CN106543621A - 一种采用废弃物制备的木塑复合材料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种采用废弃物制备的木塑复合材料,包括以下重量份的原料:改性板栗壳粉20‑30份、改性竹粉10‑20份、改性木粉20‑30份、丙烯酸酯疏水性单体20‑40份、疏水性树脂15‑25份、润滑剂1‑2份、抗氧剂1‑2份和增塑剂1.5‑3份。制备方法包括:(1)按配方称取改性板栗壳粉、改性竹粉和改性木粉混合,然后加入丙烯酸酯疏水性单体,在40‑50℃反应3‑6h后减压浓缩,干燥;(2)向干燥物中加入剩余各原料,混合,然后送入双螺杆挤出机,挤出成型,再冷却定型,得木塑复合材料。该发明将废弃材料加以利用,成本低,制得的产品力学性能及耐热性能均较佳,生物降解性能也得以提高,有利于环境的保护。
Description
技术领域
本发明属于复合材料技术领域,具体涉及一种采用废弃物制备的木塑复合材料及其制备方法。
背景技术
木塑复合材料(wood-plastics composites,简称WPS)是利用热溶塑胶,包括聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯以及它们的共聚物等作为胶黏剂,用木质粉料如木材、农作物秸秆、农植物壳类物粉料为填充料,经挤压法成型或压制法、注塑法成型所形成的复合材料。
但现有的木塑复合材料具有以下缺点:生物降解性能差;力学性能如弯曲强度、拉伸强度、冲击强度等较差;耐热性能差等。
发明内容
针对现有技术中的上述不足,本发明提供了一种采用废弃物制备的木塑复合材料及其制备方法,可有效解决现有技术中存在的生物降解性能差、力学性能差、耐热性能差等问题。
为实现上述目的,本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:
一种采用废弃物制备的木塑复合材料,包括以下重量份的原料:改性板栗壳粉20-30份、改性竹粉10-20份、改性木粉20-30份、丙烯酸酯疏水性单体20-40份、疏水性树脂15-25份、润滑剂1-2份、抗氧剂1-2份和增塑剂1.5-3份。
进一步地,一种采用废弃物制备的木塑复合材料,包括以下重量份的原料:改性板栗壳粉28份、改性竹粉15份、改性木粉26份、丙烯酸酯疏水性单体35份、疏水性树脂20份、润滑剂1.5份、抗氧剂1.2份和增塑剂2份。
进一步地,改性板栗壳粉通过以下方法制得:
(1)将板栗壳置于体积分数为8%-10%的盐酸溶液中浸泡24-36h,取出用清水清洗干净后在真空干燥箱中于60-65℃条件下烘干至恒重,得预处理板栗壳;
(2)将预处理板栗壳加入pH为4.2的醋酸-醋酸钠缓冲溶液中,浴比为5-15:50-60,然后再加入漆酶,置于35-40℃中反应24-36h,取出后用60-80℃热水清洗,再在50-60℃条件下烘干,粉碎得改性板栗壳粉;其中,漆酶质量为预处理板栗壳质量的15-20%。
进一步地,改性竹粉通过以下方法制得:
(1)将干燥竹子切割成3-5cm长,然后将其置于体积分数为8%-10%的盐酸溶液中浸泡24-36h,取出用清水清洗干净后在真空干燥箱中于60-65℃条件下烘干至恒重,得预处理竹子;
(2)将预处理竹子加入pH为4.2的醋酸-醋酸钠缓冲溶液中,浴比为5-15:50-60,然后再加入漆酶,置于35-40℃中反应24-36h,取出后用60-80℃热水清洗,再在50-60℃条件下烘干,粉碎至2-5mm,得改性竹粉;其中,漆酶质量为预处理竹子质量的15-20%。
进一步地,改性木粉通过以下方法制得:将木粉置于215-230℃条件下炭化8-12min,得改性木粉;其中木粉为木材加工的碎屑。
进一步地,丙烯酸酯疏水性单体为丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸甲酯或甲基丙烯酸乙酯。
进一步地,疏水性树脂为聚乙烯树脂、聚丙烯树脂、聚氨酯树脂或氟碳树脂。
进一步地,润滑剂为石蜡、硬脂酸钠、硬脂酸钙、硬脂酸酰胺、甘油酯、季戊四醇酯和聚乙烯蜡中的一种或几种。
进一步地,抗氧剂为抗氧剂168、抗氧剂1010、抗氧剂264、亚磷酸三酯和亚磷酸三苯酯中的一种或几种。
进一步地,增塑剂为邻苯二甲酸二辛酯、偏苯三酸三辛酯或甲基丙烯酸缩水甘油酯。
上述采用废弃物制备的木塑复合材料的制备方法,包括以下步骤:
(1)按配方称取改性板栗壳粉、改性竹粉和改性木粉混合,然后加入丙烯酸酯疏水性单体,在40-50℃条件下反应3-6h后减压浓缩,干燥;
(2)向步骤(1)所得干燥物中加入剩余各原料,混合,然后送入双螺杆挤出机,挤出成型,再冷却定型,得木塑复合材料。
进一步地,步骤(1)中反应温度为45℃,反应时间为5.5h。
本发明提供的采用废弃物制备的木塑复合材料及其制备方法,具有以下有益效果:
(1)板栗壳是板栗的外壳,具有很好的机械性能和降解性能,但其表面存在较多杂质,可通过盐酸除去板栗壳表面的杂质,再通过漆酶处理,可降解板栗壳中的部分木质素结构,使其分子间的空间结构变大,这使得板栗壳与树脂之间的相容性得到了很大改善,形成的界面结合强度也得到很大提高,从而大大提高了木塑复合材料的力学性能;此外,板栗壳本身具有抗菌作用,因此,还可有效提高木塑复合材料的抗菌性能。
(2)木纤维表面具有大量的极性基团,在木塑复合材料制备过程中其表面极性基团与疏水性聚合物之间存在比较大的界面能差,两者界面很难充分融合,从而时木纤维在聚合物中不能分散均匀,而这些木纤维的团聚体在外力的作用下易导致应力集中,使得木塑复合材料中的木质成分吸收了空气的水分后,产生回弹,影响了木塑复合材料的使用质量。
本发明中将竹子用盐酸处理后去除其表面杂质,再过漆酶处理,可降解竹子中的部分木质素结构,使其分子间的空间结构变大,也大大减弱了其与疏水性聚合物之间存在的界面能差,使得两者界面融合变得容易,应力也被分散,进而提高了木塑复合材料的弯曲强度、拉伸强度、冲击强度等,同时还起到了防腐防潮作用。
木粉经过炭化处理后,破坏了木纤维表面的极性基团,处理后的木粉其吸水率大大降低,然后再与其他材料混合,可以降低木塑复合材料的吸水回弹性。
(3)将改性的板栗壳粉、改性竹粉和改性木粉混合后,再与丙烯酸酯疏水性单体进行反应,可进一步加强木纤维与疏水性树脂的相容性,再加上润滑剂、抗氧剂和增塑剂,制得的木塑复合材料弯曲强度、拉伸强度、冲击强度大大提高。
(4)本发明通过特定的配方和制备方法,制得的木塑复合材料综合性能较佳,除力学性能得以明显提高外,还具有良好的生物降解性,通过实验测试,其耐热性能也较佳。
(5)本发明将废弃的板栗壳、碎木屑得以回收利用,降低了生产成本,同时还保护了环境。
(6)树脂价格高且难降解,本发明降低了树脂的使用量,节约了成本,同时还起到环保功效。
具体实施方式
实施例1
一种采用废弃物制备的木塑复合材料,包括以下重量份的原料:改性板栗壳粉20份、改性竹粉10份、改性木粉20份、丙烯酸酯疏水性单体20份、疏水性树脂15份、润滑剂1份、抗氧剂1份和增塑剂1.5份。
其中,改性板栗壳粉通过以下方法制得:
(1)将板栗壳置于体积分数为8%的盐酸溶液中浸泡36h,取出用清水清洗干净后在真空干燥箱中于60℃条件下烘干至恒重,得预处理板栗壳;
(2)将预处理板栗壳加入pH为4.2的醋酸-醋酸钠缓冲溶液中,浴比1:10,然后再加入漆酶,置于35℃中反应36h,取出后用60℃热水清洗,再在60℃条件下烘干,粉碎得改性板栗壳粉;其中,漆酶质量为预处理板栗壳质量的15%。
改性竹粉通过以下方法制得:
(1)将干燥竹子切割成3-5cm长,然后将其置于体积分数为8%的盐酸溶液中浸泡36h,取出用清水清洗干净后在真空干燥箱中于60℃条件下烘干至恒重,得预处理竹子;
(2)将预处理竹子加入pH为4.2的醋酸-醋酸钠缓冲溶液中,浴比1:10,然后再加入漆酶,置于35℃中反应36h,取出后用60℃热水清洗,再在60℃条件下烘干,粉碎至3mm,得改性竹粉;其中,漆酶质量为预处理竹子质量的15%。
改性木粉通过以下方法制得:将木粉置于215℃条件下炭化12min,得改性木粉;其中木粉为木材加工的碎屑。
上述丙烯酸酯疏水性单体为丙烯酸甲酯,疏水性树脂为聚乙烯树脂,润滑剂为石蜡,抗氧剂为抗氧剂168,增塑剂为邻苯二甲酸二辛酯。
上述采用废弃物制备的木塑复合材料的制备方法,包括以下步骤:
(1)按配方称取改性板栗壳粉、改性竹粉和改性木粉混合,然后加入丙烯酸甲酯,在40℃条件下反应6h后减压浓缩,干燥;
(2)向步骤(1)所得干燥物中加入剩余各原料,混合,然后送入双螺杆挤出机,挤出成型,再冷却定型,得木塑复合材料。
实施例2
一种采用废弃物制备的木塑复合材料,包括以下重量份的原料:改性板栗壳粉30份、改性竹粉20份、改性木粉30份、丙烯酸酯疏水性单体40份、疏水性树脂25份、润滑剂2份、抗氧剂2份和增塑剂3份。
其中,改性板栗壳粉通过以下方法制得:
(1)将板栗壳置于体积分数为10%的盐酸溶液中浸泡24h,取出用清水清洗干净后在真空干燥箱中于65℃条件下烘干至恒重,得预处理板栗壳;
(2)将预处理板栗壳加入pH为4.2的醋酸-醋酸钠缓冲溶液中,浴比8:55,然后再加入漆酶,置于40℃中反应24h,取出后用80℃热水清洗,再在60℃条件下烘干,粉碎得改性板栗壳粉;其中,漆酶质量为预处理板栗壳质量的20%。
改性竹粉通过以下方法制得:
(1)将干燥竹子切割成3-5cm长,然后将其置于体积分数为10%的盐酸溶液中浸泡24h,取出用清水清洗干净后在真空干燥箱中于65℃条件下烘干至恒重,得预处理竹子;
(2)将预处理竹子加入pH为4.2的醋酸-醋酸钠缓冲溶液中,浴比8:55,然后再加入漆酶,置于40℃中反应24h,取出后用80℃热水清洗,再在60℃条件下烘干,粉碎至3mm,得改性竹粉;其中,漆酶质量为预处理竹子质量的20%。
改性木粉通过以下方法制得:将木粉置于230℃条件下炭化8min,得改性木粉;其中木粉为木材加工的碎屑。
上述丙烯酸酯疏水性单体为甲基丙烯酸甲酯,疏水性树脂为聚氨酯树脂,润滑剂为季戊四醇酯,抗氧剂为亚磷酸三酯,增塑剂为甲基丙烯酸缩水甘油酯。
上述采用废弃物制备的木塑复合材料的制备方法,包括以下步骤:
(1)按配方称取改性板栗壳粉、改性竹粉和改性木粉混合,然后加入丙烯酸甲酯,在50℃条件下反应3h后减压浓缩,干燥;
(2)向步骤(1)所得干燥物中加入剩余各原料,混合,然后送入双螺杆挤出机,挤出成型,再冷却定型,得木塑复合材料。
实施例3
一种采用废弃物制备的木塑复合材料,包括以下重量份的原料:改性板栗壳粉28份、改性竹粉15份、改性木粉26份、丙烯酸酯疏水性单体35份、疏水性树脂20份、润滑剂1.5份、抗氧剂1.2份和增塑剂2份。
其中,改性板栗壳粉通过以下方法制得:
(1)将板栗壳置于体积分数为10%的盐酸溶液中浸泡24h,取出用清水清洗干净后在真空干燥箱中于65℃条件下烘干至恒重,得预处理板栗壳;
(2)将预处理板栗壳加入pH为4.2的醋酸-醋酸钠缓冲溶液中,浴比1:8,然后再加入漆酶,置于37℃中反应30h,取出后用80℃热水清洗,再在60℃条件下烘干,粉碎得改性板栗壳粉;其中,漆酶质量为预处理板栗壳质量的18%。
改性竹粉通过以下方法制得:
(1)将干燥竹子切割成3-5cm长,然后将其置于体积分数为10%的盐酸溶液中浸泡24h,取出用清水清洗干净后在真空干燥箱中于65℃条件下烘干至恒重,得预处理竹子;
(2)将预处理竹子加入pH为4.2的醋酸-醋酸钠缓冲溶液中,浴比1:8,然后再加入漆酶,置于37℃中反应30h,取出后用80℃热水清洗,再在60℃条件下烘干,粉碎至3mm,得改性竹粉;其中,漆酶质量为预处理竹子质量的18%。
改性木粉通过以下方法制得:将木粉置于220℃条件下炭化10min,得改性木粉;其中木粉为木材加工的碎屑。
上述丙烯酸酯疏水性单体为甲基丙烯酸乙酯,疏水性树脂为聚乙烯树脂,润滑剂为聚乙烯蜡,抗氧剂为抗氧剂1010,增塑剂为邻苯二甲酸二辛酯。
上述采用废弃物制备的木塑复合材料的制备方法,包括以下步骤:
(1)按配方称取改性板栗壳粉、改性竹粉和改性木粉混合,然后加入丙烯酸甲酯,在45℃条件下反应5.5h后减压浓缩,干燥;
(2)向步骤(1)所得干燥物中加入剩余各原料,混合,然后送入双螺杆挤出机,挤出成型,再冷却定型,得木塑复合材料。
实施例4
一种采用废弃物制备的木塑复合材料,包括以下重量份的原料:改性板栗壳粉28份、改性竹粉15份、改性木粉26份、丙烯酸酯疏水性单体35份、疏水性树脂20份、润滑剂1.5份、抗氧剂1.2份和增塑剂2份。
其中,改性板栗壳粉通过以下方法制得:将板栗壳置于体积分数为10%的盐酸溶液中浸泡24h,取出用清水清洗干净后在真空干燥箱中于65℃条件下烘干至恒重,然后粉碎得改性板栗壳粉。
改性竹粉通过以下方法制得:将干燥竹子切割成3-5cm长,然后将其置于体积分数为10%的盐酸溶液中浸泡24h,取出用清水清洗干净后在真空干燥箱中于65℃条件下烘干至恒重,粉碎至3mm,得改性竹粉;。
改性木粉通过以下方法制得:将木粉置于220℃条件下炭化10min,得改性木粉;其中木粉为木材加工的碎屑。
上述丙烯酸酯疏水性单体为甲基丙烯酸乙酯,疏水性树脂为聚乙烯树脂,润滑剂为聚乙烯蜡,抗氧剂为抗氧剂1010,增塑剂为邻苯二甲酸二辛酯。
上述采用废弃物制备的木塑复合材料的制备方法,包括以下步骤:
(1)按配方称取改性板栗壳粉、改性竹粉和改性木粉混合,然后加入丙烯酸甲酯,在45℃条件下反应5.5h后减压浓缩,干燥;
(2)向步骤(1)所得干燥物中加入剩余各原料,混合,然后送入双螺杆挤出机,挤出成型,再冷却定型,得木塑复合材料。
实施例5
一种采用废弃物制备的木塑复合材料,包括以下重量份的原料:改性板栗壳粉28份、改性竹粉15份、改性木粉26份、丙烯酸酯疏水性单体35份、疏水性树脂20份、润滑剂1.5份、抗氧剂1.2份和增塑剂2份。
其中,改性板栗壳粉通过以下方法制得:将干燥的板栗壳加入pH=4.2的醋酸-醋酸钠缓冲溶液中,浴比1:8,然后再加入漆酶,置于37℃中反应30h,取出后用80℃热水清洗,再在60℃条件下烘干,粉碎得改性板栗壳粉;其中,漆酶质量为预处理板栗壳质量的18%。
改性竹粉通过以下方法制得:将干燥竹子切割成3-5cm长,然后加入pH=4.2的醋酸-醋酸钠缓冲溶液中,浴比1:8,然后再加入漆酶,置于37℃中反应30h,取出后用80℃热水清洗,再在60℃条件下烘干,粉碎至3mm,得改性竹粉;其中,漆酶质量为预处理竹子质量的18%。
改性木粉通过以下方法制得:将木粉置于220℃条件下炭化10min,得改性木粉;其中木粉为木材加工的碎屑。
上述丙烯酸酯疏水性单体为甲基丙烯酸乙酯,疏水性树脂为聚乙烯树脂,润滑剂为聚乙烯蜡,抗氧剂为抗氧剂1010,增塑剂为邻苯二甲酸二辛酯。
上述采用废弃物制备的木塑复合材料的制备方法,包括以下步骤:
(1)按配方称取改性板栗壳粉、改性竹粉和改性木粉混合,然后加入丙烯酸甲酯,在45℃条件下反应5.5h后减压浓缩,干燥;
(2)向步骤(1)所得干燥物中加入剩余各原料,混合,然后送入双螺杆挤出机,挤出成型,再冷却定型,得木塑复合材料。
实施例6
一种采用废弃物制备的木塑复合材料,包括以下重量份的原料:改性板栗壳粉28份、改性竹粉15份、改性木粉26份、疏水性树脂20份、润滑剂1.5份、抗氧剂1.2份和增塑剂2份。
其中,改性板栗壳粉通过以下方法制得:
(1)将板栗壳置于体积分数为10%的盐酸溶液中浸泡24h,取出用清水清洗干净后在真空干燥箱中于65℃条件下烘干至恒重,得预处理板栗壳;
(2)将预处理板栗壳加入pH为4.2的醋酸-醋酸钠缓冲溶液中,浴比1:8,然后再加入漆酶,置于37℃中反应30h,取出后用80℃热水清洗,再在60℃条件下烘干,粉碎得改性板栗壳粉;其中,漆酶质量为预处理板栗壳质量的18%。
改性竹粉通过以下方法制得:
(1)将干燥竹子切割成3-5cm长,然后将其置于体积分数为10%的盐酸溶液中浸泡24h,取出用清水清洗干净后在真空干燥箱中于65℃条件下烘干至恒重,得预处理竹子;
(2)将预处理竹子加入pH为4.2的醋酸-醋酸钠缓冲溶液中,浴比1:8,然后再加入漆酶,置于37℃中反应30h,取出后用80℃热水清洗,再在60℃条件下烘干,粉碎至3mm,得改性竹粉;其中,漆酶质量为预处理竹子质量的18%。
改性木粉通过以下方法制得:将木粉置于220℃条件下炭化10min,得改性木粉;其中木粉为木材加工的碎屑。
上述疏水性树脂为聚乙烯树脂,润滑剂为聚乙烯蜡,抗氧剂为抗氧剂1010,增塑剂为邻苯二甲酸二辛酯。
上述采用废弃物制备的木塑复合材料的制备方法,包括以下步骤:
(1)按配方称取改性板栗壳粉、改性竹粉和改性木粉混合,得混合物;
(2)向步骤(1)所得混合物中加入剩余各原料,混合,然后送入双螺杆挤出机,挤出成型,再冷却定型,得木塑复合材料。
实验例 性能测试
1、力学性能及耐冷热循环测试
将实施例1-6所得样品分别采用以下方法进行力学性能测试,测试结果见表1。
(1)用GB/T1040-92塑料拉伸性能试验方法测定材料的拉伸强度。
(2)用GB/T9341-2000塑料弯曲性能试验方法测定材料的弯曲强度。
(3)用GB/T1043-93硬质塑料简支梁冲击试验方法测定材料的简支梁冲击强度。
(4)用GB/T24508-2009常温落球冲击试验方法测定材料的冲击强度。
(5)用GB/T24508-2009耐冷热循环试验方法测定材料的耐冷热性。
(6)用GB/T24508-2009加热后尺寸变化率试验方法测定材料的耐热性。
表1力学性能及耐冷热循环测试结果
由表1可知,将废弃板栗壳和竹子分别经过酸、漆酶改性,废弃木屑经炭化处理,再与改性板栗壳粉以及改性竹粉混合,三者混合物再与丙烯酸酯疏水性单体进行反应,其一步一步加强了木纤维与疏水性树脂之间的相容性,从而进一步提高了木塑复合材料的弯曲强度、拉伸强度和冲击强度,同时还改善了木塑复合材料的其他物理性能。
2、生物降解性能测试
将将实施例1-6所得样品分别裁剪成尺寸为100mm(长)×10mm(宽)×1.0mm(厚)标准样条,用于以下性能测试。
称量并记录此时各标准样条的重量,然后分别将6个标准样条包裹于纱布间,埋于离地表面20cm的花圃土壤中,30天后取出洗净后烘干称量并记录重量。
用以下方法计算标准样条的失重率:
失重率(%)=(测试前的重量-埋于土中30天后重量)/测试前的重量×100%
计算结果见表2。
表2失重率结果
实施例1 | 实施例2 | 实施例3 | 实施例4 | 实施例5 | 实施例6 | |
失重率(%) | 71.6 | 72.0 | 73.0 | 67.9 | 63.7 | 65.6 |
由表2可知,本发明制备的木塑复合材料生物降解性能较好,是因为制备过程中采用的经改性的板栗壳粉,改善了其材料的生物降解性,有利于保护环境。
Claims (10)
1.一种采用废弃物制备的木塑复合材料,其特征在于,包括以下重量份的原料:改性板栗壳粉20-30份、改性竹粉10-20份、改性木粉20-30份、丙烯酸酯疏水性单体20-40份、疏水性树脂15-25份、润滑剂1-2份、抗氧剂1-2份和增塑剂1.5-3份。
2.根据权利要求1所述的采用废弃物制备的木塑复合材料,其特征在于,包括以下重量份的原料:改性板栗壳粉28份、改性竹粉15份、改性木粉26份、丙烯酸酯疏水性单体35份、疏水性树脂20份、润滑剂1.5份、抗氧剂1.2份和增塑剂2份。
3.根据权利要求1或2所述的采用废弃物制备的木塑复合材料,其特征在于,改性板栗壳粉通过以下方法制得:
(1)将板栗壳置于体积分数为8%-10%的盐酸溶液中浸泡24-36h,取出用清水清洗干净后在真空干燥箱中于60-65℃条件下烘干至恒重,得预处理板栗壳;
(2)将预处理板栗壳加入pH为4.2的醋酸-醋酸钠缓冲溶液中,浴比为5-15:50-60,然后再加入漆酶,置于35-40℃中反应24-36h,取出后用60-80℃热水清洗,再在50-60℃条件下烘干,粉碎得改性板栗壳粉;其中,漆酶质量为预处理板栗壳质量的15-20%。
4.根据权利要求1或2所述的采用废弃物制备的木塑复合材料,其特征在于,改性竹粉通过以下方法制得:
(1)将干燥竹子切割成3-5cm长,然后将其置于体积分数为8%-10%的盐酸溶液中浸泡24-36h,取出用清水清洗干净后在真空干燥箱中于60-65℃条件下烘干至恒重,得预处理竹子;
(2)将预处理竹子加入pH为4.2的醋酸-醋酸钠缓冲溶液中,浴比为5-15:50-60,然后再加入漆酶,置于35-40℃中反应24-36h,取出后用60-80℃热水清洗,再在50-60℃条件下烘干,粉碎至2-5mm,得改性竹粉;其中,漆酶质量为预处理竹子质量的15-20%。
5.根据权利要求1或2所述的采用废弃物制备的木塑复合材料,其特征在于,改性木粉通过以下方法制得:将木粉置于215-230℃条件下炭化8-12min,得改性木粉;其中木粉为木材加工的碎屑。
6.根据权利要求1或2所述的采用废弃物制备的木塑复合材料,其特征在于,丙烯酸酯疏水性单体为丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸甲酯或甲基丙烯酸乙酯;疏水性树脂为聚乙烯树脂、聚丙烯树脂、聚氨酯树脂或氟碳树脂。
7.根据权利要求1或2所述的采用废弃物制备的木塑复合材料,其特征在于,润滑剂为石蜡、硬脂酸钠、硬脂酸钙、硬脂酸酰胺、甘油酯、季戊四醇酯和聚乙烯蜡中的一种或几种。
8.根据权利要求1或2所述的采用废弃物制备的木塑复合材料,其特征在于,抗氧剂为抗氧剂168、抗氧剂1010、抗氧剂264、亚磷酸三酯和亚磷酸三苯酯中的一种或几种;增塑剂为邻苯二甲酸二辛酯、偏苯三酸三辛酯或甲基丙烯酸缩水甘油酯。
9.如权利要求1-8任一项所述的采用废弃物制备的木塑复合材料的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
(1)按配方称取改性板栗壳粉、改性竹粉和改性木粉混合,然后加入丙烯酸酯疏水性单体,在40-50℃条件下反应3-6h后减压浓缩,干燥;
(2)向步骤(1)所得干燥物中加入剩余各原料,混合,然后送入双螺杆挤出机,挤出成型,再冷却定型,得木塑复合材料。
10.根据权利要求9所述的采用废弃物制备的木塑复合材料的制备方法,其特征在于,步骤(1)中反应温度为45℃,反应时间为5.5h。
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Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN108912474A (zh) * | 2018-07-12 | 2018-11-30 | 杨帮燕 | 一种抗开裂阻燃电缆料 |
CN109929262A (zh) * | 2019-03-19 | 2019-06-25 | 福建农林大学 | 一种制备高强木塑材料的方法 |
CN109971106A (zh) * | 2019-02-28 | 2019-07-05 | 昆明理工大学 | 热聚合单体涂覆改性木塑增强复合材料及其制备方法 |
CN110358151A (zh) * | 2019-07-17 | 2019-10-22 | 安吉艾格赛思生物科技有限公司 | 一种竹木废弃物生物质纤维素综合利用方法 |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN101386709A (zh) * | 2007-09-13 | 2009-03-18 | 上海国成塑料有限公司 | 木塑复合材料及其制备方法 |
CN102952317A (zh) * | 2012-10-19 | 2013-03-06 | 芜湖太平洋塑胶有限公司 | 一种木塑复合托盘及其制备方法 |
CN106147078A (zh) * | 2016-07-29 | 2016-11-23 | 鑫盛(湖州)塑木科技有限公司 | 一种生物酶改性木粉pvc复合材料 |
-
2016
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Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN101386709A (zh) * | 2007-09-13 | 2009-03-18 | 上海国成塑料有限公司 | 木塑复合材料及其制备方法 |
CN102952317A (zh) * | 2012-10-19 | 2013-03-06 | 芜湖太平洋塑胶有限公司 | 一种木塑复合托盘及其制备方法 |
CN106147078A (zh) * | 2016-07-29 | 2016-11-23 | 鑫盛(湖州)塑木科技有限公司 | 一种生物酶改性木粉pvc复合材料 |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN108912474A (zh) * | 2018-07-12 | 2018-11-30 | 杨帮燕 | 一种抗开裂阻燃电缆料 |
CN109971106A (zh) * | 2019-02-28 | 2019-07-05 | 昆明理工大学 | 热聚合单体涂覆改性木塑增强复合材料及其制备方法 |
CN109929262A (zh) * | 2019-03-19 | 2019-06-25 | 福建农林大学 | 一种制备高强木塑材料的方法 |
CN109929262B (zh) * | 2019-03-19 | 2021-12-14 | 福建农林大学 | 一种制备高强木塑材料的方法 |
CN110358151A (zh) * | 2019-07-17 | 2019-10-22 | 安吉艾格赛思生物科技有限公司 | 一种竹木废弃物生物质纤维素综合利用方法 |
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