CN101613503A - 耐水木塑复合材料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种耐水木塑复合材料，由如下重量百分比的原料制成：1％～65％改性木粉、25％～98％聚烯烃基体和1％～10％相容剂；其中，所述的相容剂为聚癸二酸酐、聚壬二酸酐中的一种或两种。本发明还公开了该耐水木塑复合材料的制备方法，采用聚癸二酸酐和/或聚壬二酸酐对木粉进行嵌段式表面接枝，来改善木粉与聚乙烯之间的界面相容性，并对木粉用碱液进行预处理，去除木粉中的半纤维素、小分子酯类等不稳定物质，增强了木质纤维素对聚合物基材的复合效果和力学性能，制得力学性能优良、吸水率低及尺寸稳定性好的木塑复合材料，且制备方法操作简单，适于工业化生产。
Description
技术领域
本发明涉及复合材料领域，具体涉及一种耐水木塑复合材料及其制备方法。
背景技术
木塑复合材料(WPC)是由热塑性塑料与木纤维或植物纤维复合制备而成，该材料兼具木材和塑料的双重特性，热伸缩性、吸水性均比木材小，尺寸稳定性好，耐磨性和抗冲击性能高，产品可以再回收利用。但由于木粉表面所具有的极性和由此产生的分子间氢键，阻碍了亲水的木粉填料和热塑性材料之间的分散性和表面粘合性。因此要对木粉进行改性，消除或降低其表面极性化程度，提高木塑复合材料的复合效果。
目前，国内外普遍应用马来酸酐改性的聚烯烃树脂，如马来酸酐接枝聚丙烯(MA-g-PP)、马来酸酐接枝乙烯-辛烯共聚物(MA-g-POE)等作相容剂(Song Guojun，Wang Hailong，Wang Li，et al.Preparation ofHDPE/Wood Flour Composites Modified by HDPE-g-MAH and Study onProcessing Equipment[J].Plastic，2006，35(6)：46～49)，或采用偶联剂，如采用硅烷(Sonia M.B.Nachtigall，Graziela S.Cerveira，Simone M.L.Rosa.Newpolymeric-coupling agent for polypropylene/wood-flour composites[J].Polymer Testing，2007，26：619～628)、异氰酸酯等处理木粉来改善木粉纤维素纤维与树脂的相容性。就复合效果来看，前者好于后者，但对马来酸酐的接枝效率要求较高。
申请号为200710045955.9的中国专利申请中公开了一种木塑复合材料及其制备方法，其采用马来酸酐接枝PE、马来酸酐接枝PP或重量比为1∶2的苯乙烯和丙烯酸甲酯的混合物作偶联剂来制备木塑复合材料。
申请号为200710072795.7的中国专利申请中公开了一种微发泡聚苯乙烯基木塑复合材料及其制备方法，其采用硅烷类偶联剂、钛酸酯类偶联剂、铝酸酯偶联剂、异氰酸酯、马来酸酐、邻苯二甲酸酐、聚亚甲基聚苯基异氰酸酯、马来酸酐改性的聚苯乙烯或马来酸酐改性的聚丙烯作为偶联剂来制备木塑复合材料，解决了目前木塑复合材料耐冲击性能差、易于燃烧的问题。
发明内容
本发明提供了一种耐水木塑复合材料，其具有优良的力学性能、低吸水率及较强的尺寸稳定性。
本发明还提供了一种耐水木塑复合材料的制备方法，采用聚癸二酸酐和/或聚壬二酸酐对木粉进行嵌段式表面接枝，来改善木粉与聚乙烯之间的界面相容性，制得木塑复合材料，该制备方法操作简单，适于工业化生产。
一种耐水木塑复合材料，由下列重量百分比的原料制成：
改性木粉 1％～65％
聚烯烃基体 25％～99％
相容剂 1％～10％；
其中，所述的相容剂为聚癸二酸酐(PSPA)、聚壬二酸酐(PAPA)中的一种。
所述的改性木粉为将木粉经碱溶液浸泡后洗涤至中性，烘干后得到的改性木粉；其中碱溶液优选浓度为0.1～10mol/L的NaOH水溶液，因为该碱溶液能够较好地剥除半纤维素、小分子酯类等不稳定物质，促进相容剂在木粉表面的接枝反应。
由于木粉中包含了纤维素、半纤维素、木质素及其他小分子酯类物质，为了增强木粉(即木质纤维素)与聚烯烃基材的复合效果，得到力学性能优良的复合材料，需事先用碱溶液对木粉进行表面改性处理，去除木粉中的半纤维素、小分子酯类等不稳定物质。如图1所示，a谱图对应的半纤维素不均聚糖及小分子酯类物质上C＝O的伸缩振动吸收峰1740cm-1和C-O的伸缩振动吸收峰1245cm-1在b谱图中不再存在，说明木粉经碱液浸泡脱胶后可以去除半纤维素和小分子酯类物质，这有利于促进酸酐在木纤维表面的接枝反应。
所述的木粉可选用杉木木粉等本领域常用木粉，由于目数越高颗粒表面的平整度越高，与聚烯烃基体树脂的复合效果好，但目数过高不利于木粉在聚烯烃基体树脂中的均匀分散，因此优选颗粒度为60～120目的木粉，最优选颗粒度为80目的木粉。
所述的聚烯烃基体可选用高密度聚乙烯(HDPE)、无规共聚聚丙烯等聚烯烃类聚合物中的一种。
一种耐水木塑复合材料的制备方法，包括以下步骤：
将改性木粉与相容剂一起在高速混合机中预混10～20min，预混温度为55～80℃，再加入聚烯烃基体混合均匀，冷却后在双螺杆挤出机中熔融共混挤出造粒，然后注塑成型制得耐水木塑复合材料。
根据木粉的耐热温度及聚烯烃基体的熔融加工温度，可将熔融挤出或注塑的熔融段温度控制在155～210℃。
本发明制得的耐水木塑复合材料采用如下方法进行测试及表征：
1.红外分析：傅立叶变换红外光谱仪(AVATAR360 FT-IR，Nicolet)，试样粉末与KBr以质量比1∶50混合研磨均匀后压片，在4000～400cm-1范围内摄谱。
2.拉伸性能测试：按照GB/T 1040-1992标准，微机控制电子万能试验机(RG2000-10，深圳瑞格尔仪器有限公司)。
3.冲击性能测试：按照GB/T 1043-1993标准，无缺口简支梁冲击测试，Ceast Resil冲击测试仪(意大利Ceast公司)。
4.吸水性能测试：吸水率(％)＝(W-Wod)/Wod×100，W为烘干前重量，Wod为在105℃烘干24小时后的重量。
5.尺寸变化率测试：尺寸变化率TS(％)＝(Tg-Tod)/Tg×100，Tg为21℃(或40℃)下浸渍24小时表干后厚度，Tod为105℃烘干24小时后的厚度。
改性木粉经长链酸酐嵌段式表面接枝(如图3所示)后，与高密度聚乙烯熔融共混制备的WPC的抗拉强度受酸酐含量的影响情况由图2可见，材料的拉伸强度随着酸酐含量的增加而提高，以改性木粉的重量百分含量为40％的WPC为例，当酸酐含量达到一定值(即聚癸二酸酐重量占整个预混物料重量的2.0％，聚壬二酸酐重量占整个预混物料重量的3.0％)后，材料的拉伸强度达到最大值，分别为37.3MPa和33Mpa，说明聚癸二酸酐和聚壬二酸酐均有利于改善木粉与聚烯烃基体的界面性能，提高木粉与聚烯烃基体的相容性；当酸酐含量超过一定值后，材料的拉伸强度开始下降，这可能缘于部分未接枝于改性木粉表面的酸酐游离于复合材料中，降低了改性木粉对聚烯烃基体的结合强度。
酸酐的接枝含量对WPC简支梁无缺口冲击强度的影响情况由图4可见，材料的冲击强度也随着酸酐含量的增加而显著提高，以改性木粉的重量百分含量为40％的WPC为例，当酸酐含量达到一定值(即聚癸二酸酐重量占整个预混物料重量的3.0％或聚壬二酸酐重量占整个预混物料重量的4.0％)时材料的冲击强度达到最大值，分别为14.3KJ/m2和13.1KJ/m2，强度达到最大值后开始缓慢回落，且当酸酐重量为整个预混物料重量的5％时，冲击强度仍然超过未经酸酐嵌段接枝改性WPC冲击强度的50％以上，说明聚癸二酸酐和聚壬二酸酐在一定程度上也起到了增塑增韧的作用。因此，采用长链酸酐对木粉进行嵌段接枝改性有利于提高WPC的抗拉强度和冲击强度，并且聚癸二酸酐对WPC的改性效果要优于聚壬二酸酐。
WPC内部木粉与聚烯烃基体的界面结合效果也可以从材料的平衡吸水性得到体现，当木粉与聚烯烃基体的表面能差异大且共混体系之间不存在相容剂时，材料界面上会产生较大的间隙，导致水汽流通，增加了复合材料的吸水率；反之，材料界面的结合越好，间隙也越小，复合材料的吸水率也越低。含水率过大易破坏材料的尺寸稳定性，同时，纤维素类复合材料容易在重湿气环境下滋生霉菌，最终破坏材料的力学强度和表观性能等。
图5是酸酐接枝改性木粉与HDPE复合材料的平衡吸水性能图，其中改性木粉的重量百分含量为40％，NULL为未添加相容剂的WPC。由图可见，WPC具有相对较小的平衡吸水率，特别是在木粉表面经长链酸酐嵌段接枝改性后，改性木粉与HDPE的界面相容性得到增强，平衡吸水性能大幅度下降。结合图6、7可见，长链酸酐嵌段接枝含量对WPC的平衡吸水率有较大影响，当聚癸二酸酐重量占整个预混物料重量的1.5％时，WPC的平衡吸水率最小(如48小时吸水率为1.052％，360小时吸水率为1.538％)；聚壬二酸酐重量占整个预混物料重量的2.0％时，WPC的平衡吸水率最小(如48小时吸水率为1.653％，360小时吸水率为2.621％)。然而，当酸酐嵌段接枝含量超过一定值后，过量的酸酐会破坏WPC内部两相界面结合的致密性，增加水汽在材料内部的渗透，表现为材料的吸水性随着酸酐含量的增加而增大。
木塑复合材料相对于木材有着较强的尺寸稳定性，由表1可见，WPC(其中，木粉的重量百分含量为40％)经40℃水浸渍24小时后，尺寸厚度的变化率仅为0.43％，若木粉进一步进行长链酸酐嵌段接枝改性，则可以继续增强WPC吸水后的尺寸稳定性，使得材料的吸水尺寸变化率分别下降到0.18％和0.20％。
表1
| 酸酐的重量百分含量 | TS(％) |
| 0 | 0.43 |
| 1.5％PSPA | 0.18 |
| 2.0％PAPA | 0.20 |
综合上述因素，本发明采用重量百分含量为1％～65％的改性木粉，重量百分含量为25％～98％的聚烯烃基体，重量百分含量为1％～10％的相容剂来制备性能优良、吸水率低及尺寸稳定性好的耐水木塑复合材料。
本发明具有如下有益效果：
本发明采用聚癸二酸酐和/或聚壬二酸酐对木粉进行嵌段式表面接枝，来改善木粉与聚乙烯之间的界面相容性，并对木粉用碱液进行预处理，去除木粉中的半纤维素、小分子酯类等不稳定物质，增强了木质纤维素对聚合物基材的复合效果和力学性能，制得力学性能优良、吸水率低及尺寸稳定性好的木塑复合材料，且制备方法操作简单，适于工业化生产。
附图说明
图1为杉木木粉的红外光谱图；其中，a为未处理的杉木木粉的红外光谱图，b为经碱液表面改性处理的杉木木粉的红外光谱图；
图2为不同酸酐含量的WPC(其中改性木粉的重量百分含量为40％)的拉伸强度曲线图；
图3为聚癸二酸酐与改性木粉的嵌段接枝反应示意图；
图4为不同酸酐含量的WPC(其中改性木粉的重量百分含量为40％)的冲击强度曲线图；
图5为不同酸酐接枝改性木粉制备的WPC(其中改性木粉的重量百分含量为40％，NULL代表未添加相容剂的WPC)的平衡吸水性能图；
图6为不同酸酐含量的WPC(其中改性木粉的重量百分含量为40％)经水浸渍24小时的平衡吸水性能图；
图7为不同酸酐含量的WPC(其中改性木粉的重量百分含量为40％)经水浸渍360小时的平衡吸水性能图。
具体实施方式
实施例1
将木粉用1mol/L的NaOH水溶液浸泡，浴比(即木粉与NaOH水溶液的质量比)为1∶15，再用去离子水洗至中性，然后在105℃干燥24小时得到改性木粉。
将40Kg改性木粉与3Kg聚癸二酸酐加入到SHR-10A型高速混合机(张家港市轻工机械厂)中，通冷却水，在70℃预混10min后加入57Kg高密度聚乙烯继续混合，混合均匀后将混合粉料出料冷却备用。
将上述混合粉料加入TSE-16-TC型双螺杆挤出机(PRISM公司)中，在200℃熔融共混挤出造粒，烘干后用HTF86×1型注塑机(海天公司)在200℃、22.5MPa下注塑成型，制得耐水木塑复合材料。
实施例2
将木粉用1mol/L的NaOH水溶液浸泡，浴比(即木粉与NaOH水溶液的质量比)为1∶15，再用去离子水洗至中性，然后在105℃干燥24小时得到改性木粉。
将40Kg改性木粉与3Kg聚壬二酸酐加入到SHR-10A型高速混合机(张家港市轻工机械厂)中，通冷却水，在70℃预混10min后加入57Kg高密度聚乙烯继续混合，混合均匀后将混合粉料出料冷却备用。
将上述混合粉料加入TSE-16-TC型双螺杆挤出机(PRISM公司)中，在200℃熔融共混挤出造粒，烘干后用HTF86×1型注塑机(海天公司)在200℃、22.5MPa下注塑成型，制得耐水木塑复合材料。
实施例3
将木粉用0.1mol/L的NaOH水溶液浸泡，浴比(即木粉与NaOH水溶液的质量比)为1∶20，再用去离子水洗至中性，然后在103℃干燥25小时得到改性木粉。
将65Kg改性木粉与10Kg聚癸二酸酐加入到SHR-10A型高速混合机(张家港市轻工机械厂)中，通冷却水，在80℃预混20min后加入25Kg高密度聚乙烯继续混合，混合均匀后将混合粉料出料冷却备用。
将上述混合粉料加入TSE-16-TC型双螺杆挤出机(PRISM公司)中，在200℃熔融共混挤出造粒，烘干后用HTF86×1型注塑机(海天公司)在200℃、22.5MPa下注塑成型，制得耐水木塑复合材料。
实施例4
将木粉用10mol/L的NaOH水溶液浸泡，浴比(即木粉与NaOH水溶液的质量比)为1∶10，再用去离子水洗至中性，然后在100℃干燥26小时得到改性木粉。
将1Kg改性木粉与1Kg聚癸二酸酐加入到SHR-10A型高速混合机(张家港市轻工机械厂)中，通冷却水，在55℃预混15min后加入98Kg高密度聚乙烯继续混合，混合均匀后将混合粉料出料冷却备用。
将上述混合粉料加入TSE-16-TC型双螺杆挤出机(PRISM公司)中，在200℃熔融共混挤出造粒，烘干后用HTF86×1型注塑机(海天公司)在200℃、22.5MPa下注塑成型，制得耐水木塑复合材料。
实施例5
将木粉用5mol/L的NaOH水溶液浸泡，浴比(即木粉与NaOH水溶液的质量比)为1∶15，再用去离子水洗至中性，然后在105℃干燥24小时得到改性木粉。
将40Kg改性木粉与3Kg聚癸二酸酐加入到SHR-10A型高速混合机(张家港市轻工机械厂)中，通冷却水，在60℃预混10min后加入57Kg聚丙烯继续混合，混合均匀后将混合粉料出料冷却备用。
将上述混合粉料加入TSE-16-TC型双螺杆挤出机(PRISM公司)中，在210℃熔融共混挤出造粒，烘干后用HTF86×1型注塑机(海天公司)在210℃、22.5MPa下注塑成型，制得耐水木塑复合材料。
实施例6
将木粉用3mol/L的NaOH水溶液浸泡，浴比(即木粉与NaOH水溶液的质量比)为1∶15，再用去离子水洗至中性，然后在105℃干燥24小时得到改性木粉。
将20Kg改性木粉与1.5Kg聚壬二酸酐加入到SHR-10A型高速混合机(张家港市轻工机械厂)中，通冷却水，在70℃预混10min后加入78.5Kg聚丙烯继续混合，混合均匀后将混合粉料出料冷却备用。
将上述混合粉料加入TSE-16-TC型双螺杆挤出机(PRISM公司)中，在210℃熔融共混挤出造粒，烘干后用HTF86×1型注塑机(海天公司)在210℃、22.5MPa下注塑成型，制得耐水木塑复合材料。
对实施例1～6制备的耐水木塑复合材料进行性能测试，测试结果如下：
| 拉伸强度(MPa) | Charpy无缺口冲击强度(KJ/m2) | 48h吸水率(％) | 360h吸水率(％) | |
| 实施例1 | 34.2 | 14.3 | 1.779 | 2.492 |
| 实施例2 | 33 | 12.7 | 1.988 | 2.881 |
| 实施例3 | 24.6 | 7.9 | 3.112 | 4.392 |
| 实施例4 | 28 | 无破坏 | 0.092 | 0.108 |
| 实施例5 | 36.8 | 11.2 | 1.865 | 2.561 |
| 实施例6 | 38.5 | 19.3 | 0.979 | 1.326 |
Claims (7)
1、一种耐水木塑复合材料，由下列重量百分比的原料制成：
改性木粉 1％～65％
聚烯烃基体 25％～98％
相容剂 1％～10％；
其中，所述的相容剂为聚癸二酸酐、聚壬二酸酐中的一种；
所述的改性木粉为将木粉用碱溶液浸泡后洗涤至中性，烘干后得到的改性木粉。
2、如权利要求1所述的耐水木塑复合材料，其特征在于：所述的聚烯烃基体为高密度聚乙烯或聚丙烯。
3、如权利要求1所述的耐水木塑复合材料，其特征在于：所述的相容剂为聚癸二酸酐。
4、如权利要求1所述的耐水木塑复合材料，其特征在于：所述的碱溶液选用浓度为0.1～10mol/L的NaOH水溶液。
5、如权利要求1所述的耐水木塑复合材料，其特征在于：所述的木粉的颗粒度为60～120目。
6、如权利要求5所述的耐水木塑复合材料，其特征在于：所述的木粉的颗粒度为80目。
7、如权利要求1～6任一所述的耐水木塑复合材料的制备方法，包括以下步骤：
将改性木粉与相容剂一起在高速混合机中预混10～20min，预混温度为55～80℃，再加入聚烯烃基体混合均匀，冷却后在双螺杆挤出机中熔融挤出造粒，然后注塑成型制得耐水木塑复合材料。
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Cited By (21)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101805461A (zh) * | 2010-03-15 | 2010-08-18 | 南京工业大学 | 一种生物基复合材料及其制备方法和应用 |
| CN101831801A (zh) * | 2010-05-07 | 2010-09-15 | 黄山华芮科技有限公司 | 一种耐久性纤维素纤维及其应用 |
| CN101942138A (zh) * | 2010-09-21 | 2011-01-12 | 浙江金迪木塑型材有限公司 | 一种阻燃木塑复合材料及其制备方法 |
| CN103059596A (zh) * | 2013-01-23 | 2013-04-24 | 浙江大学 | 一种纳米增强木塑复合材料及其制备方法 |
| CN103613842A (zh) * | 2013-11-01 | 2014-03-05 | 安徽环嘉天一再生资源有限公司 | 一种高耐水木塑复合材料 |
| CN103613944A (zh) * | 2013-11-01 | 2014-03-05 | 安徽环嘉天一再生资源有限公司 | 一种钙木塑装饰板 |
| CN103910909A (zh) * | 2014-04-02 | 2014-07-09 | 上海同化新材料科技有限公司 | 一种耐高温塑料复合材料 |
| EP2909023A1 (en) | 2012-10-22 | 2015-08-26 | US Floors, Inc. | Engineered waterproof flooring and wall covering planks |
| CN104963206A (zh) * | 2014-12-11 | 2015-10-07 | 华东理工常熟研究院有限公司 | 酶改性纸浆纤维、木塑复合材料及其制备方法 |
| CN105131633A (zh) * | 2015-09-27 | 2015-12-09 | 常州市奥普泰科光电有限公司 | 一种木塑复合材料的制备方法 |
| CN105670122A (zh) * | 2016-03-30 | 2016-06-15 | 武汉理工大学 | 一种蛭石粉改性聚丙烯木塑阻燃发泡复合材料及其制备方法 |
| CN106883547A (zh) * | 2017-03-28 | 2017-06-23 | 昕亮科技（深圳）有限公司 | 家电用塑料及其制备方法 |
| CN107825654A (zh) * | 2017-11-10 | 2018-03-23 | 扬州市维拉园艺有限公司 | 一种木塑花盆的生产方法及木塑花盆 |
| CN108530927A (zh) * | 2017-03-06 | 2018-09-14 | 上海大学 | 一种木质纤维透明高强度复合材料的制备方法 |
| CN109705419A (zh) * | 2017-10-25 | 2019-05-03 | 江苏瑞凌新能源科技有限公司 | 一种抗静电汽车配件塑料配方 |
| US10493731B2 (en) | 2014-07-16 | 2019-12-03 | Valinge Innovation Ab | Method to produce a thermoplastic wear resistant foil |
| US10597876B2 (en) | 2010-05-10 | 2020-03-24 | Flooring Industries Limited, Sarl | Floor panel |
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| US12109790B1 (en) | 2018-09-24 | 2024-10-08 | Columbia Insurance Company | Composite panels having a melamine impregnated protective layer |
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Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CA2445076C (en) * | 2001-04-26 | 2010-09-14 | Washington State University Research Foundation | Low-density cellular wood plastic composite and process for formation |
| CN1648158A (zh) * | 2004-12-24 | 2005-08-03 | 华南理工大学 | 一种木塑复合材料及其制备方法 |
| CN101294001A (zh) * | 2007-04-25 | 2008-10-29 | 中山市森朗环保装饰建材有限公司 | 一种木塑复合材料的制备方法 |
-
2009
- 2009-07-16 CN CN2009101006593A patent/CN101613503B/zh not_active Expired - Fee Related
Cited By (37)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US11668099B2 (en) | 2009-12-22 | 2023-06-06 | Flooring Industries Limited, Sarl | Panel, covering and method for installing such panels |
| CN101805461A (zh) * | 2010-03-15 | 2010-08-18 | 南京工业大学 | 一种生物基复合材料及其制备方法和应用 |
| CN101831801A (zh) * | 2010-05-07 | 2010-09-15 | 黄山华芮科技有限公司 | 一种耐久性纤维素纤维及其应用 |
| CN101831801B (zh) * | 2010-05-07 | 2012-05-09 | 黄山华芮科技有限公司 | 一种耐久性纤维素纤维及其应用 |
| US12012764B2 (en) | 2010-05-10 | 2024-06-18 | Unilin Bv | Floor panel |
| US10597876B2 (en) | 2010-05-10 | 2020-03-24 | Flooring Industries Limited, Sarl | Floor panel |
| US11566432B2 (en) | 2010-05-10 | 2023-01-31 | Flooring Industries Limited, Sarl | Floor panel |
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| US11634914B2 (en) | 2010-05-10 | 2023-04-25 | Flooring Industries Limited, Sarl | Floor panel |
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| CN101942138A (zh) * | 2010-09-21 | 2011-01-12 | 浙江金迪木塑型材有限公司 | 一种阻燃木塑复合材料及其制备方法 |
| US11753832B2 (en) | 2012-10-22 | 2023-09-12 | Shaw Industries Group, Inc. | Engineered waterproof plastic composite flooring and wall covering planks |
| US10787822B2 (en) | 2012-10-22 | 2020-09-29 | Shaw Industries Group, Inc. | Engineered waterproof plastic composite flooring and wall covering planks |
| US11486149B2 (en) | 2012-10-22 | 2022-11-01 | Shaw Industries Group, Inc. | Engineered waterproof plastic composite flooring and wall covering planks |
| US9234357B2 (en) | 2012-10-22 | 2016-01-12 | Us Floors, Inc. | Engineered waterproof plastic composite flooring and wall covering planks |
| EP2909023A1 (en) | 2012-10-22 | 2015-08-26 | US Floors, Inc. | Engineered waterproof flooring and wall covering planks |
| CN103059596A (zh) * | 2013-01-23 | 2013-04-24 | 浙江大学 | 一种纳米增强木塑复合材料及其制备方法 |
| CN103613944A (zh) * | 2013-11-01 | 2014-03-05 | 安徽环嘉天一再生资源有限公司 | 一种钙木塑装饰板 |
| CN103613944B (zh) * | 2013-11-01 | 2016-04-13 | 安徽环嘉天一再生资源有限公司 | 一种钙木塑装饰板 |
| CN103613842B (zh) * | 2013-11-01 | 2016-03-02 | 安徽环嘉天一再生资源有限公司 | 一种高耐水木塑复合材料 |
| CN103613842A (zh) * | 2013-11-01 | 2014-03-05 | 安徽环嘉天一再生资源有限公司 | 一种高耐水木塑复合材料 |
| CN103910909A (zh) * | 2014-04-02 | 2014-07-09 | 上海同化新材料科技有限公司 | 一种耐高温塑料复合材料 |
| US10493731B2 (en) | 2014-07-16 | 2019-12-03 | Valinge Innovation Ab | Method to produce a thermoplastic wear resistant foil |
| CN104963206A (zh) * | 2014-12-11 | 2015-10-07 | 华东理工常熟研究院有限公司 | 酶改性纸浆纤维、木塑复合材料及其制备方法 |
| CN105131633A (zh) * | 2015-09-27 | 2015-12-09 | 常州市奥普泰科光电有限公司 | 一种木塑复合材料的制备方法 |
| CN105670122A (zh) * | 2016-03-30 | 2016-06-15 | 武汉理工大学 | 一种蛭石粉改性聚丙烯木塑阻燃发泡复合材料及其制备方法 |
| CN108530927B (zh) * | 2017-03-06 | 2020-09-25 | 上海大学 | 一种木质纤维透明高强度复合材料的制备方法 |
| CN108530927A (zh) * | 2017-03-06 | 2018-09-14 | 上海大学 | 一种木质纤维透明高强度复合材料的制备方法 |
| CN106883547B (zh) * | 2017-03-28 | 2019-02-15 | 昕亮科技（深圳）有限公司 | 家电用塑料及其制备方法 |
| CN106883547A (zh) * | 2017-03-28 | 2017-06-23 | 昕亮科技（深圳）有限公司 | 家电用塑料及其制备方法 |
| CN109705419A (zh) * | 2017-10-25 | 2019-05-03 | 江苏瑞凌新能源科技有限公司 | 一种抗静电汽车配件塑料配方 |
| CN107825654A (zh) * | 2017-11-10 | 2018-03-23 | 扬州市维拉园艺有限公司 | 一种木塑花盆的生产方法及木塑花盆 |
| US12109790B1 (en) | 2018-09-24 | 2024-10-08 | Columbia Insurance Company | Composite panels having a melamine impregnated protective layer |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
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