CN101974244B

CN101974244B - 一种pvc基木塑复合材料及其制备方法

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Publication number: CN101974244B
Application number: CN2010105420862A
Authority: CN
Inventors: 杨大可
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2010-11-13
Filing date: 2010-11-13
Publication date: 2012-06-27
Anticipated expiration: 2030-11-13
Also published as: CN101974244A

Abstract

本发明提供了一种PVC基木塑复合材料及其制备方法，所述的PVC基木塑复合材料由下列原料按重量份数混合而成：PVC32-51%、稳定剂1-3%、加工助剂1-2%、抗冲改性剂2-3%、润滑剂2-3%、木粉40-60%，原料按配方比例混合，经过锥形双螺杆混炼，经冷却固化后切割成成品。与普通塑木材料相比，所制得的注塑级PVC基木塑复合材料具有木粉填充量高，高温流动性好等优点，可直接用于注塑生产，成型的木塑制品其综合物理机械性能和外观优良，木质感强，成本优势明显。

Description

一种PVC基木塑复合材料及其制备方法

技术领域

本发明属于木塑材料领域，涉及一种PVC基木塑复合材料及制备方法。

背景技术

木塑材料实际应用范围十分广泛，在包装、仓储行业可以制作托盘、包装箱、集中装器具、仓库垫板、货物架柜等；在城建园艺和家庭装饰方面可以制作凉亭、座椅、花盆、小桥、栅栏、垃圾桶、支柱、墙板、墙角线、墙裙、门柜、家具和建筑模板等。

目前普通PVC木塑材料的应用还存在一定的局限性。在家具设计和制造方面，由于普通木塑材料生产过程都是挤出成型，所以大部分情况下只能呈现直线状态，几乎没有曲线和弧度，虽然最近有一些国内木塑企业开始设计出有弧度的产品，但这些产品的弧度也只能适用于建筑，很难满足家具设计的复杂要求。

目前普通PVC基木塑的加工工艺主要存在二个缺陷，一是未塑化的极性木质材料和非极性的塑料相容性差，塑料和木质材料结合不紧，导致材料品质下降；其二是普通PVC基木塑复合材料粉添加量低于40%，塑料比例大，木质效果不理想，生产成本偏高。

发明内容

本发明的目的在于提供一种可以直接用于注塑生产，制品综合物理机械性能优良，成本低的PVC基木塑复合材料及制备方法。

本发明采用的技术方案如下：

本发明所述PVC基木塑复合材料的原料配方中各组份的重量比为： PVC 32%-51%、稳定剂1%-3%、加工助剂1%-2%、抗冲改性剂2%-3%、润滑剂2%-3%、木粉 40-60%。

其中所述PVC为再生PVC粉料。

所述木粉细度为120目，含水量为5%。

所述木粉由木屑烘干粉碎而成，过120目筛。

所述稳定剂为有机锡稳定剂；加工助剂为ACR加工助剂；抗冲改性剂为ACR；所述润滑剂为TR251。

抗冲改性剂ACR是一种丙烯酸酸酯类抗冲改性剂，属于“核-壳”结构共聚物，用于改善聚氯乙烯的流动性，能显著提高制品的冲击强度。

ACR加工助剂是以提高塑料(主要为PVC)塑化加工性能的一类聚合物型助剂,通常为由甲基丙烯酸甲酯(MMA)和丙烯酸酯乳液共聚而成的高分子量聚合物(或包含少量苯乙烯等其他组分)。在再生PVC粉料加工过程中,ACR加工助剂通过增加热量和剪切力的传递促进再生PVC粉料塑化,并使熔体均一。同时,A CR加工助剂与再生PVC粉料相容性好,在加工过程中高分子量的ACR分子链能插入再生PVC粉料分子链之间,起着“缠结”的作用,可以显著提高再生PVC粉料熔体的粘性和弹性。此外,它还起促进外部润滑的作用。

有机锡稳定剂：聚氯乙烯是无定型高聚物，由于分子结构对热的不稳定，使它在成型加工使用以及贮存过程在受热光氧等作用而影响其加工和力学性能，稳定剂是一类防止在加工过程中变色并可保持最终产品在使用期外观及物理性能，阻止聚氯乙烯老化，延长其使用寿命。

上述PVC基木塑复合材料的制备方法包括选材、配料、混炼、冷却固化、切料；整个工艺流程为：原料按配方比例混合，经过锥形双螺杆混炼，经冷却固化后切割成成品。

所述工艺条件为：压力2～3Mpa，加热温度160～180℃，时间为1～30分钟。

本发明生产的木塑复合材料可以直接用于注塑加工业。成各种复杂形状，可以满足家具玩具等复杂设计的需要，可以广泛地应用于各种行业。制备的高木粉添加注塑级木塑复合材料可在再生PVC材料中添加高达60%的木粉，使成本得到明显降低，通过锥形双螺杆混炼，木质材料和PVC塑料间密切相容，材料物理化学性能得到明显提高，由于木粉含量高，其木质感与实木接近。

本发明的木塑复合材料的制备工艺简单，制作成本低，无污染，制备的木塑复合材料的综合物理机械性能和制品的外观优良，木粉含量高木质感强，高温流动性好，可以用于注塑成型生产。

本发明与现有木塑材料相比所具有的积极有益的效果：

（1）木粉含量高，具有天然木材良好的木质感官，成本低，可以代替木材制造各种产品，有利于解决我国日益减少的森林资源问题，使资源得到充分的利用；

（2）该PVC基木塑材料不但可以用于挤出成型生产线条型木塑制品，还可以采用注塑成型工艺替代木材生产各种形状的木塑制品，成品率高，应用面广；

（3）可以用于注塑成型工艺，大幅降低设备成本和人工成本；

（4）耐冷热性能好，耐湿性强，综合物理机械性能和制品的外观优良；

（5）通过注塑成型其制品颜色多样，适用范围广。

具体实施方式

一种PVC基木塑复合材料，主要是由木粉或木屑与塑料混合而成的，其组分重量配比如下：，更优选的重量比例为PVC 32-51%、稳定剂1-3%、加工助剂1-2%、抗冲改性剂2-3%、润滑剂2-3%、木粉 40-60%;其木粉细度为120目，水分含量为5%。组份中稳定剂可采用有机锡稳定剂，塑料树脂采用再生聚氯乙烯（PVC）的粉料，润滑剂可采用TR251。上述配比原料均可由市场购买到。

一种PVC木塑复合材料的制作方法，包括选材、粉碎、配比、混合、混炼、冷却固化、切割成品等工艺步骤，其中

选材：选用市售木粉，如杨木木粉、柯木木粉等，木粉细度为120目筛，水分含量为5%。

粉碎：如选用木屑，需经粉碎机粉碎达到上述选材工序的技术标准。

配比：见表1。

混合、喂料：混合，将上述组分在高速搅拌机中混合均匀，通过锥形双螺杆（螺杆型号为SJZ80/156），螺杆结构采用锥形啮合异向旋转混炼造粒成型。其工艺条件为螺杆转速1～34.7r/min,压力为2～3Mpa，加热温度为160～180℃。

冷却固化：经过锥形双螺杆混炼风冷使其固化定型。

切割成品：将上述经过锥形双螺杆混炼冷却的木塑复合材料切割成多种所需的木塑粒子。

上述工艺步骤中所用设备均为现有技术，市售设备。本发明可根据用户要求添加建筑色素，制作成多样树种的纹理，具有天然木材的感观。

表1：PVC基木塑复合材料基本配方（重量比%）

性能测试：将上述的木塑粒子烘干后注塑成标准样条，进行性能测试，PVC基木塑复合材料性能如表2所示，可见在木粉填充量较大的情况下，其综合物理机械性能优良。

表2：PVC基木塑复合材料性能

Claims

1.一种PVC基木塑复合材料，其特征在于：所述PVC基木塑复合材料的原料配方中各组分的重量比如下： PVC 32%、稳定剂1%、加工助剂1%、抗冲改性剂3%、润滑剂3%、木粉 60%；

所述PVC为再生PVC粉料；

所述木粉细度为120目，含水量为5%；

所述木粉由木屑烘干粉碎而成，过120目筛；

所述稳定剂为有机锡稳定剂；加工助剂为ACR加工助剂；抗冲改性剂为ACR；所述润滑剂为TR251；

所述PVC基木塑复合材料的制备方法包括选材、配料、混炼、冷却固化、切料；整个工艺流程为：原料按配方比例混合，经过锥形双螺杆混炼，经冷却固化后切割成成品；所述工艺条件为：压力2～3MPa，螺杆转速为34.7r/min，加热温度160～180℃。