本發(fā)明屬于木塑型材共擠出的技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種在高溫條件下木塑型材的共擠出領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

木塑復(fù)合材料是指采用植物纖維粉和熱塑性塑料(含回收塑料)，經(jīng)熔融混煉加工制成的綠色環(huán)保材料。它兼具木質(zhì)纖維材料和高分子材料兩者的性能優(yōu)點(diǎn)，即尺寸穩(wěn)定性好、耐水性能好、耐腐蝕性等，因此被作為實(shí)木材料或純塑料的替代品而廣泛應(yīng)用于建筑產(chǎn)品、汽車(chē)、園林及室外設(shè)施等領(lǐng)域，發(fā)展迅速。但是由于植物纖維的熱降解溫度較低，導(dǎo)致木塑復(fù)合材料的加工溫度受到限制。目前，木塑復(fù)合材料的基體材料以聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯等低熔點(diǎn)的通用性塑料為主，導(dǎo)致木塑產(chǎn)品性能不高，存在韌性差，蠕變等問(wèn)題。

植物纖維主要是由纖維素、半纖維素和木質(zhì)素三種高分子化合物組成。當(dāng)溫度超過(guò)200℃時(shí)，植物纖維開(kāi)始發(fā)生熱降解，特別是植物纖維中的木質(zhì)素和半纖維素發(fā)生降解情況更為嚴(yán)重，導(dǎo)致植物纖維碳化變黑，自身強(qiáng)度降低。

工程塑料是具有較高力學(xué)性能及耐高溫、耐腐蝕,可以作為結(jié)構(gòu)性材料，具有優(yōu)異的綜合性能(如機(jī)械性能、電性能、耐熱性能、耐化學(xué)性能等)，可在較寬闊的溫度范圍內(nèi)和較長(zhǎng)的時(shí)間內(nèi)能良好地保持這種性能，并能在承受機(jī)械應(yīng)力和較為苛刻的化學(xué)、物理環(huán)境中長(zhǎng)期使用。但是，工程塑料的熔點(diǎn)較高，一般均超過(guò)220℃。植物纖維的降解溫度低于工程塑料的熔融溫度，兩者加工溫度不匹配導(dǎo)致工程塑料基木塑復(fù)合材料難以制備。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是為了解決現(xiàn)有木塑復(fù)合材料強(qiáng)度較低、抗蠕變性差和工程塑料基木塑型材加工困難、成本高的問(wèn)題，而提供了一種高溫共擠出木塑型材。

本發(fā)明的高溫共擠出木塑型材由多層木塑型材構(gòu)成，其中至少一層為工程塑料或工程塑料合金基木塑復(fù)合材料，其他層為通用塑料基木塑復(fù)合材料。

所述工程塑料或工程塑料合金基木塑復(fù)合材料由改性植物材料、工程塑料或工程塑料合金、偶聯(lián)劑或界面相容劑、潤(rùn)滑劑、熱穩(wěn)定劑和礦物質(zhì)填料組成，所述改性植物材料為經(jīng)改性劑改性的植物材料。

按重量份數(shù)改性植物材料為10～100份，工程塑料或工程塑料合金為20～100份，偶聯(lián)劑或界面相容劑為0～20份，潤(rùn)滑劑為0～15份，熱穩(wěn)定劑為0～15份和0～10份的礦物質(zhì)填料。

所述工程塑料為聚酰胺、聚碳酸酯、聚甲醛、改性聚苯醚、熱塑性聚酯中的一種或幾種的混合物。

所述或工程塑料合金為聚酰胺、聚碳酸酯、聚甲醛、改性聚苯醚、熱塑性聚酯中的一種或多種塑料混合物與聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、聚乳酸、聚丁二酸丁二醇酯、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯塑料中的一種或多種塑料的混合物。

所述通用塑料基木塑復(fù)合材料由改性植物材料、通用塑料、偶聯(lián)劑或界面相容劑、潤(rùn)滑劑、熱穩(wěn)定劑和礦物質(zhì)填料組成，所述改性植物材料為經(jīng)改性劑改性的植物材料。

按重量份數(shù)改性植物材料為10～100份，通用塑料為20～100份，偶聯(lián)劑或界面相容劑為0～20份，潤(rùn)滑劑為0～15份，熱穩(wěn)定劑為0～15份和0～10份的礦物質(zhì)填料。

所述通用塑料為聚丙烯、聚乙烯、聚苯乙烯、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物、聚氯乙烯中的一種或幾種的混合物。

所述偶聯(lián)劑為硅烷類偶聯(lián)劑、鈦酸酯類偶聯(lián)劑、馬來(lái)酸酐、馬來(lái)酸酐接枝聚烯烴、異氰酸酯中的一種或幾種的混合物；所述的潤(rùn)滑劑為聚乙烯蠟、聚丙烯蠟、石蠟、硬脂酸、硬脂酸鋅、硬脂酸鈣中的一種或幾種的混合物；所述的熱穩(wěn)定劑是二月桂酸二丁基錫、二月桂酸二辛基錫、馬來(lái)酸二烷基錫、雙(馬來(lái)酸單丁酯)二丁基錫、馬來(lái)酸二辛基錫、二辛基錫雙(巰基乙酸異丁酯)、二辛基錫雙(巰基乙酸異辛酯)中的一種或幾種的混合物；所述的礦物質(zhì)填料為碳酸鈣粉、硅酸鈣粉、滑石粉、熱粉煤灰中的一種或幾種的混合物。

所述改性劑包括硼酸、可溶性硼酸鹽、硅酸和可溶性硅酸鹽中的一種或幾種的混合物。

所述植物材料為木材、稻殼、竹材、麻、秸稈、咖啡殼、果殼中的一種或幾種的混合物。

所述改性劑的重量占改性劑與植物材料總重量的0.1％～50％。

所述改性劑改性植物材料的溫度為50℃～250℃。

本發(fā)明改性的植物材料即為將改性劑配置成溶液與植物材料混合在50℃～250℃溫度下烘干或?yàn)橹苯訉⒏男詣┕腆w與塑料、偶聯(lián)劑或界面相容劑、潤(rùn)滑劑、熱穩(wěn)定劑和礦物質(zhì)填料混合，得混合物進(jìn)行共擠。該植物材料經(jīng)改性后使其實(shí)現(xiàn)了在高溫條件下進(jìn)行共擠出木塑型材。

本發(fā)明相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)在于：

相對(duì)于現(xiàn)有木塑型材，高溫共擠出木塑型材可以大幅提高復(fù)合材料的力學(xué)性能和抗蠕變性，擴(kuò)大了木塑復(fù)合材料的應(yīng)用領(lǐng)域。通過(guò)改性處理植物材料賦予了復(fù)合材料防腐阻燃功能，且通過(guò)與塑料的復(fù)合提高了改性劑的抗流失性。同時(shí)，相對(duì)于工程塑料基木塑型材，高溫共擠出型材降低了生產(chǎn)成本。

具體實(shí)施方式

本發(fā)明技術(shù)方案不局限于以下所列舉具體實(shí)施方式，還包括各具體實(shí)施方式間的任意組合。在不偏離本發(fā)明的內(nèi)容和范圍的情況下所做的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。

具體實(shí)施方式一：本實(shí)施方式的高溫共擠出木塑型材由多層木塑型材構(gòu)成，其中至少一層為工程塑料或工程塑料合金基木塑復(fù)合材料，其他層為通用塑料基木塑復(fù)合材料。

具體實(shí)施方式二：本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式一不同的是，所述工程塑料或工程塑料合金基木塑復(fù)合材料由改性植物材料、工程塑料或工程塑料合金、偶聯(lián)劑或界面相容劑、潤(rùn)滑劑、熱穩(wěn)定劑和礦物質(zhì)填料組成，所述改性植物材料為經(jīng)改性劑改性的植物材料。其他步驟與參數(shù)與具體實(shí)施方式一相同。

具體實(shí)施方式三：本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式一不同的是，按重量份數(shù)改性植物材料為10～100份，工程塑料或工程塑料合金為20～100份，偶聯(lián)劑或界面相容劑為0～20份，潤(rùn)滑劑為0～15份，熱穩(wěn)定劑為0～15份和0～10份的礦物質(zhì)填料。其他步驟與參數(shù)與具體實(shí)施方式一相同。

具體實(shí)施方式四：本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式一不同的是，所述工程塑料為聚酰胺、聚碳酸酯、聚甲醛、改性聚苯醚、熱塑性聚酯中的一種或幾種的混合物。其他步驟與參數(shù)與具體實(shí)施方式一相同。

具體實(shí)施方式五：所述或工程塑料合金為聚酰胺、聚碳酸酯、聚甲醛、改性聚苯醚、熱塑性聚酯中的一種或多種塑料混合物與聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、聚乳酸、聚丁二酸丁二醇酯、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯塑料中的一種或多種塑料的混合物。

具體實(shí)施方式六：本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式一不同的是，所述通用塑料基木塑復(fù)合材料由改性植物材料、通用塑料、偶聯(lián)劑或界面相容劑、潤(rùn)滑劑、熱穩(wěn)定劑和礦物質(zhì)填料組成，所述改性植物材料為經(jīng)改性劑改性的植物材料。其他步驟與參數(shù)與具體實(shí)施方式一相同。

具體實(shí)施方式七：本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式一不同的是，按重量份數(shù)改性植物材料為10～100份，通用塑料為20～100份，偶聯(lián)劑或界面相容劑為0～20份，潤(rùn)滑劑為0～15份，熱穩(wěn)定劑為0～15份和0～10份的礦物質(zhì)填料。其他步驟與參數(shù)與具體實(shí)施方式一相同。

具體實(shí)施方式八：本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式一不同的是，所述通用塑料為聚丙烯、聚乙烯、聚苯乙烯、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物、聚氯乙烯中的一種或幾種的混合物。其他步驟與參數(shù)與具體實(shí)施方式一相同。

具體實(shí)施方式九：本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式一不同的是，所述改性劑包括硼酸、可溶性硼酸鹽、硅酸和可溶性硅酸鹽中的一種或幾種的混合物。其他步驟與參數(shù)與具體實(shí)施方式一相同。

具體實(shí)施方式十：本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式一不同的是，所述植物材料為木材、稻殼、竹材、麻、秸稈、咖啡殼、果殼中的一種或幾種的混合物。其他步驟與參數(shù)與具體實(shí)施方式一相同。

具體實(shí)施方式十一：本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式一不同的是，所述改性劑改性植物材料的溫度為50℃～250℃。其他步驟與參數(shù)與具體實(shí)施方式一相同。

具體實(shí)施方式十二：本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式一不同的是，所述改性劑的重量占改性劑與植物材料總重量的0.1％～50％。

實(shí)施例1

本實(shí)施例的高溫共擠出木塑型材通過(guò)現(xiàn)有技術(shù)工藝可以實(shí)現(xiàn)制備以聚酰胺基木塑復(fù)合材料為表層，以聚乙烯基木塑復(fù)合材料做芯層；所述聚酰胺基木塑復(fù)合材料為改性木粉60份、聚酰胺20份、硅烷偶聯(lián)劑10份、聚乙烯蠟3份、二月桂酸二丁基錫5份和碳酸鈣粉2份；所述聚乙烯基木塑復(fù)合材料為改性木粉60份、聚乙烯30份、硅烷偶聯(lián)劑5份、聚乙烯蠟2份、二月桂酸二丁基錫2份和碳酸鈣粉1份；所述改性木粉為將硼酸溶液噴淋在木粉上并在110℃下烘干，硼酸占硼酸與木粉總重量的8％。

本發(fā)明制備了一種高溫共擠出木塑型材，提高了木塑復(fù)合材料的力學(xué)性能和使用范圍。