CN106049743B - 一种制备木塑预制板的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种制备木塑预制板的方法，该预制板包括若干根原竹以及包裹原竹的木塑；其制法主要包括：(1)将若干根原竹去青后捆扎成排铺设，放入模具中，进行预热；(2)将植物粉末、塑料以及耦联剂按质量比0.11～1:1:0.033～0.12进行混合，加热，制得木塑；(3)将上述木塑注入模具中，挤压成型，待模具冷却后，脱模，即制得木塑预制板。本发明的优点为制备的木塑预制板的截面惯性矩大，从而显著提高了截面抗弯刚度和抗弯承载力，且加入强度和弹性模量更高的原竹，使木塑预制板的顺纹抗压能力和弹性模量增强，尺寸稳定性提高。

Description

一种制备木塑预制板的方法
技术领域
本发明属于预制板领域，尤其涉及一种木塑预制板及其制备方法。
背景技术
木塑，即木塑复合材料，是国内外近年蓬勃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，代替通常的树脂胶粘剂，与超过35％～70％以上的木粉、稻壳、竹、秸秆等废植物纤维混合成新的木质材料，再经挤压、模压、注塑成型等塑料加工工艺，生产出的板材或型材。这种材料物理力学性质较均匀，具有良好的耐久、耐候以及耐火性能。但是一般的木塑材料由于其强度低，弹性模量低等问题，只能用作建筑装饰材料，无法应用于结构受力构件。鉴于此原因，现有的木塑产品为了提高强度和刚度，在木塑产品中加入铝合金等复合材料作为芯材，虽然提高了其强度以及弹性模量，也有比较好的温度变形协调性，但同时极大地增加了制作成本；目前受到广泛关注的竹集成材和胶合木材制作的结构构件，虽然也在强度和刚度上有所改善，但其自重大、不利于环保，且耐久和耐候性方面有所欠缺。
发明内容
发明目的：本发明的第一目的是提供一种质量轻、强度和弹性模量高、尺寸稳定性高且经济环保的木塑预制板。
本发明的第二目的是提供该预制板的制备方法。
技术方案：本发明的木塑预制板包括若干根原竹以及包裹原竹的木塑。进一步说，该预制板的一侧设有凸起部，另一侧设有限位槽，分别与每侧相邻的预制板进行卡合组装。
本发明的木塑预制板的制备方法包括如下步骤：(1)将若干根原竹去青后捆扎成排铺设，放入模具中，进行预热；(2)将植物粉末、塑料以及耦联剂按质量比0.11～1:1:0.033～0.12进行混合，加热，制得木塑；(3)将上述木塑注入模具中，挤压成型，待模具冷却后，脱模，制得木塑预制板。优选的，植物粉末可为木粉、秸秆粉或竹粉。
原竹具有强度高、生长快、加工简便以及来源广泛等优点，是一种有着广泛应用前景的可再生原料，优选的，本发明采用的原竹的含水率为5～15％，直径为50～150mm，首先将原竹平行对齐排成一排，然后用金属丝沿原竹横向进行捆绑定位，其中，定位金属丝沿原竹长度方向间距可为200～500mm。
进一步说，本发明将捆扎好的原竹放入模具中，在温度为130～140℃条件下进行预热之后，将植物粉末、塑料以及耦联剂混合物在160～175℃条件下进行加热，其中，偶联剂优选可为马来酸酐接枝聚丙烯、异氰酸酯、亚甲基丁二酸酐或者钛酸酯，最后将加热后的混合物注入模具中，在压力为3～10MPa的条件下挤压成型。
有益效果：与现有技术相比，其显著优点为本发明制备的木塑预制板的截面惯性矩大，从而显著提高了截面抗弯刚度和抗弯承载力；其中，本发明采用强度和弹性模量更高的原竹，使木塑预制板的顺纹抗压能力和弹性模量增强、强度和刚度提高以及尺寸稳定性提高；并且采用木塑包裹原竹，不仅质量轻，而且提高了耐腐、耐潮、耐候、耐虫蛀、不开裂以及不翘曲性能，实现复合材料间的共同工作，可用于建筑结构楼屋面板和内外墙板，楼道和墙板管线通道以及汽车、集装箱地板和外隔板等。同时，本发明的制备方法简易，成本低，更加经济环保。
附图说明
图1为木塑预制板的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的技术方案作进一步说明。
实施例1
如图1所示，本发明的木塑预制板包括若干根原竹1以及包裹原竹的木塑2，其一侧设有凸起部3，另一侧设有限位槽4，分别与每侧相邻的预制板进行卡合组装。
本发明木塑预制板的制备方法包括如下步骤：(1)将含水率为5％，直径为 100mm的8根，使其最终成板的宽度在500～1000mm内，原竹去青后对齐排成一排铺设，然后用金属丝沿原竹横向进行捆绑定位，其中，定位金属丝沿原竹长度方向间距为200mm，放入模具中，在温度为135℃条件下进行预热；(2)将木粉、塑料以及马来酸酐接枝聚丙烯按质量比0.43:1:0.086进行混合，在170℃条件下进行加热，制得木塑，其中，塑料粉末的粒径为80mm；(3)将上述木塑注入模具中，在压力为10MPa的条件下挤压成型，待模具冷却后，脱模，制得木塑预制板。
实施例2
本发明木塑预制板的制备方法包括如下步骤：(1)将含水率为10％，直径为 100mm的8根原竹去青后对齐排成一排铺设，然后用金属丝沿原竹横向进行捆绑定位，其中，定位金属丝沿原竹长度方向间距为200mm，放入模具中，在温度为135℃条件下进行预热；(2)将秸秆粉、塑料以及异氰酸酯按质量比 0.43:1:0.086进行混合，在170℃条件下进行加热，制得木塑，其中，塑料粉末的粒径为80mm；(3)将上述木塑注入模具中，在压力为10MPa的条件下挤压成型，待模具冷却后，脱模，制得木塑预制板。
实施例3
木塑预制板的制备方法包括如下步骤：(1)将含水率为10％，直径为100mm 的8根原竹去青后对齐排成一排铺设，然后用金属丝沿原竹横向进行捆绑定位，其中，定位金属丝沿原竹长度方向间距为500mm，放入模具中，在温度为135℃条件下进行预热；(2)将竹粉、塑料以及亚甲基丁二酸酐按质量比0.43:1:0.086 进行混合，在170℃条件下进行加热，制得木塑，其中，塑料粉末的粒径为80mm； (3)将上述木塑注入模具中，在压力为10MPa的条件下挤压成型，待模具冷却后，脱模，制得木塑预制板。
实施例4
木塑预制板的制备方法包括如下步骤：(1)将含水率为10％，直径为100mm 的8根原竹去青后对齐排成一排铺设，然后用金属丝沿原竹横向进行捆绑定位，其中，定位金属丝沿原竹长度方向间距为500mm，放入模具中，在温度为135℃条件下进行预热，其中，塑料粉末的粒径为80mm；(2)将木粉、塑料以及钛酸酯按质量比0.43:1:0.086进行混合，在170℃条件下进行加热，制得木塑；(3) 将上述木塑注入模具中，在压力为3MPa的条件下挤压成型，待模具冷却后，脱模，制得木塑预制板。
将实施例1-4制得的木塑预制板进行性能检测可知，本发明制备的木塑预制板其不仅其强度个刚度高，且具有优异的耐腐、耐潮、耐候、耐虫蛀性能。
实施例5
木塑预制板的制备方法包括如下步骤：(1)将含水率为15％，直径为50mm 的5根原竹去青后对齐排成一排铺设，然后用金属丝沿原竹横向进行捆绑定位，其中，定位金属丝沿原竹长度方向间距为500mm，放入模具中，在温度为130℃条件下进行预热，其中，塑料粉末的粒径为40mm；(2)将木粉、塑料以及钛酸酯按质量比0.43:1:0.086进行混合，在175℃条件下进行加热，制得木塑；(3) 将上述木塑注入模具中，在压力为3MPa的条件下挤压成型，待模具冷却后，脱模，制得木塑预制板。
实施例6
木塑预制板的制备方法包括如下步骤：(1)将含水率为15％，直径为150mm 的6根原竹去青后对齐排成一排铺设，然后用金属丝沿原竹横向进行捆绑定位，其中，定位金属丝沿原竹长度方向间距为500mm，放入模具中，在温度为140℃条件下进行预热，其中，塑料粉末的粒径为120mm；(2)将木粉、塑料以及钛酸酯按质量比0.43:1:0.086进行混合，在160℃条件下进行加热，制得木塑；(3) 将上述木塑注入模具中，在压力为3MPa的条件下挤压成型，待模具冷却后，脱模，制得木塑预制板。
实施例7
设计6组平行实验，木粉、塑料以及马来酸酐接枝聚丙烯按质量比分别为： (0.08:1:0.02)、(0.43:1:0.086)、(0.43:1:0.043)、(1:1:0.12)、(0.11:1:0.033)其他步骤与实施例1相同，分别将制得的木塑预制板进行检测，其性能结果如表1 所示。
表1不同的质量比制得的木塑预制板的性能对照表
由表1可知，采用本发明的植物粉末、塑料及耦联剂的质量配比，其制得的木塑预制板的强度、刚度及耐蚀性都较强。

Claims (7)

1.一种制备木塑预制板的方法，其特征在于包括如下步骤：
(1)将若干根原竹去青后捆扎成排铺设，放入模具中，在130～140℃条件下进行预热；
(2)将植物粉末、塑料及耦联剂按质量比0.11～1:1:0.033～0.12进行混合，加热，制得木塑；
(3)将上述木塑注入模具中，挤压成型，待模具冷却后，脱模，即制得木塑预制板。
2.根据权利要求1所述的制备木塑预制板的方法，其特征在于：步骤(1)中，所述原竹的含水率为5～15％，直径为50～150mm。
3.根据权利要求1所述的制备木塑预制板的方法，其特征在于：步骤(1)中，所述原竹捆扎是将原竹平行对齐排成一排，然后用金属丝沿原竹横向进行捆绑定位，其中，定位金属丝沿原竹长度方向间距为200～500mm。
4.根据权利要求1所述的制备木塑预制板的方法，其特征在于：步骤(2)中，所述植物粉末为木粉、秸秆粉或竹粉。
5.根据权利要求1所述的制备木塑预制板的方法，其特征在于：步骤(2)中，所述加热的温度为160～175℃。
6.根据权利要求1所述的制备木塑预制板的方法，其特征在于：步骤(2)中，所述耦联剂为马来酸酐接枝聚丙烯、异氰酸酯、亚甲基丁二酸酐或者钛酸酯。
7.根据权利要求1所述的制备木塑预制板的方法，其特征在于：步骤(3)中，所述挤压是在压力为3～10MPa的条件下进行。
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