CN104861326A - 一种含纳米二氧化硅的聚氯乙烯塑木复合材料 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种含纳米二氧化硅的聚氯乙烯塑木复合材料，其组分按质量百分数配比为：聚氯乙烯25%～30%、玻璃纤维8%～12%、纳米二氧化硅6%～15%、TPU 5%～8%、氰尿酸三聚氰胺7%～9%、增塑剂5%～6%、色母粒1%～2%、光稳定剂1%～2%、抗氧剂0.1%～0.5%、润滑剂0.1%～1%、木质粉20%～35%。本发明的有益效果是，本发明具有强度高、可塑性好、成本低、耐腐蚀性强等优点，而且其表面光洁，阻燃性好，耐磨，易加工，防水、防老化性优良，持久不变色，可适用于建筑装修、家具制造、办公制品、装璜等领域具有很好的实用价值与应用前景。

Description

一种含纳米二氧化硅的聚氯乙烯塑木复合材料
技术领域
本发明涉及木材生产技术领域，具体地说是一种含纳米二氧化硅的聚氯乙烯塑木复合材料。
背景技术
木材由于具有纹理美观、色泽天然、质感舒适、可塑性好、易于加工等优点，目前已在建筑装修、家具制造、包装等领域得到了广泛应用。但由于森林资源有限，寻求和开发一种可替代木材、且广为应用的新型材料将颇显重要和迫切。聚氯乙烯是一种综合性能优良的通用塑料，其产量和用量仅次于聚乙烯。由于聚氯乙烯具有耐腐蚀、绝缘、耐磨损、价格低廉等优点，已被广泛的应用于建材、轻工、农业等领域。因此，研发一种以聚氯乙烯为原料的塑木复合材料替代木材原料，不但可以很好地缓解当前木材紧缺的问题，而且其加工性能好，成本低，对环境耐受性强，性能稳定，所以具有重要的现实意义和推广应用前景。
发明内容
本发明的目的在于提供一种加工性好、成本低、耐热、阻燃的含纳米二氧化硅的聚氯乙烯塑木复合材料。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种含纳米二氧化硅的聚氯乙烯塑木复合材料，其组分按质量百分数配比为：聚氯乙烯25%～30%、玻璃纤维8%～12%、纳米二氧化硅6%～15%、TPU 5%～8%、氰尿酸三聚氰胺7%～9%、增塑剂5%～6%、色母粒1%～2%、光稳定剂1%～2%、抗氧剂0.1%～0.5%、润滑剂0.1%～1%、木质粉20%～35%。
所述聚氯乙烯的平均聚合度在800～1200、重均分子量在10.0万～14.5万、粒度在150～250目范围。
所述玻璃纤维为表面经过硅烷偶联剂活化处理、且直径在4～17μm、长度2～6mm范围内的无碱玻璃纤维。
所述纳米二氧化硅为粒径在20～100nm的气相二氧化硅纳米粒子。
所述TPU为热塑性聚氨酯弹性体。
所述增塑剂为质量比1：1～2的邻苯二甲酸二丁酯与聚乙二醇的复配物。
所述色母粒是以氯化聚乙烯为树脂载体的白色色母粒、黑色色母粒、灰色色母粒或蓝色色母粒中的一种。
所述光稳定剂为光稳定剂292、光稳定剂622、光稳定剂944中的一种或任意两种。
所述抗氧剂为抗氧剂168、抗氧剂264、抗氧剂1010、抗氧剂1076中的一种或任意两种。
所述润滑剂为硬脂酸锌、硬脂酸钙、乙撑双硬脂酰胺、季戊四醇硬脂酸酯中的一种。
所述木质粉是以木材加工的边角余料、废旧木质产品回收品、农作物秸秆为原料，经过清洁加工、并粉碎成100～300目的木质细粉。
上述的一种含纳米二氧化硅的聚氯乙烯塑木复合材料的制备方法，包括以下步骤： 
（1）、以木材加工的边角余料、废旧木质产品回收品、农作物秸秆为原料，经过分选、清洁以去除杂质后，通过粉碎机加工成100～300目的细粉，然后干燥至含水量在8%～12%，即得所述的木质粉；
（2）、按重量配比称取各组分，包括步骤（1）得到的干燥木质粉，然后加入搅拌器中，于70℃～95℃温度下搅拌20～50min，待混合均匀后，出料；
（3）、将步骤（2）得到的物料加入双螺杆挤出机熔融挤入到成型模具中注模成型，即得本发明的一种含纳米二氧化硅的聚氯乙烯塑木复合材料。
本发明的有益效果是，本发明具有强度高、可塑性好、成本低、耐腐蚀性强等优点，而且其表面光洁，阻燃性好，耐磨，易加工，防水、防老化性优良，持久不变色，可适用于建筑装修、家具制造、办公制品、装璜等领域具有很好的实用价值与应用前景。
具体实施方式
下面结合具体的优选实施例来进一步说明本发明的技术方案。
实施例1：
一种含纳米二氧化硅的聚氯乙烯塑木复合材料，其组分按质量百分数配比为：聚氯乙烯25%、玻璃纤维12%、纳米二氧化硅15%、TPU 8%、氰尿酸三聚氰胺9%、增塑剂6%、色母粒2%、光稳定剂292 2%、抗氧剂1010 0.5%、硬脂酸锌0.5%、木质粉20%，所述聚氯乙烯的平均聚合度在800～1200、重均分子量在10.0万～14.5万、粒度在150～250目范围，所述玻璃纤维为表面经过硅烷偶联剂活化处理、且直径在4～17μm、长度2～6mm范围内的无碱玻璃纤维，所述纳米二氧化硅为粒径在20～100nm的气相二氧化硅纳米粒子，所述增塑剂为质量比1：2的邻苯二甲酸二丁酯与聚乙二醇的复配物，所述色母粒是以氯化聚乙烯为树脂载体的黑色色母粒，所述木质粉是以木材加工的边角余料、废旧木质产品回收品、农作物秸秆为原料，经过清洁加工、并粉碎成100～300目的木质细粉。
制备方法：（1）、以木材加工的边角余料、废旧木质产品回收品、农作物秸秆为原料，经过分选、清洁以去除杂质后，通过粉碎机加工成100～300目的细粉，然后干燥至含水量在8%～12%，即得所述的木质粉；（2）、按重量配比称取各组分，包括步骤（1）得到的干燥木质粉，然后加入搅拌器中，于70℃～95℃温度下搅拌20～50min，待混合均匀后，出料；（3）、将步骤（2）得到的物料加入双螺杆挤出机熔融挤入到成型模具中注模成型，即得本发明的一种含纳米二氧化硅的聚氯乙烯塑木复合材料。
实施例2：
一种含纳米二氧化硅的聚氯乙烯塑木复合材料，其组分按质量百分数配比为：聚氯乙烯30%、玻璃纤维8%、纳米二氧化硅6%、TPU 5%、氰尿酸三聚氰胺7%、增塑剂5%、色母粒1.5%、光稳定剂622 1%、抗氧剂1076 0.5%、季戊四醇硬脂酸酯1%、木质粉35%，所述聚氯乙烯的平均聚合度在800～1200、重均分子量在10.0万～14.5万、粒度在150～250目范围，所述玻璃纤维为表面经过硅烷偶联剂活化处理、且直径在4～17μm、长度2～6mm范围内的无碱玻璃纤维，所述纳米二氧化硅为粒径在20～100nm的气相二氧化硅纳米粒子，所述增塑剂为质量比1：1的邻苯二甲酸二丁酯与聚乙二醇的复配物，所述色母粒是以氯化聚乙烯为树脂载体的蓝色色母粒，所述木质粉是以木材加工的边角余料、废旧木质产品回收品、农作物秸秆为原料，经过清洁加工、并粉碎成100～300目的木质细粉。
制备方法：（1）、以木材加工的边角余料、废旧木质产品回收品、农作物秸秆为原料，经过分选、清洁以去除杂质后，通过粉碎机加工成100～300目的细粉，然后干燥至含水量在8%～12%，即得所述的木质粉；（2）、按重量配比称取各组分，包括步骤（1）得到的干燥木质粉，然后加入搅拌器中，于70℃～95℃温度下搅拌20～50min，待混合均匀后，出料；（3）、将步骤（2）得到的物料加入双螺杆挤出机熔融挤入到成型模具中注模成型，即得本发明的一种含纳米二氧化硅的聚氯乙烯塑木复合材料。

Claims (7)

1.一种含纳米二氧化硅的聚氯乙烯塑木复合材料，其特征在于，其组分按质量百分数配比为：聚氯乙烯25%～30%、玻璃纤维8%～12%、纳米二氧化硅6%～15%、TPU 5%～8%、氰尿酸三聚氰胺7%～9%、增塑剂5%～6%、色母粒1%～2%、光稳定剂1%～2%、抗氧剂0.1%～0.5%、润滑剂0.1%～1%、木质粉20%～35%。
2.根据权利要求1所述的一种含纳米二氧化硅的聚氯乙烯塑木复合材料，其特征在于，所述玻璃纤维为表面经过硅烷偶联剂活化处理、且直径在4～17μm、长度2～6mm范围内的无碱玻璃纤维。
3.根据权利要求1所述的一种含纳米二氧化硅的聚氯乙烯塑木复合材料，其特征在于，所述纳米二氧化硅为粒径在20～100nm的气相二氧化硅纳米粒子。
4.根据权利要求1所述的一种含纳米二氧化硅的聚氯乙烯塑木复合材料，其特征在于，所述增塑剂为质量比1：1～2的邻苯二甲酸二丁酯与聚乙二醇的复配物。
5.根据权利要求1所述的一种含纳米二氧化硅的聚氯乙烯塑木复合材料，其特征在于，所述光稳定剂为光稳定剂292、光稳定剂622、光稳定剂944中的一种或任意两种。
6.根据权利要求1所述的一种含纳米二氧化硅的聚氯乙烯塑木复合材料，其特征在于，所述木质粉是以木材加工的边角余料、废旧木质产品回收品、农作物秸秆为原料，经过清洁加工、并粉碎成100～300目的木质细粉。
7.根据权利要求1所述的一种含纳米二氧化硅的聚氯乙烯塑木复合材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）、以木材加工的边角余料、废旧木质产品回收品、农作物秸秆为原料，经过分选、清洁以去除杂质后，通过粉碎机加工成100～300目的细粉，然后干燥至含水量在8%～12%，即得所述的木质粉；
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