CN105153727A - 一种纳米高分子生态木合成工艺 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种纳米高分子生态木合成工艺，由木粉40％-60％、高分子树脂粉25％-35％、纳米级轻质钙8％-10％、偶联剂4％-6％、脱模剂3％-5％、硅微粉5％-6％和三氧化二铝阻燃剂5％-8％组成。与现有技术相比，本发明木质纤维与高分子的界面层偶合技术，是指以降低木质纤维表面材料的表面自由能和消除氢键为目的，采用木质纤维材料表面酯化，接枝共聚和表面偶联的技术，将木质纤维表面的自由能调控到与高分子表面的自由能相近的量级。根据“相似相容”化学原理，解决木质纤维材料与高分子表面极性差异问题，实现生态木界面间的偶合问题。

Description

一种纳米高分子生态木合成工艺

技术领域

本发明涉及一种新型木材，尤其涉及一种纳米高分子生态木合成工艺。

背景技术

现有产品的主要技术背景是把高分子材料的粉状材料和有机纤维素在高速高温的情况下迅速混合，是纤维素的水分含量降低到7％左右，进行一次性的混合，根据客户要求加入不同的无机色素，同时加入适量的偶联剂，是产品达到一个充分混合的状态，然后造粒，造粒成形后，就是根据不同客户的需求，根据不同的模型挤出，挤出的模型，在真空状态的时候需要，冷却，拉模，定型，切割。

现有的国内和国外的制造技术，主流还是以PE高分子复合配方为主，由于PE在室外的耐候性比较差，对紫外线的适应能力较差，随着时间的推移，产品的色差会逐渐显露出来。还有就是PE的防火问题一直是产品的最大问题，PE在燃烧中会产生滴落物，同时会产生浓烟，在过去的十几年中PE复合是世界范围里，WPC产品的主流产品。

发明内容

本发明的目的就在于为了解决上述问题而提供一种纳米高分子生态木合成工艺。

本发明通过以下技术方案来实现上述目的：

本发明所述纳米高分子生态木的成分由木粉40％-60％、高分子树脂粉25％-35％、纳米级轻质钙8％-10％、偶联剂4％-6％、脱模剂3％-5％、硅微粉5％-6％和三氧化二铝阻燃剂5％-8％组成。

具体地，所述木粉60％、所述高分子树脂粉15％、所述纳米级轻质钙10％、所述偶联剂3％、所述脱模剂2％、所述硅微粉5％、所述三氧化二铝阻燃剂5％。所述偶联剂为硅烷类偶联剂；所述脱模剂为SI-193水溶性硅油；所述硅微粉为粉状天然石英。

本发明工艺流程包括以下步骤：

A、100目纤维素与PVC树脂粉在高速烘干机混合中加入纳米级轻质钙和硅微粉；

B、热混完毕粉料通过造粒机挤压成型，配料不同颜料；

C、通过高压真空设备螺杆挤压设备挤出；

D、挤出过程因为螺杆的作用充分混合作用高分子与纤维素界面形成过程；

E、挤出后下面是模具定型和拉伸的最后工序，即得成品。

本发明的有益效果在于：

本发明是一种纳米高分子生态木合成工艺，与现有技术相比，本发明木质纤维与高分子的界面层偶合技术，是指以降低木质纤维表面材料的表面自由能和消除氢键为目的，采用木质纤维材料表面酯化，接枝共聚和表面偶联的技术，将木质纤维表面的自由能调控到与高分子表面的自由能相近的量级。根据“相似相容”化学原理，解决木质纤维材料与高分子表面极性差异问题，实现生态木界面间的偶合问题。

附图说明

图1是本发明的木质纤维表面自由能调控及木塑复合界面形成图；

图2是本发明的生态木复合界面层机理图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步说明：

如图1和图2所示：本发明所述纳米高分子生态木的成分由木粉40％-60％、高分子树脂粉25％-35％、纳米级轻质钙8％-10％、偶联剂4％-6％、脱模剂3％-5％、硅微粉5％-6％和三氧化二铝阻燃剂5％-8％组成。

具体地，所述木粉60％、所述高分子树脂粉15％、所述纳米级轻质钙10％、所述偶联剂3％、所述脱模剂2％、所述硅微粉5％、所述三氧化二铝阻燃剂5％。所述偶联剂为硅烷类偶联剂；所述脱模剂为SI-193水溶性硅油；所述硅微粉为粉状天然石英。

脱模剂：高分子材料乳化浓缩液，SI-193水溶性硅油主要是硅烷类成分(聚硅酮)，含有特殊的润滑隔离成分，具有表面张力小、膜层延展性好、抗氧化、耐高温、无毒不燃、脱模持久性好和保护模具等特点。能赋予模压制品一个光洁亮丽的表面，一次喷涂可多次脱模。使用时可以任意比例加水分散，方便，无污染。

偶联剂：主要作用是在高分子的材料分子表面的电子能通过偶联剂的作用使得纤维素和其他轻质钙表面的电子能达到一个水平起到高分子和有机纤维的充分结合，提高产品微观力学的结合，使产品强度增高，根据偶联剂的变化可以提升产品的密度。

三氧化二铝阻燃剂：三氧化二铝的添加提升了材料的本身防火性能，在特殊用途有很大突破，例如建筑类的防火门，大型机场，仓库的吊顶材料，还有最普遍的家装系列。

硅微粉：硅微粉是由天然石英(SiO2)或熔融石英(天然石英经高温熔融、冷却后的非晶态SiO2)经破碎、球磨(或振动、气流磨)、浮选、酸洗提纯、高纯水处理等多道工艺加工而成的微粉。[1]硅微粉是一种无毒、无味、无污染的无机非金属材料。由于它具备耐温性好、耐酸碱腐蚀、导热性差、高绝缘、低膨胀、化学性能稳定、硬度大等优良的性能，加入3％硅微粉同时可以提高产品的防火性，主要可以提高产品的密度和物理性能的提高，刚度提高95％

本发明工艺流程包括以下步骤：

A、100目纤维素与PVC树脂粉在高速烘干机混合中加入纳米级轻质钙和硅微粉；

B、热混完毕粉料通过造粒机挤压成型，配料不同颜料；

C、通过高压真空设备螺杆挤压设备挤出；

D、挤出过程因为螺杆的作用充分混合作用高分子与纤维素界面形成过程；

E、挤出后下面是模具定型和拉伸的最后工序，即得成品。

甲醛释放量:国标的检测标准是(参考标准GB/T11718-2009气体分析)≤3.5WPC最后检测报告结果是未检出。现有的市场产品(纤维板,刨花板,大芯板,胶合板)甲醛含量基本超标,因为施胶量的不稳定造成甲醛基本在一个不稳定的状态。

吸水率检测％:24小时的吸水率(％)(试验方法GB17657-1999)≤2％WPC最后检测结果是0.6％几乎是国标的三分之一,产品的优越性能是放映了产品的防水性能。

阻燃性:明火点燃30秒,离火后自熄.这项指标是GB的B1级防火的指标明显的高于现有的市场同类产品的防火性能。现有的市场产品包括(纤维板,刨花板,大芯板,胶合板..)基本上没有防火性能。

表面耐冷热的循环:(试验方法国标GB17657-1999)无裂纹,鼓泡,变色起皱.产品的优越性主要方应在对温度的不敏感性,可以在室外装修的材料应用上开发更多的产品。

密度检测(参考标准GB/T11718-2009)0.8(±0.08)检测结果是0.82这项指标充分的反映了材料的密度和木材实木的接近性,因为产品的密度接近可以反映出和木材相似的比重。

握螺钉力性能N:≧1000N(参考标准LY/T1613-2004)检测结果是1180N这项指标主要显示的WPC材料的对订入螺钉的握力超过国标的指标,材料的对未来的应用中可以拥有实木一样的握力。

含水率％:(试验方法GB17657-1999)≤2WPC检验结果是≤0.6产品的含水率很低可以说是产品的未来变形和膨胀的一个保障。

静曲强度(Mpa):(参考标准GB/T11718-2009)≧27.0Mpa

WPC检测结果29.6材料的性能超过国标的标准可以和现在市场的任何板材媲美。产品弯曲特性强，适合用于室装各种刨花板条与装饰材料等。

以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征及本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (6)

1.一种纳米高分子生态木合成工艺，其特征在于：所述纳米高分子生态木的成分由木粉40％-60％、高分子树脂粉15％-25％、纳米级轻质钙8％-10％、偶联剂3％-5％、脱模剂2％-4％、硅微粉5％-6％和三氧化二铝阻燃剂5％-8％组成。

2.根据权利要求1所述的纳米高分子生态木合成工艺，其特征在于：所述木粉60％、所述高分子树脂粉15％、所述纳米级轻质钙10％、所述偶联剂3％、所述脱模剂2％、所述硅微粉5％、所述三氧化二铝阻燃剂5％。

3.根据权利要求1所述的纳米高分子生态木合成工艺，其特征在于：所述偶联剂为硅烷类偶联剂。

4.根据权利要求1所述的纳米高分子生态木合成工艺，其特征在于：所述脱模剂为SI-193水溶性硅油。

5.根据权利要求1所述的纳米高分子生态木合成工艺，其特征在于：所述硅微粉为粉状天然石英。

6.根据权利要求1所述的纳米高分子生态木合成工艺，其特征在于，包括以下步骤：

A、100目纤维素与PVC树脂粉在高速烘干机混合中加入纳米级轻质钙和硅微粉；

B、热混完毕粉料通过造粒机挤压成型，配料不同颜料；

C、通过高压真空设备螺杆挤压设备挤出；

D、挤出过程因为螺杆的作用充分混合作用高分子与纤维素界面形成过程；

E、挤出后下面是模具定型和拉伸的最后工序，即得成品。