CN104070663B - 连续长纤维增强木塑制品的工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了连续长纤维增强木塑制品的工艺，其特征在于：包括以下步骤：1）将长纤维增强PP片材进行表面火焰处理；2）将PVC木塑粒子与经过上步处理的片材共挤成型即可。相对于传统的制备木塑制品来说，本发明制备的木塑复合制品保证装饰效果前提下，制品力学性能优良，产品在户外使用过程中尺寸稳定。该方法制备的制品能够应用于结构型材领域，例如栈道地板、围栏，木屋等，从而拓宽木塑复合材料的使用面，社会经济效益好。

Description

连续长纤维增强木塑制品的工艺
技术领域
本发明涉及连续长纤维增强木塑制品的工艺。
背景技术
木塑制品作为装饰性建材已大量应用在室内外装修中，但由于制品力学性能不高，无法应用于涉及安全方面的领域，例如护栏、廊架等。为了提高制品的力学性能，现阶段市场多采用在复合材料内加入硅灰石、短玻纤等具有一定长径比的纤维，这些无机填料能够提高材料的拉伸强度和弯曲强度，但材料的冲击强度下降明显。连续长玻纤加入能够制备类似“钢筋混凝土”结构制品，大幅度提高材料的拉伸强度和弯曲强度，同时材料抗冲击性能不会降低，这样增加材料的安全使用性能。但由于连续长纤维较软，在加工过程中定位较难，在挤出制品过程中如何连续加入长纤维一直是技术难题。
发明内容
本发明的目的在于提供连续长纤维增强木塑制品的工艺。
本发明所采取的技术方案是：
连续长纤维增强木塑制品的工艺，包括以下步骤：
1）将长纤维增强PP片材进行表面火焰处理；
2）将PVC木塑粒子与经过上步处理的片材共挤成型即可。
表面火焰处理的条件为：所用的混合气体为可燃气与空气的混合气体；火焰喷射头的移动速度：200 ~500 mm/秒；火焰温度；1200~1500 ℃；火焰长度：5 ~ 15 cm; 火焰喷出口与片材的距离：5 ~ 12 cm。
所述的可燃气为天然气、煤气、液化石油气中的至少一种。
所述的可燃气与空气的体积比为（1-1.5）：1。
共挤成型中，挤出机机头温度为170～190℃，机身一区温度为110～130℃，机身二区温度为130~150℃；机身三区温度为150～170℃，机身四区温度为170～185℃；螺杆转速：20rpm；冷却水温度：10℃。
本发明的有益效果是：相对于传统的制备木塑制品来说，本发明制备的木塑复合制品在保证装饰效果的前提下，制品的力学性能优良，产品在户外使用过程中尺寸稳定。该方法制备的制品能够应用于结构型材领域，例如栈道地板、围栏，木屋等，从而拓宽木塑复合材料的应用领域，社会经济效益好。
附图说明
图1是含有双层长纤维增强PP片材的木塑制品的实物图；
图2为本发明的连续长纤维增强木塑制品断裂后的形貌；
图3为对比例1的产品的断裂形貌。
具体实施方式
连续长纤维增强木塑制品的工艺，包括以下步骤：
1）将长纤维增强PP片材进行表面火焰处理；
2）将PVC木塑粒子与经过上步处理的片材共挤成型即可。
表面火焰处理的条件为：所用的混合气体为可燃气与空气的混合气体；火焰喷射头的移动速度：200 ~500 mm/秒；火焰温度；1200~1500 ℃；火焰长度：5 ~ 15 cm; 火焰喷出口与片材的距离：5 ~ 12 cm。
所述的可燃气为天然气、煤气、液化石油气中的至少一种。
所述的可燃气与空气的体积比为（1-1.5）：1。
共挤成型中，挤出机机头温度为170～190℃，机身一区温度为110～130℃，机身二区温度为130~150℃；机身三区温度为150～170℃，机身四区温度为170～185℃；螺杆转速：20rpm；冷却水温度：10℃。
共挤成型后，成型的PVC木塑制品的上、下表面均覆盖一层长纤维增强PP片材；或者，成型的PVC木塑制品的上表面或下表面覆盖一层长纤维增强PP片材。
所述的PVC木塑粒子是由以下质量份的原料组成的：PVC粉100份、木粉40-60份、碳酸钙8-12份、稀土稳定剂3-5份、环氧大豆油4-6份、AC发泡剂1.5份、 发泡调节剂4-6份、 短玻纤维8-12份。
优选的，所述的PVC木塑粒子是由以下质量份的原料组成的：PVC粉SG-7 100份、木粉（120目）50份、碳酸钙（1200目）10份、稀土稳定剂（XT-1）4.3份、环氧大豆油5.2份、AC发泡剂1.5份、 发泡调节剂B-23 5.7份、 短玻纤维10份。
所述的长纤维增强PP片材的厚度为0.28-0.31mm；优选的，所述的长纤维增强PP片材中，长纤维的含量（质量百分比）为35-45%，更进一步优选的，为40%。
所述的长纤维增强PP片材为现有技术产品。
下面结合具体实施例对本发明做进一步的说明：
以下实施例、对比例中，所用的长纤维增强PP片材中，厚度为0.28-0.31mm，长纤维的含量为40%。所述的PVC木塑粒子的配方组成如上述优选方案中所述。
实施例1：
连续长纤维增强木塑制品的工艺，包括下列步骤：
1）将长纤维增强PP片材通过表面火焰处理装置进行表面火焰处理。表面火焰处理的条件为：其中所使用的混合气体为液化石油气、天然气、空气按照体积比为0.5：05：1的混合气体；火焰喷射头的移动速度： 500 mm/秒，火焰温度：1200~1500 ℃；火焰长度：15 cm;火焰喷出口与片材的距离：10 cm；
2）将PVC木塑粒子和经过上步处理的片材共挤成型制得成品（经过共挤成型所得成品中，成型后的PVC木塑制品的上下表面中的一个表面复合一层长纤维增强PP片材），其中，挤出机机头温度为 170～190℃，机身一区温度为 110～130℃，机身二区温度为 130~150℃；机身三区温度为150～170℃，机身四区温度为 170～185℃；螺杆转速：20rpm；冷却水温度：10℃。
实施例2：
连续长纤维增强木塑制品的工艺，包括下列步骤：
1）将长纤维增强PP片材通过表面火焰处理装置进行表面火焰处理。表面火焰处理的条件为：其中所使用的混合气体为天然气、空气按照体积比为1：1的混合气体；火焰喷射头的移动速度：500 mm/秒，火焰温度：1200~1500 ℃；火焰长度：15 cm; 火焰喷出口与片材的距离：10 cm；
2）将PVC木塑粒子和经过上步处理的片材共挤成型制得成品（经过共挤成型所得成品中，成型后的PVC木塑制品的上下表面各复合一层长纤维增强PP片材），其中，挤出机机头温度为 170～190℃，机身一区温度为 110～130℃，机身二区温度为 130~150℃；机身三区温度为150～170℃，机身四区温度为 170～185℃；螺杆转速：20rpm；冷却水温度：10℃。
实施例3：
连续长纤维增强木塑制品的工艺，包括下列步骤：
1）将长纤维增强PP片材通过表面火焰处理装置进行表面火焰处理。表面火焰处理的条件为：其中所使用的混合气体为天然气、空气按照体积比为1：1的混合气体；火焰喷射头的移动速度：200 mm/秒，火焰温度：1200~1500 ℃；火焰长度：5 cm; 火焰喷出口与片材的距离：5 cm；
2）将PVC木塑粒子和经过上步处理的片材共挤成型制得成品（经过共挤成型所得成品中，成型后的PVC木塑制品的上下表面中的一个表面复合一层长纤维增强PP片材），其中，挤出机机头温度为 170～190℃，机身一区温度为 110～130℃，机身二区温度为 130~150℃；机身三区温度为150～170℃，机身四区温度为 170～185℃；螺杆转速：20rpm；冷却水温度：10℃。
实施例4：
连续长纤维增强木塑制品的工艺，包括下列步骤：
1）将长纤维增强PP片材通过表面火焰处理装置进行表面火焰处理。表面火焰处理的条件为：其中所使用的混合气体为液化石油气、空气按照体积比为1：1的混合气体；火焰喷射头的移动速度：400 mm/秒，火焰温度：1200~1500 ℃；火焰长度：12 cm; 火焰喷出口与片材的距离：12 cm；
2）将PVC木塑粒子和经过上步处理的片材共挤成型制得成品（经过共挤成型所得成品中，成型后的PVC木塑制品的上下表面各复合一层长纤维增强PP片材），其中，挤出机机头温度为 170～190℃，机身一区温度为 110～130℃，机身二区温度为 130~150℃；机身三区温度为150～170℃，机身四区温度为 170～185℃；螺杆转速：20rpm；冷却水温度：10℃。
对比例1：
连续长纤维增强木塑制品的工艺，包括下列步骤：
将PVC木塑粒子和长纤维增强PP片材共挤成型制得成品（经过共挤成型所得成品中，PVC木塑制品的上下表面各复合一层长纤维增强PP片材），其中，挤出机机头温度为 170～190℃，机身一区温度为 110～130℃，机身二区温度为 130~150℃；机身三区温度为150～170℃，机身四区温度为 170～185℃；螺杆转速：20rpm；冷却水温度：10℃。
实施例 1~4、对比例 1 的产品性能如下表 1：
表 1：高性能木塑制品的性能对比
如图1所示，为本发明的含有双层长纤维增强PP片材的木塑制品的实物图（即共挤成型后，成型的PVC木塑制品的上下表面各复合了一层长纤维增强PP片材）。如图2所示为本发明的连续长纤维增强木塑制品断裂后的形貌、图3为对比例1的产品的断裂形貌。
从表 1 可以看出，用本发明制备高性能木塑制品与比较例中木塑制品相比较，本发明方法制备的木塑制品采用共挤方式，长纤维的加入不会影响制品的密度及木纹效果，同时制品的弯曲强度、弯曲模量、高温下长度收缩及抗蠕变性能都具有明显的优势；拉伸强度更好，安全性能更高。

Claims (4)

1.连续长纤维增强木塑制品的工艺，其特征在于：包括以下步骤：
1）将长纤维增强PP 片材进行表面火焰处理；
2）将PVC 木塑粒子与经过上步处理的片材共挤成型即可；
表面火焰处理的条件为：所用的混合气体为可燃气与空气的混合气体；火焰喷射头的移动速度：200~500 mm/ 秒；火焰温度；1200~1500 ℃ ；火焰长度：5 ~ 15 cm; 火焰喷出口与片材的距离：5 ~ 12 cm。
2.根据权利要求1所述的连续长纤维增强木塑制品的工艺，其特征在于：所述的可燃气为天然气、煤气、液化石油气中的至少一种。
3.根据权利要求1所述的连续长纤维增强木塑制品的工艺，其特征在于：所述的可燃气与空气的体积比为（1-1.5）：1。
4.根据权利要求1 所述的连续长纤维增强木塑制品的工艺，其特征在于：共挤成型中，挤出机机头温度为170 ～ 190℃，机身一区温度为110 ～ 130℃，机身二区温度为130~150℃；机身三区温度为150 ～ 170℃，机身四区温度为170 ～ 185℃ ；螺杆转速：20rpm ；冷却水温度：10℃。
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