CN103865098A - 一种木塑材料的制备方法及应用 - Google Patents
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- Dry Formation Of Fiberboard And The Like (AREA)
Abstract
本发明公开了一种木塑材料的制备方法及应用，该方法是将木粉通过酯化或醚化改性后，置于高压反应容器中，采用高温高压水蒸气对改性木粉进行爆破、膨化处理，得到多微孔改性木粉；再将所得多微孔改性木粉和热塑性塑料聚合单体通过加热搅拌分散在有机溶剂中后，并加入引发剂引发，进行原位聚合反应；反应完成后，采用热水终止反应，产物经冷却、洗涤、抽滤、干燥后，制得颗粒均匀、无塑料团聚的木塑粉；该木塑粉可进一步用分散染料染色，制得色泽均匀、色光明艳的染色木塑粉，也可以再进一步用热压法制备色彩丰富的木塑板材或功能木塑板材，该板材可广泛用于室内装饰、家具制作，以及室外仿古建筑和防护工程等领域。
Description
技术领域
本发明涉及一种木塑材料的制备方法及应用，属于木塑材料的技术领域。
背景技术
木塑复合材料是国内外蓬勃兴起的一类新型材料，一般是利用聚乙烯、聚丙烯和聚氯乙烯等塑料，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板材，它们主要用于建材、家具、物流包装等行业。
目前，木塑复合材料的制备方法主要有三种：第一种是实体木材中加入塑料或酚醛树脂、尿醛树脂、聚酯树脂型的复合材料；第二种是木纤维与热塑性高分子聚合物混合制成的复合材料，即将木粉与高分子聚合物在加热条件下充分混合，然后注入模具中热压后制成成品。第三种是将原木粉、塑料、改性剂或相容剂混合，经过一定程度的接枝反应而制得。例如，公告号为CN1227297C的发明专利是利用木粉及塑料或废旧塑料为主要原料，配以少量助剂，专用接技剂对木粉及塑料表面进行接枝改性处理，采用连续挤出工艺，利用各种断面形状的模具，挤出生产各种高性能复合材料，但是这类木粉和塑料的复合材料，存在色彩单调、色光不鲜艳、色彩不均匀等缺陷，得不到理想的彩色木塑复合材料。
发明内容
针对现有技术中的木塑粉存在色彩单调、色光不鲜艳、色彩不均匀，得不到理想的彩色木塑材料的缺陷，本发明的目的是在于提供一种颗粒均匀、无塑料团聚，染色后色泽均匀且明艳的木塑粉材料的制备方法。
本发明的另一个目的是在于提供所述木塑粉或染色木塑粉在制备本色或彩色木塑板材上的应用，制得的彩色木塑板材色彩丰富、色光明艳、色彩均匀，并且可以复合功能助剂获得功能型彩色板材，可广泛用于室内装饰和家具的制作，或室外仿古建筑和防护工程等领域。
本发明提供了一种木塑复合材料的制备方法，该方法是将木粉通过酯化或醚化改性后，置于高压反应容器中，在1.0～10.0MPa的压力下，采用100～180℃水蒸汽对酯化或醚化改性木粉进行爆破、膨化处理20～240min，得到多微孔改性木粉；再将所得多微孔改性木粉和热塑性塑料聚合单体置于有机溶剂中，加热到40～80℃，搅拌分散后，冷却到不大于40℃的温度下，再加入引发剂，进行连续升温或者分段升温到50～80℃，恒温进行原位聚合反应；聚合反应完成后，采用与反应体系温度相差不大于5℃的热水终止反应，然后蒸馏回收溶剂，再经冷却、洗涤、抽滤、干燥后，即得木塑粉；或者进一步将所得木塑粉用分散染料染色，即得染色木塑粉。
所述的酯化或醚化改性木粉是将原木粉或脱脂木粉采用乙酸酐、丙酸酐、邻苯二甲酸酐或马来酸酐进行酯化处理，或者采用氯化苄、丙烯腈、硫酸二乙酯或环氧氯丙烷进行醚化处理所得到的改性木粉。
所述改性木粉的爆破、膨化处理时间优选为60～180min。
所述的多微孔改性木粉与热塑性塑料聚合单体的质量比为1～10：1。
所述的热塑性塑料聚合物单体为苯乙烯、丙烯腈、丙烯酸、丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸甲酯中的一种或几种。
所述的原位聚合反应时间为20～240min；优选为60～180min。
所述的制备方法中连续升温进行原位聚合反应是指从不大于40℃的温度条件下以0.5～2.0℃/min的升温速率升温到50～80℃，恒温反应20～240min；优选为从不大于40℃的温度条件下以0.5～1.0℃/min的升温速率升温到50～70℃，恒温反应60～180min。
所述的分段升温优选为两段升温或三段升温。
所述的制备方法中分段升温进行原位聚合反应是指从不大于40℃的温度条件下以0.5～2.0℃/min的升温速率升温到50～60℃，恒温反应10～120min，再以0.5～2.0℃/min的升温速率升高温度10～20℃，进一步恒温反应10～120min；优选为从不大于40℃的温度条件下以0.5～1.0℃/min的升温速率升温到50～60℃，恒温反应30～90min，再以0.5～1.0℃/min的升温速率升高温度10～20℃，进一步恒温反应30～90min。
所述的制备方法中分段升温进行原位聚合反应或者是指从不大于40℃的温度条件下以0.5～2.0℃/min的升温速率升温到50～60℃，恒温反应10～60min，再以0.5～2.0℃/min的升温速率继续升高温度5～10℃，恒温反应10～60min后，接着以0.5～2.0℃/min的升温速率进一步升高温度5～10℃，恒温反应10～60min。
所述的搅拌分散时间20～180min，优选为30～60min。
所述的有机溶剂为三氯甲烷、二氯甲烷、环己烷、丙烯腈、甲苯、二甲苯、N,N-二甲基甲酰胺中的一种或几种。
所述的引发剂为过氧化苯甲酰、过氧化苯甲酸叔丁酯或过氧二硫酸铵。
所述的染色工艺条件为：浴比为10～200：1；染液pH值为3.0～5.0；染色温度为60～140℃，时间为20～240min；分散染料与木塑粉质量比为1：20～500。
所述的分散染料为偶氮类、蒽醌类或杂环类染料，优选分子量低的分散染料。
本发明还提供了一种所述制备方法制得木塑粉的应用，该应用是将所述的木塑粉或染色木塑粉应用于制备本色或彩色板材，或者与功能型助剂混合后制备功能型本色或彩色板材。
所述的木塑粉或染色木塑粉通过热压成型制备本色或彩色板材，或者制备功能型本色或彩色板材。
所述的功能型助剂为氢氧化铝、氢氧化镁、硼酸锌中一种或几种无机阻燃剂；或者为氧化锌、氧化铜、碳酸锂中一种或几种抗菌剂。
本发明的木塑材料的制备方法，包括以下步骤：
步骤1：将原木粉或脱脂木粉采用乙酸酐、丙酸酐、邻苯二甲酸酐或马来酸酐进行酯化处理，或者采用氯化苄、丙烯腈、硫酸二乙酯或环氧氯丙烷进行醚化处理，以封闭木材中的羟基等亲水性基团来提高木材的疏水性；
步骤2：将步骤1所制得的改性木粉和清洗剂置于密闭高压反应容器中，在100～180℃温度下，维持压力1.0～10.0MPa，对改性木粉进行高温水蒸汽爆破、膨化处理20～240min，制得多微孔改性木粉；
步骤3：在有机溶剂中加入步骤2制得的多微孔改性木粉，于40～80℃温度下搅拌10～60min，加入多微孔改性木粉0.1～1倍质量的热塑性塑料单体，继续搅拌10～120min，冷却到温度不大于30℃，再加入过氧化物类引发剂，采用连续升温或者分段升温进行聚合反应，聚合反应完成后，缓慢加入与反应体系温度相差不大于5℃的热水终止反应，然后蒸馏回收有机溶剂，在搅拌下缓慢冷却至室温，经抽滤、水洗至中性、烘干、得木塑粉；其中，连续升温反应是指从不大于40℃的温度条件下以0.5～2.0℃/min的升温速率升温到50～80℃，恒温反应20～240min；分段升温反应是指从不大于40℃的温度条件下以0.5～2.0℃/min的升温速率升温到50～60℃，恒温反应10～120min，再以0.5～2.0℃/min的升温速率升高温度10～20℃，进一步恒温反应10～120min，分段升温反应或者是指从不大于40℃的温度条件下以0.5～2.0℃/min的升温速率升温到50～60℃，恒温反应10～60min，再以0.5～2.0℃/min的升温速率继续升高温度5～10℃，恒温反应10～60min后，以0.5～2.0℃/min的升温速率进一步升高温度5～10℃，恒温反应10～60min；
步骤4：在染色缸中加入水和步骤3制得的木塑粉，其浴比为10～200：1，同时加入分散染料，分散染料与木塑粉质量比为1：20～500，调节pH值在3.0～5.0之间，然后升温到60～140℃，在常温常压或高温高压下保温染色20min～240min，染色完成后，取出染色木塑粉，经抽滤、水洗、烘干，得染色木塑粉。
步骤5：采用热压成型法，将步骤3制得的木塑粉或步骤4制得的染色木塑粉铺装成板坯，盖上聚酯膜、钢板，热压成型，制成原色或彩色木塑板材；或者将制得的木塑粉或染色木塑粉与无机阻燃剂或抗菌剂等添加剂混合，铺装成板坯，盖上聚酯膜、钢板，进行热压成型，制成具有特殊功能的木塑板材。
本发明的有益效果：本发明首次将醚化或酯化改性的木粉进行高温高压水蒸气处理后，再结合原位聚合方法，获得一种颗粒均匀、无塑料团聚的木塑粉，可进一步用分散染料染色制得彩色木塑粉，这些染色木塑粉可应用于制备色彩均匀、色光明艳的木塑板材或功能型彩色木塑板材。本发明采用高温高压水蒸气对改性木粉处理，使改性木粉获得丰富的、更大的孔隙结构，在此基础上结合逐步升温的聚合方法，使生成的聚合物通过贯穿、填充在改性木粉的过渡孔、微孔或纹孔中，以及缠绕在改性木粉表面，从而形成结构均匀的完美有机结合体。通过该方法获得的木塑粉，可使分散染料同时对改性木粉和聚合物染色，所得的染色木塑粉具有色彩均匀、色光明艳的效果。本发明的聚合反应终止时采用和反应体系温度十分相近的热水终止反应，有效地防止生成的聚合物突然遇冷收缩，脱落和团聚，保证了木粉和聚合物之间结合牢固。本发明在适当的温度条件下将多微孔改性木粉和热塑性塑料聚合单体置于有机溶剂中，使聚合单体充分渗入多微孔改性木粉的孔结构中，有利于原位聚合反应的进行。综上所述，本发明方法获得的木塑粉或彩色木塑粉颗粒均匀，无塑料团聚现象，所得木塑粉或彩色木塑粉通过热压法制成的彩色木塑板材具有色彩均匀、色光明艳的特点，同时可添加功能助剂制成具有防水、防腐蚀、阻燃等功效的彩色木塑板材，可广泛用于室内地板和家具制作，也可以用于室外仿古建筑等高档装饰工程，特别适用于防水要求较高、色彩要求丰富的装饰材料来使用。
附图说明
【图1】为本发明实施例1和对比实施例1制得的部分木塑粉对比图片；
【图2】为本发明实施例1和对比实施例1制得的部分染色木塑粉对比图片；
【图3】为本发明实施例1～8制得的部分染色木塑板材图片；
其中，
实施例1～8中部分木塑粉、染色木塑粉、木塑板材对应的图号如下表所示：
1-A为对比实施例1制得的木塑粉；1-B、1-C为实施例1制得的木塑粉，1-C为1-B研磨后的木塑粉；
2-A、2-C、2-E、2-G为对比实施例1制得的染色木塑粉；2-B、2-D、2-F、2-H为实施例1制得的染色木塑粉；
3-A、3-B、3-C为实施例1制得的彩色木塑板材；3-D为实施例5制得的彩色木塑板材；3-E、3-F为实施例7制得的彩色木塑板材。
具体实施方式
以下实施例旨在进一步说明本发明内容，不是限制本发明的保护范围。
实施例1～8及对比实施例1中的改性木粉是通过现有技术中的常规方法，采用乙酸酐、丙酸酐、邻苯二甲酸酐或马来酸酐对原杉木粉进行酯化改性处理，或者采用氯化苄、丙烯腈、硫酸二乙酯或环氧氯丙烷对原杉木粉进行醚化改性处理制得。
实施例1
“苄基木/聚苯乙烯”木塑粉、染色木粉和染色木塑板材的制备
1、在高温高压染色机的400mL不锈钢染色杯中，加入200g水、40.0g苄基化杉木粉、0.10g洗衣粉，密闭不锈钢染色杯，升温到120℃保温120min进行水蒸汽爆破、膨化扩孔处理。然后缓慢冷却到室温，倒出膨化苄基化杉木粉，抽滤，再用40mL水清洗杉木粉两次，再抽干，得多微孔苄基化杉木粉。
2、在带有搅拌机的250mL三口烧瓶中，加入50mL三氯甲烷、20.0g上述制得的多微孔苄基化杉木粉，在搅拌下升温到60℃保温30min，加入7.0g苯乙烯，保温30min。然后冷至30℃，加入0.01g过氧化苯甲酰，在搅拌下，以1.0℃/min升温到50℃，保温30min，再以0.5℃/min升温到60℃，保温60min。反应结束后，加入50mL60℃热水，蒸馏回收三氯甲烷，并继续搅拌使溶液缓慢冷却至室温，经抽滤、水洗、60℃下烘干，得苄基化木粉/聚苯乙烯木塑粉，如图1（1-B）所示。木塑粉中的聚合物和木粉结合较好，分布均匀。经研磨后，如图1（1-C）所示，呈白色粉状，颜色比图1（1-B）更白（聚苯乙烯塑料的特征），表明苯乙烯在苄基木粉内部发生了聚合反应。
3、将100mL H2O，1.00g苄基化木粉/聚苯乙烯木塑粉，1.0M HAc-NaAc缓冲溶液2.0mL，0.1mL OP-10和0.010g分散黄163依次加入到染色杯中，然后装入到高温高压染色机，在常温下入染，以2.0℃/min升温到110℃，保温60min。冷却到室温后，倒出木塑粉，抽干，再用30mL水清洗染色木塑粉2次，经干燥，得黄色苄基化木粉/聚苯乙烯木塑粉，如图2（2-B）所示。
以分散红152、分散黄114和分散蓝79代替分散黄163进行上述染色，分别得到玫瑰红苄基化木粉/聚苯乙烯木塑粉，如图2（2-D）所示；淡黄色苄基化木粉/聚苯乙烯木塑粉，如图2（2-F）所示；蓝色苄基化木粉/聚苯乙烯木塑粉，如图2（2-H）所示。
4、采用热压成型法，将玫瑰红色苄基化木粉/聚苯乙烯木塑粉进行热压成型，热压压力为4MPa，温度为85℃，时间10rnin，得玫瑰红色“苄基木/聚苯乙烯”木塑板材，如图3（3-A）所示，制得的染色木塑板材具有色彩均匀、明艳的玫瑰红色。
采用步骤4同样的方法分别采用淡黄色苄基化木粉/聚苯乙烯木塑粉、蓝色苄基化木粉/聚苯乙烯木塑粉，分别获得淡黄色“苄基木/聚苯乙烯”木塑板材3-B（如图3所示）和蓝色苄基化木粉/聚苯乙烯木塑板材3-C（如图3所示）。
对比实施例1
按实施例1中的步骤2，以苄基化杉木粉代替多微孔苄基化杉木粉，聚苯乙烯代替苯乙烯，得到另一种“苄基木粉/聚苯乙烯木塑粉”，如图1（1-A）所示。图1（1-A）与图1（1-B）相比，明显含有白色塑料粒子，且木塑粉表面更白（聚苯乙烯塑料特征），表明聚苯乙烯不仅易于团聚，而且更多覆盖在苄基化木粉表面。
以图1（1-A）所示的苄基化木粉/聚苯乙烯木塑粉为材料，以分散黄163、分散红152、分散黄114和分散蓝79按实施例1中的步骤3进行染色，制得另一类染色木塑粉，如图2（2-A、2-C、2-E、2-G）所示。对比图2中2-A与2-B、2-C与2-D、2-E与2-F、2-G与2-H，前者染色木塑粉中有白色粒子，色彩不均匀，后者染色木塑粉中无白色粒子，色彩均匀且更明艳。
实施例2
“乙基木/聚苯乙烯”木塑粉、染色木塑粉和染色木塑板材的制备
1、在高温高压染色机的400mL不锈钢染色杯中，加入200g水、20.0g乙基化改性杉木粉、0.10g洗衣粉，密闭不锈钢染色杯，升温到105℃，进行水蒸汽爆破、膨化扩孔处理保温60min。然后缓慢冷却到室温，倒出膨化乙基化杉木粉，抽干，再用30mL水清洗杉木粉两次，再抽干，制得多微孔乙基化杉木粉。
2、在带有搅拌机的250mL三口烧瓶中，加入60mL环己烷、20.0g上述制得的多微孔乙基化杉木粉，在搅拌下升温到70℃保温60min，加入8.5g苯乙烯，保温60min。然后冷至30℃，加入0.01g过氧化苯甲酰，在搅拌下，以0.5℃/min升温到60℃，并保温60min，再以0.5℃/min升温到70℃，并保温45min。反应结束后，加入70℃的热水50mL，蒸馏回收环己烷，并继续搅拌使溶液缓慢冷却至室温，经抽滤、水洗、烘干，即得乙基化木粉/聚苯乙烯木塑粉，其颗粒均匀，无塑料团聚现象。
3、将100mL H2O，2.00g乙基化木粉/聚苯乙烯木塑粉，1.0M HAc-NaAc缓冲溶液2.0mL，0.1mL OP-10和0.010g分散紫93依次加入到染色杯中，然后装入到高温高压染色机，在常温下入染，以2.0℃/min升温到120℃，保温40min。冷却到室温后，倒出木塑粉，抽干，再用40mL蒸馏水清洗染色木塑粉2次，经干燥，得紫色乙基化木粉/聚苯乙烯木塑粉。
4、采用热压成型法，将紫色苄基化木粉/聚苯乙烯木塑粉进行热压成型，热压压力为4MPa，温度为75℃，时间10rnin，得紫色“乙基木/聚苯乙烯”木塑板材。
实施例3
“乙酰木/聚苯乙烯”木塑粉、染色木粉和染色木塑板材的制备
1、在500mL不锈钢染色杯中，加入200g水、30.0g乙酰化改性杉木粉、0.10g洗衣粉，密闭后，升温到150℃，进行水蒸汽爆破、膨化扩孔处理保温180min。然后缓慢冷却到室温，倒出膨化的乙酰化杉木粉，过滤、抽干，再用30mL蒸馏水清洗杉木粉两次，抽干，得多微孔乙酰化杉木粉。
2、在带有搅拌机的250mL三口烧瓶中，加入60mL甲苯、20.0g上述制得的多微孔乙酰化杉木粉，在搅拌下升温到80℃保温60min，然后冷至60℃，加入6.0g苯乙烯，保温30min。然后冷至30℃，加入0.01g过氧化苯甲酰，在搅拌下，以0.5℃/min升温到50℃，并保温30min，再以1.0℃/min升温到60℃，保温30min，再以0.5℃/min升温到70℃，保温60min。反应结束后，加入70℃的热水80mL，减压蒸馏回收甲苯，并在搅拌下冷却至室温，经抽滤、水洗、烘干，得乙酰化木粉/聚苯乙烯木塑粉，其颗粒均匀，无塑料团聚现象。
3、将100mL H2O，4.00g乙酰化木粉/聚苯乙烯木塑粉，2.0M HAc-NaAc缓冲溶液2.0mL，0.1mL OP-10和0.010g分散蓝79依次加入到染色杯中，然后装入到高温高压染色机，在常温下入染，以2.0℃/min升温到125℃，保温30min。缓慢冷却到室温后，倒出木塑粉，抽干，再用50mL水清洗染色木塑粉2次，经干燥，得蓝色乙酰化木粉/聚苯乙烯木塑粉。
4、采用热压成型法，将蓝色乙酰化木粉/聚苯乙烯木塑粉进行热压成型，热压压力为6MPa，温度为95℃，时间10rnin，得蓝色“乙酰木/聚苯乙烯”木塑板材。
实施例4
“氰乙基木/聚苯乙烯”木塑粉及染色木粉和染色木塑板材的制备
1、参照实施例1，用氰乙基化木粉代替苄基化木粉，升温到120℃，保温60min制得多微孔氰乙基化杉木粉。
2、在带有搅拌机的250mL三口烧瓶中，加入80mL丙烯腈、20.0g上述制得的多微孔氰乙基化杉木粉，在搅拌下升温到50℃保温45min，加入10.0g苯乙烯，保温45min。然后冷至30℃，加入0.01g过氧化苯甲酰，在搅拌下，以0.5℃/min升温到55℃，保温150min。反应结束后，加入50℃的热水50mL，蒸馏回收丙烯腈，并继续搅拌使溶液缓慢冷却至室温，再经抽滤、自来水清洗、烘干，得氰乙基化木粉/聚苯乙烯木塑粉，其颗粒均匀，无塑料团聚现象。
3、参照实施例1，用分散黄114代替分散黄163进行染色，得黄色氰乙基化木粉/聚苯乙烯木塑粉。
4、采用热压法进行热压成型，热压压力为4MPa，热压温度为90℃，时间10rnin，制得黄色“氰乙基木/聚苯乙烯”木塑板材。
实施例5
“苄基木/聚丙烯腈”木塑粉及染色木粉和染色木塑板材的制备
1、参照实施例1，制得多微孔苄基化杉木粉。
2、在带有搅拌机的250mL三口烧瓶中，加入60mL二氯甲烷、20.0g多微孔苄基化杉木粉，在搅拌下升温到50℃保温40min，加入10.0g丙烯腈，保温90min。然后冷至30℃，加入0.02g过氧化苯甲酰，在搅拌下，以0.5℃/min升温到50℃，保温180min。反应结束后，加入50℃的热水80mL，减压蒸馏回收二氯甲烷，并继续搅拌使溶液缓慢冷却至室温，经抽滤、水洗、烘干，得苄基化木粉/聚丙烯腈木塑粉，其颗粒均匀，无塑料团聚现象。
3、参照实施例1，用分散红54代替分散黄163进行染色，得红色氰乙基化木粉/聚苯乙烯木塑粉。
4、采用热压成型法，对上述红色苄基化木粉/聚丙烯腈木塑粉进行热压，热压压力为3MPa，温度为90℃，时间10rnin，制得红色“苄基木/聚丙烯腈”木塑板材（如图3-D所示）。
实施例6
“阻燃氰乙基木/聚苯乙烯”木塑板材的制备
1、参照实施例4，制得氰乙基化木粉/聚苯乙烯木塑粉。
2、将上述氰乙基化木粉/聚苯乙烯木塑粉与氢氧化镁按质量比为10：1进行混合，采用热压法进行热压成型，热压压力为4MPa，热压温度为100℃，时间15rnin，制得灰白色“阻燃氰乙基木粉/聚苯乙烯”木塑板材。
实施例7
“阻燃乙基木/聚苯乙烯”蓝色木塑板材的制备
参照实施例2，制得乙基化木粉/聚苯乙烯木塑粉。
参照实施例2，以分散蓝79代替分散紫93，制得蓝色乙基化木粉/聚苯乙烯木塑粉。
参照实施例2，制得蓝色“乙基木/聚苯乙烯”木塑板材，见图3（3-E）。
将蓝色乙基化木粉/聚苯乙烯木塑粉与氢氧化镁按质量比为10：1进行混合，采用热压法进行热压成型，热压压力为4MPa，温度为75℃，时间10rnin，制得“阻燃乙基木/聚苯乙烯”蓝色木塑板材，见图3（3-F）。
实施例8
“乙酰木/聚苯乙烯-甲基丙烯酸甲酯”木塑粉和抗菌木塑板材的制备
1、参照实施例3，制得多微孔乙酰化杉木粉。
2、在带有搅拌机的250mL三口烧瓶中，加入30mL甲苯、20.0g上述制得的多微孔乙酰化杉木粉，在搅拌下升温到60℃保温60min，加入5.0g苯乙烯，保温60min，
接着加入5.0g甲基丙烯酸甲酯，保温60min。然后冷至40℃，滴加0.05g过氧二硫酸铵溶液（先用2mL去离子水配制），在搅拌下，以0.5℃/min升温到50℃，并保温30min，再以0.5℃/min升温到60℃，保温45min，再以1.0℃/min升温到70℃，保温60min。反应结束后，加入70℃的热水80mL，减压蒸馏回收甲苯，并在搅拌下缓慢冷却至室温，经抽滤、水洗、烘干，得乙酰化木粉/聚苯乙烯-甲基丙烯酸甲酯木塑粉，其颗粒均匀，无塑料团聚现象。
3、将上述乙酰化木粉/聚苯乙烯-甲基丙烯酸甲酯木塑粉与氧化锌按质量比为100：2进行混合，进行热压成型，热压压力为4MPa，热压温度为120℃，热压时间10rnin，制得具有抗菌性能的灰白色“乙酰木/聚苯乙烯-甲基丙烯酸甲酯”木塑板材。
Claims (10)
1.一种木塑复合材料的制备方法，其特征在于，将木粉通过酯化或醚化改性后，置于高压反应容器中，在1.0～10.0MPa的压力下，采用100～180℃水蒸汽对酯化或醚化改性木粉进行爆破、膨化处理20～240min，得到多微孔改性木粉；再将所得多微孔改性木粉和热塑性塑料聚合单体置于有机溶剂中，加热到40～80℃，搅拌分散后，冷却到不大于40℃的温度下，再加入引发剂，进行连续升温或者分段升温到50～80℃，恒温进行原位聚合反应；聚合反应完成后，采用与反应体系温度相差不大于5℃的热水终止反应，然后蒸馏回收溶剂，再经冷却、洗涤、抽滤、干燥后，即得木塑粉；或者进一步将所得木塑粉用分散染料染色，即得染色木塑粉。
2.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述的多微孔改性木粉与热塑性塑料聚合单体的质量比为1～10：1。
3.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述的酯化或醚化改性木粉是将原木粉或脱脂木粉采用乙酸酐、丙酸酐、邻苯二甲酸酐或马来酸酐进行酯化处理，或者采用氯化苄、丙烯腈、硫酸二乙酯或环氧氯丙烷进行醚化处理所得到的改性木粉。
4.如权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述的热塑性塑料聚合物单体为苯乙烯、丙烯腈、丙烯酸、丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸甲酯中的一种或几种。
5.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，连续升温进行原位聚合反应是指从不大于40℃的温度条件下以0.5～2.0℃/min的升温速率升温到50～80℃，恒温反应20～240min；分段升温进行原位聚合反应是指从不大于40℃的温度条件下以0.5～2.0℃/min的升温速率升温到50～60℃，恒温反应10～120min，再以0.5～2.0℃/min的升温速率升高温度10～20℃，进一步恒温反应10～120min；分段升温进行原位聚合反应或者是指从不大于40℃的温度条件下以0.5～2.0℃/min的升温速率升温到50～60℃，恒温反应10～60min，再以0.5～2.0℃/min的升温速率继续升高温度5～10℃，恒温反应10～60min后，接着以0.5～2.0℃/min的升温速率进一步升高温度5～10℃，恒温反应10～60min。
6.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述的有机溶剂为三氯甲烷、二氯甲烷、环己烷、丙烯腈、甲苯、二甲苯、N,N-二甲基甲酰胺中的一种或几种。
7.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述的染色工艺条件为：浴比为10～200:1；染液pH值为3.0～5.0；染色温度为60～140℃，时间为20～240min；分散染料与木塑粉质量比为1：20～500；所述的分散染料为偶氮类、蒽醌类或杂环类染料。
8.一种如权利要求1～7任一项所述制备方法制得木塑粉的应用，其特征在于，所述的木塑粉或染色木塑粉应用于制备本色或彩色板材，或者与功能型助剂混合后制备功能型本色或彩色板材。
9.如权利要求8所述的应用，其特征在于，所述的木塑粉或染色木塑粉通过热压成型制备本色或彩色板材，或者制备功能型本色或彩色板材。
10.如权利要求8所述的应用，其特征在于，所述的功能型助剂为氢氧化铝、氢氧化镁、硼酸锌中一种或几种无机阻燃剂；或者为氧化锌、氧化铜、碳酸锂中一种或几种抗菌剂。
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