本發(fā)明涉及高分子材料技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種發(fā)泡硬質(zhì)仿木材料及其制備方法和應(yīng)用。
背景技術(shù)：
木材及木板材在現(xiàn)代社會(huì)中有著極其廣泛的用途。但是由于森林資源有限，為保護(hù)自然環(huán)境，減少天然木材的使用，現(xiàn)在有各種性能的合成材料替代品，主要產(chǎn)品有：
1)木塑材料：使用木粉，秸桿粉等材料和塑料粒子混合制成。其特點(diǎn)為木粉等可使用廢舊材料或下角料等，塑料可使用回收再生塑料。產(chǎn)品不存在木材固有的缺陷如節(jié)疤，龜裂，翹曲，腐朽等。缺點(diǎn)是木粉處理要求高，現(xiàn)有技術(shù)不能達(dá)到滿意的效果，并且木粉、竹粉類木質(zhì)纖維的熱穩(wěn)定性差，產(chǎn)品仍然易發(fā)霉，真菌生長，受潮膨脹變形等。同時(shí)產(chǎn)品表面效果粗糙，仿木效果不佳。二次回收利用率不高。
2)PVC、PE等塑料合成仿木材料，主要是利用了可回收廢舊塑料，制粒后重新加工成仿木產(chǎn)品。缺點(diǎn)是產(chǎn)品較硬，脆性大，容易折斷，用于戶外產(chǎn)品使用年限較短，一般1-2年后性能明顯下降，耐候性差。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
為克服現(xiàn)有技術(shù)存在的技術(shù)缺陷，本發(fā)明提供一種發(fā)泡硬質(zhì)仿木材料及其制備方法和應(yīng)用，改善防水防潮性能，降低材料密度與脆性，具有熱穩(wěn)定性佳、抗蠕變能力佳、耐候性佳，提高機(jī)械強(qiáng)度和延長使用壽命，而且材料不含木質(zhì)成分，可降解，低碳環(huán)保。
本發(fā)明采用的技術(shù)解決方案是：
一種發(fā)泡硬質(zhì)仿木材料，包括如下質(zhì)量百分比的原料：40％～45％的馬來酸酐接枝氫化苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物，18％～23％的高苯乙烯橡膠，15％～20％的高密度聚乙烯，4％～6％的順丁橡膠，8％～10％的丁腈橡膠，7.5％～10％的加工助劑。
優(yōu)選地，所述加工助劑包括如下質(zhì)量百分比的組分：1.5％～2.0％的交聯(lián)劑DCP、2.5％～3.0％的氧化鋅、0.5％～1.0％的碳酸鈣、1.5％～2.0％的硬脂酸、0.5％～1.0％的無機(jī)或有機(jī)色粉、0％～1.0％的鈦白粉及0％～1.5％的發(fā)泡劑AC，所述加工助劑的各組分百分比基數(shù)為該仿木材料的原料總重量。
本發(fā)明還提供一種發(fā)泡硬質(zhì)仿木材料的制備方法，具體包括如下步驟：
1)備料：稱取所述重量份數(shù)的馬來酸酐接枝氫化苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物、高苯乙烯橡膠、高密度聚乙烯、順丁橡膠、丁腈橡膠及各加工助劑；
2)密煉：先將所述重量份數(shù)的馬來酸酐接枝氫化苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物、高苯乙烯橡膠、高密度聚乙烯、順丁橡膠、丁腈橡膠、碳酸鈣和硬脂酸投入密煉機(jī)，然后放下煉錘混煉，直至密煉溫度為105℃時(shí)提升煉錘，然后投入所述重量份數(shù)的氧化鋅、過氧化二異丙苯及其他加工助劑，放下煉錘，待密煉溫度為120℃時(shí)提升煉錘，出料；
3)開煉：用送料車將物料送上開煉機(jī)，再次剪切混煉；
4)出片：根據(jù)模具大小長寬等量出片；
5)硫化：將步驟4)的片材裝上1000T硫化機(jī)，硫化氣壓0.8MPa，硫化時(shí)間30min～40min；
6)硫化完成后關(guān)閉蒸汽，通入冷水冷卻，冷卻30分鐘后開模出成品。
本發(fā)明還進(jìn)一步提供發(fā)泡硬質(zhì)仿木材料在室外地板、柵欄、扶手、花箱、垃圾箱、涼亭、走廊、木屋、陽臺(tái)或樓的應(yīng)用。
本發(fā)明的有益效果：本發(fā)明采用SEBS-g-MAH、HDPE、HSR、NR和NBR按特定比例共混，并添加特定比例的CaCO3和DCP等加工助劑，各組分相容性佳，大大改善防水防潮性能并降低材料密度與脆性，提高機(jī)械強(qiáng)度和延長使用壽命，制得的仿木材料產(chǎn)品具有熱穩(wěn)定性佳、抗蠕變能力佳、耐候性佳，耐環(huán)境應(yīng)力開裂性佳，加工性能好，與螺釘?shù)冉Y(jié)合緊固，且具有較高的靜曲強(qiáng)度和抗疲勞性，經(jīng)久耐用且可降解。另本發(fā)明不含木質(zhì)及植物纖維成分，并通過無機(jī)或有機(jī)色粉調(diào)配來達(dá)到仿木的效果，在增強(qiáng)其觀感的同時(shí)，避免使用木粉以減少木材使用，利于環(huán)境保護(hù)，低碳環(huán)保，并降低了生產(chǎn)使用等過程的危險(xiǎn)性。本發(fā)明的發(fā)泡硬質(zhì)仿木材料可用作室內(nèi)居家裝潢板材，也可用作室外園林景觀裝飾用料，比如室外地板、柵欄、扶手、花箱、垃圾箱、涼亭、走廊、木屋、陽臺(tái)或樓。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例1：
本實(shí)施例提供一種發(fā)泡硬質(zhì)仿木材料，包括如下質(zhì)量百分比的原料：40％的馬來酸酐接枝氫化苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物，20％的高苯乙烯橡膠，18％的高密度聚乙烯，5％的順丁橡膠，8％的丁腈橡膠，9％的加工助劑。其中，所述加工助劑包括如下質(zhì)量百分比的組分：2.0％的交聯(lián)劑DCP、3.0％的氧化鋅、0.8％的碳酸鈣、1.5％的硬脂酸、0.8％的無機(jī)或有機(jī)色粉、0.4％的鈦白粉及0.5％的發(fā)泡劑AC，所述加工助劑的各組分百分比基數(shù)為該仿木材料的原料總重量。
所述無機(jī)或有機(jī)色粉為碳黑、酞青紅、酞青黃、酞青藍(lán)、永固紅、永固黃、永固藍(lán)等系列顏料。所述鈦白粉為金紅石型，金紅石晶體結(jié)構(gòu)致密，具有強(qiáng)耐候性和熱穩(wěn)定性，其遮蓋力高，著色力強(qiáng)，用量省，對(duì)介質(zhì)的穩(wěn)定性可起到保護(hù)作用，使發(fā)泡材料的物理化學(xué)性能得到改善，增強(qiáng)制品的機(jī)械強(qiáng)度，延長使用壽命。
本發(fā)明還提供一種發(fā)泡硬質(zhì)仿木材料的制備方法，具體包括如下步驟：
1)備料：稱取所述重量份數(shù)的馬來酸酐接枝氫化苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物、高苯乙烯橡膠、高密度聚乙烯、順丁橡膠、丁腈橡膠及各加工助劑；
2)密煉：先將所述重量份數(shù)的馬來酸酐接枝氫化苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物、高苯乙烯橡膠、高密度聚乙烯、順丁橡膠、丁腈橡膠、碳酸鈣和硬脂酸投入密煉機(jī)，然后放下煉錘混煉，直至密煉溫度為105℃時(shí)提升煉錘，然后投入所述重量份數(shù)的氧化鋅、過氧化二異丙苯及其他加工助劑，放下煉錘，待密煉溫度為120℃時(shí)提升煉錘，出料；
3)開煉：用送料車將物料送上開煉機(jī)，再次剪切混煉；
4)出片：根據(jù)模具大小長寬等量出片；
5)硫化：將步驟4)的片材裝上1000T硫化機(jī)，硫化氣壓0.8MPa，硫化時(shí)間30min～40min；
6)硫化完成后關(guān)閉蒸汽，通入冷水冷卻，冷卻30分鐘后開模出成品。
實(shí)施例2：
本實(shí)施例提供一種發(fā)泡硬質(zhì)仿木材料，包括如下質(zhì)量百分比的原料：45％的馬來酸酐接枝氫化苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物，18％的高苯乙烯橡膠，15％的高密度聚乙烯，4％的順丁橡膠，8％的丁腈橡膠，10％的加工助劑。其中，所述加工助劑包括如下質(zhì)量百分比的組分：2.0％的交聯(lián)劑DCP、2.5％的氧化鋅、1.0％的碳酸鈣、2.0％的硬脂酸、1％的無機(jī)或有機(jī)色粉、0.5％的鈦白粉及1.0％的發(fā)泡劑AC，所述加工助劑的各組分百分比基數(shù)為該仿木材料的原料總重量。
所述無機(jī)或有機(jī)色粉為碳黑、酞青紅、酞青黃、酞青藍(lán)、永固紅、永固黃、永固藍(lán)等系列顏料。所述鈦白粉為金紅石型，金紅石晶體結(jié)構(gòu)致密，具有強(qiáng)耐候性和熱穩(wěn)定性，其遮蓋力高，著色力強(qiáng)，用量省，對(duì)介質(zhì)的穩(wěn)定性可起到保護(hù)作用，使發(fā)泡材料的物理化學(xué)性能得到改善，增強(qiáng)制品的機(jī)械強(qiáng)度，延長使用壽命。
本發(fā)明還提供一種發(fā)泡硬質(zhì)仿木材料的制備方法，具體包括如下步驟：
1)備料：稱取所述重量份數(shù)的馬來酸酐接枝氫化苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物、高苯乙烯橡膠、高密度聚乙烯、順丁橡膠、丁腈橡膠及各加工助劑；
2)密煉：先將所述重量份數(shù)的馬來酸酐接枝氫化苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物、高苯乙烯橡膠、高密度聚乙烯、順丁橡膠、丁腈橡膠、碳酸鈣和硬脂酸投入密煉機(jī)，然后放下煉錘混煉，直至密煉溫度為105℃時(shí)提升煉錘，然后投入所述重量份數(shù)的氧化鋅、過氧化二異丙苯及其他加工助劑，放下煉錘，待密煉溫度為120℃時(shí)提升煉錘，出料；
3)開煉：用送料車將物料送上開煉機(jī)，再次剪切混煉；
4)出片：根據(jù)模具大小長寬等量出片；
5)硫化：將步驟4)的片材裝上1000T硫化機(jī)，硫化氣壓0.8MPa，硫化時(shí)間30min～40min；
6)硫化完成后關(guān)閉蒸汽，通入冷水冷卻，冷卻30分鐘后開模出成品。
實(shí)施例3：
本實(shí)施例提供一種發(fā)泡硬質(zhì)仿木材料，包括如下質(zhì)量百分比的原料：41％的馬來酸酐接枝氫化苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物，21％的高苯乙烯橡膠，16.5％的高密度聚乙烯，6％的順丁橡膠，8％的丁腈橡膠，7.5％的加工助劑。其中，所述加工助劑包括如下質(zhì)量百分比的組分：1.5％的交聯(lián)劑DCP、2.7％的氧化鋅、0.8％的碳酸鈣、1.5％的硬脂酸、0.5％的無機(jī)或有機(jī)色粉及0.5％的發(fā)泡劑AC，所述加工助劑的各組分百分比基數(shù)為該仿木材料的原料總重量。
所述無機(jī)或有機(jī)色粉為碳黑、酞青紅、酞青黃、酞青藍(lán)、永固紅、永固黃、永固藍(lán)等系列顏料。
本發(fā)明還提供一種發(fā)泡硬質(zhì)仿木材料的制備方法，具體包括如下步驟：
1)備料：稱取所述重量份數(shù)的馬來酸酐接枝氫化苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物、高苯乙烯橡膠、高密度聚乙烯、順丁橡膠、丁腈橡膠及各加工助劑；
2)密煉：先將所述重量份數(shù)的馬來酸酐接枝氫化苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物、高苯乙烯橡膠、高密度聚乙烯、順丁橡膠、丁腈橡膠、碳酸鈣和硬脂酸投入密煉機(jī)，然后放下煉錘混煉，直至密煉溫度為105℃時(shí)提升煉錘，然后投入所述重量份數(shù)的氧化鋅、過氧化二異丙苯及其他加工助劑，放下煉錘，待密煉溫度為120℃時(shí)提升煉錘，出料；
3)開煉：用送料車將物料送上開煉機(jī)，再次剪切混煉；
4)出片：根據(jù)模具大小長寬等量出片；
5)硫化：將步驟4)的片材裝上1000T硫化機(jī)，硫化氣壓0.8MPa，硫化時(shí)間30min～40min；
6)硫化完成后關(guān)閉蒸汽，通入冷水冷卻，冷卻30分鐘后開模出成品。
實(shí)施例4：
本實(shí)施例提供一種發(fā)泡硬質(zhì)仿木材料，包括如下質(zhì)量百分比的原料：40％的馬來酸酐接枝氫化苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物，23％的高苯乙烯橡膠，15％的高密度聚乙烯，4％的順丁橡膠，10％的丁腈橡膠，8％的加工助劑。其中，所述加工助劑包括如下質(zhì)量百分比的組分：1.5％的交聯(lián)劑DCP、2.5％的氧化鋅、1.0％的碳酸鈣、2.0％的硬脂酸及1.0％的無機(jī)或有機(jī)色粉，所述加工助劑的各組分百分比基數(shù)為該仿木材料的原料總重量。
所述無機(jī)或有機(jī)色粉為碳黑、酞青紅、酞青黃、酞青藍(lán)、永固紅、永固黃、永固藍(lán)等系列顏料。
本發(fā)明還提供一種發(fā)泡硬質(zhì)仿木材料的制備方法，具體包括如下步驟：
1)備料：稱取所述重量份數(shù)的馬來酸酐接枝氫化苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物、高苯乙烯橡膠、高密度聚乙烯、順丁橡膠、丁腈橡膠及各加工助劑；
2)密煉：先將所述重量份數(shù)的馬來酸酐接枝氫化苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物、高苯乙烯橡膠、高密度聚乙烯、順丁橡膠、丁腈橡膠、碳酸鈣和硬脂酸投入密煉機(jī)，然后放下煉錘混煉，直至密煉溫度為105℃時(shí)提升煉錘，然后投入所述重量份數(shù)的氧化鋅、過氧化二異丙苯及其他加工助劑，放下煉錘，待密煉溫度為120℃時(shí)提升煉錘，出料；
3)開煉：用送料車將物料送上開煉機(jī)，再次剪切混煉；
4)出片：根據(jù)模具大小長寬等量出片；
5)硫化：將步驟4)的片材裝上1000T硫化機(jī)，硫化氣壓0.8MPa，硫化時(shí)間30min～40min；
6)硫化完成后關(guān)閉蒸汽，通入冷水冷卻，冷卻30分鐘后開模出成品。
實(shí)施例5：
本實(shí)施例提供一種發(fā)泡硬質(zhì)仿木材料，包括如下質(zhì)量百分比的原料：40％的馬來酸酐接枝氫化苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物，18％的高苯乙烯橡膠，20％的高密度聚乙烯，5％的順丁橡膠，8％的丁腈橡膠，9％的加工助劑。其中，所述加工助劑包括如下質(zhì)量百分比的組分：1.5％的交聯(lián)劑DCP、3.0％的氧化鋅、0.5％的碳酸鈣、2.0％的硬脂酸、0.8％的無機(jī)或有機(jī)色粉、0.7％的鈦白粉及0.5％的發(fā)泡劑AC，所述加工助劑的各組分百分比基數(shù)為該仿木材料的原料總重量。
所述無機(jī)或有機(jī)色粉為碳黑、酞青紅、酞青黃、酞青藍(lán)、永固紅、永固黃、永固藍(lán)等系列顏料。所述鈦白粉為金紅石型，金紅石晶體結(jié)構(gòu)致密，具有強(qiáng)耐候性和熱穩(wěn)定性，其遮蓋力高，著色力強(qiáng)，用量省，對(duì)介質(zhì)的穩(wěn)定性可起到保護(hù)作用，使發(fā)泡材料的物理化學(xué)性能得到改善，增強(qiáng)制品的機(jī)械強(qiáng)度，延長使用壽命。
本發(fā)明還提供一種發(fā)泡硬質(zhì)仿木材料的制備方法，具體包括如下步驟：
1)備料：稱取所述重量份數(shù)的馬來酸酐接枝氫化苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物、高苯乙烯橡膠、高密度聚乙烯、順丁橡膠、丁腈橡膠及各加工助劑；
2)密煉：先將所述重量份數(shù)的馬來酸酐接枝氫化苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物、高苯乙烯橡膠、高密度聚乙烯、順丁橡膠、丁腈橡膠、碳酸鈣和硬脂酸投入密煉機(jī)，然后放下煉錘混煉，直至密煉溫度為105℃時(shí)提升煉錘，然后投入所述重量份數(shù)的氧化鋅、過氧化二異丙苯及其他加工助劑，放下煉錘，待密煉溫度為120℃時(shí)提升煉錘，出料；
3)開煉：用送料車將物料送上開煉機(jī)，再次剪切混煉；
4)出片：根據(jù)模具大小長寬等量出片；
5)硫化：將步驟4)的片材裝上1000T硫化機(jī)，硫化氣壓0.8MPa，硫化時(shí)間30min～40min；
6)硫化完成后關(guān)閉蒸汽，通入冷水冷卻，冷卻30分鐘后開模出成品。
上述實(shí)施例1-5的配方表及制得產(chǎn)品的物性指標(biāo)表如下：
本發(fā)明的發(fā)泡硬質(zhì)仿木材料可用作室內(nèi)居家裝潢板材，也可用作室外園林景觀裝飾用料，比如室外地板、柵欄、扶手、花箱、垃圾箱、涼亭、走廊、木屋、陽臺(tái)或樓。
以上顯示和描述了本發(fā)明創(chuàng)造的基本原理和主要特征及本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)，本行業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)該了解，本發(fā)明不受上述實(shí)施例的限制，上述實(shí)施例和說明書中描述的只是說明本發(fā)明的原理，在不脫離本發(fā)明創(chuàng)造精神和范圍的前提下，本發(fā)明還會(huì)有各種變化和改進(jìn)，這些變化和改進(jìn)都落入要求保護(hù)的本發(fā)明范圍內(nèi)，本發(fā)明要求保護(hù)范圍由所附的權(quán)利要求書及其等效物界定。