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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