樹脂基、酚醛樹脂 基或其它熱塑性、熱固性塑料一種或幾種，并可使用回收塑料。
本發(fā)明選用的加工助劑包括偶聯(lián)劑、硬脂酸、硬脂酸4丐、石蠟、二丁酯 二辛酯、過氧化甲乙酮的一種或者幾種。本發(fā)明選用的改性劑包括填充劑、改 性劑氫氧化鋁、重質碳酸鈣、CPE及各種接枝相容劑的一種或者幾種。
本發(fā)明所使用的設備有機械式攪拌設備、定型模具、真空箱、恒溫烘箱、 雙螺桿擠出機、定型模具、牽引裝置、打磨機、切割機。
本發(fā)明還提供一種PMMA /木塑人造石復合材料的制備方法，按如下歩驟進
行
第一步，PMMA /木塑人造石復合材料的配料按質量百分數(shù)計，復合亞克力 或純亞克力樹脂為30~50%,填料為20-60%,其它助劑為0.5-1.0%。木 塑材料組成配比熱變性塑料為20~50%，木粉為15-60%,填充劑為20-30 % ，各種加工助劑為10 ~ 15 % 。
第二步，將木粉、熱塑性塑料、各種加工助劑和改性劑按照配方要求共同 加入擠出機送料裝置中，經過螺桿各段溫度設置好的錐形雙螺桿擠出機塑化擠出，經過成型模具、定型模具、冷卻裝置，最后經牽引設備牽引而出，制得木 塑底板材料。
第三步，稱量一定量的復合亞克力樹脂或純亞克力樹脂，加入樹脂量
0,8、.2%的促進劑，攪拌均勻。將一定量不同花色和大小的顆粒和氫氧化鋁粉
按照配方要求加入樹脂中，攪拌均勻。繼續(xù)攪拌直到混合料溫度達到25。C,加
入樹脂量.(廣1.5%的固化劑，攪拌2 5mJn使固化劑分散均勻。將物料加入模具
中，模具帶物料推入真空箱，抽真空3、5min排出物料中空氣。
第四步，木塑材料與人造石復合。將處理過的木塑板材覆蓋于未固化的人
造石物料上，在物料固化的同時，木塑材料逐步與人造石復合到一起。或者人
造石固化定型后，將木塑與人造石貼合在一起，粘合劑必須采用綠色環(huán)保型。 制作方法的具體4丸-行流程如下
1) 備科
2) 將木料粉碎、研磨成木粉、烘干、活化處理；
3) 在進行步驟2的同時將塑料分選收集、磨粉或改性造粒；
4) 按照給定的配方比例取料，充分混合，然后加入到高低速混合機 中，加熱到一定溫度；
5) 將步驟4的混合物經過擠出機，擠出板材；
6) 板材經真空定型臺，進行定型
7) 冷卻后進行牽引,經切割機進行切割，經表面處理而成木塑底板
材料；
8) 在進行歩驟2同時按照配方比例將樹脂、促進劑、固化劑、填料、色母料混合，攪拌均勻；
9)將步驟8的混合物澆注到步驟7獲得的板材上，使兩者逐步固化 復合到一起。
())步驟9固化半成品經冷卻、切割，表面處理而成人造大理石板 材；或者將步驟7制得的木塑底板與步驟]0制得的人造大理石 臺面經粘合復合成板材。
本發(fā)明與現(xiàn)行的復合材料相比具有以下四方面的優(yōu)點
1) 作為臺面的人造石保留了其易清潔、抗污垢、耐沖擊、耐熱性、阻燃性， 衛(wèi)生無毒性和可修復性等等的諸多優(yōu)點。
2) 木塑材料的使用，可以使人造石臺面的使用厚度比巿場標準板材厚度降 低50%，臺面總重量降低3(F。，從而使原材料總成本降低10%,為這種新材料的 市場推廣奠定了基礎。
3) 木塑材料來源廣泛，其中的熱塑性塑料可采用工業(yè)粒料或生活的廢棄料， 木粉也可以采用木村加工的下腳料、小徑材等低品質木村。從生產原料的角度 而言，木質塑料制品減緩和免除了塑料廢棄物的公害污染，也免除了農業(yè)生產 中秸稈等植物焚燒給環(huán)境帶來的污染。
4) 由于木塑材料的使用，增強了材料抗彎曲性，免去了原先石材臺面木質 襯板的使用，且不怕水、不變形、不開裂，使用壽命可達10年以上。 ，
具體實施例方式
以下結合實施例進一步說明。
實施例i:第一步，木塑材料選用氯化聚乙烯(PVC)材料作為基體，其質量占木塑材 料總質量的36.79%;木粉選用60~80目楊木粉，其質量占木塑材料總質量的 27. 06%;木塑材料填充劑選用碳酸釣其質量占木塑材料總質量的25. 60%; 木塑 材料改性劑選用ACR和CPE，其質量占木塑材料總質量的4.61%;加工助劑選用 硬脂酸，其質量占粘木塑材料總質量的1.88%;穩(wěn)定刑逸用鉛鹽穩(wěn)定劑，其質量 占粘木塑材料總質量的3. 1%;發(fā)泡劑AC，其質量占粘木塑材料總質量的1.0%; 染料鐵紅、鐵黃，其質量占粘木塑材料總質量的0.5%。將以上材料混合攪拌均 勾，通過錐形雙螺桿擠出機擠出成型，定型，冷卻，切割，最后得到木塑中空 底板材料。
第二步，人造大理石選用復合亞克力樹脂或純亞克力樹脂，其質量占人造 大理石總質量的38.31%;填充材料氫氧化鋁，其質量占人造大理石總質量的 49.83%;促進劑，其質量占人造大理石總質量的O. 38%;將以上材料混合攪拌均 勻，繼續(xù)攪拌直到混合料溫度達到25°C,加入樹脂量1.0~1.5%的固化劑，繼 續(xù)攪拌2-5min使固化劑分散均勻。最后將物料加入模具中，模具帶物料推入 真空箱，抽真空3-5min排出物料中空氣，開始固化。
第三步，將處理過的木塑板材覆蓋于第二步得到的未固化的人造石物料上， 震動模具，使物料均勻，木塑底板平整。在物料固化的同時，木塑材料逐步與 人造石復合到一起，固化時間為15min。人造石固化后將復合材料在50。C烘箱 中,恒溫后固化4小時后，用時效壓合機壓合保養(yǎng)。
實施例2:第一步，木塑材料選用氯化聚乙晞(PVC)材料作為基體，其質量占木塑材 料總質量的44.68%;木粉選用60~80目楊木粉，其質量占木塑材料總質量的 12. 51%;木塑材料填充劑選用碳酸釣其質量占木塑材料總質量的23. 24%;木塑 材料改性劑選用ACR和CPE，其質量占木塑材料總質量的6.61%;加工助劑選用 硬脂酸，其質量占木塑材料總質量的1.88%;穩(wěn)定劑選用鉛鹽穩(wěn)定劑，其質量占 粘木塑材料總質量的3. 22%;發(fā)泡劑AC,其質量占粘木塑材料總質量的1. 8%; 染料鐵紅、鐵黃，其質量占粘木塑材料總質量的0.5%。將以上材料混合攪拌均 勻，通過錐形雙螺桿擠出機擠出成型，定型，冷卻，切割，最后得到木塑中空 底板材料。
第二步，人造大理石選用復合亞克力樹脂或純亞克力樹脂，其質量占人造 大理石總質量的38.31%;填充材料氫氧化鋁，其質量占人造大理石總質量的 49.83%;顏料，其質量占Ait大理石總質量的1.04%;促進劑，其質量占人造大 理石總質量的0.3鄉(xiāng)；將以上材料混合攪拌均勻，繼續(xù)攪拌直到混合料溫度達到 25°C，加入樹脂量L 0 ~ 1. 5%的固化劑，繼續(xù)攪拌2 ~ 5min使固化劑#均勻。 最后將物料加入模具中，模具帶物料推入真空箱，抽真空3~5min排出物料中 空氣，自然條件下固化成型之后，打磨、切割成要求尺寸。
笫三步，將粘合劑均勻噴涂在木塑底板上，粘合劑采用綠色無毒或樹脂型 的，人造名平整覆蓋與木塑底板之上，壓合機壓和保持15min，之后在時效壓合 機上壓合保養(yǎng)。
實施例3:第一步，木塑材料選用氯化聚乙烯(PVC)材料作為基體，其質量占木塑材 料總質量的44.68%;木粉選用60~80目楊木粉，其質量占木塑材料總質量的 8.94%;稻糠粉，其質量占木塑材料總質量的3.57%;木塑材料填充劑選用碳酸 鈣，其質量占木塑材料總質量的23.24%;木塑材料改性劑選用ACR和CPE,其 質量占木塑材料總質量的6.61%;加工助劑逸用硬脂酸、石蠟、PE蠟，其質量 占木塑材料總質量的4.48%;穩(wěn)定劑選用鉛鹽穩(wěn)定劑，其質量占粘木塑材料總質 量的3.22%;發(fā)泡劑AC,其質量占粘木塑材料總質量的1. 8%;染料鐵紅、鐵黃， 其質量占粘木塑材料總質量的0.5%。將以上材料混合攪拌均勻，通過錐形雙螺 桿擠出機擠出成型，定型，冷卻，切割，最后得到木塑中空底板材料。將以上 材料混合攪拌均勻，通過錐形雙螺桿擠出機擠出成型，定型，冷卻，切割，最 后得到木塑中空底板材料。
第二步，人造大理石選用復合亞克力樹脂或純亞克力樹脂，其質量占人造 大理石總質量的31.25%;填充材料氫氧化鋁，其質量占人造大理石總質量的 42.71%;廢舊Ait^粉碎顆粒，其質量占AJt大理石總質量的26.04%;促進劑， 其質量占人造大理石總質量的0.25%;將以上材料混合攪拌均勻，繼續(xù)攪拌直到 混合料溫度達到35°C，加入樹脂量1,0~1.5%的固化劑，繼續(xù)攪拌2-5min使 固化劑*均勻。最后將物料加入模具中，模具帶物料推入真空箱，抽真空3~ 5fflin排出物料中空氣，自然條件下固化成型之后，打磨，切割成要求尺寸。
第三步，將粘合劑均勻噴涂在木塑底板上，粘合劑采用綠色無毒或樹脂型 的，人造石平整覆蓋與木塑底板之上，壓合機壓合保持19min，之后在時效壓合機上壓合保養(yǎng)。
實施例4:
第一步，木塑材料選用聚乙烯(HDPE)材料作為基體，其質量占木塑材料 總質量的29.86%;木粉選用60-80目松木粉，其質量占木塑材料總質量的 49.76%;木塑材料填充劑選用碳酸鈣、滑石粉，其質量占木塑材料總質量的 13.27%; 木塑材料偶聯(lián)劑，其質量占木塑材料總質量的4.61%;加工助劑選用 硬脂酸、硬脂酸鈣、硬脂酸鋅、PE蠟，其質量占粘木塑材料總質量的2.79%; 防老劑選用防1010，其質量占粘木塑材料總質量的O. 1%;染料，其質量占粘木 塑材料總質量的1. 24%。將以上材料混合攪拌均勻，通過錐形雙螺桿擠出機擠出 成型，定型，冷卻，切割，最后得到木塑中空底板材料。
第二步，人造大理石選用復合亞克力樹脂或純亞克力樹脂，其質量占人造 大理石總質量的31.25%;填充材料氫氧化鋁，其質量占人造大理石總質量的 56.88%;各色樹脂顆粒，其質量占人造大理石總質量的11.88%;促進劑，其質 量占人造大理石總質量的0.38%;將以上材料混合攪拌均勻，繼續(xù)攪拌直到混合 料溫度達到25。C，加入樹脂量1.0-1. 5%的固化劑，繼續(xù)攪拌2 ~ 5min使固化 劑分散均勻。最后將物料加入模具中，模具帶物料推入真空箱，抽真空3 5min 排出物料中空氣，自然條件下固化成型之后，打磨、切割成要求尺寸。
第三步，將粘合劑均勻噴涂在木塑底板上，粘合劑采用綠色無毒或樹脂型 的，人造石平整覆蓋與木塑底板之上，壓合機壓和保持25min，之后在時效壓合 機上壓合保養(yǎng)。實施例5:
第一步，木塑材料選用回收料聚乙烯(PE)材料作為基體，其質量占木塑 材料總質量的30.11%;木粉選用60~80目木粉，其質量占木塑材料總質量的 48.17%;木塑材料填充劑選用碳酸鈣、滑石粉，其質量占木塑材料總質量的 15.53%;偶聯(lián)劑，其質量占木塑材料總質量的1.77%;加工助劑選用硬脂鋅、PE 蠟、石蠟，其質量占粘木塑材料總質量的1.69%;防老劑1010,其質量占粘木 塑材料總質量的2.85%;染料，其質量占粘木塑材料總質量的1.24%。將以上材 料混合攪拌均勻，通過錐形雙螺桿擠出機擠出成型，定型，冷卻，切割，最后 得到木塑中空底板材料。
第二步，人造大理石選用復合亞克力樹脂或純亞克力樹脂，其質量占人造 大理石總質量的31.25%;填充材料氫氧化鋁，其質量占人造大理石總質量的 56.88%;各色樹脂顆粒，其質量占人造大理石總質量的11.88%;促進劑，其質 量占AJt大理石總質量的0.38%;將以上材料混合攪拌均勻，繼續(xù)攪拌直到混合 料溫度達到3(TC，加入樹脂量1.0-1. 5%的固化劑，繼續(xù)攪拌2 ~ 5min使固化 劑分散均勻。最后將物料加入模具中，模具帶物料推入真空箱，抽真空3 5min 排出物料中空氣，自然條件下固化成型之后，打磨、切割成要求尺寸。
第三步，將粘合劑均勻噴涂在木塑底板上，粘合劑采用綠色無毒或樹脂型 的，人造石平整覆蓋與木塑底板之上，壓合機壓和保持36min，之后在時效壓合 機上壓合保養(yǎng)。
權利要求
1、一種PMMA/木塑人造石復合材料，其基本成分包括木塑材料、亞克力或復合亞克力人造石。木塑材料主要成分為木粉和熱塑性塑料；人造石主要成分為聚甲基丙烯酸甲酯；其木塑基體可選用的熱塑性樹脂為聚丙烯(PP)基、聚氯乙烯(PVC)基、聚乙烯(PE)基、聚甲醛基、PET基、環(huán)氧樹脂基、酚醛樹脂基、回收塑料；其配料按質量百分數(shù)計，復合亞克力或純亞克力樹脂為30～50％，填料為20～60％，其它助劑為0.5～1.0％。木塑材料組成配比熱塑性塑料為20～50％，木粉為15～60％，填充劑為20～30％，各種加工助劑為10～15％。
2、 根據(jù)權利要求1所述的P謝A/木塑人造石復合材料，其特征是所述的人 造石臺面，可以選用不飽和聚酯樹脂型、丙烯酸改性樹脂(亞克力)型、樹脂 與巖石粉末共混型 一種或幾種，采用;f莫壓固化反應或澆注成型荻得。
3、 根據(jù)權利要求l所述的P固A/木塑人造石復合材料，其特征是所述的人 造石和木塑材料的加工助劑包括偶聯(lián)劑、硬脂酸、硬脂酸輛、石蠟、二丁酯 二辛酯、過氧化甲乙酮的一種或者幾種；本發(fā)明選用的改性劑包括填充劑、改 性劑氫氣化鋁、重質碳酸釣、CPE及各種接枝相容劑的一種或者幾種。
4、 根據(jù)權利要求3所述的PMMA/木塑人造石復合材料，其特征是人造石加 工助劑的質量一般為人造石板材所用樹脂的0.5-1.0%,木塑材料中改性劑及 .其它助劑的質量一般為木塑材料的10~ 15%。
5、 根據(jù)權利要求1所述的PMMA/木塑人造石復合材料，其特征是所使用的 設備有低速冷';a4JL、高速捏合機、雙螺桿擠出牙幾。
6、 一種PMMA /木塑人造石復合材料的制備方法，按如下操作流程進行:1) 備料2) 將木料粉碎、義開磨成木粉、烘千、活化處理；3) 在進行步驟2的同時將塑料分選收集、磨粉或改性造粒；4) 按照給定的配方比例取料，充分混合，然后加入到高低速混合機中，加 熱到一定溫度；5)將步驟4的混合物經過擠出機，擠出板材；6) 板材經真空定型臺，進行定型；7) 冷卻后進行牽引,經切割機進行切割，經表面處理而成木塑底板材料;8) 在進行步驟2同時按照配方比例將樹脂、促進劑、固化劑、填料、色母 料混合，攪拌均勻；9) 將步驟8的混合物澆注到步驟7獲得的板材上，使兩者逐步固化復合到 一起。10) 步驟9固化半成品經冷卻、切割，表面處理而成Ait大理石板材；或者 將步驟7制得的木塑底板與步驟10制得的人造大理石臺面經粘合復合成板材。
7、 根據(jù)權利要求6所述的PMMA/木塑人造石復合材料的制備方法，其特征是 人造大理石臺面使用厚度可以比常規(guī)產品厚度降低S0%,而復合材料比原人造石 材料機械性能提高。
8、 根據(jù)權利要求6所述的PMMA/木塑人造石復合材料的制備方法，其特征是 木塑材料與亞克力或復合亞克力人造大理石復合。
9、 根據(jù)權利要求6所述的PMMA/木塑人造石復合材料的制備方法，其特征是 —次澆注成型不使用粘合劑或者使用少量綠色環(huán)保型粘合劑。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種PMMA/木塑人造石復合材料及其制備方法，該復合材料由木塑材料與人造大理石復合而成，具有良好機械性能，在不損失表面硬度和機械強度基礎上能夠使人造大理石使用厚度降低50％。木塑材料成分可以選用聚丙烯(PP)基、聚氯乙烯(PVC)基、聚乙烯(PE)基、聚甲醛基、PET基、環(huán)氧樹脂基、酚醛樹脂基或其它熱塑性、熱固性塑料一種或幾種，并被作為基體擠出或模壓，木塑材料結構可以是中空或實體板材。人造大理石可以選用不飽和聚酯樹脂型、丙烯酸改性樹脂型、樹脂與巖石粉末共混型的一種或幾種，采用模壓固化反應或澆注成型獲得。木塑材料和人造石的復合可以采用一次澆注成型或者根據(jù)材料不同而選用合適的綠色環(huán)保型粘合劑貼合。
文檔編號C08L63/00GK101531799SQ200910132870
公開日2009年9月16日 申請日期2009年4月15日 優(yōu)先權日2009年4月15日
發(fā)明者傅振瑞 申請人:青島泰旭木業(yè)有限公司