CN102876064A - 一种耐磨木塑材料的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种耐磨木塑材料的制备方法，属于材料加工技术领域。采用按重量份计的如下原料：植物纤维40～50份、碳纤维2～3份、玻璃纤维5～10份、陶瓷纤维5～10份、聚丙烯腈基碳纤维1～5份、硅酸铝纤维3～5份、纤维素5～10份、聚苯乙烯10～15份、聚丙烯10～15份、聚乙烯5～8份、聚丁二酸丁二醇酯2～6份、天然橡胶10～15份、PVC树脂10～15份、乙烯-丙烯酸共聚物5～8份、碳酸钙1～2份、三氧化二铝2～3份、二氧化硅3～4份、滑石粉1～3份、硅藻土1～3份、无水氯化镁1～2份、硫酸镁1～4份、硬脂酸钙2～3份、偶联剂1～2份、亚磷酸钠1～2份、聚酯蜡2～3份、石蜡4～8份。
Description
技术领域
本发明提供了一种木塑材料的制备方法，特别涉及一种耐磨木塑材料的制备，属于材料加工技术领域。
背景技术
木塑材料，通常是以木材边料、植物秸秆等原料，再通过加入PVC、PP、PE等塑料，挤出、定型而得的装饰材料。其适合于钻、刨、钉、锯、贴合等木材加工方式，实现了“木塑代木”，保护了有限的森林资源，减少了“白色污染”，是国家重点推广项目。
木塑材料可以应用于包装、园林、运输、建筑、车船内饰等领域。
由于木塑材料中含有一定量的塑料原料，这就决定了木塑材料本身具有一定的弹性，并且由于木纤维和塑料充分整合，因此其具有和硬木相当的抗压、抗弯曲等机械性能，其抗强碱性、耐水、耐腐蚀性能也是一般木材不能相比的，并且不会出现细菌繁殖现象，不易被虫蛀。
但是，由于木塑材料中使用了高分子聚合物材料作为原料，因此其耐磨损性能会劣于普通的木材，特别是无法与硬质木材相比。
发明内容
针对以上对现有技术的评述，本发明所要解决的技术问题是：木塑材料在耐磨性能方面无法与普通木材相比。采用如下的技术方案：
一种耐磨木塑材料的制备方法，采用按重量份计的如下原料：植物纤维40～50份、碳纤维2～3份、玻璃纤维5～10份、陶瓷纤维5～10份、聚丙烯腈基碳纤维1～5份、硅酸铝纤维3～5份、纤维素5～10份、聚苯乙烯10～15份、聚丙烯10～15份、聚乙烯5～8份、聚丁二酸丁二醇酯2～6份、天然橡胶10～15份、PVC树脂10～15份、乙烯-丙烯酸共聚物5～8份、碳酸钙1～2份、三氧化二铝2～3份、二氧化硅3～4份、滑石粉1～3份、硅藻土1～3份、无水氯化镁1～2份、硫酸镁1～4份、硬脂酸钙2～3份、偶联剂1～2份、亚磷酸钠1～2份、聚酯蜡2～3份、石蜡4～8份。
上述的三氧化二铝的粒径优选为100～500μm。
上述的二氧化硅的粒径优选为50～300μm。
上述的纤维素优选是甲基纤维素、羟丙基纤维素、羧甲基纤维素中的一种或几种任意比例混合物。
上述的植物纤维优选是玉米秸秆、小麦秸秆、糠壳、花生壳或木屑中的一种或几种按任意比例混合物。
上述的偶联剂优选为硅烷偶联剂或钛酸酯偶联剂。
本发明提供的耐磨木塑材料的制备方法是：
S1：先将植物纤维粉碎成木粉；
S2：将S1中的木粉与其它的组分原料按重量比投入混匀机，在90～110℃、120～180rpm转速下，混合30分钟，
S3：将S2所得混合物加入挤出机中，挤出温度为170～200℃，螺杆转速为30～50rpm，挤出、造粒；
S4：将S3所得颗粒经模具压模成型，温度为180～200℃，压力为10～15MPa，冷却、牵引、切割。
上述的木粉的粒径优选为20目～200目。
本发明提供的耐磨木塑材料的制备方法，采用材料纤维作为原料，合理地利用了自然资源，其与聚合物塑料进行共混，可以制得机械性能、加工性能都较优的木塑材料，通过加入辅助原料，例如：偶联剂、陶瓷纤维、玻璃纤维、抗氧化剂-亚磷酸钠、以及天然橡胶、滑石粉、硅藻土等填充材料，可以增强木塑材料内部的结构，提高了其耐磨性能。
本发明提供的耐磨木塑材料，具有机械强度高，耐磨性能好的优点。拉伸强度可达15MPa以上，摩损率在2.2×105mm3/m以下。
具体实施方式
按表1中的重量配比备制各组分。
表1实施例1～实施例3的重量配比
上述实施例的三氧化二铝的粒径为100～500μm。
上述实施例的二氧化硅的粒径为50～300μm。
上述实施例的纤维素采用羟丙基纤维素。
上述实施例的植物纤维采用玉米秸秆。
上述实施例的偶联剂为硅烷偶联剂或钛酸酯偶联剂。
本发明提供的耐磨木塑材料的制备方法是：
实施例1
S1：先将植物纤维粉碎成木粉；
S2：将S1中的木粉与其它的组分原料按重量比投入混匀机，在90℃、120rpm转速下，混合30分钟，
S3：将S2所得混合物加入挤出机中，挤出温度为170℃，螺杆转速为30rpm，挤出、造粒；
S4：将S3所得颗粒经模具压模成型，温度为180℃，压力为10MPa，冷却、牵引、切割。
上述步骤S1的木粉的粒径是20目～200目。
实施例2
与实施例1的区别在于：步骤S2中的温度为100℃，转速为150rpm；步骤S2中的温度为180℃，转速为40rpm；步骤S4中温度为190℃，压力为12MPa。
实施例3
与实施例1的区别在于：步骤S2中的温度为110℃，转速为180rpm；步骤S2中的温度为200℃，转速为50rpm；步骤S4中温度为200℃，压力为15MPa。
性能试验
将上述实施例制得的木塑材料进行摩擦性能、机械性能试验，并以专利CN1807500A公开的木塑材料作为对照。
表2实施例1～实施例3以及对照例的性能测试数据
Claims (7)
1.一种耐磨木塑材料的制备方法，采用按重量份计的如下原料：植物纤维40～50份、碳纤维2～3份、玻璃纤维5～10份、陶瓷纤维5～10份、聚丙烯腈基碳纤维1～5份、硅酸铝纤维3～5份、纤维素5～10份、聚苯乙烯10～15份、聚丙烯10～15份、聚乙烯5～8份、聚丁二酸丁二醇酯2～6份、天然橡胶10～15份、PVC树脂10～15份、乙烯-丙烯酸共聚物5～8份、碳酸钙1～2份、三氧化二铝2～3份、二氧化硅3～4份、滑石粉1～3份、硅藻土1～3份、无水氯化镁1～2份、硫酸镁1～4份、硬脂酸钙2～3份、偶联剂1～2份、亚磷酸钠1～2份、聚酯蜡2～3份、石蜡4～8份，其制备方法是：
S1：先将植物纤维粉碎成木粉；
S2：将S1中的木粉与其它的组分原料按重量比投入混匀机，在90～110℃、120～180rpm转速下，混合30分钟，
S3：将S2所得混合物加入挤出机中，挤出温度为170～200℃，螺杆转速为30～50rpm，挤出、造粒；
S4：将S3所得颗粒经模具压模成型，温度为180～200℃，压力为10～15MPa，冷却、牵引、切割。
2.根据权利要求1所述的耐磨木塑材料的制备方法，其特征在于：步骤S1中所述的木粉的粒径为20目～200目。
3.根据权利要求1所述的耐磨木塑材料的制备方法，其特征在于：所述的三氧化二铝的粒径为100～500μm。
4.根据权利要求1所述的耐磨木塑材料的制备方法，其特征在于：所述的二氧化硅的粒径为50～300μm。
5.根据权利要求1所述的耐磨木塑材料的制备方法，其特征在于：所述的纤维素是甲基纤维素、羟丙基纤维素、羧甲基纤维素中的一种或几种任意比例混合物。
6.根据权利要求1所述的耐磨木塑材料的制备方法，其特征在于：所述的植物纤维是玉米秸秆、小麦秸秆、糠壳、花生壳或木屑中的一种或几种按任意比例混合物。
7.根据权利要求1所述的耐磨木塑材料的制备方法，其特征在于：所述的偶联剂为硅烷偶联剂或钛酸酯偶联剂。
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