CN103772894A - 一种塑木复合材料及其制作方法 - Google Patents
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Abstract
本发明是一种塑木复合材料，其特好看点是，包括主料和辅料，主料包括废旧塑料、生物质纤维；辅料包括润滑剂、相容剂、稳定剂、分散剂、偶联剂和抗氧化剂；主料还包括水泥、粉煤灰和天然石粉。具有抗压和抗冲击能力强，耐酸、碱，耐高、低温和保温性能好，耐磨性能、弹性、抗老化性好，使用寿命长等优点，能使废旧弃料综合利用，利用环保，可替代木、塑和石材制作各种物品或用具。并提供方法科学，工艺合理，易于成型的塑木复合材料的制作方法。
Description
技术领域
本发明涉及材料，是一种塑木复合材料及其制作方法。
背景技术
现有的塑木复合材料是一种新型环保复合材料，它主要利用废旧塑料、植物纤维与化工助剂进行复合，通常经挤出制成型材。该复合材料具有尺寸稳定性好，比强度高、可反复回收利用，利于环保等优点。现已经广泛用于室内、外建筑、运输、包装和装饰等领域。但现有的塑木复合材料尚存在着强度、耐高、低温、保温、耐磨性能、弹性、抗老化性和使用寿命等诸多方面还不够理想的问题，亟待提供配比更加科学合理，满足使用要求，综合利用价值高，性价比高的新型塑木复合材料。
发明内容
本发明的目的是，克服现有技术的不足，提供一种抗压和抗冲击能力强，耐酸、碱，耐高、低温和保温性能好，耐磨性能、弹性、抗老化性好，使用寿命长，能使废旧弃料综合利用，利用环保的塑木复合材料，并提供方法科学，工艺合理，易于成型的塑木复合材料的制作方法。
本发明的目的是由以下技术方案来实现的：一种塑木复合材料，其特征是，它包括主料和辅料，主料包括废旧塑料、生物质纤维，其质量份的原料制成为：废旧塑料60-80份、生物质纤维50-70份；辅料包括润滑剂、相容剂、稳定剂、分散剂、偶联剂和抗氧化剂，其质量份的原料制成为：润滑剂1-3份、相容剂1-3份、稳定剂1-3份、分散剂1-3份、偶联剂1-3份和抗氧化剂1-3份。
所述的主料包括废旧塑料、生物质纤维和水泥，其质量份的原料制成为：废旧塑料60-80份、生物质纤维50-70份、水泥10-20份。
所述的主料包括废旧塑料、生物质纤维、水泥和粉煤灰，其质量份的原料制成为：废旧塑料60-80份、生物质纤维50-70份、水泥10-20份和粉煤灰10-20份。
所述的主料包括废旧塑料、生物质纤维、水泥、粉煤灰和天然石粉，其质量份的原料制成为：废旧塑料60-80份、生物质纤维50-70份、水泥10-20份、粉煤灰10-20份和天然石粉10-20份。
所述的废旧塑料为废旧ABS、PVC、PP、PE、PS、PC、PA、EVA、UP、EP中的一种或多种。
所述的生物质纤维为锯末、木屑、竹屑、秸秆、植物皮壳中的一种或多种。
所述的润滑剂为滑石粉或钙粉，相容剂为马来酸酐和／或硬脂酸，稳定剂为硬脂酸钙、硬脂酸钡或硬脂酸锌，分散剂为聚乙烯蜡或氧化聚乙烯蜡，偶联剂为硅烷、钛酸酯、铝酸脂、锆铝酸脂中的一种或多种，抗氧化剂为1010、1076、168、DLTP中的一种。
一种塑木复合材料的制作方法，其特征是，它包括以下步骤：
a．混料：将按质量份的主料和辅料投放到混合机中，在温度100-120℃，时间15-20min，压力为常压；
b．造粒：将a步骤混合均匀的物料进行挤出机造粒，造粒挤出压缩比为3：1，粒径为2-6mm；
c．热压：将造粒b步骤挤出的颗粒料置于成型模具内，移入热压机进行热压熟化，热压力为20-25Mpa，温度180-280℃，挤出毛坯基材；
d．保温处理：将c步骤挤出毛坯基材置于保温室中，保温温度120-160℃待用；
e．加强网的处理：在相容剂与偶联剂按质量份比1：1混合制成的浸渍液中处理加强网待用；
f．中间结构层发泡填料的制作：将粒径3-12 mm的生物质纤维压成扁状，将扁状生物质纤维与60-150目废旧塑料按质量份比为1-1.5：1，以1000-3600转/ min高速搅拌，边搅拌边加入占扁状生物质纤维和60-150目废旧塑料总质量的0.5-8％的发泡浸液，高速搅拌5-15 min制成中间结构层填料待用：所述的发泡浸液由相容剂、偶联剂和发泡剂按质量份比1：1：1混合制成，所述的发泡剂为偶氮二甲酰胺；
g．冷压：将d步骤保温处理的毛坯基材作为下层置于成型模具中，将e步骤处理的加强网平铺在毛坯基材的上面，在所述的加强网上平铺f步骤厚度为5-15 mm中间结构层发泡填料，在所述中间结构层发泡填料上再放置d步骤保温处理的毛坯基材作为上层，将其移入液压机进行冷压定型，毛坯基材温度100-120℃，成型模具温度60-80℃，压力为20-25Mpa，保压时间8-15min，压力成型待成品；
e．整理：将冷压g 步骤冷压定型的待成品从成型模具中移出后，通过切割去除毛边后制成成品。
本发明的塑木复合材料制作方法科学，工艺合理，易于成型。
其进一步的优点是：选料和用量独特、科学合理；由于成型型材是由毛坯基材下层、中间结构层发泡填料和毛坯基材上层，且加强网起支撑加强作用，经压力成型为一体的，具有抗压和抗冲击能力强，不易变形、开裂，耐酸、碱，耐高、低温性能好，耐磨性能、弹性、抗老化性好；防蛀、防水，隔音、保温，体轻、阻燃效果好；由于主料采用废旧弃料，利用环保，使废旧弃料综合利用率高，成本低；还具有使用寿命长、范围广等优点；可替代木材、塑料、石材，广泛用于制作围栏、各类板材、包装箱、盛具、楼梯扶手、门和窗等各种物品或用具。
具体实施方式
下面利用实施例对本发明作进一步说明。
本发明的一种塑木复合材料，包括主料和辅料，主料包括废旧塑料、生物质纤维，其质量份的原料制成为：废旧塑料60-80份、生物质纤维50-70份；辅料包括润滑剂、相容剂、稳定剂、分散剂、偶联剂和抗氧化剂，其质量份的原料制成为：润滑剂1-3份、相容剂1-3份、稳定剂1-3份、分散剂1-3份、偶联剂1-3份和抗氧化剂1-3份。
所述的主料包括废旧塑料、生物质纤维和水泥，其质量份的原料制成为：废旧塑料60-80份、生物质纤维50-70份、水泥10-20份。
所述的主料包括废旧塑料、生物质纤维、水泥和粉煤灰，其质量份的原料制成为：废旧塑料60-80份、生物质纤维50-70份、水泥10-20份和粉煤灰10-20份。
所述的主料包括废旧塑料、生物质纤维、水泥、粉煤灰和天然石粉，其质量份的原料制成为：废旧塑料60-80份、生物质纤维50-70份、水泥10-20份、粉煤灰10-20份和天然石粉10-20份。
所述的废旧塑料为废旧ABS、PVC、PP、PE、PS、PC、PA、EVA、UP、EP中的一种或多种。
所述的生物质纤维为锯末、木屑、竹屑、秸秆、植物皮壳中的一种或多种。
所述的润滑剂为滑石粉或钙粉，相容剂为马来酸酐和／或硬脂酸，稳定剂为硬脂酸钙、硬脂酸钡或硬脂酸锌，分散剂为聚乙烯蜡或氧化聚乙烯蜡，偶联剂为硅烷、钛酸酯、铝酸脂、锆铝酸脂中的一种或多种，抗氧化剂为1010、1076、168、DLTP中的一种。
一种塑木复合材料的制作方法，包括以下步骤：
a．混料：将按质量份的原料投放到混合机中，在温度100-120℃，时间15-20min，压力为常压；
b．造粒：将a步骤混合均匀的物料进行挤出机造粒，造粒挤出压缩比为3：1，粒径为2-6mm；
c．热压：将造粒b步骤挤出的颗粒料置于成型模具内，移入热压机进行热压熟化，热压力为20-25Mpa，温度180-280℃，挤出毛坯基材；
d．保温处理：将c步骤挤出毛坯基材置于保温室中，保温温度120-160℃待用；
e．加强网的处理：在相容剂和偶联剂按质量份1：1混合制成的浸渍液中处理加强网待用；
f．中间结构层发泡填料的制作：将粒径3-12 mm的生物质纤维压成扁状，将扁状生物质纤维与60-150目废旧塑料按质量份比为1-1.5：1，以1000-3600转/ min高速搅拌，边搅拌边加入占扁状生物质纤维和60-150目废旧塑料总质量的0.5-8％的发泡浸液，高速搅拌5-15 min制成中间结构层填料待用：所述的发泡浸液由相容剂、偶联剂和发泡剂按质量份比1：1：1混合制成，所述的发泡剂为偶氮二甲酰胺；
g．冷压：将d步骤保温处理的毛坯基材作为下层置于成型模具中，将e步骤处理的加强网平铺在毛坯基材的上面，在所述的加强网上平铺f步骤厚度为5-15 mm中间结构层发泡填料，在所述中间结构层发泡填料上再放置d步骤保温处理的毛坯基材作为上层，将其移入液压机进行冷压定型，毛坯基材温度100-120℃，成型模具温度60-80℃，压力为20-25Mpa，保压时间8-15min，压力成型待成品；
e．整理：将冷压g 步骤冷压定型的待成品从成型模具中移出后，通过切割去除毛边后制成成品。
加强网采用市售尼龙网、塑料编织网、金属网均可，网径为3-12 mm。
上述塑木复合材料的制作方法适用范围广，特别适用于门的制作。
实施例1：实施例1的塑木复合材料，包括主料和辅料，主料包括废旧塑料、生物质纤维，其原料制成为：废旧塑料60kg、生物质纤维70 kg；辅料包括润滑剂、相容剂、稳定剂、分散剂、偶联剂和抗氧化剂，其原料制成为：润滑剂3 kg、相容剂1 kg、稳定剂2 kg、分散剂2 kg、偶联剂1 kg和抗氧化剂3 kg。
实施例2：实施例2的塑木复合材料，包括主料和辅料，主料包括废旧塑料、生物质纤维，其原料制成为：废旧塑料70 kg、生物质纤维60 kg；辅料包括润滑剂、相容剂、稳定剂、分散剂、偶联剂和抗氧化剂，其原料制成为：润滑剂2 kg、相容剂2kg、稳定剂2 kg、分散剂2 kg、偶联剂2 kg和抗氧化剂2kg。
实施例3：实施例3的塑木复合材料，包括主料和辅料，主料包括废旧塑料、生物质纤维，其原料制成为：废旧塑料80 kg、生物质纤维50 kg；辅料包括润滑剂、相容剂、稳定剂、分散剂、偶联剂和抗氧化剂，其原料制成为：润滑剂1 kg、相容剂3kg、稳定剂3 kg、分散剂3 kg、偶联剂3 kg和抗氧化剂1kg。
实施例4：实施例4的塑木复合材料，包括主料和辅料，主料包括废旧塑料、生物质纤维和水泥，其质量份的原料制成为：废旧塑料60份、生物质纤维70份、水泥10份；辅料包括润滑剂、相容剂、稳定剂、分散剂、偶联剂和抗氧化剂，其原料制成为：润滑剂3 kg、相容剂1 kg、稳定剂2 kg、分散剂2 kg、偶联剂1 kg和抗氧化剂3 kg。
实施例5：实施例5的塑木复合材料，包括主料和辅料，主料包括废旧塑料、生物质纤维和水泥，其质量份的原料制成为：废旧塑料70份、生物质纤维50份、水泥15份；辅料包括润滑剂、相容剂、稳定剂、分散剂、偶联剂和抗氧化剂，其原料制成为：润滑剂2 kg、相容剂2kg、稳定剂2 kg、分散剂2 kg、偶联剂2 kg和抗氧化剂2kg。
实施例6：实施例6的塑木复合材料，包括主料和辅料，主料包括废旧塑料、生物质纤维和水泥，其质量份的原料制成为：废旧塑料80份、生物质纤维60份、水泥20份；辅料包括润滑剂、相容剂、稳定剂、分散剂、偶联剂和抗氧化剂，其原料制成为：润滑剂1 kg、相容剂3kg、稳定剂3 kg、分散剂3 kg、偶联剂3 kg和抗氧化剂1kg。
实施例7：实施例7的塑木复合材料，包括主料和辅料，主料包括废旧塑料、生物质纤维、水泥和粉煤灰，其原料制成为：废旧塑料60 kg、生物质纤维70 kg、水泥10 kg和粉煤灰20 kg；辅料包括润滑剂、相容剂、稳定剂、分散剂、偶联剂和抗氧化剂，其原料制成为：润滑剂3 kg、相容剂1 kg、稳定剂2 kg、分散剂2 kg、偶联剂1 kg和抗氧化剂3 kg。
实施例8：实施例8的主料包括废旧塑料、生物质纤维、水泥和粉煤灰，其原料制成为：废旧塑料70 kg、生物质纤维60 kg、水泥15 kg和粉煤灰15 kg；辅料包括润滑剂、相容剂、稳定剂、分散剂、偶联剂和抗氧化剂，其原料制成为：润滑剂2 kg、相容剂2kg、稳定剂2 kg、分散剂2 kg、偶联剂2 kg和抗氧化剂2kg。
实施例9：实施例9的塑木复合材料，包括主料和辅料，主料包括废旧塑料、生物质纤维、水泥和粉煤灰，其原料制成为：废旧塑料80 kg、生物质纤维50 kg、水泥20 kg和粉煤灰10 kg；辅料包括润滑剂、相容剂、稳定剂、分散剂、偶联剂和抗氧化剂，其原料制成为：润滑剂1 kg、相容剂3kg、稳定剂3 kg、分散剂3 kg、偶联剂3 kg和抗氧化剂1kg。
实施例10：实施例10的塑木复合材料，包括主料和辅料，主料包括废旧塑料、生物质纤维、水泥、粉煤灰和天然石粉，其原料制成为：废旧塑料60 kg、生物质纤维70 kg、水泥10 kg、粉煤灰20 kg和天然石粉10 kg；辅料包括润滑剂、相容剂、稳定剂、分散剂、偶联剂和抗氧化剂，其原料制成为：润滑剂3 kg、相容剂1 kg、稳定剂2 kg、分散剂2 kg、偶联剂1 kg和抗氧化剂3 kg。
实施例11：实施例11的塑木复合材料，包括主料和辅料，主料包括废旧塑料、生物质纤维、水泥和粉煤灰，其原料制成为：废旧塑料70 kg、生物质纤维60 kg、水泥15 kg、粉煤灰15 kg和天然石粉15 kg；辅料包括润滑剂、相容剂、稳定剂、分散剂、偶联剂和抗氧化剂，其原料制成为：润滑剂2 kg、相容剂2kg、稳定剂2 kg、分散剂2 kg、偶联剂2 kg和抗氧化剂2kg。
实施例12：实施例12的塑木复合材料，包括主料和辅料，主料包括废旧塑料、生物质纤维、水泥和粉煤灰，其原料制成为：废旧塑料80 kg、生物质纤维50 kg、水泥20 kg、粉煤灰10 kg和天然石粉20 kg；辅料包括润滑剂、相容剂、稳定剂、分散剂、偶联剂和抗氧化剂，其原料制成为：润滑剂1 kg、相容剂3kg、稳定剂3 kg、分散剂3 kg、偶联剂3 kg和抗氧化剂1kg。
制作本发明的所有原料易得，均为市售产品。
用本发明制作方法制作的制品经8个月实际应用证明效果良好，实现了本发明目的和达到了所述的效果。
本发明并不局限有限的实施例，本领域技术人员不经过创造性劳动的复制和改进均属于本发明权利要求保护的范围。
Claims (8)
1.一种塑木复合材料，其特征是，它包括主料和辅料，主料包括废旧塑料、生物质纤维，其质量份的原料制成为：废旧塑料60-80份、生物质纤维50-70份；辅料包括润滑剂、相容剂、稳定剂、分散剂、偶联剂和抗氧化剂，其质量份的原料制成为：润滑剂1-3份、相容剂1-3份、稳定剂1-3份、分散剂1-3份、偶联剂1-3份和抗氧化剂1-3份。
2.根据权利要求1所述的一种塑木复合材料，其特征是，所述的主料包括废旧塑料、生物质纤维和水泥，其质量份的原料制成为：废旧塑料60-80份、生物质纤维50-70份、水泥10-20份。
3.根据权利要求1所述的一种塑木复合材料，其特征是，所述的主料包括废旧塑料、生物质纤维、水泥和粉煤灰，其质量份的原料制成为：废旧塑料60-80份、生物质纤维50-70份、水泥10-20份和粉煤灰10-20份。
4.根据权利要求1所述的一种塑木复合材料，其特征是，所述的主料包括废旧塑料、生物质纤维、水泥、粉煤灰和天然石粉，其质量份的原料制成为：废旧塑料60-80份、生物质纤维50-70份、水泥10-20份、粉煤灰10-20份和天然石粉10-20份。
5.根据权利要求1至4任意一项所述的一种塑木复合材料，其特征是，所述的废旧塑料为废旧ABS、PVC、PP、PE、PS、PC、PA、EVA、UP、EP中的一种或多种。
6.根据权利要求1至4任意一项所述的一种塑木复合材料，其特征是，所述的生物质纤维为锯末、木屑、竹屑、秸秆、植物皮壳中的一种或多种。
7.根据权利要求1所述的一种塑木复合材料，其特征是，所述的润滑剂为滑石粉或钙粉，相容剂为马来酸酐和／或硬脂酸，稳定剂为硬脂酸钙、硬脂酸钡或硬脂酸锌，分散剂为聚乙烯蜡或氧化聚乙烯蜡，偶联剂为硅烷、钛酸酯、铝酸脂、锆铝酸脂中的一种或多种，抗氧化剂为1010、1076、168、DLTP中的一种。
8.根据权利要求1所述的一种塑木复合材料的制作方法，其特征是，它包括以下步骤：
a．混料：将按质量份的原料投放到混合机中，在温度100-120℃，时间15-20min，压力为常压；
b．造粒：将a步骤混合均匀的物料进行挤出机造粒，造粒挤出压缩比为3：1，粒径为2-6mm；
c．热压：将造粒b步骤挤出的颗粒料置于成型模具内，移入热压机进行热压熟化，热压力为20-25Mpa，温度180-280℃，挤出毛坯基材；
d．保温处理：将c步骤挤出毛坯基材置于保温室中，保温温度120-160℃待用；
e．加强网的处理：在相容剂和偶联剂按质量份1：1混合制成的浸渍液中处理加强网待用；
f．中间结构层发泡填料的制作：将粒径3-12 mm的生物质纤维压成扁状，将扁状生物质纤维与60-150目废旧塑料按质量份比为1-1.5：1，以1000-3600转/ min高速搅拌，边搅拌边加入占扁状生物质纤维和60-150目废旧塑料总质量的0.5-8％的发泡浸液，高速搅拌5-15 min制成中间结构层填料待用：所述的发泡浸液由相容剂、偶联剂和发泡剂按质量份比1：1：1混合制成，所述的发泡剂为偶氮二甲酰胺；
g．冷压：将d步骤保温处理的毛坯基材作为下层置于成型模具中，将e步骤处理的加强网平铺在毛坯基材的上面，在所述的加强网上平铺f步骤厚度为5-15 mm中间结构层发泡填料，在所述中间结构层发泡填料上再放置d步骤保温处理的毛坯基材作为上层，将其移入液压机进行冷压定型，毛坯基材温度100-120℃，成型模具温度60-80℃，压力为20-25Mpa，保压时间8-15min，压力成型待成品；
h．整理：将冷压g 步骤冷压定型的待成品从成型模具中移出后，通过切割去除毛边后制成成品。
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