CN103333512B - 沙柳/聚乙烯木塑复合材料及其制作方法 - Google Patents

沙柳/聚乙烯木塑复合材料及其制作方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了沙柳/聚乙烯木塑复合材料及其制作方法,一种沙柳/聚乙烯木塑复合材料由如下质量百分含量的组份构成,粒径为40‑80目的沙柳木粉30‑40%,聚乙烯30‑40%,高密度聚乙烯15‑30%,轻质碳酸钙2‑6%,偶联剂1‑3%,润滑剂1‑3%,色母料1‑5%;一种沙柳/聚乙烯木塑复合材料的制作方法包括如下步骤:(1)制备沙柳木粉;(2)原料烘干;(3)按比例称取原材料;(4)沙柳木粉预处理;(5)搅拌加热;(6)挤出造粒;(7)切割干燥包装。本发明优点在于,耐腐蚀、防潮、易加工、强度高、耐用性好、可调整性强、原料来源广泛、价格低廉、可减少环境污染。

Description

沙柳/聚乙烯木塑复合材料及其制作方法
技术领域
本发明涉及一种木塑复合材料及其制作方法,特别是涉及一种沙柳/聚乙烯木塑复合材料及其制作方法。
背景技术
木塑复合材料是国内外近年蓬勃兴起的一类新型复合材料,指利用聚乙烯、聚丙烯和聚氯乙烯等,代替通常的树脂胶粘剂,与超过50%以上的木粉、稻壳、秸秆等废植物纤维混合成新的木质材料,再经挤压、模压、注射成型等塑料加工工艺生产出的板材或型材。主要用于建材、家具、物流包装等行业。
目前,木塑复合材料一般采用废旧塑料或是新料加入废旧木材、秸秆的粉碎料混合搅拌加热,通过直接倒入模具压制成型或是挤出造粒后挤出、注塑成型,由于采用的废旧木材及秸秆长短粗细不一、粒径大小不等以及材料来源不稳定,需要进行增加分类、清洗、粉碎等工艺及相关设备,增加生产成本,同时造成产品质量不稳定及理化性能较差。
发明内容
本发明的第一个目的在于提供一种耐腐蚀、防潮、易加工、强度高、耐用性好、可调整性强、原料来源广泛、价格低廉、可减少环境污染的沙柳/聚乙烯木塑复合材料。
本发明的第二个目的在于提供一种工艺简单、生产成本低廉及无污染的沙柳/聚乙烯木塑复合材料的制作方法。
本发明的第一个目的由如下技术方案实施,一种沙柳/聚乙烯木塑复合材料,其由如下质量百分含量的组份构成,粒径为40-80目的沙柳木粉30-40%,聚乙烯30-40%,高密度聚乙烯15-30%,轻质碳酸钙2-6%,偶联剂1-3%,润滑剂1-3%,色母料1-5%,所述各组分质量百分含量之和为100%。
所述聚乙烯优选为聚乙烯回收料。
所述偶联剂优选为为硅烷偶联剂或铝酸酯偶联剂。
所述润滑剂优选为PPA。
本发明的第二个目的由如下技术方案实施,一种沙柳/聚乙烯木塑复合材料的制作方法,其包括如下步骤:(1)制备沙柳木粉;(2)原料烘干;(3)按比例称取原材料;(4)沙柳木粉预处理;(5)搅拌加热;(6)挤出造粒;(7)切割干燥包装;其中,
(1)制备沙柳木粉:用沙柳切片机将沙柳均匀切片后,再由磨粉机研磨制得粒径为40-80目的沙柳木粉;选用内蒙古库布其沙漠特产沙柳,此种沙柳生长环境干旱、风沙大,木纤维强度大、韧性高,水分含量为5-8%;
(2)原料烘干:将所述步骤(1)制得的沙柳木粉在105-115℃的温度下烘干190-220分钟,聚乙烯在75-85℃的温度下烘干40-80分钟;
(3)按比例称取原材料:按如下质量百分比称取烘干后沙柳木 粉30-40%,聚乙烯30-40%,高密度聚乙烯15-30%,轻质碳酸钙2-6%,偶联剂1-3%,润滑剂1-3%,色母料1-5%,所述各组分质量百分含量之和为100%;
(4)沙柳木粉预处理:将称取的沙柳木粉用偶联剂进行预处理,用以降低表面极性及表面能,改善沙柳木粉与聚乙烯融合效果。
(5)搅拌加热:将预处理后的沙柳木粉与称取的聚乙烯、高密度聚乙烯、轻质碳酸钙、润滑剂和色母料投入搅拌机中,在120-125℃的温度下搅拌25-35分钟,搅拌均匀;
(6)挤出造粒:使用挤出机,将搅拌混合均匀的原料挤出造粒,挤出机的挤出料筒温度控制在180-200℃,模头温度控制在190-215℃;
(7)切割干燥包装:将上述步骤挤出原料经切粒后,进行干燥并进行包装。
所述聚乙烯优选为聚乙烯回收料。
所述偶联剂优选为硅烷偶联剂或铝酸酯偶联剂。
所述润滑剂优选为PPA。
PPA(Polymer Processing Additive)的化学名称为聚合物加工助剂,是PVDF(聚偏二氟乙烯)系列产品,该产品主要是由二氟乙烯(VDF)与六氟丙烯(HFP)发生共聚反应制得。
本发明的优点在于,1、流动性好,沙柳木粉粒径为40-80目,保证沙柳木纤维对材料的增强效果的,实现良好的材料流动性;2、硬度高、耐腐蚀;3、防潮性好,24小时吸水率1.2%;4、强度高, 静曲强度21MPa,弯曲弹性模量1730MPa;5、对温度敏感性小,在-40-130℃不弯曲变形;6、原料来源广泛,价格低廉;7、可减少环境污染,原料采用聚乙烯回收料以及每三年便需要采割的沙柳;8、本发明工艺简单、生产成本低。
具体实施方式:
实施例1:一种沙柳/聚乙烯木塑复合材料,其由如下质量百分含量的组份构成,粒径为40-80目的沙柳木粉30%,聚乙烯回收料30%,高密度聚乙烯30%,轻质碳酸钙6%,硅烷偶联剂1%,PPA1%,色母料2%,各组分质量百分含量之和为100%。
实施例2:一种沙柳/聚乙烯木塑复合材料的制作方法,其包括如下步骤:(1)制备沙柳木粉;(2)原料烘干;(3)按比例称取原材料;(4)沙柳木粉预处理;(5)搅拌加热;(6)挤出造粒;(7)切割干燥包装;其中,
(1)制备沙柳木粉:用沙柳切片机将沙柳均匀切片后,再由磨粉机研磨制得粒径为40-80目的沙柳木粉;选用内蒙古库布其沙漠特产沙柳,此种沙柳生长环境干旱、风沙大,木纤维强度大、韧性高,水分含量为5-8%;
(2)原料烘干:将所述步骤(1)制得的沙柳木粉在105℃的温度下烘干190分钟,聚乙烯在75℃的温度下烘干40分钟;
(3)按比例称取原材料:按如下质量百分比称取烘干后沙柳木粉30%,聚乙烯回收料30%,高密度聚乙烯30%,轻质碳酸钙6%,硅烷偶联剂1%,PPA1%,色母料2%,各组分质量百分含量之和为 100%;
(4)沙柳木粉预处理:将称取的沙柳木粉用偶联剂进行预处理,用以降低表面极性及表面能,改善沙柳木粉与聚乙烯融合效果。
(5)搅拌加热:将预处理后的沙柳木粉与称取的聚乙烯、高密度聚乙烯、轻质碳酸钙、润滑剂和色母料投入搅拌机中,在120℃的温度下搅拌35分钟,搅拌均匀;
(6)挤出造粒:使用挤出机,将搅拌混合均匀的原料挤出造粒,挤出机的挤出料筒温度控制在180℃,模头温度控制在190℃;
(7)切割干燥包装:将上述步骤挤出原料经切粒后,进行干燥并进行包装。
实施例3:一种沙柳/聚乙烯木塑复合材料,其由如下质量百分含量的组份构成,粒径为40-80目的沙柳木粉40%,聚乙烯回收料40%,高密度聚乙烯15%,轻质碳酸钙2%,铝酸酯偶联剂1%,PPA1%,色母料1%,各组分质量百分含量之和为100%。
实施例4:一种沙柳/聚乙烯木塑复合材料的制作方法,其包括如下步骤:(1)制备沙柳木粉;(2)原料烘干;(3)按比例称取原材料;(4)沙柳木粉预处理;(5)搅拌加热;(6)挤出造粒;(7)切割干燥包装;其中,
(1)制备沙柳木粉:用沙柳切片机将沙柳均匀切片后,再由磨粉机研磨制得粒径为40-80目的沙柳木粉;选用内蒙古库布其沙漠特产沙柳,此种沙柳生长环境干旱、风沙大,木纤维强度大、韧性高,水分含量为5-8%;
(2)原料烘干:将所述步骤(1)制得的沙柳木粉在115℃的温度下烘干220分钟,聚乙烯在85℃的温度下烘干80分钟;
(3)按比例称取原材料:按如下质量百分比称取烘干后沙柳木粉40%,聚乙烯回收料40%,高密度聚乙烯15%,轻质碳酸钙2%,铝酸酯偶联剂1%,PPA1%,色母料1%,各组分质量百分含量之和为100%;
(4)沙柳木粉预处理:将称取的沙柳木粉用偶联剂进行预处理,用以降低表面极性及表面能,改善沙柳木粉与聚乙烯融合效果。
(5)搅拌加热:将预处理后的沙柳木粉与称取的聚乙烯、高密度聚乙烯、轻质碳酸钙、润滑剂和色母料投入搅拌机中,在125℃的温度下搅拌25分钟,搅拌均匀;
(6)挤出造粒:使用挤出机,将搅拌混合均匀的原料挤出造粒,挤出机的挤出料筒温度控制在200℃,模头温度控制在215℃;
(7)切割干燥包装:将上述步骤挤出原料经切粒后,进行干燥并进行包装。
实施例5:一种沙柳/聚乙烯木塑复合材料,其由如下质量百分含量的组份构成,粒径为40-80目的沙柳木粉30%,聚乙烯回收料33%,高密度聚乙烯20%,轻质碳酸钙6%,硅烷偶联剂3%,PPA3%,色母料5%,各组分质量百分含量之和为100%。
实施例6:一种沙柳/聚乙烯木塑复合材料的制作方法,其包括如下步骤:(1)制备沙柳木粉;(2)原料烘干;(3)按比例称取原材料;(4)沙柳木粉预处理;(5)搅拌加热;(6)挤出造粒;(7)切割 干燥包装;其中,
(1)制备沙柳木粉:用沙柳切片机将沙柳均匀切片后,再由磨粉机研磨制得粒径为40-80目的沙柳木粉;选用内蒙古库布其沙漠特产沙柳,此种沙柳生长环境干旱、风沙大,木纤维强度大、韧性高,水分含量为5-8%;
(2)原料烘干:将所述步骤(1)制得的沙柳木粉在110℃的温度下烘干205分钟,聚乙烯在80℃的温度下烘干60分钟;
(3)按比例称取原材料:按如下质量百分比称取烘干后沙柳木粉30%,聚乙烯回收料33%,高密度聚乙烯20%,轻质碳酸钙6%,硅烷偶联剂3%,PPA3%,色母料5%,各组分质量百分含量之和为100%;
(4)沙柳木粉预处理:将称取的沙柳木粉用偶联剂进行预处理,用以降低表面极性及表面能,改善沙柳木粉与聚乙烯融合效果。
(5)搅拌加热:将预处理后的沙柳木粉与称取的聚乙烯、高密度聚乙烯、轻质碳酸钙、润滑剂和色母料投入搅拌机中,在122℃的温度下搅拌30分钟,搅拌均匀;
(6)挤出造粒:使用挤出机,将搅拌混合均匀的原料挤出造粒,挤出机的挤出料筒温度控制在190℃,模头温度控制在205℃;
(7)切割干燥包装:将上述步骤挤出原料经切粒后,进行干燥并进行包装。

Claims (4)

1.一种沙柳/聚乙烯木塑复合材料的制作方法,其特征在于,其包括如下步骤:(1)制备沙柳木粉;(2)原料烘干;(3)按比例称取原材料;(4)沙柳木粉预处理;(5)搅拌加热;(6)挤出造粒;(7)切割干燥包装;其中,
(1)制备沙柳木粉:用沙柳切片机将沙柳均匀切片后,再由磨粉机研磨制得粒径为40-80目的沙柳木粉;
(2)原料烘干:将所述步骤(1)制得的沙柳木粉在105-115℃的温度下烘干190-220分钟,聚乙烯在75-85℃的温度下烘干40-80分钟;
(3)按比例称取原材料:按如下质量百分比称取烘干后沙柳木粉30-40%,聚乙烯30-40%,高密度聚乙烯15-30%,轻质碳酸钙2-6%,偶联剂1-3%,润滑剂1-3%,色母料1-5%,所述各组分质量百分含量之和为100%;
(4)沙柳木粉预处理:将称取的沙柳木粉用偶联剂进行预处理;
(5)搅拌加热:将预处理后的沙柳木粉与称取的聚乙烯、高密度聚乙烯、轻质碳酸钙、润滑剂和色母料投入搅拌机中,在120-125℃的温度下搅拌25-35分钟,搅拌均匀;
(6)挤出造粒:使用挤出机,将搅拌混合均匀的原料挤出造粒,挤出机的挤出料筒温度控制在180-200℃,模头温度控制在190-215℃;
(7)切割干燥包装:将上述步骤挤出原料经切粒后,进行干燥并进行包装。
2.根据权利要求1所述的一种沙柳/聚乙烯木塑复合材料的制作方法,其特征在于,所述聚乙烯为聚乙烯回收料。
3.根据权利要求1所述的一种沙柳/聚乙烯木塑复合材料的制作方法,其特征在于,所述偶联剂为硅烷偶联剂或铝酸酯偶联剂。
4.根据权利要求1所述的一种沙柳/聚乙烯木塑复合材料的制作方法,其特征在于,所述润滑剂为PPA;所述PPA的化学名称为聚合物加工助剂,是聚偏二氟乙烯系列产品,该产品主要是由偏二氟乙烯与六氟丙烯发生共聚反应制得。
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