一種木塑復合材料及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種木塑復合材料及其制備方法，其采用木粉或竹粉為主料，聚烯烴樹脂、填充物、偶聯(lián)劑、潤滑劑為輔料的方法，通過混合、造粒加工制得，該方法提高了木塑復合材料的加工性能和力學性能，改善了木塑地板的彎曲破壞載荷及彎曲彈性模量，其制品穩(wěn)定性好，無裂紋、翹曲缺陷，且防水、防腐、耐老化，適用于室外園林景觀、家庭裝飾等領域。
【專利說明】一種木塑復合材料及其制備方法
【技術領域】[0001]本發(fā)明涉及高分子材料領域的木塑復合材料及其制備方法，更具體的涉及一種木塑復合材料及其制備方法。
【背景技術】
[0002]木塑復合材料(Wood-polymer Composites,縮寫WPC),是以木纖維或植物纖維為主要組分，經(jīng)過預處理使之與熱塑性塑料樹脂或其他材料結合而成的一種新型材料。這種材料能夠充分發(fā)揮材料中各組份的優(yōu)勢，克服單一材料的缺點，不僅能夠改進材料的物理力學性能和加工性能，降低成本并擴大應用范圍，還提高了材料的附加值。由于產(chǎn)品呈結晶態(tài)(木纖維或植物纖維)和無序態(tài)(樹脂)的多相狀態(tài)，使其既具有木纖維或植物纖維的高強度、高彈性，又具有聚合物基體的高韌性，并且抗沖擊強度高、熱伸縮性和吸水性均比木材小、尺寸穩(wěn)定性好、耐磨、耐化學腐蝕、不怕蟲蛀、非易燃、兼具木材和塑料的雙重加工性能。
[0003]目前，在室外鋪板、棧道板領域所使用的木塑地板領域，因生產(chǎn)廠家較多，競爭日趨激烈，為了提高競爭力，眾廠商普遍采用降低產(chǎn)品質(zhì)量來降低成本，造成產(chǎn)品質(zhì)量較差，如抗彎承載力較差，產(chǎn)品強度不夠，安裝使用過一段時間后，易出現(xiàn)開裂、破損，甚至斷裂等質(zhì)量問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的在于提供一種新型的木塑復合材料，解決現(xiàn)有木塑地板強度不高的問題。
[0005]本發(fā)明的另一個目的在于提供一種木塑復合材料的制備方法，用于提高木塑復合材料的加工性能和力學性能，改善現(xiàn)有木塑地板的彎曲破壞載荷及彎曲彈性模量。
[0006]為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明解決其技術問題所采用的技術方案是:一種木塑復合材料，按重量份計包括以下組分:木粉或竹粉100~150份、聚烯烴樹脂100份、填充物5~15份、偶聯(lián)劑5~10份、潤滑劑10~15份。
[0007]作為本發(fā)明的進一步改進，還可以在該復合材料中添加以下選擇組分，如按重量份計的抗老化劑I~5份、抗菌劑3~5份、著色劑I~10份。
[0008]木粉或竹粉粒度尺寸為80~100目。所述聚烯烴樹脂選自PE、PP的一種或兩種的組合。為了進一步回收廢舊塑料，所述聚烯烴樹脂優(yōu)選為PE塑料的回收料(含有少量PP的PE)或PP塑料的回收料。
[0009]其中，填充物為滑石粉和碳酸鈣的組合，優(yōu)選的，按重量百分比計，滑石粉占66.7%，碳酸鈣占33.3%。偶聯(lián)劑為聚乙烯接枝馬來酸酐。潤滑劑為杭州金琪高分子材料有限公司生產(chǎn)的，型號為312復合潤滑劑。所述抗老化劑為通用名稱為UV-531、1010、168的組合。優(yōu)選的，按重量百分比計，UV-531占50%，1010占25%，168占25%。
[0010]除上所述，根據(jù)加工需要，在本發(fā)明的木塑復合材料的組分中還可以適量加入其它常規(guī)助劑，如阻燃劑等。[0011]本發(fā)明所述的木塑復合材料的制備方法，包括如下步驟:
[0012]I)混合:將所述木粉或竹粉、聚烯烴樹脂、填充物、偶聯(lián)劑、潤滑劑、一并投入高速混料機中進行混合，其混合溫度為60~120°C，混合時間為10~15分鐘，混合轉速為500~800 轉;
[0013]2)造粒:將混合后的物料經(jīng)過專用造粒機進行造粒，其造粒溫度為110~200°C，造粒機的螺桿轉速為150~300轉。
[0014]本發(fā)明所述的木塑復合材料可以通過如熱壓成型、注塑成型、擠出成型等成型工藝，而制備得到木塑復合材料的制品，即木塑復合型材。
[0015]本發(fā)明選用杭州金琪高分子材料有限公司生產(chǎn)的，型號為312復合潤滑劑，此潤滑劑能與偶聯(lián)劑合用，進而有效改善植物纖維與塑料界面的相容性，促進分散，從而顯著提高木塑產(chǎn)品的強度。
[0016]本發(fā)明的有益效果:本發(fā)明所述的木塑復合材料，經(jīng)試驗檢測其各項指標均高于國家標準GB/T24508-2009，其中彎曲破壞載荷> 5000N，彎曲彈性模量> 4000MPa。其采用木粉或竹粉為主料，聚烯烴樹脂、填充物、偶聯(lián)劑、潤滑劑為輔料，通過混合、造粒加工制得，該方法提高了木塑復合材料的加工性能和力學性能，改善了木塑地板的彎曲破壞載荷及彎曲彈性模量，制得的產(chǎn)品穩(wěn)定性好，無裂紋、翹曲缺陷，可使用擠出成型并配合相應的模具加工出各式各樣的型 材，防水、防腐、耐老化，可重復回收利用，適用于室外園林景觀、家庭裝飾等領域。
【具體實施方式】
[0017]下面結合具體的實施例對本發(fā)明作進一步展開說明，但需要指出的是，本發(fā)明的木塑復合材料及其制備方法并不限于這種具體的組分或制備工藝。對于本領域普通技術人員可知，以下的說明內(nèi)容即使不做任何調(diào)整或修正，也可以直接適用于在此未指明的其他類似的組分和制備工藝上。
[0018]一種木塑復合材料，按重量份計包括以下組分:木粉或竹粉100~150份、聚烯烴樹脂100份、填充物5~15份、偶聯(lián)劑5~10份、潤滑劑10~15份、抗老化劑I~5份、抗菌劑3~5份、著色劑I~10份。
[0019]一種木塑復合材料的制備方法，包括如下步驟:1)混合:將100~150份的木粉或竹粉、100份的聚烯烴樹脂、5~15份的填充物、5~10份的偶聯(lián)劑、10~15份的潤滑劑、I~5份的抗老化劑、3~5份的抗菌劑、I~10份著色劑一并投入高速混料機中進行混合，混合轉速設定為500~800轉/分鐘，混合溫度為60~120°C，混合時間為10~15分鐘。
2)造粒:將混合后的物料經(jīng)過平行雙螺桿造粒機進行造粒。選用平行雙螺桿造粒機剪切混煉效果好，其轉速設定為150~300轉/分鐘，造粒溫度為110~200°C，可除去大部分的水分。
[0020]所述木塑復合材料中木粉或竹粉粒度尺寸為80~100目。
[0021]所述聚烯烴樹脂選自PE、PP的一種或兩種的組合。為了進一步回收廢舊塑料，促進資源的循環(huán)利用，該聚烯烴樹脂優(yōu)選為PE塑料的回收料(含有少量PP的PE塑料)。
[0022]所述填充物為滑石粉和碳酸鈣的組合。優(yōu)選的，按重量百分比計，滑石粉占66.7%，碳酸鈣占33.3%。所述偶聯(lián)劑為聚乙烯接枝馬來酸酐。[0023]所述潤滑劑為杭州金琪高分子材料有限公司生產(chǎn)的，型號為312復合潤滑劑，此潤滑劑能與偶聯(lián)劑合用，有效改善植物纖維與塑料界面的相容性，促進分散，從而顯著提高木塑產(chǎn)品的強度。
[0024]所述抗老化劑為通用名稱UV-531、1010、168的組合。優(yōu)選的，按重量百分比計，UV-531 占 50%,1010 占 25%,168 占 25%。
[0025]實施例1，
[0026]將100份的木粉(80目)、100份的PE塑料、5份的填充物、5份的偶聯(lián)劑、10份的潤滑劑、1份的抗老化劑、3份的抗菌劑、1份著色劑，一并投入高速混料機中進行混合，然后將混合轉速設定為500轉/分鐘，混合溫度60°C，混合時間12分鐘。接著，將混合后的物料投入平行雙螺桿造粒機，其造粒溫度設置為110°C，螺桿轉速設定為200轉/分鐘。其加工的型材經(jīng)檢驗，其彎曲破壞載荷達到5230N，彎曲彈性模量為4260MPa。
[0027]實施例2，
[0028]將120份的竹粉(100目)、100份的PP塑料、15份的填充物、10份的偶聯(lián)劑、15份的潤滑劑、5份的抗老化劑、5份的抗菌劑、10份著色劑，一并投入高速混料機中進行混合，然后將混合轉速設定為800轉/分鐘，混合溫度為100°C，混合時間10分鐘。接著，將混合后的物料投入平行雙螺桿造粒機，其造粒溫度設置為200°C，螺桿轉速設定為300轉/分鐘。其加工的型材經(jīng)檢驗，其彎曲破壞載荷達到5150N，彎曲彈性模量為4100MPa。
[0029]實施例3，
[0030]將150份的木粉(90目)、100份的PE塑料的回收料、10份的填充物、8份的偶聯(lián)劑、12份的潤滑劑、3份的抗老化劑、5份的抗菌劑、5份著色劑，一并投入高速混料機中進行混合，然后將混合轉速設定為700轉/分鐘，混合溫度為120°C，混合15分鐘。接著，將混合后的物料投入平行雙螺桿造粒機，其造粒溫度設置為160°C，螺桿轉速設定為150轉/分鐘。其加工的型材經(jīng)檢驗，其彎曲破`壞載荷達到5050N，彎曲彈性模量為4040MPa。
【權利要求】
1.一種木塑復合材料，按重量份計包括以下組分:木粉或竹粉100~150份、聚烯烴樹脂100份、填充物5~15份、偶聯(lián)劑5~10份、潤滑劑10~15份。
2.如權利要求1所述的木塑復合材料，其特征在于:還包括按重量份計的抗老化劑1~5份、抗菌劑3~5份、著色劑I~10份。
3.如權利要求1所述的木塑復合材料，其特征在于:所述木粉或竹粉粒度尺寸為80~100 目。
4.如權利要求1至3任一項所述的木塑復合材料，其特征在于:所述聚烯烴樹脂選自PE, PP的一種或兩種的組合。
5.如權利要求1至3任一項所述的木塑復合材料，其特征在于:按重量百分比計，所述填充物由66.7%的滑石粉以及33.3%的碳酸鈣組成。
6.如權利要求1至3任一項所述的木塑復合材料，其特征在于:所述偶聯(lián)劑為聚乙烯接枝馬來酸酐。
7.如權利要求1至3任一項所述的木塑復合材料，其特征在于:所述潤滑劑為杭州金琪高分子材料有限公司生產(chǎn)的，型號為312復合潤滑劑。
8.如權利要求2所述的木塑復合材料，其特征在于:所述抗老化劑是通用名稱為UV-531、1010、168 的組合。
9.如權利要求1所述的木塑復合材料的制備方法，包括如下步驟: 1)混合:將所述木粉或竹粉、聚烯烴樹脂、填充物、偶聯(lián)劑、潤滑劑一并投入高速混料機中進行混合，其混合溫度為60~120°C，混合時間為10~15分鐘，混合轉速為500~800轉; 2)造粒:將混合后的物料經(jīng)過專用造粒機進行造粒，其造粒溫度為110~200°C，轉速為150~300轉。
【文檔編號】C08L23/12GK103709774SQ201310718470
【公開日】2014年4月9日 申請日期:2013年12月20日 優(yōu)先權日:2013年12月20日
【發(fā)明者】趙小亮, 盛岳金 申請人:黃山美森新材料科技有限公司