CN104629395A - 高韧性的环保木塑复合材料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了高韧性的环保木塑复合材料及其制备方法，它包括按重量份计：30-50份的木粉、40-60份的竹粉、35-55份的秸秆、8-15份的橡胶、15-20份的粘土、10-20份的PP、5-10份的HDPE、0.2-0.6份的偶联剂、0.4-1.5份的增塑剂和0.05-0.3份的着色剂。本发明的有益效果是选取木粉、竹粉和秸秆为植物纤维的原材料，不消耗原木，环保性好，粘土和橡胶经过混炼和密炼可以提高木塑复合材料的韧性及其他理化指标。
Description
技术领域
本发明涉及木塑复合材料，尤其涉及高韧性的环保木塑复合材料及其制备方法。
背景技术
木塑复合材料是国内外近年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热塑性塑料，代替树脂胶粘剂，与一定数量的木粉、稻壳、秸秆等废植物纤维混合而成的新型木质材料，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，是天然木材的优良替代品。木塑复合材料具有木材和塑料的双重特性，尺寸稳定性好，又能充分利用废弃的植物纤维和废旧塑料，减少环境污染，所以被广泛应用于室内装修及户外使用。
但现有的木塑复合材料在物理性能方面的表现不尽如人意，在提高强度和稳定性的同时要付出变脆变硬的代价，使用时间越长越容易受损。
发明内容
本发明要解决的技术问题是现有的木塑复合材料韧性不够，经过长时间使用后变脆变硬导致材料受损的几率增大，为此提供一种高韧性的环保木塑复合材料及其制备方法。
本发明的技术方案是：高韧性的环保木塑复合材料，它包括按重量份计：30-50份的木粉、40-60份的竹粉、35-55份的秸秆、8-15份的橡胶、15-20份的粘土、10-20份的PP、5-10份的HDPE、0.2-0.6份的偶联剂、0.4-1.5份的增塑剂和0.05-0.3份的着色剂。
高韧性的环保木塑复合材料的制备方法，它包括以下步骤：（1）、将30-50份的木粉、40-60份的竹粉、35-55份的秸秆混合捣碎过40-60目筛网，放入烘干机内在50-60℃下进行脱水干燥10-20min，得到含水率为2-5%的混合植物初料；（2）、将混合植物初料与8-15重量份的橡胶和15-20重量份的粘土放入混炼机内混炼得到混合初料，混炼温度为80-90℃，混炼时间为30-45min；（3）、将混合初料和10-20重量份的PP、5-10重量份的HDPE放入密炼机内密炼得到混合中料，密炼温度为85-95℃，密炼时间为20-30min；（4）、将混合中料、0.2-0.6重量份的偶联剂、0.4-1.5份的增塑剂和0.05-0.3重量份的着色剂置于混合机中冷混12-18min，搅拌转速控制在250-300rpm，温度控制在95-100℃；（5）、将经过冷混的混合物料运至平行双螺旋挤出机中进行造粒，在造粒温度为165-180℃，主机转速为200-280rpm条件下，得到木塑粒子；（6）、将木塑粒子运至锥形双螺旋杆挤出机，在温度为150-170℃、螺杆转速为40～60rpm，加料机转速为30～50rpm条件下挤出成型。
本发明的有益效果是选取木粉、竹粉、秸秆作为植物纤维的原材料，不消耗原木，环保性好，粘土和橡胶经过混炼和密炼可以提高木塑复合材料的韧性及其他理化指标。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明做进一步说明。
实施例1：高韧性的环保木塑复合材料，它包括按重量份计：30份的木粉、40份的竹粉、35份的秸秆、8份的橡胶、15份的粘土、10份的PP、5份的HDPE、0.2份的偶联剂、0.4份的增塑剂和0.05份的着色剂。
高韧性的环保木塑复合材料的制备方法，它包括以下步骤：（1）、将30重量份的木粉、40重量份的竹粉、35重量份的秸秆混合捣碎过40目筛网，放入烘干机内在50℃下进行脱水干燥10min，得到含水率为2%的混合植物初料；（2）、将混合植物初料与8重量份的橡胶和15重量份的粘土放入混炼机内混炼得到混合初料，混炼温度为80℃，混炼时间为30min；（3）、将混合初料和10重量份的PP、5重量份的HDPE放入密炼机内密炼得到混合中料，密炼温度为85℃，密炼时间为20min；（4）、将混合中料、0.2重量份的偶联剂、0.4份的增塑剂和0.05重量份的着色剂置于混合机中冷混12min，搅拌转速控制在250rpm，温度控制在95℃；（5）、将经过冷混的混合物料运至平行双螺旋挤出机中进行造粒，在造粒温度为165℃，主机转速为200rpm条件下，得到木塑粒子；（6）、将木塑粒子运至锥形双螺旋杆挤出机，在温度为150℃、螺杆转速为40rpm，加料机转速为30rpm条件下挤出成型。
实施例2：高韧性的环保木塑复合材料，它包括按重量份计：40份的木粉、50份的竹粉、45份的秸秆、11份的橡胶、17份的粘土、15份的PP、8份的HDPE、0.4份的偶联剂、0.8份的增塑剂和0.18份的着色剂。
高韧性的环保木塑复合材料的制备方法，它包括以下步骤：（1）、将40重量份的木粉、50重量份的竹粉、45重量份的秸秆混合捣碎过50目筛网，放入烘干机内在55℃下进行脱水干燥15min，得到含水率为3%的混合植物初料；（2）、将混合植物初料与11重量份的橡胶和17重量份的粘土放入混炼机内混炼得到混合初料，混炼温度为85℃，混炼时间为40min；（3）、将混合初料和15重量份的PP、8重量份的HDPE放入密炼机内密炼得到混合中料，密炼温度为90℃，密炼时间为25min；（4）、将混合中料、0.4重量份的偶联剂、0.8份的增塑剂和0.18重量份的着色剂置于混合机中冷混15min，搅拌转速控制在280rpm，温度控制在97℃；（5）、将经过冷混的混合物料运至平行双螺旋挤出机中进行造粒，在造粒温度为170℃，主机转速为250rpm条件下，得到木塑粒子；（6）、将木塑粒子运至锥形双螺旋杆挤出机，在温度为160℃、螺杆转速为50rpm，加料机转速为40rpm条件下挤出成型。
实施例3：高韧性的环保木塑复合材料，它包括按重量份计： 50份的木粉、60份的竹粉、55份的秸秆、15份的橡胶、20份的粘土、20份的PP、10份的HDPE、0.6份的偶联剂、1.5份的增塑剂和0.3份的着色剂。
高韧性的环保木塑复合材料的制备方法，它包括以下步骤：（1）、将50重量份的木粉、60重量份的竹粉、55重量份的秸秆混合捣碎过60目筛网，放入烘干机内在60℃下进行脱水干燥20min，得到含水率为5%的混合植物初料；（2）、将混合植物初料与15重量份的橡胶和20重量份的粘土放入混炼机内混炼得到混合初料，混炼温度为90℃，混炼时间为45min；（3）、将混合初料和20重量份的PP、10重量份的HDPE放入密炼机内密炼得到混合中料，密炼温度为95℃，密炼时间为30min；（4）、将混合中料、0.6重量份的偶联剂、1.5份的增塑剂和0.3重量份的着色剂置于混合机中冷混18min，搅拌转速控制在300rpm，温度控制在100℃；（5）、将经过冷混的混合物料运至平行双螺旋挤出机中进行造粒，在造粒温度为180℃，主机转速为280rpm条件下，得到木塑粒子；（6）、将木塑粒子运至锥形双螺旋杆挤出机，在温度为170℃、螺杆转速为60rpm，加料机转速为50rpm条件下挤出成型。
本发明中的偶联剂可以是有机铬络合物、硅烷类、钛酸酯类和铝酸化合物，增塑剂可以是邻苯二甲酸酯类，着色剂可以是有机或无机着色剂。
将本发明实施例1-3制得的产品和现有的产品做理化对比试验，数据见下表：
| 性能指标 | 实施例1 | 实施例2 | 实施例3 | 现有产品 |
| 拉伸强度 | 41MPa | 42MPa | 41MPa | 20MPa |
| 弯曲强度 | 61 | 62 | 63 | 38 |
| 28天吸水率 | 1.22% | 1.15% | 1.43% | 7% |
| I-zod抗冲击强度 | 15KJ/m2 | 16KJ/m2 | 14KJ/m2 | 9KJ/m2 |
可见本发明制得的产品在强度、韧性、吸水率等方面均优于现有产品。
Claims (2)
1.高韧性的环保木塑复合材料，其特征是它包括按重量份计：30-50份的木粉、40-60份的竹粉、35-55份的秸秆、8-15份的橡胶、15-20份的粘土、10-20份的PP、5-10份的HDPE、0.2-0.6份的偶联剂、0.4-1.5份的增塑剂和0.05-0.3份的着色剂。
2.如权利要求1所述的高韧性的环保木塑复合材料的制备方法，其特征是它包括以下步骤：（1）、将30-50重量份的木粉、40-60重量份的竹粉、35-55重量份的秸秆混合捣碎过40-60目筛网，放入烘干机内在50-60℃下进行脱水干燥10-20min，得到含水率为2-5%的混合植物初料；（2）、将混合植物初料与8-15重量份的橡胶和15-20重量份的粘土放入混炼机内混炼得到混合初料，混炼温度为80-90℃，混炼时间为30-45min；（3）、将混合初料和10-20重量份的PP、5-10重量份的HDPE放入密炼机内密炼得到混合中料，密炼温度为85-95℃，密炼时间为20-30min；（4）、将混合中料、0.2-0.6重量份的偶联剂、0.4-1.5份的增塑剂和0.05-0.3重量份的着色剂置于混合机中冷混12-18min，搅拌转速控制在250-300rpm，温度控制在95-100℃；（5）、将经过冷混的混合物料运至平行双螺旋挤出机中进行造粒，在造粒温度为165-180℃，主机转速为200-280rpm条件下，得到木塑粒子；（6）、将木塑粒子运至锥形双螺旋杆挤出机，在温度为150-170℃、螺杆转速为40～60rpm，加料机转速为30～50rpm条件下挤出成型。
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