CN103059596A - 一种纳米增强木塑复合材料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种纳米增强木塑复合材料，按重量份计，原料组成如下：改性木粉20-70重量份；聚乙烯树脂30-80重量份；相容剂2-10重量份；润滑剂2-10重量份；抗氧剂0.1-1重量份；光稳定剂0.1-1重量份；纳米填料0.5-6重量份；所述的改性木粉是对木材废料进行水热处理得到的。本发明还公开一种上述纳米增强木塑复合材料的制备方法，先将原料混合，然后在挤出机中挤出造粒，最后将得到的木塑复合颗粒热压成型。本发明得到的纳米增强木塑复合材料抗弯强度高、拉伸强度高、吸水率低、含水率低、尺寸稳定性好、耐老化、使用寿命长，可以替代木材来使用，降低木材资源的消耗，从而起到保护环境的作用。

Description

一种纳米增强木塑复合材料及其制备方法
技术领域
本发明涉及复合材料制备领域，尤其涉及一种纳米增强木塑复合材料及其制备方法。
背景技术
木塑复合材料是用木纤维或植物纤维填充、增强的改性热塑性材料，经挤出或压制成型为型材、板材或其他制品，替代木材和塑料制品。制备木塑复合材料的塑料基体主要为热塑性塑料，常用的有聚丙烯(PP)、聚乙烯(PE)、聚氯乙烯(PVC)、聚苯乙烯(PS)等。植物纤维则作为一种增强材料用于热塑性塑料中，其优点是比强度高、硬度低、对加工设备磨损小。木塑复合材料兼具木材和塑料的优点：加工性好，容易成型；良好的机械性能和强度，硬度高；吸水性和吸湿性低，尺寸稳定性能好；不易被虫蛀、耐腐蚀，耐老化，使用寿命长。故已广泛地应用于建筑、家具、物流、汽车等许多行业。
但是由于木纤维表面含有大量羟基，与塑料极性差异大，故未经处理木纤维和塑料界面相容性差，不利于木纤维在塑料基体中均匀分散，并且容易在两者界面间形成较大缝隙，导致复合材料品质难以提高。目前最为常见的方法是通过添加相容剂来改善木纤维和塑料之间的界面相容性，使木纤维在塑料基体中均匀分散，常用的界面相容剂包括马来酸酐、马来酸酐接枝聚合物、硅烷偶联剂、钛酸酯、铝酸酯等。
木纤维的主要成分为纤维素，半纤维素和木质素。其中半纤维素的亲水性最强，耐久性最差。提取出木纤维中的半纤维素，就可以降低木纤维亲水性，提高其与塑料的相容性，获得机械性能好、吸水性低的木塑复合材料。同时在木塑复合材料中添加无机纳米粒子，也能显著的改善材料的力学性能。其原因主要是复合材料在受到冲击时，体系中的无机纳米粒子会吸收基体中一定的变形功，制止了破坏性开裂，从而提高复合材料的强度。
公告号为CN101781470B的中国专利申请公开了一种高耐磨木塑复合材料及其制备方法，涉及由改性植物纤维粉和改性纳米陶瓷粒子与塑料粉共混而得的复合材料。其中的改性植物纤维粉是用有机硅氧烷对植物纤维粉进行了表面处理得到的，其目的是提高木塑复合材料的耐磨性能，与本发明的目的截然不同。
发明内容
针对现有的木塑复合材料中木纤维与塑料的相容性差，使得木塑复合材料的品质难以提高，本发明提供一种机械性能好，尺寸稳定性高，吸水率低的木塑复合材料。
一种纳米增强木塑复合材料，按重量份计，原料组成如下：
改性木粉：    20-70重量份；
聚乙烯树脂：  30-80重量份；
相容剂：      2-10重量份；
润滑剂：      2-10重量份；
抗氧剂：      0.1-1重量份；
光稳定剂：    0.1-1重量份；
纳米填料：    0.5-6重量份；
所述的改性木粉是对木材废料进行水热处理得到的。
本发明通过对木材废料进行水热处理，得到改性木粉，减小了木粉与塑料之间的极性差异，增大木粉和塑料界面之间的相容性，利于木粉在塑料基体中均匀分散，进而使得最终制得的木塑复合材料的力学性能得到显著的提高。
作为优选，所述的水热处理包括如下步骤：
1)将木材废料和水以1∶4～6的质量比放入水热反应釜中，130-190℃下加热1～3小时；
2)将经步骤1)处理后的木材浸泡在PH为9～11的碱液中，中和产生的有机酸；
3)将经碱液处理后的木材水洗，干燥后粉碎，对粉碎后的木材再进行干燥，得到改性木粉。
由于粒径大的木粉有利于提高复合材料的的抗弯强度和冲击强度，但不利于复合材料的拉伸性能。因此综合考虑后，优选所述步骤3)中将干燥后的木材粉碎至粒径为40-120目。
各原料组成中，所述的聚乙烯树脂为高密度聚乙烯(HDPE)，低密度聚乙烯(LDPE)或再生聚乙烯均可。
作为优选，所述纳米填料为纳米有机蒙脱土、纳米SiO2、纳米ZnO中的至少一种。其中，纳米有机蒙脱土是一种层状结构的材料，能提高复合材料的力学性能，并使其具有良好的气液阻隔性能。而纳米SiO2和纳米ZnO具有很好的紫外屏蔽性能，在提高复合材料力学性能的同时还能够提高复合材料的抗紫外老化能力。
作为优选，所述相容剂为氯化聚乙烯、马来酸酐、马来酸酐接枝聚乙烯中的至少一种，相容剂可以有效提高木粉与塑料的界面结合力和木粉在塑料中的分散性。
在木塑复合材料的合成过程中使用润滑剂，可以改善加工过程中熔体流动性能，提高生产效率和的外观。作为优选，所述的润滑剂为硬脂酸、硬脂酸锌、聚乙烯蜡中的至少一种。
作为优选，所述的抗氧剂为抗氧剂1010、抗氧剂1070、抗氧剂168中的至少一种。这些抗氧化剂一方面可以保护高温加工过程中的塑料和木粉，另一方面可以减缓使用过程中木塑复合材料在空气中的氧化降解。
木塑复合材料大部分在户外使用，而塑料本身抗紫外能力较差，光稳定剂可以适当减缓木塑复合材料在紫外线辐照下的光降解。作为优选，所述的光稳定剂为光稳定剂622、光稳定剂944中的至少一种。
本发明还提供一种上述纳米增强木塑复合材料的制备方法，先将原料混合，然后在挤出机中挤出造粒，最后将得到的木塑复合颗粒热压成型，具体包括如下步骤：
(1)按比例将所有原料混合，60-80℃下搅拌8-15分钟，制得木塑混合料；
(2)将木塑混合料加入到挤出机中挤出造粒得到木塑复合颗粒，挤出温度为140-180℃、螺杆转速为30-80rpm；
(3)将步骤(2)得到的木塑复合颗粒热压成型，即得纳米增强木塑复合材料。
上述方法中，用来挤出造粒的挤出机的类型无严格要求，可选用单螺杆挤出机，也可以为双螺杆挤出机，作为优选，所述的挤出机为双螺杆挤出机。由于双螺杆挤出机是靠正位移原理输送物料，因此可以加入粘度很高或很低的物料以及带状料、糊状料、粉料等。而且，物料在双螺杆挤出机中停留时间短，滞留时间分布窄，因此双螺杆挤出机适于加工热敏性物料。除此而外，双螺杆挤出机还具有优异的混合、塑化效果，且功耗低。
与现有技术相比，本发明纳米增强木塑复合材料具有如下有益效果：
(1)本发明通过对木材废料进行水热处理，制得改性木粉，降低了木粉中半纤维素的含量，提高了木粉与塑料之间相容性，提高了木粉在塑料中的分散性。
(2)本发明通过添加一种或多种纳米填料，只需要少量添加就能提高木塑复合材料的力学性能，降低其吸水性。
(3)本发明制备的纳米增强木塑复合材料抗弯强度高(31.7-46.4Mpa)、拉伸强度高(29.5-42.3Mpa)；吸水率低(低于2.3％)、含水率低(低于2.4％)、尺寸稳定性好。
(4)本发明制备的纳米增强木塑复合材料兼具木材和塑料两者的优点，耐磨、耐腐蚀、耐老化、使用寿命长，可以替代木材来使用，降低木材资源的消耗，从而起到保护环境的作用。
附图说明
图1为实施例1中木塑复合材料的透射电镜图；
图2为实施例2中木塑复合材料的透射电镜图；
图3为实施例4中木塑复合材料的透射电镜图；
图4为实施例5中木塑复合材料的透射电镜图。
具体实施方式
下面结合实例来进一步说明本发明，本发明技术方案不局限于以下所举的具体实例。
实施例1
本实例使用原料重量配比如下：
上述改性木粉按照如下步骤制备而成：
1)将木材废料削成10-20cm长，0.05-0.1cm厚的木片，后放入水热反应釜中(木材废料与水的质量比为1∶5)，140℃加热1小时；
2)将处理后的木材浸泡在PH为10的NaOH溶液中，中和产生的有机酸；
3)将木材水洗，70℃干燥48小时，粉碎，再于105℃干燥2小时，得到改性木粉。
将上述所有原料加入高速混合机中，在75℃下混合10分钟后加入到双螺杆挤出机中挤出造粒，转速为60rpm，五区温度为，一区：160℃，二区：170℃，三、四、五区：175℃，机头：175℃。将木塑复合颗粒热压成型，温度为175℃，压力为20Mpa。本实例制得的纳米增强木塑复合材料的透射电镜图如图1所示，其性能见表1。
实施例2
本实例使用原料重量配比如下：
Figure BDA00002763654900052
Figure BDA00002763654900061
上述改性木粉按照如下步骤制备而成：
1)将木材废料削成10-20cm长，0.05-0.1cm厚的木片，后放入水热反应釜中(木材废料与水的质量比为1∶6)，155℃加热1小时；
2)将处理后的木材浸泡在PH为9的NaOH溶液中，中和产生的有机酸；
3)将木材水洗，70℃干燥48小时，粉碎，再于105℃干燥2小时，得到改性木粉。
将上述所有原料加入高速混合机中，在80℃下混合10分钟后加入到双螺杆挤出机中挤出造粒，转速为55rpm，五区温度为，一区：165℃，二区：175℃，三、四、五区：180℃，机头：180℃。将木塑复合颗粒热压成型，温度为175℃，压力为20Mpa。本实例制得的纳米增强木塑复合材料的透射电镜图如图2所示，其性能见表1。
实施例3
本实例使用原料重量配比如下：
Figure BDA00002763654900062
上述改性木粉按照如下步骤制备而成：
1)将木材废料削成10-20cm长，0.05-0.1cm厚的木片，后放入水热反应釜中(木材废料与水的质量比为1∶4)，155℃加热1小时；
2)将处理后的木材浸泡在PH为10的NaOH溶液中，中和产生的有机酸；
3)将木材水洗，70℃干燥48小时，粉碎，再于105℃干燥2小时，得到改性木粉。
将上述所有原料加入高速混合机中，在70℃下混合15分钟后加入到双螺杆挤出机中挤出造粒，转速为70rpm，五区温度为，一区：160℃，二区：170℃，三、四、五区：175℃，机头：175℃。将木塑复合颗粒热压成型，温度为175℃，压力为20Mpa。本实例制得的纳米增强木塑复合材料的性能见表1。
实施例4
本实例使用原料重量配比如下：
Figure BDA00002763654900071
上述改性木粉按照如下步骤制备而成：
1)将木材废料削成10-20cm长，0.05-0.1cm厚的木片，后放入水热反应釜中(木材废料与水的质量比为1∶5)，170℃加热1小时；
2)将处理后的木材浸泡在PH为11的NaOH溶液中，中和产生的有机酸；
3)将木材水洗，70℃干燥48小时，粉碎，再于105℃干燥2小时，得到改性木粉。
将上述所有原料加入高速混合机中，在80℃下混合10分钟后加入到双螺杆挤出机中挤出造粒，转速为60rpm，五区温度为，一区：165℃，二区：175℃，三、四、五区：180℃，机头：180℃。将木塑复合颗粒热压成型，温度为175℃，压力为20Mpa。本实例制得的纳米增强木塑复合材料的性能见表1。
实施例5
本实例使用原料重量配比如下：
上述改性木粉按照如下步骤制备而成：
1)将木材废料削成10-20cm长，0.05-0.1cm厚的木片，后放入水热反应釜中(木材废料与水的质量比为1∶5)，170℃加热1小时；
2)将处理后的木材浸泡在PH为10的NaOH溶液中，中和产生的有机酸；
3)将木材水洗，70℃干燥48小时，粉碎，再于105℃干燥2小时，得到改性木粉。
将上述所有原料加入高速混合机中，在75℃下混合15分钟后加入到双螺杆挤出机中挤出造粒，转速为80rpm，五区温度为，一区：160℃，二区：170℃，三、四、五区：175℃，机头：175℃。将木塑复合颗粒热压成型，温度为175℃，压力为20Mpa。本实例制得的纳米增强木塑复合材料的性能见表1。
表1纳米增强木塑复合材料的性能检测结果
实施例1 实施例2 实施例3 实施例4 实施例5
密度(kg/m3) 1141 1198 1139 1148 1133
抗弯强度(Mpa) 31.7 33.9 42.2 46.4 41.6
拉伸强度(Mpa) 29.5 31.3 38.4 42.3 40.1
含水率(％) 2.2 2.3 1.8 1.8 1.7
吸水率(％) 2.4 2.1 1.9 1.7 1.6
检测结果表明：本发明制备的纳米增强木塑复合材料抗弯强度、拉伸强度高，抗弯强度为31.7-46.4Mpa，拉伸强度为29.5-42.3Mpa；吸水率低，含水率低尺寸稳定性好，吸水率低于2.3％，含水率低于2.4％。

Claims (10)

1.一种纳米增强木塑复合材料，其特征在于，按重量份计，原料组成如下：
改性木粉：    20-70重量份；
聚乙烯树脂：  30-80重量份；
相容剂：      2-10重量份；
润滑剂：      2-10重量份；
抗氧剂：      0.1-1重量份；
光稳定剂：    0.1-1重量份；
纳米填料：    0.5-6重量份；
所述的改性木粉是对木材废料进行水热处理得到的。
2.根据权利要求1所述的纳米增强木塑复合材料，其特征在于，所述的水热处理包括如下步骤：
1)将木材废料和水以1∶4～6的质量比放入水热反应釜中，130-190℃下加热1～3小时；
2)将经步骤1)处理后的木材浸泡在PH为9～11的碱液中，中和产生的有机酸；
3)将经碱液处理后的木材水洗，干燥后粉碎，对粉碎后的木材再进行干燥，得到改性木粉。
3.根据权利要求2所述的纳米增强木塑复合材料，其特征在于，所述步骤3)中将干燥后的木材粉碎至粒径为40-120目。
4.根据权利要求1所述的纳米增强木塑复合材料，其特征在于，所述纳米填料为纳米有机蒙脱土、纳米SiO2、纳米ZnO中的至少一种。
5.根据权利要求1所述的纳米增强木塑复合材料，其特征在于，所述相容剂为氯化聚乙烯、马来酸酐、马来酸酐接枝聚乙烯中的至少一种。
6.根据权利要求1所述的纳米增强木塑复合材料，其特征在于，所述的润滑剂为硬脂酸、硬脂酸锌、聚乙烯蜡中的至少一种。
7.根据权利要求1所述的纳米增强木塑复合材料，其特征在于，所述的抗氧剂为抗氧剂1010、抗氧剂1070、抗氧剂168中的至少一种。
8.根据权利要求1所述的纳米增强木塑复合材料，其特征在于，所述的光稳定剂为光稳定剂622、光稳定剂944中的至少一种。
9.根据权利要求1～8任一项所述的纳米增强木塑复合材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
(1)按比例将所有原料混合，60-80℃下搅拌8-15分钟，制得木塑混合料；
(2)将木塑混合料加入到挤出机中挤出造粒得到木塑复合颗粒，挤出温度为140-180℃、螺杆转速为30-80rpm；
(3)将步骤(2)得到的木塑复合颗粒热压成型，即得纳米增强木塑复合材料。
10.根据权利要求9所述的纳米增强木塑复合材料的制备方法，其特征在于，所述的挤出机为双螺杆挤出机。
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Cited By (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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
CN105542445A (zh) * 2015-12-27 2016-05-04 常州亚环环保科技有限公司 一种改性木屑制备木塑复合材料的方法
CN105670111A (zh) * 2015-12-31 2016-06-15 南京林业大学 一种耐老化增强木塑复合材料及其制造方法
CN106317538A (zh) * 2015-06-19 2017-01-11 镇江市润州金山包装厂 一种用于制备塑料桶的组合物
CN106349727A (zh) * 2016-08-29 2017-01-25 桂林舒康建材有限公司 一种新型木塑复合材料
CN106366678A (zh) * 2016-08-29 2017-02-01 桂林舒康建材有限公司 一种高性能木塑复合材料
CN107177212A (zh) * 2017-06-20 2017-09-19 东莞市佳乾新材料科技有限公司 一种装饰板材用聚乙烯基木塑复合材料及其制备方法
CN107353470A (zh) * 2017-06-28 2017-11-17 浙江元森态木塑科技股份有限公司 一种高耐候性低吸水率碳木复合材料
CN108219492A (zh) * 2016-12-14 2018-06-29 北京林业大学 一种木材干燥用木塑复合隔条及制备
CN108972823A (zh) * 2018-08-06 2018-12-11 安徽华祺汽车装饰有限公司 一种植物纤维制品
CN109181331A (zh) * 2018-06-15 2019-01-11 滨州金汇网业有限公司 一种环保型木塑板及其制备方法
CN109867974A (zh) * 2019-03-21 2019-06-11 天津商业大学 一种pe复合木塑材料及其制备方法、托盘的制备方法
CN111703154A (zh) * 2020-04-28 2020-09-25 安徽昊森新材料科技有限公司 一种高强木塑复合材料及其制备方法
CN111849054A (zh) * 2020-08-04 2020-10-30 吴光辉 一种抗菌防霉竹木纤维集成墙板
CN116254009A (zh) * 2023-03-28 2023-06-13 巢湖学院 一种木塑复合材料及其制备方法
CN117264433A (zh) * 2023-11-22 2023-12-22 潍坊云鼎新材料有限公司 一种植物纤维/聚乙烯复合材料及其制备方法

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1837277A (zh) * 2006-04-28 2006-09-27 南京聚隆化学实业有限责任公司 无机纳米粒子复合塑木材料及其制备方法
CN101613503A (zh) * 2009-07-16 2009-12-30 浙江大学 耐水木塑复合材料及其制备方法
CN102352117A (zh) * 2011-08-16 2012-02-15 浙江大学 天然纤维增强树脂基复合材料界面增容方法

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1837277A (zh) * 2006-04-28 2006-09-27 南京聚隆化学实业有限责任公司 无机纳米粒子复合塑木材料及其制备方法
CN101613503A (zh) * 2009-07-16 2009-12-30 浙江大学 耐水木塑复合材料及其制备方法
CN102352117A (zh) * 2011-08-16 2012-02-15 浙江大学 天然纤维增强树脂基复合材料界面增容方法

Cited By (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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
CN106317538A (zh) * 2015-06-19 2017-01-11 镇江市润州金山包装厂 一种用于制备塑料桶的组合物
CN105542445A (zh) * 2015-12-27 2016-05-04 常州亚环环保科技有限公司 一种改性木屑制备木塑复合材料的方法
CN105670111A (zh) * 2015-12-31 2016-06-15 南京林业大学 一种耐老化增强木塑复合材料及其制造方法
CN105670111B (zh) * 2015-12-31 2018-08-14 南京林业大学 一种耐老化增强木塑复合材料
CN106349727A (zh) * 2016-08-29 2017-01-25 桂林舒康建材有限公司 一种新型木塑复合材料
CN106366678A (zh) * 2016-08-29 2017-02-01 桂林舒康建材有限公司 一种高性能木塑复合材料
CN108219492A (zh) * 2016-12-14 2018-06-29 北京林业大学 一种木材干燥用木塑复合隔条及制备
CN107177212A (zh) * 2017-06-20 2017-09-19 东莞市佳乾新材料科技有限公司 一种装饰板材用聚乙烯基木塑复合材料及其制备方法
CN107353470A (zh) * 2017-06-28 2017-11-17 浙江元森态木塑科技股份有限公司 一种高耐候性低吸水率碳木复合材料
CN109181331A (zh) * 2018-06-15 2019-01-11 滨州金汇网业有限公司 一种环保型木塑板及其制备方法
CN108972823A (zh) * 2018-08-06 2018-12-11 安徽华祺汽车装饰有限公司 一种植物纤维制品
CN109867974A (zh) * 2019-03-21 2019-06-11 天津商业大学 一种pe复合木塑材料及其制备方法、托盘的制备方法
CN111703154A (zh) * 2020-04-28 2020-09-25 安徽昊森新材料科技有限公司 一种高强木塑复合材料及其制备方法
CN111849054A (zh) * 2020-08-04 2020-10-30 吴光辉 一种抗菌防霉竹木纤维集成墙板
CN116254009A (zh) * 2023-03-28 2023-06-13 巢湖学院 一种木塑复合材料及其制备方法
CN117264433A (zh) * 2023-11-22 2023-12-22 潍坊云鼎新材料有限公司 一种植物纤维/聚乙烯复合材料及其制备方法
CN117264433B (zh) * 2023-11-22 2024-03-26 潍坊云鼎新材料有限公司 一种植物纤维/聚乙烯复合材料及其制备方法

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