CN108912715A - 具有智能示温效果的高强木塑复合材料及其制备方法与应用 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种具有智能示温效果的高强木塑复合材料及其制备方法与应用，其基材原料组成的质量份数为：塑料30‑40份，植物纤维50‑60份，增塑剂2‑8份，硅烷偶联剂0.2‑0.4份，抗老化剂0.3‑1.2份，温敏变色剂1.5‑5份，无机纤维3‑15份，制备出具有智能示温效果的高强木塑复合材料，此外，本发明提出了一种新型木塑复合材料表面装饰工艺‑表面烫画处理，可使产品表面具有逼真美观，且耐水耐擦洗的各种纹理或水墨画效果的图案，较好地提高了产品的装饰性和实用性。

Description

具有智能示温效果的高强木塑复合材料及其制备方法与应用

技术领域

本发明属于木塑复合材料领域，具体地说，涉及一种具有智能示温效果的高强木塑复合材料及其制备方法与应用。

背景技术

木塑复合材料是将塑料，植物纤维及多种添加剂在特定的工艺条件下复合加工而成的一种新型环保材料，具有成本较低，物理力学性能较好，收缩与变形小，无甲醛释放，防水、防虫蛀、抗霉变等工程特点，突破了传统竹材应用的局限性，实现了竹材高效、优质、多功能和高附加值利用。

我国是一个木材资源不丰富的国家，产量供不应求，用塑料和木材边角料、竹材、秸秆等植物纤维复合而成的木塑型材既缓解了木材紧缺的现状，又具有优异的性能，因此木塑复合材料有着较为广阔的应用前景，但市场需求的不断提高，也要求木塑复合材料具有更加丰富的功能以满足多领域的需求。如现阶段市场上的木塑装饰品，外观较为单调，且功能性单调，难以吸引消费者眼球。在一些对材料强度要求较高的场合，如建筑承重、交通运输、国防军工等方面，现阶段市场上的一般木塑材料难以满足其高强度要求，因此高强木塑复合材料应运而生。高强度材料，顾名思义是一种强度高的材料，关于高强度木塑复合材料目前尚无明确的定义，但一般而言高强木塑复合材料是指力学强度明显高于普通木塑复合材料，其强度至少是后者的2倍以上。竹纤维和塑料的绝缘性虽然较好，但绝缘性好的材料并不是适用于防静电或需要电磁屏蔽场合的最佳材料选择。综上所述，需要对木塑复合材料的外观、力学性能及抗静电性和电磁屏蔽等方面进行改善，丰富其功能性，以拓展其适用领域。

专利一种蓄光型发光木塑的制备方法(申请号：201410309580.2，申请日：2014-06-30，公开号：CN104164082A，公开日：2014-11-26)公开了一种蓄光型发光木塑所制备的木塑材料虽然具有储蓄太阳光夜间发光的功能，却无法随温度变化产生热至变色，而本发明添加的温敏剂可使复合材料具有示温的功能，能够指示环境温度的变化。

此外，目前尚未检索到添加陶瓷棉、矿物棉及玻璃布等无机纤维改善木塑复合材料力学强度及耐磨性的专利，也未检索到通过表面烫画工艺美化外观的专利。且现有木塑复合材料在智能化方面仍存在一些不足，限制了其实际使用。

发明内容

有鉴于此，本发明针对上述的问题，提供了一种具有智能示温效果的高强木塑复合材料及其制备方法。

为了解决上述技术问题，本发明公开了一种具有智能示温效果的高强木塑复合材料，其原料组成的质量份数为：塑料30-40份，植物纤维50-60份，增塑剂2-8份，硅烷偶联剂0.2-0.4份，抗老化剂0.3-1.2份，温敏变色剂1.5-5份，无机纤维3-15份。

进一步地，塑料为热塑性塑料中的聚乙烯(包括HDPE,相对密度0.941-0.960g/cm³；LDPE，相对密度0.910-0.926g/cm³；LLDPE,相对密度0.890-0.915g/cm³)、聚丙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯中的一种或几种，纯料或回收料均可；所述植物纤维为竹粉、木粉、谷壳或秸秆中的一种。

进一步地，温敏变色剂由全包囊型纳米微胶囊材料制备而成，为红色温敏剂、蓝色温敏剂、紫色温敏剂或绿色温敏剂中的一种；所述红色温敏剂在18℃由红色变无色，其型号为T-CHALON系列，所述蓝色温敏剂在33℃由蓝色变无色，其型号为T-CHALON系列，所述紫色温敏剂在45℃紫色变无色，其型号为T-CHALON系列，所述绿色温敏剂在45℃由绿色变无色，其型号为T-CHALON系列；所述无机纤维为陶瓷棉、玻璃布或矿物棉中的一种。

本发明还提供一种具有智能示温效果的高强木塑复合材料的制备方法，包括以下步骤：

1)称量：按照质量份称量以下组分：塑料30-40份，植物纤维50-60份，增塑剂2-8份，硅烷偶联剂0.2-0.4份，抗老化剂0.3-1.2份，温敏变色剂1.5-5份，无机纤维3-15份；

2)用称量好的硅烷偶联剂制备偶联剂溶液；

3)将称量好的植物纤维放入干燥箱中，干燥至恒重，将步骤2)制备得到的偶联剂溶液喷淋在植物纤维表面，混合均匀；置于干燥箱中干燥12h以上，冷却，制备得到处理后的植物纤维，备用；

4)将称量好的增塑剂和塑料加入密炼机中混炼，冷却，制备得到混炼后的塑料，备用；

5)当无机纤维为陶瓷棉或矿物棉时，将步骤3)制备得到的处理后的植物纤维和步骤4)中制备得到的混炼后的塑料加入密炼机中，同时加入抗老化剂、温敏变色剂及无机纤维，进行混炼，制备得到混炼料；将制得的混炼料置于平板硫化热压机中，设置热压机的预热参数；然后进行热压；最后进行强制冷却，温度冷却到70℃，卸压取板，制备得到具有智能示温效果的高强木塑复合材料；

当无机纤维为玻璃布时，将步骤3)制备得到的处理后的植物纤维和步骤4)中制备得到的混炼后的塑料加入密炼机中，同时加入抗老化剂和温敏变色剂，进行混炼，制备得到混炼料；将制得的混炼料置于平板硫化热压机中，并将无机纤维平铺在制得的混炼料中，其中，混炼料和无机纤维均设置有多层，相邻的两层混炼料之间设置有一层无机纤维层，设置热压机的预热参数；然后进行热压；最后进行强制冷却，温度冷却到70℃，卸压取板，制备得到具有智能示温效果的高强木塑复合材料。

进一步地，步骤2)中制备偶联剂溶液具体为：将称量好的硅烷偶联剂、无水乙醇和蒸馏水混合，用热磁力搅拌器混合均匀，其中，硅烷偶联剂、无水乙醇和蒸馏水的质量比为8:83:9，搅拌转速为15-25r/min；温度上升到60℃后，停止加热，再搅拌5-15分钟，冷却后制备得到偶联剂溶液，备用。

进一步地，步骤3)中的干燥箱的温度为75-95℃，混合时间为3-5分钟。

进一步地，步骤4)中混炼温度为100-150℃，混炼速度为10-20r/min，混炼时间为10-20min。

进一步地，步骤5)中混炼温度为100-150℃，混炼速度为15-25r/min，混炼时间为10-20min。

进一步地，步骤5)中热压机的预热温度为120-140℃，预压时间为10-20分钟，预压压力为5-15MPA；热压温度为150-200℃，热压压力为10-20MPA，热压时间为30分钟。

本发明还公开了一种具有智能示温效果的高强木塑复合材料的应用，包括以下步骤：

1)将木塑复合材料表面进行打磨，使其表面光滑平整无杂色；

2)选取木纹样册和水墨山水图纹，综合设计烙画纹理；

3)将打磨后的板材置于烫画机上，将烫画机温度区间设定在230-280℃区间，保持恒温，使用烙画笔进行板材表面的图案描绘和线条勾画打底，及颜色打底；

4)将温度区间升至280-330℃区间，保持恒温，使用烙画笔进行板材表面的图案描绘和线条勾画，及颜色上色；

5)将温度区间升至380-450℃区间，保持恒温，进行板材表面图案的颜色加深；

6)板材表面的烫化处理工艺实现连续化工业生产，根据需要定长裁切后包装。

与现有技术相比，本发明可以获得包括以下技术效果：

1)向木塑复合材料中加入温敏变色剂，既可以改善木塑产品的外观，又赋予其指示环境温度的功能，提高了产品的功能性。

2)矿物棉、玻璃棉等无机物织物价格便宜，且能有效改善材料的力学性能和尺寸稳定性，拓展产品的适用领域。制得产品的强度远超过国标GB_T 29500-2013对建筑膜板用木塑复合板的强度要求(I类≥18MPa，II类≥24MPa，III类≥35MPa)。

3)采用烫画工艺对木塑板材表面进行处理，可使产品表面具有逼真美观，且耐水耐擦洗的各种纹理或水墨画效果的图案，较好地提高了产品的装饰性和实用性。

当然，实施本发明的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有技术效果。

具体实施方式

以下将配合实施例来详细说明本发明的实施方式，藉此对本发明如何应用技术手段来解决技术问题并达成技术功效的实现过程能充分理解并据以实施。

本发明公开了一种具有智能示温效果的高强木塑复合材料，其原料组成的质量份数为：塑料30-40份，植物纤维50-60份，增塑剂2-8份，硅烷偶联剂0.2-0.4份，抗老化剂0.3-1.2份，温敏变色剂1.5-5份，无机纤维3-15份。

其中，塑料可为热塑性塑料中的聚乙烯(包括HDPE,相对密度0.941-0.960g/cm³；LDPE，相对密度0.910-0.926g/cm³和LLDPE,相对密度0.890-0.915g/cm³)、聚氯乙烯、回收聚氯乙烯(一级废料)或聚丙烯中的一种或几种；

植物纤维为竹粉、木粉、谷壳、秸秆等其中一种，所述木粉包括杨木粉、柳木粉或槐树木粉等等。

温敏变色剂由全包囊型纳米微胶囊材料制备而成，可为红色温敏剂(T-CHALON系列，18℃红色变无色)、蓝色温敏剂(T-CHALON系列33℃蓝色变无色)、紫色温敏剂(T-CHALON系列，45℃紫色变无色)、绿色温敏剂(T-CHALON系列，45℃绿色变无色)。

无机纤维为陶瓷棉、玻璃布或矿物棉中一种。

本发明还公开了一种具有智能示温效果的高强木塑复合材料的制备方法，包括以下步骤：

1)称量：按照质量份称量以下组分：塑料30-40份，植物纤维50-60份，增塑剂2-8份，硅烷偶联剂0.2-0.4份，抗老化剂0.3-1.2份，温敏变色剂1.5-5份，无机纤维3-15份；

2)将称量好的硅烷偶联剂、无水乙醇和蒸馏水混合，用热磁力搅拌器混合均匀，其中，硅烷偶联剂、无水乙醇和蒸馏水的质量比为8:83:9，搅拌转速为15-25r/min；温度上升到60℃后，停止加热，搅拌10分钟，冷却后制备得到偶联剂溶液，备用；

3)将称量好的植物纤维放入温度为75-95℃的干燥箱中，干燥至恒重，将步骤2)制备得到的偶联剂溶液喷淋在植物纤维表面，混合3-5分钟；置于干燥箱中干燥12h以上，冷却，制备得到处理后的植物纤维，备用；

4)将称量好的增塑剂和塑料加入密炼机中混炼，冷却，制备得到混炼后的塑料，备用，其中，混炼温度为100-150℃，混炼速度为10-20r/min，混炼时间为10-20min；

5)当无机纤维为陶瓷棉或矿物棉时，将步骤3)制备得到的处理后的植物纤维和步骤4)中制备得到的混炼后的塑料加入密炼机中，同时加入抗老化剂、温敏变色剂及无机纤维，进行混炼，制备得到混炼料，其中，混炼温度为100-150℃，混炼速度为15-25r/min，混炼时间为10-20min；将制得的混炼料置于平板硫化热压机中，设置热压机的预热参数；然后进行热压；最后进行强制冷却，温度冷却到70℃，卸压取板，制备得到具有智能示温效果的高强木塑复合材料，其中，热压机的预热温度为120-140℃，预压时间为10-20分钟，预压压力为5-15MPA；热压温度为150-200℃，热压压力为10-20MPA，热压时间为30分钟。

当无机纤维为玻璃布时，将步骤3)制备得到的处理后的植物纤维和步骤4)中制备得到的混炼后的塑料加入密炼机中，同时加入抗老化剂和温敏变色剂，进行混炼，制备得到混炼料，其中，混炼温度为100-150℃，混炼速度为15-25r/min，混炼时间为10-20min；将制得的混炼料置于平板硫化热压机中，并将无机纤维平铺在制得的混炼料，其中，混炼料和无机纤维设置有多层，相邻的两层混炼料之间设置有一层无机纤维层，设置热压机的预热参数；然后进行热压；最后进行强制冷却，温度冷却到70℃，卸压取板，制备得到具有智能示温效果的高强木塑复合材料，其中，热压机的预热温度为120-140℃，预压时间为10-20分钟，预压压力为5-15MPA；热压温度为150-200℃，热压压力为10-20MPA，热压时间为30分钟。

本发明还公开了一种具有智能示温效果的高强木塑复合材料的应用，包括以下步骤：

(1)将上述制备得到的具有智能示温效果的高强木塑复合材料表面进行打磨，使其表面光滑平整无杂色；

(2)选取木纹样册和水墨山水图纹，综合设计烙画纹理；

(3)将打磨后的板材置于烫画机上，将烫画机温度区间设定在230-280℃区间，保持恒温，使用烙画笔进行板材表面的图案描绘和线条勾画打底，及颜色打底；

(4)将温度区间升至280-330℃区间，保持恒温，使用烙画笔进行板材表面的图案描绘和线条勾画，及颜色上色；

(5)将温度区间升至380-450℃区间，保持恒温，进行板材表面图案的颜色加深；

(6)板材表面的烫化处理工艺可实现连续化工业生产，根据需要定长裁切后包装。

实施例1

具有智能示温效果的高强木塑复合材料的原料组成质量份数：高密度聚乙烯(粒径＜600μm，密度0.941-0.960g/cm³)40份，竹粉58.5份，增塑剂(DOP)6份，硅烷偶联剂(KH550)0.2份，抗老化剂0.6份，红色温敏剂3份，矿物棉4份。

该产品由以下具体的步骤制备而成：

(1)按照氨基硅烷偶联剂KH-550:无水乙醇：蒸馏水＝8:83:9的比例配置成偶联剂溶液，用热磁力搅拌器混合均匀，稀释液温度上升到60度后，停止加热，再搅拌10分钟，冷却后备用。过程中热磁力搅拌器旋转速度为20r/min左右。

(2)植物纤维(竹粉)在干燥箱中经85℃条件下，干燥至恒重，将偶联剂溶液喷淋在植物纤维表面，高速混合3-5分钟。处理后的植物纤维同样置于干燥箱中，在85℃条件下干燥12h以上，冷却后备用。

(3)将增塑剂同塑料(高密度聚乙烯)加入密炼机中，在120℃、15r/min的条件下混炼15min后卸料，冷却后备用。

(4)将步骤(2)和步骤(3)中制备的物料加入密炼机中，同时加入其他物料，温度设置为120℃，转速20r/min，混炼15min后卸料。

(5)将步骤(4)中制得的物料置于平板硫化热压机中，压机的预热温度为130℃，预压时间为15分钟，预压压力为10MPA；然后进行热压，温度控制在180℃，压力为15MPA，热压时间为30分钟(从改变温度起记时)。最后进行强制冷却，温度冷却到70℃卸压取板。

对具有智能示温效果的高强木塑复合材料继续进行表面纹理或图案处理，采用一种新型产品外观美化工艺－烫画处理，具体工艺步骤如下：

(1)将木塑复合材料表面进行打磨，使其表面光滑平整无杂色。

(2)选取木纹样册和水墨山水图纹，综合设计烙画纹理。

(3)将打磨后的板材置于烫画机上，将烫画机温度区间设定在250℃，保持恒温，使用烙画笔进行板材表面的图案描绘和线条勾画打底，及颜色打底。

(4)将温度区间升至300℃，保持恒温，使用烙画笔进行板材表面的图案描绘和线条勾画，及颜色上色。

(5)将温度区间升至450℃区间，保持恒温，进行板材表面图案的颜色加深。

(6)将烫画处理后的板材取下，同时将新的板材传送至烫画机。

该产品可在18℃由有色变无色，由于18℃是人体开始感觉到寒冷的临界温度，在环境温度低于18℃时，可逆变色木塑复合板自动变为红色给人们观感上的温暖，而环境温度高于18℃时，高强木塑复合板自动变为木质本色给人们观感上的清凉。

产品外观美化工艺处理后，纹理细腻自然，较为真实，接近原木纹理，其表面的水墨山水图纹相对于传统的实木贴面装饰也更加真实，仿佛与板材融为一体，具有较好的装饰性和美学价值。

实施例2

具有智能示温效果的高强木塑复合材料的原料组成质量份数：高密度聚乙烯(粒径＜600μm，相对密度0.910-0.926g/cm³)40份，竹粉56.5份，增塑剂(DOP)6份，硅烷偶联剂(KH550)0.2份，抗老化剂0.6份，蓝色温敏剂3.5份，矿物棉4份。

该产品可在33℃由有色变无色，功能与实施例1中的产品相似。

该产品由以下具体的步骤制备而成：

1)称量：按照质量份称量以下组分：高密度聚乙烯(粒径＜600μm)40份，竹粉56.5份，增塑剂(DOP)6份，硅烷偶联剂(KH550)0.2份，抗老化剂0.6份，蓝色温敏剂3.5份，矿物棉4份；

2)将称量好的硅烷偶联剂、无水乙醇和蒸馏水混合，用热磁力搅拌器混合均匀，其中，硅烷偶联剂、无水乙醇和蒸馏水的质量比为8:83:9，搅拌转速为15r/min；温度上升到60℃后，停止加热，搅拌5分钟，冷却后制备得到偶联剂溶液，备用；

3)将称量好的植物纤维(竹粉)放入温度为75℃的干燥箱中，干燥至恒重，将步骤2)制备得到的偶联剂溶液喷淋在植物纤维表面，混合3分钟；置于干燥箱中干燥12h以上，冷却，制备得到处理后的植物纤维，备用；

4)将称量好的增塑剂和塑料(高密度聚乙烯)加入密炼机中混炼，冷却，制备得到混炼后的塑料，备用，其中，混炼温度为100℃，混炼速度为20r/min，混炼时间为10min；

5)将步骤3)制备得到的处理后的植物纤维和步骤4)中制备得到的混炼后的塑料加入密炼机中，同时加入抗老化剂、温敏变色剂及矿物棉，进行混炼，制备得到混炼料，其中，混炼温度为100℃，混炼速度为25r/min，混炼时间为10min；

6)将步骤5)中制得的混炼料置于平板硫化热压机中，设置热压机的预热参数；然后进行热压；最后进行强制冷却，温度冷却到70℃，卸压取板，制备得到具有智能示温效果的高强木塑复合材料，其中，热压机的预热温度为120℃，预压时间为20分钟，预压压力为5MPa；热压温度为200℃，热压压力为10MPA，热压时间为30分钟。

对具有智能示温效果的高强木塑复合材料继续进行表面纹理或图案处理同实施例1。

实施例3

具有智能示温效果的高强木塑复合材料的原料组成质量份数：高密度聚乙烯(粒径＜600μm，0.890-0.915g/cm³)40份，竹粉56.5份，增塑剂(DOP)6份，硅烷偶联剂(KH550)0.2份，抗老化剂0.6份，绿色温敏剂3.5份，矿物棉4份。

该产品可在45℃由有色变无色，45℃时人体会产生炎热的感觉，在温度低于45℃时可逆变色木塑复合板自动变成绿色给人们以清爽舒适的感觉，而环境温度高于45℃时，可逆变色木塑复合板自动变为木质本色，可提醒人们环境温度的升高。

该产品由以下具体的步骤制备而成：

1)称量：高密度聚乙烯(粒径＜600μm)40份，竹粉56.5份，增塑剂(DOP)6份，硅烷偶联剂(KH550)0.2份，抗老化剂0.6份，绿色温敏剂3.5份，矿物棉4份；

2)将称量好的硅烷偶联剂、无水乙醇和蒸馏水混合，用热磁力搅拌器混合均匀，其中，硅烷偶联剂、无水乙醇和蒸馏水的质量比为8:83:9，搅拌转速为25r/min；温度上升到60℃后，停止加热，搅拌15分钟，冷却后制备得到偶联剂溶液，备用；

3)将称量好的植物纤维(竹粉)放入温度为95℃的干燥箱中，干燥至恒重，将步骤2)制备得到的偶联剂溶液喷淋在植物纤维表面，混合5分钟；置于干燥箱中干燥12h以上，冷却，制备得到处理后的植物纤维，备用；

4)将称量好的增塑剂和塑料(高密度聚乙烯)加入密炼机中混炼，冷却，制备得到混炼后的塑料，备用，其中，混炼温度为150℃，混炼速度为10r/min，混炼时间为20min；

5)将步骤3)制备得到的处理后的植物纤维和步骤4)中制备得到的混炼后的塑料加入密炼机中，同时加入抗老化剂、温敏变色剂及矿物棉，进行混炼，制备得到混炼料，其中，混炼温度为150℃，混炼速度为15r/min，混炼时间为20min；

6)将步骤5)中制得的混炼料置于平板硫化热压机中，设置热压机的预热参数；然后进行热压；最后进行强制冷却，温度冷却到70℃，卸压取板，制备得到具有智能示温效果的高强木塑复合材料，其中，热压机的预热温度为140℃，预压时间为10分钟，预压压力为15MPA；热压温度为150℃，热压压力为20MPA，热压时间为30分钟。

对具有智能示温效果的高强木塑复合材料继续进行表面纹理或图案处理同实施例1。

实施例4

具有智能示温效果的高强木塑复合材料的原料组成质量份数：高密度聚乙烯(粒径＜600μm，0.890-0.915g/cm³)40份，竹粉56.5份，增塑剂(DOP)6份，硅烷偶联剂(KH550)0.2份，抗老化剂0.6份，紫色温敏剂3.5份，矿物棉4份。

该产品可在45℃由有色变无色，功能与实施例3中的产品相似。

产品的制备工艺同实施例1。

实施例5

具有智能示温效果的高强木塑复合材料，其原料的质量份数组成为：高密度聚乙烯(粒径＜600μm)40份，杨木粉51份，增塑剂(DOP)4份，硅烷偶联剂(KH550)0.25份，抗老化剂0.6份，红色温敏剂4份，陶瓷棉9份。

制得产品力学强度为：弯曲强度55.48MPa，拉伸强度27.07MPa，抗冲击强度7.82KJ/m²，较未添加陶瓷棉时分别提高了54％、58％及40％。

在环境温度低于18℃时，该产品自动变为红色给人们观感上的温暖，而环境温度高于18℃时，自动变为木质本色给人们观感上的清凉。

产品的制备工艺同实施例1。

实施例6

具有智能示温效果的高强木塑复合材料，其原料的质量份数组成为：高密度聚乙烯(粒径＜600μm，0.890-0.915g/cm³)40份，杨木粉51份，增塑剂(DOP)4份，硅烷偶联剂(KH550)0.25份，抗老化剂0.6份，绿色温敏剂4.5份，玻璃布(150x0.2x40mm)2层6份。其中，杨木粉为木粉中的一种。

该产品由以下具体的步骤制备而成：

1)称量：按照上述组分称量；

2)将称量好的硅烷偶联剂、无水乙醇和蒸馏水混合，用热磁力搅拌器混合均匀，其中，硅烷偶联剂、无水乙醇和蒸馏水的质量比为8:83:9，搅拌转速为20r/min；温度上升到60℃后，停止加热，搅拌10分钟，冷却后制备得到偶联剂溶液，备用；

3)将称量好的杨木粉放入温度为85℃的干燥箱中，干燥至恒重，将步骤2)制备得到的偶联剂溶液喷淋在植物纤维表面，混合4分钟；置于干燥箱中干燥12h以上，冷却，制备得到处理后的杨木粉，备用；

4)将称量好的增塑剂和高密度聚乙烯加入密炼机中混炼，冷却，制备得到混炼后的塑料，备用，其中，混炼温度为120℃，混炼速度为15r/min，混炼时间为15min；

5)将步骤3)制备得到的处理后的杨木粉和步骤4)中制备得到的混炼后的塑料加入密炼机中，同时加入抗老化剂和绿色温敏剂，进行混炼，制备得到混炼料，其中，混炼温度为120℃，混炼速度为20r/min，混炼时间为15min；将制得的混炼料置于平板硫化热压机中，并将无机纤维平铺在制得的混炼料，其中，混炼料和无机纤维设置有多层，相邻的两层混炼料之间设置有一层无机纤维层，设置热压机的预热参数；然后进行热压；最后进行强制冷却，温度冷却到70℃，卸压取板，制备得到具有智能示温效果的高强木塑复合材料，其中，热压机的预热温度为130℃，预压时间为15分钟，预压压力为10MPA；热压温度为170℃，热压压力为15MPA，热压时间为30分钟。

制得产品力学强度为：弯曲强度58.67MPa，拉伸强度25.31MPa，抗冲击强度23.75KJ/m²；较未添加玻璃布时分别提高了62.9％、47％及295％。该产品可在45℃由有色变无色，45℃时人体会产生炎热的感觉，在温度低于45℃时可逆变色木塑复合板自动变成绿色给人们以清爽舒适的感觉。

产品的制备工艺同实施例1。

实施例7

具有智能示温效果的高强木塑复合材料，其原料的质量份数组成为：高密度聚乙烯(粒径＜600μm，0.941-0.960g/cm³)40份，杨木粉51份，增塑剂(DOP)4份，硅烷偶联剂(KH550)0.25份，抗老化剂0.6份，蓝色温敏剂3.5份，矿物棉9份。

制得产品力学强度为：弯曲强度49.63MPa，拉伸强度23.61MPa，抗冲击强度7.31KJ/m2；较未添加矿物棉时分别提高了37.8％、36％及36.7％。

该产品可在33℃由有色变无色，功能与实施例1中的产品相似。

产品的制备工艺同实施例1。

实施例8

具有智能示温效果的高强木塑复合材料，其原料的质量份数组成为：聚氯乙烯(粒径＜600μm)30份，柳木粉60份，增塑剂(DOP)2份，硅烷偶联剂(KH550)0.4份，抗老化剂0.3份，绿色温敏剂5份，玻璃布(150x0.2x40mm)3份(分为两层)。

制得产品力学强度为：弯曲强度47.2MPa，拉伸强度25.3MPa；较未添加玻璃布时分别提高了38.3％、41％。

产品的制备工艺同实施例1。

实施例9

具有智能示温效果的高强木塑复合材料，其原料的质量份数组成为：聚丙烯(粒径＜600μm)35份，槐树木粉50份，增塑剂(DOP)8份，硅烷偶联剂(KH550)0.2份，抗老化剂1.2份，蓝色温敏剂1.5份，矿物棉15份。

制得产品力学强度为：弯曲强度40.3MPa，拉伸强度21.61MPa，抗冲击强度5.9KJ/m2；较未添加矿物棉时分别提高了32％、33.2％及32.1％。

所得产品的纹理细腻自然，较为真实，接近原木纹理，其表面的水墨山水图纹相对于传统的实木贴面装饰也更加真实，仿佛于板材融为一体，具有较好的装饰性和美学价值，且耐水耐擦洗耐磨，不褪色，不变形。

上述说明示出并描述了发明的若干优选实施例，但如前所述，应当理解发明并非局限于本文所披露的形式，不应看作是对其他实施例的排除，而可用于各种其他组合、修改和环境，并能够在本文所述发明构想范围内，通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离发明的精神和范围，则都应在发明所附权利要求的保护范围内。

Claims (10)

1.一种具有智能示温效果的高强木塑复合材料，其特征在于，其原料组成的质量份数为：塑料30-40份，植物纤维50-60份，增塑剂2-8份，硅烷偶联剂0.2-0.4份，抗老化剂0.3-1.2份，温敏变色剂1.5-5份，无机纤维3-15份。

2.根据权利要求1所述的具有智能示温效果的高强木塑复合材料，其特征在于，所述塑料为热塑性塑料中的聚乙烯(包括HDPE,相对密度0.941-0.960g/cm³；LDPE，相对密度0.910-0.926g/cm³；LLDPE,相对密度0.890-0.915g/cm³)、聚丙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯中的一种或几种，纯料或回收料均可；所述植物纤维为竹粉、木粉、谷壳或秸秆中的一种。

3.根据权利要求1所述的具有智能示温效果的高强木塑复合材料，其特征在于，所述温敏变色剂由全包囊型纳米微胶囊材料制备而成，为红色温敏剂、蓝色温敏剂、紫色温敏剂或绿色温敏剂中的一种；所述红色温敏剂在18℃由红色变无色，其型号为T-CHALON系列，所述蓝色温敏剂在33℃由蓝色变无色，其型号为T-CHALON系列，所述紫色温敏剂在45℃紫色变无色，其型号为T-CHALON系列，所述绿色温敏剂在45℃由绿色变无色，其型号为T-CHALON系列；所述无机纤维为陶瓷棉、玻璃布或矿物棉中的一种。

4.一种具有智能示温效果的高强木塑复合材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)称量：按照质量份称量以下组分：塑料30-40份，植物纤维50-60份，增塑剂2-8份，硅烷偶联剂0.2-0.4份，抗老化剂0.3-1.2份，温敏变色剂1.5-5份，无机纤维3-15份；

2)用称量好的硅烷偶联剂制备偶联剂溶液；

3)将称量好的植物纤维放入干燥箱中，干燥至恒重，将步骤2)制备得到的偶联剂溶液喷淋在植物纤维表面，混合均匀；置于干燥箱中干燥12h以上，冷却，制备得到处理后的植物纤维，备用；

4)将称量好的增塑剂和塑料加入密炼机中混炼，冷却，制备得到混炼后的塑料，备用；

5)当无机纤维为陶瓷棉或矿物棉时，将步骤3)制备得到的处理后的植物纤维和步骤4)中制备得到的混炼后的塑料加入密炼机中，同时加入抗老化剂、温敏变色剂及无机纤维，进行混炼，制备得到混炼料；将制得的混炼料置于平板硫化热压机中，设置热压机的预热参数；然后进行热压；最后进行强制冷却，温度冷却到70℃，卸压取板，制备得到具有智能示温效果的高强木塑复合材料；

当无机纤维为玻璃布时，将步骤3)制备得到的处理后的植物纤维和步骤4)中制备得到的混炼后的塑料加入密炼机中，同时加入抗老化剂和温敏变色剂，进行混炼，制备得到混炼料；将制得的混炼料置于平板硫化热压机中，并将无机纤维平铺在制得的混炼料中，其中，混炼料和无机纤维均设置有多层，相邻的两层混炼料之间设置有一层无机纤维层，设置热压机的预热参数；然后进行热压；最后进行强制冷却，温度冷却到70℃，卸压取板，制备得到具有智能示温效果的高强木塑复合材料。

5.根据权利要求4所述的具有智能示温效果的高强木塑复合材料的制备方法，其特征在于，所述步骤2)中制备偶联剂溶液具体为：将称量好的硅烷偶联剂、无水乙醇和蒸馏水混合，用热磁力搅拌器混合均匀，其中，硅烷偶联剂、无水乙醇和蒸馏水的质量比为8:83:9，搅拌转速为15-25r/min；温度上升到60℃后，停止加热，再搅拌5-15分钟，冷却后制备得到偶联剂溶液，备用。

6.根据权利要求4所述的具有智能示温效果的高强木塑复合材料的制备方法，其特征在于，步骤3)中的干燥箱的温度为75-95℃，混合时间为3-5分钟。

7.根据权利要求4所述的具有智能示温效果的高强木塑复合材料的制备方法，其特征在于，步骤4)中混炼温度为100-150℃，混炼速度为10-20r/min，混炼时间为10-20min。

8.根据权利要求4所述的具有智能示温效果的高强木塑复合材料的制备方法，其特征在于，步骤5)中混炼温度为100-150℃，混炼速度为15-25r/min，混炼时间为10-20min。

9.根据权利要求4所述的具有智能示温效果的高强木塑复合材料的制备方法，其特征在于，步骤5)中热压机的预热温度为120-140℃，预压时间为10-20分钟，预压压力为5-15MPA；热压温度为150-200℃，热压压力为10-20MPA，热压时间为30分钟。

10.一种具有智能示温效果的高强木塑复合材料的应用，其特征在于，包括以下步骤：

1)将木塑复合材料表面进行打磨，使其表面光滑平整无杂色；

2)选取木纹样册和水墨山水图纹，综合设计烙画纹理；

3)将打磨后的板材置于烫画机上，将烫画机温度区间设定在230-280℃区间，保持恒温，使用烙画笔进行板材表面的图案描绘和线条勾画打底，及颜色打底；

4)将温度区间升至280-330℃区间，保持恒温，使用烙画笔进行板材表面的图案描绘和线条勾画，及颜色上色；

5)将温度区间升至380-450℃区间，保持恒温，进行板材表面图案的颜色加深；

6)板材表面的烫化处理工艺实现连续化工业生产，根据需要定长裁切后包装。