CN107118443A - 高性能木塑板材及其制备方法 - Google Patents

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CN107118443A CN201710486493.8A CN201710486493A CN107118443A CN 107118443 A CN107118443 A CN 107118443A CN 201710486493 A CN201710486493 A CN 201710486493A CN 107118443 A CN107118443 A CN 107118443A
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Abstract

一种高性能木塑板材及其制备方法，所述木塑板材由作为基材的基体材料和作为辅材的辅助材料组成；所述基体材料包括以下重量份的原料组成：聚丙烯10‑15份，聚酯树脂1‑3份，聚对苯二酸丁二酯5‑8份，聚醚酮1.5‑2.5份，聚氨酯1.2‑1.8份，乙烷纤维素1.2‑1.5份，浮油松香1.3‑2.0份，甲基纤维素0.5‑1.0份。本发明提供的木塑板材强度高、韧性好，吸水厚度膨胀率低，各种原材料价廉易得，所提供的制备方法能够满足大批量生产需求，适合流水线生产，制得的木塑板材环保无污染，经久耐用。

Description

高性能木塑板材及其制备方法
技术领域
本发明涉及木塑材料技术领域，具体涉及一种高性能木塑板材及其制备方法。
背景技术
木塑材料是一种新型环保型复合材料，在生产中，高密度纤维板过程中所产生的木粉，加入再生塑料经过造粒设备做成木塑复合材料，然后进行挤出成形。同时具有木材的木质感和塑料的耐水防腐特性，使得它成为一种性能优良并十分耐用的室外防水防腐建材。由于木塑兼具塑料的耐水腐和木材的质感两种特性，使得它成为一种性能优良并十分耐用的室外建材(木塑地板、木塑栅栏、木塑椅凳、园林或水岸景观等)；可替代港口、码头等使用的木质构件，还可用于替代木材制作各种包装物、托盘、仓垫板等等不胜枚举，用途极为广泛。
但是木塑材料也存在一些不足，木塑复合材料制品是热的不良导体,若是外界的环境温度变化大，那么表层与内部的受热不均，就容易产生膨胀与收缩变形等，长时间的作用下就会使木塑地板的寿命缩短，容易出现褪色严重、材料变脆等工程事故。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种高性能木塑板材及其制备方法。
本发明所要解决的技术问题采用以下的技术方案来实现：
一种高性能木塑板材，所述木塑板材由作为基材的基体材料和作为辅材的辅助材料组成；所述基体材料包括以下重量份的原料组成：
聚丙烯10-15份，聚酯树脂1-3份，聚对苯二酸丁二酯5-8份，聚醚酮1.5-2.5份，聚氨酯1.2-1.8份，乙烷纤维素1.2-1.5份，浮油松香1.3-2.0份，甲基纤维素0.5-1.0份。
所述辅助材料包括以下重量份的原料组成：
木粉8-10份，立白粉0.4-0.6份，玫瑰花粉1.2-1.5份，硅酸钠粉末0.6-1.0份，十二烷基磺酸钠1.0-1.2份，珠光粉0.2-0.6份。
所述木粉为杨木粉、竹木粉、桃木粉中的一种或他们的混合物。
所述基体材与所述辅助材料质量比为2:0.3-0.8。
所述木粉粒径目数为100-120目。
一种高性能木塑板材制备方法，包括前处理工序和后处理工序，所述前处理工序包括分别对所述基体材料和所述辅助材料进行改性处理。
所述前处理工序对所述基体材料进行改性处理是将所述基体材料在基体浸泡液中浸泡。
所述基体浸泡液由以下重量份的原料组成：
牡丹籽油3-5份，四甲基氢氧化铵0.8-1.5份，油性剂0.5-1.2份，氟硅氧烷0.4-1.0份，甲基硅酸钠1.1-1.5份，聚对苯二甲酰对苯二胺0.4-0.8份，甲酸0.2-0.4份，乙醇0.4-0.6份，柠檬酸钠0.3-0.5份。
所述前处理工序对所述辅助材料进行改性处理是将所述辅助材料在电解池中进行电解处理。
所述后处理工序包括以下步骤：
(1)按配方量分别称取基体材料和辅助材料；
(2)将组成基体材料的原料置于搅拌釜内搅拌10-20分钟，挤出造粒，挤出机机筒温度200℃-210℃，模头温度210℃-220℃，得到基体粒子；
(3)按重量配比将步骤(2)所得基体粒子与辅助材料混合并搅拌均匀后置于搅拌釜内并再次搅拌5-8分钟，得混合料；
(4)将步骤(3)所得混合料置于挤出机中，进行熔融共混并造粒，挤出机机筒温度180℃-190℃，模头温度190℃-200℃，得到复合材料粒子；
(5)采用机器将所得复合材料粒子挤出成所需形状板材，挤出机机筒温度170℃-180℃，模头温度180℃-190℃，即完成。
本发明的有益效果为：
将聚丙烯与聚酯树脂、聚对苯二酸丁二酯、聚醚酮等组分混合，通过共混改性提高基体材料的强度；辅助材料中含有的硅酸钠粉末、十二烷基磺酸钠、立白粉与基体材料结合高温下通过化学改性将钠、硅等原子引入高分子链中能够有效改善基体材料的吸水厚度膨胀率；将基体材料在浸泡液中浸泡通过共聚、交联、接枝等化学反应把相关元素或基团引入基体材料分子主链或侧链，使材料具有很好的韧性；本发明提供的木塑板材强度高、韧性好，吸水厚度膨胀率低，各种原材料价廉易得，所提供的制备方法能够满足大批量生产需求，适合流水线生产，制得的木塑板材环保无污染，经久耐用。
具体实施方式
为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合实施例，进一步阐述本发明。
实施例1
一种高性能木塑板材，所述木塑板材由作为基材的基体材料和作为辅材的辅助材料组成；所述基体材料包括以下重量份的原料组成：
聚丙烯10份，聚酯树脂1份，聚对苯二酸丁二酯5份，聚醚酮1.5份，聚氨酯1.2份，乙烷纤维素1.2份，浮油松香1.3份，甲基纤维素0.5份。
所述辅助材料包括以下重量份的原料组成：
木粉8份，立白粉0.4份，玫瑰花粉1.2份，硅酸钠粉末0.6份，十二烷基磺酸钠1.0份，珠光粉0.2份。
所述木粉为杨木粉、竹木粉、桃木粉中的一种或他们的混合物。
所述基体材与所述辅助材料质量比为2:0.3-0.8。
所述木粉粒径目数为100-120目。
一种高性能木塑板材制备方法，包括前处理工序和后处理工序，所述前处理工序包括分别对所述基体材料和所述辅助材料进行改性处理。
所述前处理工序对所述基体材料进行改性处理是将所述基体材料在基体浸泡液中浸泡。
所述基体浸泡液由以下重量份的原料组成：
牡丹籽油3份，四甲基氢氧化铵0.8份，油性剂0.5份，氟硅氧烷0.4份，甲基硅酸钠1.1份，聚对苯二甲酰对苯二胺0.4份，甲酸0.2份，乙醇0.4份，柠檬酸钠0.3份。
所述前处理工序对所述辅助材料进行改性处理是将所述辅助材料在电解池中进行电解处理。
所述后处理工序包括以下步骤：
(1)按配方量分别称取基体材料和辅助材料；
(2)将组成基体材料的原料置于搅拌釜内搅拌10-20分钟，挤出造粒，挤出机机筒温度200℃-210℃，模头温度210℃-220℃，得到基体粒子；
(3)按重量配比将步骤(2)所得基体粒子与辅助材料混合并搅拌均匀后置于搅拌釜内并再次搅拌5-8分钟，得混合料；
(4)将步骤(3)所得混合料置于挤出机中，进行熔融共混并造粒，挤出机机筒温度180℃-190℃，模头温度190℃-200℃，得到复合材料粒子；
(5)采用机器将所得复合材料粒子挤出成所需形状板材，挤出机机筒温度170℃-180℃，模头温度180℃-190℃，即完成。
实施例2
一种高性能木塑板材，所述木塑板材由作为基材的基体材料和作为辅材的辅助材料组成；所述基体材料包括以下重量份的原料组成：
聚丙烯13份，聚酯树脂2份，聚对苯二酸丁二酯6.5份，聚醚酮2.0份，聚氨酯1.5份，乙烷纤维素1.3份，浮油松香1.7份，甲基纤维素0.8份。
所述辅助材料包括以下重量份的原料组成：
木粉8份，立白粉0.4份，玫瑰花粉1.2份，硅酸钠粉末0.6份，十二烷基磺酸钠1.0份，珠光粉0.2份。
所述木粉为杨木粉、竹木粉、桃木粉中的一种或他们的混合物。
所述基体材与所述辅助材料质量比为2:0.3-0.8。
所述木粉粒径目数为100-120目。
一种高性能木塑板材制备方法，包括前处理工序和后处理工序，所述前处理工序包括分别对所述基体材料和所述辅助材料进行改性处理。
所述前处理工序对所述基体材料进行改性处理是将所述基体材料在基体浸泡液中浸泡。
所述基体浸泡液由以下重量份的原料组成：
牡丹籽油3份，四甲基氢氧化铵0.8份，油性剂0.5份，氟硅氧烷0.4份，甲基硅酸钠1.1份，聚对苯二甲酰对苯二胺0.4份，甲酸0.2份，乙醇0.4份，柠檬酸钠0.3份。
所述前处理工序对所述辅助材料进行改性处理是将所述辅助材料在电解池中进行电解处理。
所述后处理工序包括以下步骤：
(1)按配方量分别称取基体材料和辅助材料；
(2)将组成基体材料的原料置于搅拌釜内搅拌10-20分钟，挤出造粒，挤出机机筒温度200℃-210℃，模头温度210℃-220℃，得到基体粒子；
(3)按重量配比将步骤(2)所得基体粒子与辅助材料混合并搅拌均匀后置于搅拌釜内并再次搅拌5-8分钟，得混合料；
(4)将步骤(3)所得混合料置于挤出机中，进行熔融共混并造粒，挤出机机筒温度180℃-190℃，模头温度190℃-200℃，得到复合材料粒子；
(5)采用机器将所得复合材料粒子挤出成所需形状板材，挤出机机筒温度170℃-180℃，模头温度180℃-190℃，即完成。
实施例3
一种高性能木塑板材，所述木塑板材由作为基材的基体材料和作为辅材的辅助材料组成；所述基体材料包括以下重量份的原料组成：
聚丙烯15份，聚酯树脂3份，聚对苯二酸丁二酯8份，聚醚酮2.5份，聚氨酯1.8份，乙烷纤维素1.5份，浮油松香2.0份，甲基纤维素1.0份。
所述辅助材料包括以下重量份的原料组成：
木粉8份，立白粉0.4份，玫瑰花粉1.2份，硅酸钠粉末0.6份，十二烷基磺酸钠1.0份，珠光粉0.2份。
所述木粉为杨木粉、竹木粉、桃木粉中的一种或他们的混合物。
所述基体材与所述辅助材料质量比为2:0.3-0.8。
所述木粉粒径目数为100-120目。
一种高性能木塑板材制备方法，包括前处理工序和后处理工序，所述前处理工序包括分别对所述基体材料和所述辅助材料进行改性处理。
所述前处理工序对所述基体材料进行改性处理是将所述基体材料在基体浸泡液中浸泡。
所述基体浸泡液由以下重量份的原料组成：
牡丹籽油3份，四甲基氢氧化铵0.8份，油性剂0.5份，氟硅氧烷0.4份，甲基硅酸钠1.1份，聚对苯二甲酰对苯二胺0.4份，甲酸0.2份，乙醇0.4份，柠檬酸钠0.3份。
所述前处理工序对所述辅助材料进行改性处理是将所述辅助材料在电解池中进行电解处理。
所述后处理工序包括以下步骤：
(1)按配方量分别称取基体材料和辅助材料；
(2)将组成基体材料的原料置于搅拌釜内搅拌10-20分钟，挤出造粒，挤出机机筒温度200℃-210℃，模头温度210℃-220℃，得到基体粒子；
(3)按重量配比将步骤(2)所得基体粒子与辅助材料混合并搅拌均匀后置于搅拌釜内并再次搅拌5-8分钟，得混合料；
(4)将步骤(3)所得混合料置于挤出机中，进行熔融共混并造粒，挤出机机筒温度180℃-190℃，模头温度190℃-200℃，得到复合材料粒子；
(5)采用机器将所得复合材料粒子挤出成所需形状板材，挤出机机筒温度170℃-180℃，模头温度180℃-190℃，即完成。
实施例4
一种高性能木塑板材，所述木塑板材由作为基材的基体材料和作为辅材的辅助材料组成；所述基体材料包括以下重量份的原料组成：
聚丙烯13份，聚酯树脂2份，聚对苯二酸丁二酯6.5份，聚醚酮2.0份，聚氨酯1.5份，乙烷纤维素1.3份，浮油松香1.7份，甲基纤维素0.8份。
所述辅助材料包括以下重量份的原料组成：
木粉10份，立白粉0.6份，玫瑰花粉1.5份，硅酸钠粉末1.0份，十二烷基磺酸钠1.2份，珠光粉0.6份。
所述木粉为杨木粉、竹木粉、桃木粉中的一种或他们的混合物。
所述基体材与所述辅助材料质量比为2:0.3-0.8。
所述木粉粒径目数为100-120目。
一种高性能木塑板材制备方法，包括前处理工序和后处理工序，所述前处理工序包括分别对所述基体材料和所述辅助材料进行改性处理。
所述前处理工序对所述基体材料进行改性处理是将所述基体材料在基体浸泡液中浸泡。
所述基体浸泡液由以下重量份的原料组成：
牡丹籽油3份，四甲基氢氧化铵0.8份，油性剂0.5份，氟硅氧烷0.4份，甲基硅酸钠1.1份，聚对苯二甲酰对苯二胺0.4份，甲酸0.2份，乙醇0.4份，柠檬酸钠0.3份。
所述前处理工序对所述辅助材料进行改性处理是将所述辅助材料在电解池中进行电解处理。
所述后处理工序包括以下步骤：
(1)按配方量分别称取基体材料和辅助材料；
(2)将组成基体材料的原料置于搅拌釜内搅拌10-20分钟，挤出造粒，挤出机机筒温度200℃-210℃，模头温度210℃-220℃，得到基体粒子；
(3)按重量配比将步骤(2)所得基体粒子与辅助材料混合并搅拌均匀后置于搅拌釜内并再次搅拌5-8分钟，得混合料；
(4)将步骤(3)所得混合料置于挤出机中，进行熔融共混并造粒，挤出机机筒温度180℃-190℃，模头温度190℃-200℃，得到复合材料粒子；
(5)采用机器将所得复合材料粒子挤出成所需形状板材，挤出机机筒温度170℃-180℃，模头温度180℃-190℃，即完成。
实施例5
一种高性能木塑板材，所述木塑板材由作为基材的基体材料和作为辅材的辅助材料组成；所述基体材料包括以下重量份的原料组成：
聚丙烯13份，聚酯树脂2份，聚对苯二酸丁二酯6.5份，聚醚酮2.0份，聚氨酯1.5份，乙烷纤维素1.3份，浮油松香1.7份，甲基纤维素0.8份。
所述辅助材料包括以下重量份的原料组成：
木粉8份，立白粉0.4份，玫瑰花粉1.2份，硅酸钠粉末0.6份，十二烷基磺酸钠1.0份，珠光粉0.2份。
所述木粉为杨木粉、竹木粉、桃木粉中的一种或他们的混合物。
所述基体材与所述辅助材料质量比为2:0.3-0.8。
所述木粉粒径目数为100-120目。
一种高性能木塑板材制备方法，包括前处理工序和后处理工序，所述前处理工序包括分别对所述基体材料和所述辅助材料进行改性处理。
所述前处理工序对所述基体材料进行改性处理是将所述基体材料在基体浸泡液中浸泡。
所述基体浸泡液由以下重量份的原料组成：
牡丹籽油5份，四甲基氢氧化铵1.5份，油性剂1.2份，氟硅氧烷1.0份，甲基硅酸钠1.5份，聚对苯二甲酰对苯二胺0.8份，甲酸0.4份，乙醇0.6份，柠檬酸钠0.5份。
所述前处理工序对所述辅助材料进行改性处理是将所述辅助材料在电解池中进行电解处理。
所述后处理工序包括以下步骤：
(1)按配方量分别称取基体材料和辅助材料；
(2)将组成基体材料的原料置于搅拌釜内搅拌10-20分钟，挤出造粒，挤出机机筒温度200℃-210℃，模头温度210℃-220℃，得到基体粒子；
(3)按重量配比将步骤(2)所得基体粒子与辅助材料混合并搅拌均匀后置于搅拌釜内并再次搅拌5-8分钟，得混合料；
(4)将步骤(3)所得混合料置于挤出机中，进行熔融共混并造粒，挤出机机筒温度180℃-190℃，模头温度190℃-200℃，得到复合材料粒子；
(5)采用机器将所得复合材料粒子挤出成所需形状板材，挤出机机筒温度170℃-180℃，模头温度180℃-190℃，即完成。
以下通过检测证明本发明实施例1-5的效果，其检测结果如下：
实施例 静曲强度(MPa) 静曲模量(GPa) 吸水厚度膨胀率(％) 邵氏硬度(D)
实施例1 28.5 1.6 0.12 64
实施例2 29.1 1.5 0.08 62
实施例3 28.3 1.4 0.09 63
实施例4 29.6 1.3 0.13 62
实施例5 28.7 1.2 0.1 65
以上各项参数均超过中华人民共和国林业行业标准LY/T1613-2004的要求。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。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仅为本发明的优选例，并不用来限制本发明，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 (10)

1.一种高性能木塑板材，所述木塑板材由作为基材的基体材料和作为辅材的辅助材料组成；所述基体材料包括以下重量份的原料组成：
聚丙烯10-15份，聚酯树脂1-3份，聚对苯二酸丁二酯5-8份，聚醚酮1.5-2.5份，聚氨酯1.2-1.8份，乙烷纤维素1.2-1.5份，浮油松香1.3-2.0份，甲基纤维素0.5-1.0份。
2.如权利要求1所述的高性能木塑板材，其特征在于，所述辅助材料包括以下重量份的原料组成：
木粉8-10份，立白粉0.4-0.6份，玫瑰花粉1.2-1.5份，硅酸钠粉末0.6-1.0份，十二烷基磺酸钠1.0-1.2份，珠光粉0.2-0.6份。
3.如权利要求2所述的高性能木塑板材，其特征在于，所述木粉为杨木粉、竹木粉、桃木粉中的一种或他们的混合物。
4.如权利要求1或2所述的高性能木塑板材，其特征在于，所述基体材与所述辅助材料质量比为2:0.3-0.8。
5.如权利要求2所述的高性能木塑板材，其特征在于，所述木粉粒径目数为100-120目。
6.一种高性能木塑板材制备方法，其特征在于，包括前处理工序和后处理工序，所述前处理工序包括分别对所述基体材料和所述辅助材料进行改性处理。
7.如权利要求6所述的高性能木塑板材制备方法，其特征在于，所述前处理工序对所述基体材料进行改性处理是将所述基体材料在基体浸泡液中浸泡。
8.如权利要求7所述的高性能木塑板材制备方法，其特征在于，所述基体浸泡液由以下重量份的原料组成：
牡丹籽油3-5份，四甲基氢氧化铵0.8-1.5份，油性剂0.5-1.2份，氟硅氧烷0.4-1.0份，甲基硅酸钠1.1-1.5份，聚对苯二甲酰对苯二胺0.4-0.8份，甲酸0.2-0.4份，乙醇0.4-0.6份，柠檬酸钠0.3-0.5份。
9.如权利要求6所述的高性能木塑板材制备方法，其特征在于，所述前处理工序对所述辅助材料进行改性处理是将所述辅助材料在电解池中进行电解处理。
10.如权利要求6所述的高性能木塑板材制备方法，其特征在于，所述后处理工序包括以下步骤：
(1)按配方量分别称取基体材料和辅助材料；
(2)将组成基体材料的原料置于搅拌釜内搅拌10-20分钟，挤出造粒，挤出机机筒温度200℃-210℃，模头温度210℃-220℃，得到基体粒子；
(3)按重量配比将步骤(2)所得基体粒子与辅助材料混合并搅拌均匀后置于搅拌釜内并再次搅拌5-8分钟，得混合料；
(4)将步骤(3)所得混合料置于挤出机中，进行熔融共混并造粒，挤出机机筒温度180℃-190℃，模头温度190℃-200℃，得到复合材料粒子；
(5)采用机器将所得复合材料粒子挤出成所需形状板材，挤出机机筒温度170℃-180℃，模头温度180℃-190℃，即完成。
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