CN108973155B - 一种使用实木单板对聚烯烃基木塑复合材料进行饰面的方法 - Google Patents

一种使用实木单板对聚烯烃基木塑复合材料进行饰面的方法 Download PDF

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Abstract

本发明属于人造板材生产加工技术领域，尤其涉及一种使用实木单板对聚烯烃基木塑复合材料进行饰面的方法。本发明以聚烯烃塑料、木粉和填料为原料制备木塑复合板材，再将CPP制成薄膜；木塑复合板材、CPP薄膜和实木单板铺成的三层结构经预热、预压、热压和冷压完成饰面过程。由于CPP具有一定极性，与木材相容性较好，在熔化状态可以渗透进木材的管孔形成牢固有效的锚固结构；CPP与聚烯烃分子链具有相似的结构，能够稳定的附着在聚烯烃基木塑复合材料的表面，所得饰面板材的表面胶合强度为1.2～1.8MPa。由于CPP熔融温度较低，在贴面时高熔点的聚烯烃基木塑基材不会发生软化变形，木质单板也不会发生变色、表面钝化。

Description

一种使用实木单板对聚烯烃基木塑复合材料进行饰面的方法
技术领域
本发明属于人造板材生产加工技术领域，尤其涉及一种使用实木单板对聚烯烃基木塑复合材料进行饰面的方法。
背景技术
木塑复合材料(WPC)是利用木质纤维和热塑性高分子材料加工而成的一种绿色环保的新型复合材料。木塑复合材料及其产品兼备木材和塑料的优点，如耐水、防腐、尺寸稳定和无甲醛释放等特性，具有许多木材及人造板没有的特性。目前，木塑复合材料主要以高密度乙烯和聚丙烯等聚烯烃为主要基质材料。
然而，木塑复合材料表面缺乏木材的天然纹理，色彩单调、呆板，难以满足人们视觉、触觉和舒适感等多方面要求。同时，由于加工工艺的特殊使得木塑复合材料表面总会富集一层热塑性塑料。聚烯烃塑料呈现出极性低，结晶度高和表面能低等特性，与极性较高的浸渍纸、木质单板、PVC薄膜等材料之间相容性差；且表面光滑，导致木塑复合材料的表面润湿性差，不能像纤维板、刨花板等传统人造板那样使用传统的的尿醛胶、三聚氰胺胶、异氰酸酯胶等进行贴面。表面装饰困难严重阻碍了木塑复合材料在建筑装饰领域的应用。此外，如果采用非极性热塑性胶黏介质，如聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯等，虽然与基材融合较好，但是与极性较强的木质单板等材料依然无法良好结合，较高的加工温度还会使基材发生变形。因此，亟需一种木塑饰面板材的制备方法，既能够使两种极性差异较大的材料牢固结合又不会使基材发生变形。
发明内容
为解决上述现有技术的不足，本发明提供了一种使用实木单板对聚烯烃基木塑复合材料进行饰面的方法。
本发明的技术方案：
一种使用实木单板对聚烯烃基木塑复合材料进行饰面的方法，步骤如下：
步骤一、制备木塑复合板材
(1)称取一定质量份数的聚烯烃塑料、木粉和填料，混合均匀得到混合粉料；
(2)控制双螺杆挤出机的转速和各机筒温度，将步骤(1)得到的混合粉料通过双螺杆挤出机熔融混合挤出后，得到木塑复合粒料；
(3)控制单螺杆挤出机的转速和各机筒温度，将步骤(2)得到的木塑复合粒料加入到单螺杆挤出机中挤出成型，冷却后得到木塑复合板材；
步骤二、制备CPP薄膜
一定温度下加热CPP使其熔化，采用先热压后冷压的方式将CPP制成一定厚度的薄膜；
步骤三、使用实木单板进行饰面
将步骤一制得的木塑复合板材平放，在木塑复合板材上平铺步骤二制得的CPP薄膜，再将实木单板平铺在CPP薄膜上，将铺好的三层结构放入热压机中，一定温度下预热使CPP薄膜熔化，然后在一定温度下预压一定时间再进行热压，热压完成放入冷压机中进行冷压，待板材冷却至室温即可泄压完成饰面过程。
进一步的，步骤一(1)所述聚烯烃塑料的质量份数为20～50份，所述木粉的质量份数为40～80份，所述填料的质量份数为5～10份。
进一步的，步骤一(1)所述聚烯烃塑料为聚丙烯，所述填料由质量份数为3～5份的偶联剂和2～4份的润滑剂组成，所述偶联剂为马来酸酐接枝聚丙烯，所述润滑剂为石蜡。
进一步的，步骤一(2)所述双螺杆挤出机的转速为30～100r/min，所述各机筒温度均为160～195℃。
进一步的，步骤一(3)所述单螺杆挤出机的转速为10～100r/min，所述各机筒温度均为160～195℃。
进一步的，步骤二所述使CPP熔化的温度为90～110℃，所述热压的温度为110℃，压力为2MPa，热压时间为2min；所述冷压的温度为8℃，压力为5MPa，冷压至室温。
进一步的，采用滚压的方式替换步骤二所述先热压后冷压的方式将CPP制成薄膜，所述滚压的速度为10cm/min，压力为2MPa。
进一步的，步骤二所述CPP薄膜的厚度为0.1～0.2mm。
进一步的，步骤三所述预热使CPP薄膜熔化的温度为110℃，预热时间为2min；所述预压温度为110℃，预压压力为0MPa，预压时间为1min。
进一步的，步骤三所述热压温度为110℃，热压压力为2MPa，热压时间为1min；所述冷压压力为5MPa，冷压时间为8min。
本发明的有益效果：
一、本发明使用热塑性塑料氯化聚丙烯(CPP)作为中间介质层替代传统胶黏剂对聚烯烃基木塑复合材料进行实木单板的饰面粘接，由于CPP具有一定极性，与表面极性较高的木材相容性较好，在熔化状态下具有较高的流动性，可以渗透进木材的管孔形成牢固有效的锚固结构，因此对木材有很强的粘接能力；同时，CPP与聚烯烃分子链具有相似的结构，因此能够稳定的附着在聚烯烃基木塑复合材料的表面，形成牢固的界面层。
二、由于CPP的熔融温度较低(90-110℃)，因此在进行贴面加工时高熔点(160℃-190℃)的聚烯烃基木塑基材不会发生软化变形，表面的饰面木质单板也不会由于加工温度过高而发生变色、表面钝化等影响后期涂饰处理的问题。
三、本发明使用CPP粘接木质单板和聚烯烃基木塑复合材料，所得饰面板材的表面胶合强度为1.2～1.8MPa，且饰面过程节能环保，易于进行工业化推广。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明的技术方案做进一步的说明，但并不局限于此，凡是对本发明技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，均应涵盖在本发明的保护范围中。
实施例1
一种使用实木单板对聚烯烃基木塑复合材料进行饰面的方法，步骤如下：
步骤一、制备木塑复合板材
(1)称取一定质量份数的聚烯烃塑料、木粉和填料，混合均匀得到混合粉料；
(2)控制双螺杆挤出机的转速和各机筒温度，将步骤(1)得到的混合粉料通过双螺杆挤出机熔融混合挤出后，得到木塑复合粒料；
(3)控制单螺杆挤出机的转速和各机筒温度，将步骤(2)得到的木塑复合粒料加入到单螺杆挤出机中挤出成型，冷却后得到木塑复合板材；
步骤二、制备CPP薄膜
一定温度下加热CPP使其熔化，采用先热压后冷压的方式将CPP制成一定厚度的薄膜；
步骤三、使用实木单板进行饰面
将步骤一制得的木塑复合板材平放，在木塑复合板材上平铺步骤二制得的CPP薄膜，再将实木单板平铺在CPP薄膜上，将铺好的三层结构放入热压机中，一定温度下预热使CPP薄膜熔化，然后在一定温度下预压一定时间再进行热压，热压完成放入冷压机中进行冷压，待板材冷却至室温即可泄压完成饰面过程。
实施例2
一种使用实木单板对聚烯烃基木塑复合材料进行饰面的方法，步骤如下：
步骤一、制备木塑复合板材
(1)称取一定质量份数的聚烯烃塑料、木粉和填料，混合均匀得到混合粉料；
(2)控制双螺杆挤出机的转速和各机筒温度，将步骤(1)得到的混合粉料通过双螺杆挤出机熔融混合挤出后，得到木塑复合粒料；
(3)控制单螺杆挤出机的转速和各机筒温度，将步骤(2)得到的木塑复合粒料加入到单螺杆挤出机中挤出成型，冷却后得到木塑复合板材；
步骤二、制备CPP薄膜
一定温度下加热CPP使其熔化，采用滚压的方式将CPP制成一定厚度的薄膜；
步骤三、使用实木单板进行饰面
将步骤一制得的木塑复合板材平放，在木塑复合板材上平铺步骤二制得的CPP薄膜，再将实木单板平铺在CPP薄膜上，将铺好的三层结构放入热压机中，一定温度下预热使CPP薄膜熔化，然后在一定温度下预压一定时间再进行热压，热压完成放入冷压机中进行冷压，待板材冷却至室温即可泄压完成饰面过程。
实施例3
一种使用实木单板对聚烯烃基木塑复合材料进行饰面的方法，步骤如下：
步骤一、制备木塑复合板材
(1)称取质量份数为20～50份的聚烯烃塑料、40～80份的木粉和5～10份的填料，混合均匀得到混合粉料；
(2)控制双螺杆挤出机的转速为30～100r/min，各机筒温度均为160～195℃，将步骤(1)得到的混合粉料通过双螺杆挤出机熔融混合挤出后，得到木塑复合粒料；
(3)控制单螺杆挤出机的转速为10～100r/min，各机筒温度均为160～195℃，将步骤(2)得到的木塑复合粒料加入到单螺杆挤出机中挤出成型，冷却后得到木塑复合板材；
步骤二、制备CPP薄膜
90～110℃条件下加热CPP使其熔化，先以110℃，2MPa，热压2min，然后立即以8℃，5MPa进行冷压将CPP制成厚度为0.1～0.2mm的薄膜；
步骤三、使用实木单板进行饰面
将步骤一制得的木塑复合板材平放，在木塑复合板材上平铺步骤二制得的CPP薄膜，再将实木单板平铺在CPP薄膜上，将铺好的三层结构放入热压机中，110℃下预热2min使CPP薄膜熔化，然后在110℃下以0MPa预压1min再以110℃、2MPa热压1min，热压完成立即放入冷压机中进行冷压，冷压压力为5MPa，冷压8min，待板材冷却至室温即可泄压完成饰面过程。
实施例4
一种使用实木单板对聚烯烃基木塑复合材料进行饰面的方法，步骤如下：
步骤一、制备木塑复合板材
(1)称取质量份数为20～50份的聚烯烃塑料、40～80份的木粉和5～10份的填料，混合均匀得到混合粉料；
(2)控制双螺杆挤出机的转速为30～100r/min，各机筒温度均为160～195℃，将步骤(1)得到的混合粉料通过双螺杆挤出机熔融混合挤出后，得到木塑复合粒料；
(3)控制单螺杆挤出机的转速为10～100r/min，各机筒温度均为160～195℃，将步骤(2)得到的木塑复合粒料加入到单螺杆挤出机中挤出成型，冷却后得到木塑复合板材；
步骤二、制备CPP薄膜
90～110℃条件下加热CPP使其熔化，采用滚压的方式以速度为10cm/min，压力为2MPa将CPP制成厚度为0.1～0.2mm的薄膜；
步骤三、使用实木单板进行饰面
将步骤一制得的木塑复合板材平放，在木塑复合板材上平铺步骤二制得的CPP薄膜，再将实木单板平铺在CPP薄膜上，将铺好的三层结构放入热压机中，110℃下预热2min使CPP薄膜熔化，然后在110℃下以0MPa预压1min再以110℃、2MPa热压1min，热压完成立即放入冷压机中进行冷压，冷压压力为5MPa，冷压8min，待板材冷却至室温即可泄压完成饰面过程。
实施例5
一种使用实木单板对聚烯烃基木塑复合材料进行饰面的方法，步骤如下：
步骤一、制备木塑复合板材
(1)称取质量份数为30份的聚丙烯、50份的木粉和6份的填料，混合均匀得到混合粉料，其中填料由3～5份马来酸酐接枝聚丙烯和2～4份石蜡组成；
(2)控制双螺杆挤出机的转速为50r/min，各机筒温度均为170℃，将步骤(1)得到的混合粉料通过双螺杆挤出机熔融混合挤出后，得到木塑复合粒料；
(3)控制单螺杆挤出机的转速为30r/min，各机筒温度均为170℃，将步骤(2)得到的木塑复合粒料加入到单螺杆挤出机中挤出成型，冷却后得到木塑复合板材；
步骤二、制备CPP薄膜
90～110℃条件下加热CPP使其熔化，先以110℃，2MPa，热压2min，然后立即以8℃，5MPa进行冷压将CPP制成厚度为0.1～0.2mm的薄膜；
步骤三、使用实木单板进行饰面
将步骤一制得的木塑复合板材平放，在木塑复合板材上平铺步骤二制得的CPP薄膜，再将实木单板平铺在CPP薄膜上，将铺好的三层结构放入热压机中，110℃下预热2min使CPP薄膜熔化，然后在110℃下以0MPa预压1min再以110℃、2MPa热压1min，热压完成立即放入冷压机中进行冷压，冷压压力为5MPa，冷压8min，待板材冷却至室温即可泄压完成饰面过程。
实施例6
一种使用实木单板对聚烯烃基木塑复合材料进行饰面的方法，步骤如下：
步骤一、制备木塑复合板材
(1)称取质量份数为40份的聚丙烯、60份的木粉和7份的填料，混合均匀得到混合粉料，其中填料由4份马来酸酐接枝聚丙烯和3份石蜡组成；
(2)控制双螺杆挤出机的转速为60r/min，各机筒温度均为180℃，将步骤(1)得到的混合粉料通过双螺杆挤出机熔融混合挤出后，得到木塑复合粒料；
(3)控制单螺杆挤出机的转速为50r/min，各机筒温度均为180℃，将步骤(2)得到的木塑复合粒料加入到单螺杆挤出机中挤出成型，冷却后得到木塑复合板材；
步骤二、制备CPP薄膜
90～110℃条件下加热CPP使其熔化，先以110℃，2MPa，热压2min，然后立即以8℃，5MPa进行冷压将CPP制成厚度为0.1～0.2mm的薄膜；
步骤三、使用实木单板进行饰面
将步骤一制得的木塑复合板材平放，在木塑复合板材上平铺步骤二制得的CPP薄膜，再将实木单板平铺在CPP薄膜上，将铺好的三层结构放入热压机中，110℃下预热2min使CPP薄膜熔化，然后在110℃下以0MPa预压1min再以110℃、2MPa热压1min，热压完成立即放入冷压机中进行冷压，冷压压力为5MPa，冷压8min，待板材冷却至室温即可泄压完成饰面过程。
实施例7
一种使用实木单板对聚烯烃基木塑复合材料进行饰面的方法，步骤如下：
步骤一、制备木塑复合板材
(1)称取质量份数为35份的聚丙烯、70份的木粉和8份的填料，混合均匀得到混合粉料，其中填料由4份马来酸酐接枝聚丙烯和3份石蜡组成；
(2)控制双螺杆挤出机的转速为70r/min，各机筒温度均为185℃，将步骤(1)得到的混合粉料通过双螺杆挤出机熔融混合挤出后，得到木塑复合粒料；
(3)控制单螺杆挤出机的转速为70r/min，各机筒温度均为185℃，将步骤(2)得到的木塑复合粒料加入到单螺杆挤出机中挤出成型，冷却后得到木塑复合板材；
步骤二、制备CPP薄膜
90～110℃条件下加热CPP使其熔化，先以110℃，2MPa，热压2min，然后立即以8℃，5MPa进行冷压将CPP制成厚度为0.1～0.2mm的薄膜；
步骤三、使用实木单板进行饰面
将步骤一制得的木塑复合板材平放，在木塑复合板材上平铺步骤二制得的CPP薄膜，再将实木单板平铺在CPP薄膜上，将铺好的三层结构放入热压机中，110℃下预热2min使CPP薄膜熔化，然后在110℃下以0MPa预压1min再以110℃、2MPa热压1min，热压完成立即放入冷压机中进行冷压，冷压压力为5MPa，冷压8min，待板材冷却至室温即可泄压完成饰面过程。
实施例8
一种使用实木单板对聚烯烃基木塑复合材料进行饰面的方法，步骤如下：
步骤一、制备木塑复合板材
(1)称取质量份数为45份的聚丙烯、75份的木粉和9份的填料，混合均匀得到混合粉料，其中填料由4份马来酸酐接枝聚丙烯和3份石蜡组成；
(2)控制双螺杆挤出机的转速为80r/min，各机筒温度均为190℃，将步骤(1)得到的混合粉料通过双螺杆挤出机熔融混合挤出后，得到木塑复合粒料；
(3)控制单螺杆挤出机的转速为90r/min，各机筒温度均为190℃，将步骤(2)得到的木塑复合粒料加入到单螺杆挤出机中挤出成型，冷却后得到木塑复合板材；
步骤二、制备CPP薄膜
90～110℃条件下加热CPP使其熔化，先以110℃，2MPa，热压2min，然后立即以8℃，5MPa进行冷压将CPP制成厚度为0.1～0.2mm的薄膜；
步骤三、使用实木单板进行饰面
将步骤一制得的木塑复合板材平放，在木塑复合板材上平铺步骤二制得的CPP薄膜，再将实木单板平铺在CPP薄膜上，将铺好的三层结构放入热压机中，110℃下预热2min使CPP薄膜熔化，然后在110℃下以0MPa预压1min再以110℃、2MPa热压1min，热压完成立即放入冷压机中进行冷压，冷压压力为5MPa，冷压8min，待板材冷却至室温即可泄压完成饰面过程。

Claims (6)

1.一种使用实木单板对聚烯烃基木塑复合材料进行饰面的方法，其特征在于所述方法步骤如下：
步骤一、制备木塑复合板材
(1)称取一定质量份数的聚烯烃塑料、木粉和填料，混合均匀得到混合粉料；
(2)控制双螺杆挤出机的转速和各机筒温度，将步骤(1)得到的混合粉料通过双螺杆挤出机熔融混合挤出后，得到木塑复合粒料；
(3)控制单螺杆挤出机的转速和各机筒温度，将步骤(2)得到的木塑复合粒料加入到单螺杆挤出机中挤出成型，冷却后得到木塑复合板材；
步骤二、制备CPP薄膜
90～110℃温度下加热CPP使其熔化，采用先2MPa、110℃热压2min后5MPa、8℃冷压至室温的方式将CPP制成0.1～0.2mm厚度的薄膜；
步骤三、使用实木单板进行饰面
将步骤一制得的木塑复合板材平放，在木塑复合板材上平铺步骤二制得的CPP薄膜，再将实木单板平铺在CPP薄膜上，将铺好的三层结构放入热压机中，110℃温度下预热2min使CPP薄膜熔化，然后在110℃温度、0MPa压力下预压1min再进行热压，热压温度为110℃，热压压力为2MPa，热压时间为1min，热压完成放入冷压机中进行冷压，冷压压力为5MPa，冷压时间为8min，待板材冷却至室温即可泄压完成饰面过程。
2.根据权利要求1所述一种使用实木单板对聚烯烃基木塑复合材料进行饰面的方法，其特征在于步骤一(1)所述聚烯烃塑料的质量份数为20～50份，所述木粉的质量份数为40～80份，所述填料的质量份数为5～10份。
3.根据权利要求1或2所述一种使用实木单板对聚烯烃基木塑复合材料进行饰面的方法，其特征在于步骤一(1)所述聚烯烃塑料为聚丙烯，所述填料由质量份数为3～5份的偶联剂和2～4份的润滑剂组成，所述偶联剂为马来酸酐接枝聚丙烯，所述润滑剂为石蜡。
4.根据权利要求3所述一种使用实木单板对聚烯烃基木塑复合材料进行饰面的方法，其特征在于步骤一(2)所述双螺杆挤出机的转速为30～100r/min，所述各机筒温度均为160～195℃。
5.根据权利要求4所述一种使用实木单板对聚烯烃基木塑复合材料进行饰面的方法，其特征在于步骤一(3)所述单螺杆挤出机的转速为10～100r/min，所述各机筒温度均为160～195℃。
6.根据权利要求5所述一种使用实木单板对聚烯烃基木塑复合材料进行饰面的方法，其特征在于采用滚压的方式替换步骤二所述先热压后冷压的方式将CPP制成薄膜，所述滚压的速度为10cm/min，压力为2MPa。
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