CN104744858A - 一种玉米秸秆矿质塑合材料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种玉米秸秆矿质塑合材料及其制备方法，该玉米秸秆矿质塑合材料包括基料和玉米秸秆粉，所述基料包括聚氯乙烯树脂和400～500目的重质碳酸钙；聚氯乙烯树脂和400～500目的重质碳酸钙的质量比为2.5～3.5∶1；玉米秸秆粉占基料的质量分数为5～15％。该玉米秸秆矿质塑合材料在上述组分的配伍下具有较高的导热性和韧性。另外，其具有较好的耐水性、良好的强度、较低的甲醛释放量。实验结果表明：该玉米秸秆矿质塑合材料的导热系数为14～20W/(m·℃)；静曲强度为35～45MPa；弹性模量为5500～7200MPa；甲醛释放量为0.2～0.5mg/L；24h吸水膨胀率为0.5～0.8％。

Description

一种玉米秸秆矿质塑合材料及其制备方法
技术领域
本发明属于木塑复合材料技术领域，尤其涉及一种玉米秸秆矿质塑合材料及其制备方法。
背景技术
木塑复合材料(WPC)是以聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯等热塑性塑料及改性植物纤维粉为原料，经挤出、注塑、压制等成型方法制成的复合材料。热塑性塑料可采用新塑料或工业、生活废弃的各种塑料，而改性植物纤维粉可采用木材加工的下脚料、麦秆、棉秆、稻壳粉加工而成。
郑冠伦制备了一种塑料复合木竹类地板，由木板(如柚木、红木、杂木等)或竹板制成的面板、粘合剂的固化层、塑料及填料(如木屑、碳酸钙、粉状煤灰等)制成的复合衬板构成，面板通过粘合剂与复合衬板热压粘合连接成整体。简瑞聪研制的一种矿物质基板复合木地板，是用木材薄片与由粉状或细颗粒状的矿物质作为主要原料并经高压加热制成的基板粘接而成。其具有不易变形，防火性能好的特点。
木塑复合材料的研制和广泛应用有助于减缓塑料废弃物的公害污染，也有助于减少农业废弃物焚烧给环境带来的压力；木塑复合材料的生产和使用不会向周围环境散发危害人类健康的挥发物，材料本身还可以回收进行二次利用，是一种绿色环保复合材料。因此，开发新一代木塑复合材料，具有重大的经济和社会效益。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种玉米秸秆矿质塑合材料及其制备方法，本发明提供的玉米秸秆矿质塑合材料具有较高的导热性和韧性，较好的耐水性、良好的强度、较低的甲醛释放量。
本发明提供了一种玉米秸秆矿质塑合材料，包括基料和玉米秸秆粉；
所述基料包括聚氯乙烯树脂和粒径为400目～500目的重质碳酸钙；
所述聚氯乙烯树脂和粒径为400目～500目的重质碳酸钙的质量比为2.5～3.5:1；
所述玉米秸秆粉占所述基料的质量分数为5％～15％。
优选地，所述玉米秸秆粉的粒径为60目～120目。
优选地，所述玉米秸秆粉的含水率小于等于7％。
优选地，所述聚氯乙烯树脂的牌号包括SG-5、SG-8和SG-10中的一种或多种。
优选地，所述玉米秸秆矿质塑合材料还包括粒径为50nm～100nm的重质碳酸钙；
所述粒径为50nm～100nm的重质碳酸钙占基料的质量分数为0.2％～0.8％。
优选地，所述玉米秸秆矿质塑合材料还包括助剂；
所述助剂占所述基料的质量分数为10％～15％。
优选地，所述助剂包括热稳定剂、丙烯酸酯类共聚物、增塑增韧剂、硬脂酸和聚乙烯蜡中的一种或多种。
本发明提供了一种上述技术方案所述玉米秸秆矿质塑合材料的制备方法，包括以下步骤：
将玉米秸秆粉、聚氯乙烯树脂和粒径为400目～500目的重质碳酸钙混炼，挤出，得到玉米秸秆矿质塑合材料。
优选地，所述挤出的温度为130℃～160℃。
优选地，所述混炼的温度为115℃～125℃；
所述混炼的时间为6min～10min。
本发明提供了一种玉米秸秆矿质塑合材料，包括基料和玉米秸秆粉；所述基料包括聚氯乙烯树脂和粒径为400目～500目的重质碳酸钙；所述聚氯乙烯树脂和粒径为400目～500目的重质碳酸钙的质量比为2.5～3.5:1；所述玉米秸秆粉占所述基料的质量分数为5％～15％。本发明提供的玉米秸秆矿质塑合材料在上述组分的配伍下具有较高的导热性和韧性。另外，该玉米秸秆矿质塑合材料具有较好的耐水性、良好的强度、甲醛释放量较低。实验结果表明：本发明提供的玉米秸秆矿质塑合材料的导热系数为14～20W/(m·℃)；静曲强度为35MPa～45MPa；弹性模量为5500MPa～7200MPa；甲醛释放量为0.2mg/L～0.5mg/L；24h吸水膨胀率为0.5％～0.8％。
附图说明
图1为本发明制备的玉米秸秆矿质中空板材的结构示意图；
图2为本发明实施例1制备的玉米秸秆矿质塑合材料的扫描电镜图；
图3为玉米秸秆粉和本发明实施例1～2制备的玉米秸秆矿质塑合材料的红外光谱图；
图4为本发明实施例2制备的玉米秸秆矿质塑合材料的扫描电镜图。
具体实施方式
本发明提供了一种玉米秸秆矿质塑合材料，包括基料和玉米秸秆粉；
所述基料包括聚氯乙烯树脂和粒径为400目～500目的重质碳酸钙；
所述聚氯乙烯树脂和粒径为400目～500目的重质碳酸钙的质量比为2.5～3.5:1；
所述玉米秸秆粉占所述基料的质量百分数为5％～15％。
在本发明中，所述玉米秸秆矿质塑合材料包括基料；所述基料包括聚氯乙烯树脂和粒径为400目～500目的重质碳酸钙。在本发明中，所述聚氯乙烯树脂和粒径为400目～500目的重质碳酸钙的质量比为2.5～3.5:1，优选为2.8～3.2:1，更优选为3:1。在本发明中，所述聚氯乙烯树脂的牌号优选包括SG-5、SG-8和SG-10中的一种或多种。本发明对所述聚氯乙烯树脂的来源没有特殊限制，采用本领域技术人员熟知的聚氯乙烯树脂即可，如可以采用其市售商品；在本发明的具体实施例中，所述聚氯乙烯树脂购买于齐鲁石化。本发明对所述粒径为400目～500目的重质碳酸钙的来源没有特殊的限制才，采用本领域技术人员熟知的粒径为400目～500目的重质碳酸钙即可，如可以采用其市售商品；在本发明的具体实施例中，所述粒径为400目～500目的重质碳酸钙购买于吉林吉瑞莱板材科技有限公司。
在本发明中，所述玉米秸秆矿质塑合材料包括玉米秸秆粉。在本发明中，所述玉米秸秆粉占所述基料的质量分数为5％～15％，优选为7％～13％，更优选为8％～12％。在本发明中，所述玉米秸秆粉的粒径优选为60目～120目；在本发明的某些实施例中，所述玉米秸秆粉的粒径为60目～80目；在本发明的某些实施例中，所述玉米秸秆粉的粒径为80目～120目。在本发明中，所述玉米秸秆粉的含水量优选小于等于7％，更优选小于等于5％。本发明对所述玉米秸秆粉的来源没有特殊的限制，采用本领域技术人员熟知的玉米秸秆粉即可，如可以采用其市售商品；在本发明具体实施例中，所述玉米秸秆粉购买于长春市鸿缘木业科技有限公司。在本发明的实施例中，所述玉米秸秆粉经过机械加工后过筛得到。本发明采用的玉米秸秆粉能增加制得的产品韧性，减轻产品重量；同时使制得的产品导热性提高而蓄热能力加强。
在本发明中，所述玉米秸秆矿质塑合材料优选还包括粒径为50nm～100nm的重质碳酸钙。在本发明中，所述粒径为50nm～100nm的重质碳酸钙占基料的质量分数为0.2％～0.8％，优选为0.3％～0.7％。本发明采用纳米级的重质碳酸钙(比表面积大)的表面效应改善填充的玉米秸秆粉、重质碳酸钙与PVC树脂的聚合力。
在本发明中，所述玉米秸秆矿质塑合材料优选还包括助剂。在本发明中，所述助剂优选包括热稳定剂、丙烯酸酯类共聚物、增塑增韧剂、硬脂酸和聚乙烯蜡中的一种或多种。在本发明中，所述助剂占所述基料的质量分数优选为10％～15％。在本发明中，所述热稳定剂优选包括PVC钙锌复合稳定剂和/或有机钙液体稳定剂。本发明对所述助剂的来源没有特殊的限制，采用本领域技术人员熟知的助剂即可，如可以采用其市售商品；在本发明的具体实施例中，所述助剂购买于衡水精信塑料助剂有限公司。
本发明提供了一种上述技术方案所述玉米秸秆矿质塑合材料的制备方法，包括以下步骤：
将玉米秸秆粉、聚氯乙烯树脂和粒径为400目～500目的重质碳酸钙混炼，挤出，得到玉米秸秆矿质塑合材料。
在本发明中，所述玉米秸秆粉、聚氯乙烯树脂和粒径为400目～500目的重质碳酸钙的用量和来源与上述技术方案所述玉米秸秆粉、聚氯乙烯树脂和粒径为400目～500目的重质碳酸钙的用量和来源一致，在此不再赘述。在本发明中，所述玉米秸秆粉在使用前优选在95℃～105℃下干燥2.5小时～3.5小时，使得玉米秸秆粉中的水分、低分子有机物及其分解组分挥发，以提高其热稳定性，满足使用要求。
本发明优选在高速混合机中将玉米秸秆粉、聚氯乙烯树脂和粒径为400目～500目的重质碳酸钙进行混炼。在本发明中，所述混炼的温度优选为115℃～125℃，更优选为118℃～123℃；所述混炼的时间优选为6min～10min，更优选为7min～9min。
将混炼得到的混炼产物挤出，得到玉米秸秆矿质塑合材料。本发明优选采用单螺杆挤出机或双螺杆挤出机进行挤出。在本发明中，所述挤出的温度优选为130℃～160℃。本发明通过调节挤出机的模头温度与挤出速度来控制机头压力，所述挤出的压力优选为15MPa～30MPa。本发明根据要求挤出不同形状的玉米秸秆矿质塑合材料。
本发明优选将挤出的成型的玉米秸秆矿质塑合材料在室温下放置进行冷却常温。
本发明优选将提供的玉米秸秆矿质塑合材料制成中空板材，所述中空板材具有若干个第一中空结构和若干个第二中空结构，所述若干个第一中空结构和若干个第二中空结构交错布置；
垂直于所述中空板材的上表面方向，所述第一中空结构的上表面和下表面均为平面；沿中空板材宽度方向，所述第一中空结构的上表面的宽度大于下表面的宽度；
垂直于所述中空板材的上表面方向，所述第二中空结构的上表面和下表面均为平面；沿中空板材宽度方向，所述第二中空结构的上表面的宽度小于下表面的宽度；
所述第一中空结构和第二中空结构的相邻面为平行面；
所述中空板材的下表面设有若干个燕尾槽；
所述燕尾槽对应地位于所述第一中空结构的下方。
参见图1，图1为本发明提供的中空板材的结构示意图：其中，1为限位凹槽，2为第一中空结构，3为第二中空结构，4为限位凸起，5为燕尾槽。
本发明提供了一种中空板材，所述中空板材的内部具有若干个第一中空结构2和若干个第二中空结构3，所述若干个第一中空结构2和若干个第二中空结构3交错布置。在本发明中，所述第一中空结构和第二中空结构沿板材的宽度方向，从左向右依次交错布置。在本发明中，第一中空结构和第一中空结构之间设置第二中空结构。
在本发明中，垂直于所述中空板材的上表面方向，所述第一中空结构2的上表面和下表面均为平面；沿中空板材宽度方向，所述第一中空结构2的上表面的宽度大于下表面的宽度。在本发明中，所述若干个第一中空结构可以为直角梯形，也可以为等腰梯形。在本发明的具体实施例中，所述第一中空结构2上表面的宽度为7～9mm；所述第一中空结构2的下表面的宽度为5～7mm。在本发明中，所述中空板材的宽度与所述第一中空结构2的上表面的宽度比可以为(140～150):(5～7)，也可以为145:5～7。
在本发明中，垂直于所述中空板材的上表面方向，所述第二中空结构3的上表面和下表面均为平面；沿中空板材宽度方向，所述第二中空结构3的上表面的宽度小于下表面的宽度。在本发明中，所述若干个第二中空结构3可以为直角梯形，也可以为等腰梯形。在本发明的具体实施例中，所述第二中空结构3的上表面的宽度为5～7mm；所述第二中空结构3的下表面的宽度为7～9mm。在本发明的一个实施例中，所述板材内部的最外端均为第一中空结构；在本发明的一个实施例中，所述板材内部的最外端均为第二中空结构；所述板材内部的最外端一端为第一中空结构，相对的另一端为第二中空结构。
在本发明中，所述第一中空结构2和第二中空结构3的相邻面为平行面。本发明提供的中空板材设置第一中空结构和第二中空结构，所述第一中空结构2和第二中空结构3的设置能够增加中空板材的导热性，提高板材的蓄热性；还具有降噪音的效果。
在本发明中，所述中空板材的下表面设有燕尾槽5。在本发明中，所述燕尾槽对应地位于所述第一中空结构的下方。在本发明中，所述燕尾槽的深度与所述中空板材的厚度比可以为1.5～2.5:10。在本发明中，沿中空板材的宽度方向，所述燕尾槽的开口端与所述中空板材的宽度比可以为(5～7):(140～150)，也可以为7:145，还可以为5:145。
在本发明中，所述中空板材的相对两个侧面一侧上优选设有限位凹槽1，另一侧上设有与所述限位凹槽适配的限位凸起4。在本发明中，垂直于所述中空板材的上表面方向，所述限位凸起4与所述中空板材的高度比为2.5～3.5：10。在本发明中，所述限位凸起4和限位凹槽1连接若干个中空板材。限位凹槽和纤维凸起的设置使得中空板材安装便捷。
在本发明中，所述中空板材设置第一中空结构、第二中空结构和燕尾槽，第一中空结构、第二中空结构交错布置，且所述燕尾槽对应地位于所述第一中空结构的下方，使得中空板材具有较高的力学强度。
在本发明中，所述中空板材设置第一中空结构和第二中空结构，所述第一中空结构和第二中空结构的设置能够增加中空板材的导热性，提高板材的蓄热性；还节约原料，减轻板材重量。
本发明对玉米秸秆矿质塑合材料的导热性能进行测试，通过导热系数来表征导热性能。导热系数是指在稳定传热条件下，1m厚的材料，两侧表面的温差为1度(K，℃)，在1小时内，通过1平方米面积传递的热量，单位为W/(m·℃)。导热系数与材料的组成结构、密度、含水率、温度等因素有关。控制一定变量后，通过导热性能的测试，可以知道材料内部空隙结构的疏密程度。
测试结果表明：本发明提供的玉米秸秆矿质塑合材料具有较高的导热系数，导热性能好，蓄热持久。
本发明参照国家标准GB_18580-2001《建筑装饰用塑木复合墙板》测定玉米秸秆矿质塑合材料的理化参数：静曲强度和弹性模量进行测试。本发明采用2KN力学试验机进行测试。
本发明对提供的玉米秸秆矿质塑合材料进行吸水性能测试，测试过程为：在恒温水浴中放入复合材料试样样条，水浴内水温保证在25±2℃。水的深度确保试样完全浸泡并高出试件顶端30mm。测量未浸泡前试样的质量(W1)和厚(h1)，每浸泡24小时后，定时取出，对试样进行测试。测试的内容包括用千分尺测量样条的厚度(h2)，用电子分析天平称量样条吸水后的质量(W2)，并计算试样吸水后的体积(Vh)。测试前要用滤纸迅速擦去表面残留水分，以确保试验的准确性。
吸水率厚度膨胀率按公式1计算:
( h 2 - h 1 ) h 1 × 100 %    公式1。
本发明提供了一种玉米秸秆矿质塑合材料，包括基料和玉米秸秆粉；所述基料包括聚氯乙烯树脂和粒径为400目～500目的重质碳酸钙；所述聚氯乙烯树脂和粒径为400目～500目的重质碳酸钙的质量比为2.5～3.5:1；所述玉米秸秆粉占所述基料的质量分数为5％～15％。本发明提供的玉米秸秆矿质塑合材料在上述组分的配伍下具有较高的导热性和韧性。另外，该玉米秸秆矿质塑合材料具有较好的耐水性、良好的强度、较低的甲醛释放量。实验结果表明：本发明提供的玉米秸秆矿质塑合材料的导热系数为14～20W/(m·℃)；静曲强度为35MPa～45MPa；弹性模量为5500MPa～7200MPa；甲醛释放量为0.2mg/L～0.5mg/L；24h吸水膨胀率为0.5％～0.8％。
本发明提供的玉米秸秆矿质塑合材料不仅可用于地板基材饰面生产，而且也可用于室内装修用地板、内墙板、家具板、橱柜板、装饰线条等，是可回收环保材料；还可以用作户外建筑装饰材料，如城镇园区绿化建设用的板材型材等。经过生产实践证明，玉米秸秆矿质塑合材料技术用于地板基材装饰生产是可行的，具有显著的社会效益与经济效益。
本发明提供的玉米秸秆矿质塑合材料的制作成本相对较低，性能稳定，环保，使用寿命长；该玉米秸秆塑合材料具有耐水、环保、抗腐、抗菌；阻燃、电阻大、防静电、不变形等优点；还具有可锯、可刨，易装饰、易拆卸、易保养等特点。
为了进一步说明本发明，下面结合实施例对本发明提供的一种玉米秸秆矿质塑合材料及其制备方法进行详细地描述，但不能将它们理解为对本发明保护范围的限定。
实施例1
将2.3kg粒径为80～120目的玉米秸秆粉在100℃下干燥3小时，含水率控制在5％左右；
将处理好的玉米秸秆粉与12kg PVC SG-10PVC树脂、34kg的400～500目重质碳酸钙(CaCO3)、有机钙液体复合稳定剂1.8kg、粒径为60～80nm的重质碳酸钙(CaCO3)0.2kg、硬脂酸0.5kg、聚乙烯蜡0.5kg、丙烯酸酯类共聚物1.5kg和氯化聚乙烯增塑增韧剂2kg在高速混合机中混合8分钟并在120℃下出料，备用；
将上述混合好的物料在双螺杆挤出机中在140℃下挤出成型，通过调节模头温度与挤出速度来控制机头压力，压力为15～30MPa；
将挤出成型的玉米秸秆矿质塑合材料在室温下放置进行冷却，待材料冷却至常温时，再通过切断机切割成规定尺寸，将成型的地板基材通过表面砂光机砂光底面和表面，再将地板的周边开榫槽；得到玉米秸秆矿塑中空地板，得到的中空地板的长为1000mm，宽为145mm，厚度为10mm；第一中空结构的上表面的宽度为7mm，下表面为5mm，高度为2mm；第二中空结构的上表面宽度为5mm，下表面为7mm，高度为2mm；所述燕尾槽的开口端的宽度为7mm，燕尾槽的底端的宽度为9mm；限位凸起的长为1000mm，宽为4mm，厚度为3mm；限位凹槽的长为1000mm，宽为4mm，厚度为3mm。
本发明对制得的玉米秸秆矿质塑合材料进行扫描电镜分析，电镜图如图2所示，图2为本发明实施例1制备的玉米秸秆矿质塑合材料的扫描电镜图。由图2可以看出：玉米秸秆粉颗粒与PVC树脂之间相容较好。
本发明对制得的玉米秸秆矿质塑合材料进行红外光谱测试，见图3，图3为本发明实施例1制备的玉米秸秆矿质塑合材料的红外光谱图，其中曲线3为玉米秸秆粉的红外光谱图，曲线1为实施例1制备的玉米秸秆矿质塑合材料的红外光谱图。由图3可以看出：在1390cm-1和711cm-1吸收峰处，吸收峰吸收强度增加，吸收峰宽度变宽，是由于当秸秆粉作加入到矿质塑合材料中，在高温挤出过程中与其他极性基团产生氢键作用，导致吸收峰吸收强度增加。
本发明按照上述技术方案所述导热性能的测试技术方案对本实施例1制备的玉米秸秆矿质塑合材料进行导热系数的测试，测试结果为：本发明实施例1制备的玉米秸秆矿质塑合材料的导热系数为14.3W/(m·℃)。
本发明按照上述技术方案所述测试方法对制得的玉米秸秆矿质塑合材料的力学性能进行测试，结果见表1，表1为实施例1～3制得的玉米秸秆矿质塑合材料的力学性能测试结果：
表1实施例1～3制得的玉米秸秆矿质塑合材料的力学性能测试结果
实施例 静曲强度/MPa 弹性模量/MPa
实施例1 43 5700
实施例2 39 6100
实施例3 38 7200
测试结果表明：本发明制备的玉米秸秆矿质塑合材用于地板基材装饰其产品质量均超过国家标准建筑装饰用塑木复合墙板QB/T 2630-2010测定静曲强度(静曲强度≥24MPa)和抗弯弹性模量(≥2300MPa)等性能指标。
本发明根据上述技术方案所述测试方法对制备的玉米秸秆矿质塑合材料进行甲醛释放量和吸湿性能的测试，测试结果见表2：
表2实施例1～3制备的玉米秸秆矿质塑合材料的甲醛释放量和吸湿性能测试结果
测试结果表明：玉米秸秆矿质塑合材料的吸水膨胀率都很小，甲醛释放量达到国际E0(E0≤0.5mg/L)级标准，具有环保性能，大大改善工人的劳动环境。
实施例2
将4.6kg粒径为80～120目玉米秸秆粉在100℃下干燥3小时，含水率控制在5％左右；
将处理好的玉米秸秆粉与12kg PVC SG-8PVC树脂、34kg的400～500目重质碳酸钙(CaCO3)、PVC钙锌复合稳定剂1.8kg、粒径为60～80nm的重质碳酸钙(CaCO3)0.2kg、硬脂酸0.5kg、聚乙烯蜡0.5kg、丙烯酸酯类共聚物1.5kg和氯化聚乙烯增塑增韧剂2kg在高速混合机中混合8分钟并在120℃下出料，备用；
将上述混合好的物料在双螺杆挤出机中在135℃下挤出成型，通过调节模头温度与挤出速度来控制机头压力，压力为15～30MPa；
将挤出成型的玉米秸秆矿质塑合材料在室温下放置进行冷却，待材料冷却至常温时，再通过切断机切割成规定尺寸，将成型的地板基材通过表面砂光机砂光底面和表面，再将地板的周边开榫槽；得到玉米秸秆矿塑中空地板，得到的中空地板的长为1000mm，宽为145mm，厚度为10mm；第一中空结构的上表面的宽度为9mm，下表面为7mm，高度为4mm；第二中空结构的上表面宽度为7mm，下表面为9mm，高度为4mm；所述燕尾槽的开口端的宽度为7mm，燕尾槽的底端的宽度为9mm；限位凸起的长为1000mm，宽为4mm，厚度为3mm；限位凹槽的长为1000mm，宽为4mm，厚度为3mm。
本发明对制得的玉米秸秆矿质塑合材料进行扫描电镜分析，电镜图如图4所示，图4为本发明实施例2制备的玉米秸秆矿质塑合材料的扫描电镜图。由图4可以看出：玉米秸秆粉颗粒与PVC树脂之间相容较好。
本发明按照上述技术方案所述导热性能的测试技术方案对本实施例1制备的玉米秸秆矿质塑合材料进行导热系数的测试，测试结果为：本发明实施例1制备的玉米秸秆矿质塑合材料的导热系数为16.8W/(m·℃)。
本发明对制得的玉米秸秆矿质塑合材料进行红外光谱测试，见图3，其中，曲线2为实施例2制备的玉米秸秆矿质塑合材料的红外光谱图。由图3可以看出：在1390cm-1和711cm-1吸收峰处，吸收峰吸收强度增加，吸收峰宽度变宽，这是由于当玉米秸秆粉作加入到矿质塑合材料中，在高温挤出过程中与其他极性基团产生氢键作用，导致吸收峰吸收强度增加。
本发明按照上述技术方案所述测试方法对制得的玉米秸秆矿质塑合材料的力学性能进行测试，结果见表1。
测试结果表明：本发明制备的玉米秸秆矿质塑合材用于地板基材装饰其产品质量均超过国家标准建筑装饰用塑木复合墙板QB/T 2630-2010测定静曲强度(静曲强度≥24MPa)和抗弯弹性模量(≥2300MPa)等性能指标。
本发明根据上述技术方案所述测试方法对制备的玉米秸秆矿质塑合材料进行甲醛释放量和吸湿性能的测试，测试结果见表2。测试结果表明：玉米秸秆矿质塑合材料的吸水膨胀率都很小，甲醛释放量达到国际E0(E0≤0.5mg/L)级标准，具有环保性能，大大改善工人的劳动环境。
实施例3
将6.9kg粒径为60目～80目的玉米秸秆粉在105℃下干燥2.5小时，含水量控制在4％左右；
将处理好的玉米秸秆粉与12kg PVC SG-5PVC树脂、34kg的400～500目重质碳酸钙(CaCO3)、PVC钙锌复合稳定剂2.5kg、粒径为50～100nm的重质碳酸钙(CaCO3)0.2kg、硬脂酸0.5kg、聚乙烯蜡0.5kg、丙烯酸酯类共聚物1.8kg和甲基丙烯酸甲酯与丙烯酸酯的共聚物2kg在高速混合机中混合9分钟并在115℃下出料，备用；
将上述混合好的物料在双螺杆挤出机中在130℃下挤出成型，通过调节模头温度与挤出速度来控制机头压力，压力为15～30MPa；
将挤出成型的玉米秸秆矿质塑合材料在室温下放置进行冷却，待材料冷却至常温时，再通过切断机切割成规定尺寸，将成型的地板基材通过表面砂光机砂光底面和表面，再将地板的周边开榫槽；得到玉米秸秆矿塑中空地板，制得的玉米秸秆矿塑中空地板的长为1000mm，宽为145mm，厚度为10mm；第一中空结构的上表面的宽度为8mm，下表面为6mm，高度为3mm；第二中空结构的上表面宽度为6mm，下表面为8mm，高度为3mm；所述燕尾槽的开口端的宽度为6mm，燕尾槽的底端的宽度为8mm；限位凸起的长为1000mm，宽为4mm，厚度为3mm；限位凹槽的长为1000mm，宽为4mm，厚度为3mm。
本发明按照上述技术方案所述导热性能的测试技术方案对本实施例1制备的玉米秸秆矿质塑合材料进行导热系数的测试，测试结果为：本发明实施例1制备的玉米秸秆矿质塑合材料的导热系数为17.2W/(m·℃)。
本发明按照上述技术方案所述测试方法对制得的玉米秸秆矿质塑合材料的力学性能进行测试，结果见表1。
测试结果表明：本发明制备的玉米秸秆矿质塑合材用于地板基材装饰其产品质量均超过国家标准建筑装饰用塑木复合墙板QB/T 2630-2010测定静曲强度(静曲强度≥24MPa)和抗弯弹性模量(≥2300MPa)等性能指标。
本发明根据上述技术方案所述测试方法对制备的玉米秸秆矿质塑合材料进行甲醛释放量和吸湿性能的测试，测试结果见表2。测试结果表明：玉米秸秆矿质塑合材料的吸水膨胀率都很小，甲醛释放量达到国际E0(E0≤0.5mg/L)级标准，具有环保性能，大大改善工人的劳动环境。
由以上实施例可知，本发明提供了一种玉米秸秆矿质塑合材料，包括基料和玉米秸秆粉；所述基料包括聚氯乙烯树脂和粒径为400目～500目的重质碳酸钙；所述聚氯乙烯树脂和粒径为400目～500目的重质碳酸钙的质量比为2.5～3.5:1；所述玉米秸秆粉占所述基料的质量分数为5％～15％。本发明提供的玉米秸秆矿质塑合材料在上述组分的配伍下具有较高的导热性和韧性。另外，该玉米秸秆矿质塑合材料具有较好的耐水性、良好的强度、较低的甲醛释放量。实验结果表明：本发明提供的玉米秸秆矿质塑合材料的导热系数为14～20W/(m·℃)；静曲强度为35MPa～45MPa；弹性模量为5500MPa～7200MPa；甲醛释放量为0.2mg/L～0.5mg/L；24h吸水膨胀率为0.5％～0.8％。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种玉米秸秆矿质塑合材料，包括基料和玉米秸秆粉；
所述基料包括聚氯乙烯树脂和粒径为400目～500目的重质碳酸钙，所述聚氯乙烯树脂和粒径为400目～500目的重质碳酸钙的质量比为2.5～3.5:1；
所述玉米秸秆粉占所述基料的质量分数为5％～15％。
2.根据权利要求1所述的玉米秸秆矿质塑合材料，其特征在于，所述玉米秸秆粉的粒径为60目～120目。
3.根据权利要求1所述的玉米秸秆矿质塑合材料，其特征在于，所述玉米秸秆粉的含水率小于等于7％。
4.根据权利要求1所述的玉米秸秆矿质塑合材料，其特征在于，所述聚氯乙烯树脂的牌号包括SG-5、SG-8和SG-10中的一种或多种。
5.根据权利要求1所述的玉米秸秆矿质塑合材料，其特征在于，所述玉米秸秆矿质塑合材料还包括粒径为50nm～100nm的重质碳酸钙；
所述粒径为50nm～100nm的重质碳酸钙占基料的质量分数为0.2％～0.8％。
6.根据权利要求5所述的玉米秸秆矿质塑合材料，其特征在于，所述玉米秸秆矿质塑合材料还包括助剂；
所述助剂占所述基料的质量分数为10％～15％。
7.根据权利要求6所述的玉米秸秆矿质塑合材料，其特征在于，所述助剂包括热稳定剂、丙烯酸酯类共聚物、增塑增韧剂、硬脂酸和聚乙烯蜡中的一种或多种。
8.一种权利要求1～7任意一项所述玉米秸秆矿质塑合材料的制备方法，包括以下步骤：
将玉米秸秆粉、聚氯乙烯树脂和粒径为400目～500目的重质碳酸钙混炼，挤出，得到玉米秸秆矿质塑合材料。
9.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于，所述挤出的温度为130℃～160℃。
10.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于，所述混炼的温度为115℃～125℃；
所述混炼的时间为6min～10min。
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