CN109320847A - 一种家具用聚丙烯基木塑复合材料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种家具用聚丙烯基木塑复合材料及其制备方法，包括以下重量份计的原料：聚丙烯80‑100份、增韧聚合物20‑30份、马来酸酐接枝聚丙烯5‑12份、柠檬酸三丁酯8‑16份、改性杨木粉30‑45份、改性秸秆粉18‑32份、桉树油3‑8份、玻璃纤维15‑25份、硅灰石10‑18份、纳米氧化锌4‑10份、硬脂酸钙2‑5份、硅烷偶联剂1.5‑3份、抗氧剂1.6‑3.2份和阻燃剂2.8‑4.2份；本发明木塑复合材料以聚丙烯为基体，通过聚丙烯与其他原料之间的协同派和作用，生产出的木塑复合材料具有良好的耐热性、抗氧化性和耐候性，材料具有良好的硬度和抗机械强度，不含甲醛类物质，使用安全，绿色无污染。

Description

一种家具用聚丙烯基木塑复合材料及其制备方法
技术领域
本发明涉及家具材料领域，具体涉及一种家具用聚丙烯基木塑复合材料及其制备方法。
背景技术
我国作为家具生产和消费大国，对于木材的需求量巨大，而森林资源相当有限，对于新型家具材料的开发和寻找成为迫切需要解决的新课题，将木塑材料广泛应用到家具行业，可以结材代木，保护林木资源，对于缓解家具行业原木经缺问题具有重要意义。
中国专利CN106336599A提供了一种木塑家具材料及其制备方法，由下列重量份数的原料组成：木粉20-50份、聚氯乙烯树脂粉10-70份、丙烯酸丁酯5-15份、过氧化苯甲酰0.03-0.05份、聚乙烯蜡5-7份、丙烯酸烷基酯类加工改性剂5-10份、水滑石粉5-8份、石墨0.5-3份、二氧化硅1.5-2.5份、钛酸酯偶联剂0.2-0.5份。本发明的木塑家具材料具有良好的阻燃性和抑烟性，硬度高，木质感强，同时具有可钉、可钻、可刨、可粘等性能，作为家居装饰材料具有很好的应用前景。但是聚氯乙烯木塑材料存在抗氧化、耐水性和耐候性不高，导致产品的强度和色牢度不高，同时耐热性较差，受热易变形屈曲。
中国专利CN102477193B公告了一种聚氯乙烯低发泡木塑家具板材，由下列重量份数的原料组成：聚氯乙烯树脂粉20-80份；稳定剂2-5份；丙烯酸烷基酯类加工改性剂2-20份；填充剂0-20份；内润滑剂0-5份；发泡剂1-10份；增韧剂0-20份；木粉10-70份；偶联剂0.1-5份；上述原料总重量份数共计为100份。本聚氯乙烯家具板材具有良好的阻燃性和抑烟性，同时硬度高，木质感强；并且本产品与原木一样，具有可钉、可钻、可刨、可粘等性能，表面光滑细腻，且耐水、耐腐蚀、防火、防霉、不被虫蛀、无污染的新型环保材料，但是聚氯乙烯木塑材料一样存在抗氧性差，色牢度不高的缺点。
发明内容
针对现有技术中存在的问题，本发明提供了一种家具用聚丙烯基木塑复合材料及其制备方法，本发明木塑复合材料以聚丙烯为基体，通过聚丙烯与其他原料之间的协同派和作用，生产出的木塑复合材料具有良好的耐热性、抗氧化性和耐候性，材料具有良好的硬度和抗机械强度，不含甲醛类物质，使用安全，绿色无污染。
为了达到上述目的，本发明通过以下技术方案来实现的：
一种家具用聚丙烯基木塑复合材料，包括以下重量份计的原料：
聚丙烯80-100份、增韧聚合物20-30份、马来酸酐接枝聚丙烯5-12份、柠檬酸三丁酯8-16份、改性杨木粉30-45份、改性秸秆粉18-32份、桉树油3-8份、玻璃纤维15-25份、硅灰石10-18份、纳米氧化锌4-10份、硬脂酸钙2-5份、硅烷偶联剂1.5-3份、抗氧剂1.6-3.2份和阻燃剂2.8-4.2份。
优选地，包括以下重量份计的原料：聚丙烯85-95份、增韧聚合物22-28份、马来酸酐接枝聚丙烯7-10份、柠檬酸三丁酯10-13份、改性杨木粉35-40份、改性秸秆粉22-26份、桉树油4-7份、玻璃纤维18-22份、硅灰石12-16份、纳米氧化锌5-9份、硬脂酸钙3-4份、硅烷偶联剂2-2.8份、抗氧剂2.2-2.8份和阻燃剂3.4-3.6份。
优选地，包括以下重量份计的原料：聚丙烯90份、增韧聚合物25份、马来酸酐接枝聚丙烯9份、柠檬酸三丁酯12份、改性杨木粉38份、改性秸秆粉24份、桉树油5.5份、玻璃纤维20份、硅灰石14份、纳米氧化锌7份、硬脂酸钙3.5份、硅烷偶联剂2.4份、抗氧剂2.5份和阻燃剂3.5份。
优选地，所述改性杨木粉的制备方法为：
(1)将杨木粉浸渍到冰醋酸中，搅拌混合5-10分钟后，在500-800W下，超声活化处理6-12分钟；
(2)向步骤(1)中的容器中加入相当于杨木粉重量1-2倍的乙酸酐和0.06-0.12倍的浓硫酸，搅拌混合均匀后，微波处理8-14分钟，微波功率200-400W，继续搅拌混合20-25分钟后，静置沉淀过滤；
(3)将步骤(2)的滤料用去离子水反复抽滤清洗至滤液为中性，置于烘箱中干燥至含水量低于1％，即得所述改性杨木粉。
优选地，所述改性秸秆粉的制备方法如下：
(1)将秸秆置入粉碎机中粉碎至颗粒粒径为100-200目，置入10％的氢氧化钠溶液中，在40-50摄氏度下，浸泡30-50分钟，过滤，用去离子水清洗至中性，置入烘箱中干燥至含水量低于4％；
(2)在400-600转/分钟的转速下，向步骤(1)处理后的秸秆粉中依次缓慢加入相当于其重量10-18％的甲基丙烯酸酯、0.3-0.7％的过氧化苯甲酰和0.6-1.2％二甲基苯胺，升温至90-100摄氏度，以600-800转/分钟，搅拌反应4-5小时，静置陈化10小时后，置入烘箱中，干燥至含水量低于1％。
优选地，所述增韧聚合物为乙烯-辛烯共聚物、三元乙丙橡胶和苯乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物中的一种或几种结合。
优选地，所述抗氧剂为β-((3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸)季戊四醇酯、三(2,4-二丁基苯酯)亚磷酸脂、亚磷酸三苯酯和季戊四醇双亚磷酸酯二(十八醇)酯中的一种或几种结合。
优选地，所述阻燃剂为磷酸三聚氰胺、硼酸三聚氰胺、多磷酸铵、聚-(2,4-(哌嗪-1,4-基)-1,3,5-三嗪)和氢溴酸三聚氰胺中的一种或几种结合。
本发明中还公开了一种上述家具用聚丙烯基木塑复合材料的制备方法，具体地，包括以下步骤：
(1)将硅烷偶联剂用无水乙醇按照1:5的质量比混合稀释，备用；
(2)将改性杨木粉、改性秸秆粉、玻璃纤维、硅灰石、纳米氧化锌和硬脂酸钙加入高速混合机中混合3-5分钟后，缓慢向其中滴入步骤(1)制得无水乙醇溶液，升温至70-80摄氏度，混合10-15分钟后，加入剩余原料，继续混合8-15分钟；
(3)将步骤(2)的混合物料加入双螺杆挤出机中进行挤出造粒，粒料清洗后，置入真空烘干箱中在90摄氏度下，干燥5小时，即得所述家具用聚丙烯基木塑复合材料。
优选地，所述双螺杆挤出机的温度依次设定为140-150摄氏度，160-170摄氏度，170-175摄氏度，180-185摄氏度，185-195摄氏度，195-200摄氏度，180-190摄氏度，170-175摄氏度，主机转速为200-260转/分钟。
本发明具有如下的有益效果：
(1)本发明木塑复合材料以聚丙烯为基体，通过聚丙烯与其他原料之间的协同派和作用，生产出的木塑复合材料具有良好的耐热性、抗氧化性和耐候性，材料具有良好的硬度和抗机械强度，不含甲醛类物质，使用安全，绿色无污染。
(2)聚丙烯材料具有良好的弯曲强度同时存在低温冲击强度低和韧性差的缺点，本发明通过添加增韧聚合物和聚丙烯混合熔融挤出造粒，提高复合材料的韧性和抗冲击性能。
(3)本发明通过对杨木粉改性在杨木粉表面引入有机基团，增强杨木粉和聚合物的相容性和结合力，同样的通过在秸秆粉浸渍在有机物混合溶液中，在秸秆粉表面接枝丙烯酸酯聚合物，增强秸秆材料与聚合物的界面相容性，增强材料的稳定性和综合力学性能。
(4)本发明木塑复合材料以杨木粉和秸秆粉为主要原料，材料来源广泛，生产成本低，同时解决秸秆的再生利用问题，绿色环保。
(5)本发明制备方法简单，操作方便，具有良好的市场应用前景。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明的具体实施方式作进一步描述，以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。
实施例1
一种家具用聚丙烯基木塑复合材料，包括以下重量份计的原料：
聚丙烯80份、增韧聚合物20份、马来酸酐接枝聚丙烯5份、柠檬酸三丁酯8份、改性杨木粉30份、改性秸秆粉18份、桉树油3份、玻璃纤维15份、硅灰石10份、纳米氧化锌4份、硬脂酸钙2份、硅烷偶联剂1.5份、抗氧剂1.6份和阻燃剂2.8份。
改性杨木粉的制备方法为：
(1)将杨木粉浸渍到冰醋酸中，搅拌混合5分钟后，在500W下，超声活化处理6分钟；
(2)向步骤(1)中的容器中加入相当于杨木粉重量1倍的乙酸酐和0.06倍的浓硫酸，搅拌混合均匀后，微波处理8分钟，微波功率200W，继续搅拌混合20分钟后，静置沉淀过滤；
(3)将步骤(2)的滤料用去离子水反复抽滤清洗至滤液为中性，置于烘箱中干燥至含水量低于1％，即得所述改性杨木粉。
改性秸秆粉的制备方法如下：
(1)将秸秆置入粉碎机中粉碎至颗粒粒径为100目，置入10％的氢氧化钠溶液中，在40摄氏度下，浸泡30分钟，过滤，用去离子水清洗至中性，置入烘箱中干燥至含水量低于4％；
(2)在400转/分钟的转速下，向步骤(1)处理后的秸秆粉中依次缓慢加入相当于其重量10％的甲基丙烯酸酯、0.3％的过氧化苯甲酰和0.6％二甲基苯胺，升温至90摄氏度，以600转/分钟，搅拌反应4小时，静置陈化10小时后，置入烘箱中，干燥至含水量低于1％。
增韧聚合物为乙烯-辛烯共聚物。
抗氧剂为β-((3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸)季戊四醇酯。
阻燃剂为磷酸三聚氰胺。
本实施例中的家具用聚丙烯基木塑复合材料的制备方法，具体地，包括以下步骤：
(1)将硅烷偶联剂用无水乙醇按照1:5的质量比混合稀释，备用；
(2)将改性杨木粉、改性秸秆粉、玻璃纤维、硅灰石、纳米氧化锌和硬脂酸钙加入高速混合机中混合3分钟后，缓慢向其中滴入步骤(1)制得无水乙醇溶液，升温至70摄氏度，混合10分钟后，加入剩余原料，继续混合8分钟；
(3)将步骤(2)的混合物料加入双螺杆挤出机中进行挤出造粒，粒料清洗后，置入真空烘干箱中在90摄氏度下，干燥5小时，即得所述家具用聚丙烯基木塑复合材料。
双螺杆挤出机的温度依次设定为140摄氏度，160摄氏度，170摄氏度，180摄氏度，185摄氏度，195摄氏度，180摄氏度，170摄氏度，主机转速为200转/分钟。
实施例2
一种家具用聚丙烯基木塑复合材料，包括以下重量份计的原料：
聚丙烯100份、增韧聚合物30份、马来酸酐接枝聚丙烯12份、柠檬酸三丁酯16份、改性杨木粉45份、改性秸秆粉32份、桉树油8份、玻璃纤维25份、硅灰石18份、纳米氧化锌10份、硬脂酸钙5份、硅烷偶联剂3份、抗氧剂3.2份和阻燃剂4.2份。
改性杨木粉的制备方法为：
(1)将杨木粉浸渍到冰醋酸中，搅拌混合10分钟后，在800W下，超声活化处理12分钟；
(2)向步骤(1)中的容器中加入相当于杨木粉重量2倍的乙酸酐和0.12倍的浓硫酸，搅拌混合均匀后，微波处理14分钟，微波功率400W，继续搅拌混合25分钟后，静置沉淀过滤；
(3)将步骤(2)的滤料用去离子水反复抽滤清洗至滤液为中性，置于烘箱中干燥至含水量低于1％，即得所述改性杨木粉。
改性秸秆粉的制备方法如下：
(1)将秸秆置入粉碎机中粉碎至颗粒粒径为200目，置入10％的氢氧化钠溶液中，在50摄氏度下，浸泡50分钟，过滤，用去离子水清洗至中性，置入烘箱中干燥至含水量低于4％；
(2)在600转/分钟的转速下，向步骤(1)处理后的秸秆粉中依次缓慢加入相当于其重量18％的甲基丙烯酸酯、0.7％的过氧化苯甲酰和1.2％二甲基苯胺，升温至100摄氏度，以800转/分钟，搅拌反应5小时，静置陈化10小时后，置入烘箱中，干燥至含水量低于1％。
增韧聚合物为三元乙丙橡胶。
抗氧剂为三(2,4-二丁基苯酯)亚磷酸脂。
阻燃剂为硼酸三聚氰胺。
本实施例中的家具用聚丙烯基木塑复合材料的制备方法，具体地，包括以下步骤：
(1)将硅烷偶联剂用无水乙醇按照1:5的质量比混合稀释，备用；
(2)将改性杨木粉、改性秸秆粉、玻璃纤维、硅灰石、纳米氧化锌和硬脂酸钙加入高速混合机中混合5分钟后，缓慢向其中滴入步骤(1)制得无水乙醇溶液，升温至80摄氏度，混合15分钟后，加入剩余原料，继续混合15分钟；
(3)将步骤(2)的混合物料加入双螺杆挤出机中进行挤出造粒，粒料清洗后，置入真空烘干箱中在90摄氏度下，干燥5小时，即得所述家具用聚丙烯基木塑复合材料。
双螺杆挤出机的温度依次设定为150摄氏度，170摄氏度，175摄氏度，185摄氏度，195摄氏度，200摄氏度，190摄氏度，175摄氏度，主机转速为260转/分钟。
实施例3
一种家具用聚丙烯基木塑复合材料，包括以下重量份计的原料：
聚丙烯85份、增韧聚合物22份、马来酸酐接枝聚丙烯7份、柠檬酸三丁酯10份、改性杨木粉35份、改性秸秆粉22份、桉树油4份、玻璃纤维18份、硅灰石12份、纳米氧化锌5份、硬脂酸钙3份、硅烷偶联剂2份、抗氧剂2.2份和阻燃剂3.4份。
改性杨木粉的制备方法为：
(1)将杨木粉浸渍到冰醋酸中，搅拌混合8分钟后，在600W下，超声活化处理10分钟；
(2)向步骤(1)中的容器中加入相当于杨木粉重量1.5倍的乙酸酐和0.08倍的浓硫酸，搅拌混合均匀后，微波处理12分钟，微波功率300W，继续搅拌混合23分钟后，静置沉淀过滤；
(3)将步骤(2)的滤料用去离子水反复抽滤清洗至滤液为中性，置于烘箱中干燥至含水量低于1％，即得所述改性杨木粉。
改性秸秆粉的制备方法如下：
(1)将秸秆置入粉碎机中粉碎至颗粒粒径为150目，置入10％的氢氧化钠溶液中，在48摄氏度下，浸泡40分钟，过滤，用去离子水清洗至中性，置入烘箱中干燥至含水量低于4％；
(2)在480转/分钟的转速下，向步骤(1)处理后的秸秆粉中依次缓慢加入相当于其重量16％的甲基丙烯酸酯、0.6％的过氧化苯甲酰和0.8％二甲基苯胺，升温至98摄氏度，以700转/分钟，搅拌反应4.5小时，静置陈化10小时后，置入烘箱中，干燥至含水量低于1％。
增韧聚合物为苯乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物。
抗氧剂为亚磷酸三苯酯。
阻燃剂为多磷酸铵。
本实施例中的家具用聚丙烯基木塑复合材料的制备方法，具体地，包括以下步骤：
(1)将硅烷偶联剂用无水乙醇按照1:5的质量比混合稀释，备用；
(2)将改性杨木粉、改性秸秆粉、玻璃纤维、硅灰石、纳米氧化锌和硬脂酸钙加入高速混合机中混合4分钟后，缓慢向其中滴入步骤(1)制得无水乙醇溶液，升温至76摄氏度，混合13分钟后，加入剩余原料，继续混合10分钟；
(3)将步骤(2)的混合物料加入双螺杆挤出机中进行挤出造粒，粒料清洗后，置入真空烘干箱中在90摄氏度下，干燥5小时，即得所述家具用聚丙烯基木塑复合材料。
双螺杆挤出机的温度依次设定为148摄氏度，165摄氏度，172摄氏度，183摄氏度，190摄氏度，198摄氏度，186摄氏度，173摄氏度，主机转速为240转/分钟。
实施例4
一种家具用聚丙烯基木塑复合材料，包括以下重量份计的原料：
聚丙烯95份、增韧聚合物28份、马来酸酐接枝聚丙烯10份、柠檬酸三丁酯13份、改性杨木粉40份、改性秸秆粉26份、桉树油7份、玻璃纤维22份、硅灰石16份、纳米氧化锌9份、硬脂酸钙4份、硅烷偶联剂2.8份、抗氧剂2.8份和阻燃剂3.6份。
改性杨木粉的制备方法为：
(1)将杨木粉浸渍到冰醋酸中，搅拌混合9分钟后，在700W下，超声活化处理10分钟；
(2)向步骤(1)中的容器中加入相当于杨木粉重量1.5倍的乙酸酐和0.1倍的浓硫酸，搅拌混合均匀后，微波处理10分钟，微波功率350W，继续搅拌混合23分钟后，静置沉淀过滤；
(3)将步骤(2)的滤料用去离子水反复抽滤清洗至滤液为中性，置于烘箱中干燥至含水量低于1％，即得所述改性杨木粉。
改性秸秆粉的制备方法如下：
(1)将秸秆置入粉碎机中粉碎至颗粒粒径为160目，置入10％的氢氧化钠溶液中，在48摄氏度下，浸泡45分钟，过滤，用去离子水清洗至中性，置入烘箱中干燥至含水量低于4％；
(2)在450转/分钟的转速下，向步骤(1)处理后的秸秆粉中依次缓慢加入相当于其重量16％的甲基丙烯酸酯、0.5％的过氧化苯甲酰和0.8％二甲基苯胺，升温至95摄氏度，以760转/分钟，搅拌反应4.6小时，静置陈化10小时后，置入烘箱中，干燥至含水量低于1％。
增韧聚合物为乙烯-辛烯共聚物。
抗氧剂为季戊四醇双亚磷酸酯二(十八醇)酯。
阻燃剂为聚-(2,4-(哌嗪-1,4-基)-1,3,5-三嗪)。
本实施例中的家具用聚丙烯基木塑复合材料的制备方法，具体地，包括以下步骤：
(1)将硅烷偶联剂用无水乙醇按照1:5的质量比混合稀释，备用；
(2)将改性杨木粉、改性秸秆粉、玻璃纤维、硅灰石、纳米氧化锌和硬脂酸钙加入高速混合机中混合5分钟后，缓慢向其中滴入步骤(1)制得无水乙醇溶液，升温至76摄氏度，混合13分钟后，加入剩余原料，继续混合12分钟；
(3)将步骤(2)的混合物料加入双螺杆挤出机中进行挤出造粒，粒料清洗后，置入真空烘干箱中在90摄氏度下，干燥5小时，即得所述家具用聚丙烯基木塑复合材料。
双螺杆挤出机的温度依次设定为144摄氏度，168摄氏度，174摄氏度，183摄氏度，190摄氏度，198摄氏度，186摄氏度，173摄氏度，主机转速为240转/分钟。
实施例5
一种家具用聚丙烯基木塑复合材料，包括以下重量份计的原料：
聚丙烯90份、增韧聚合物25份、马来酸酐接枝聚丙烯9份、柠檬酸三丁酯12份、改性杨木粉38份、改性秸秆粉24份、桉树油5.5份、玻璃纤维20份、硅灰石14份、纳米氧化锌7份、硬脂酸钙3.5份、硅烷偶联剂2.4份、抗氧剂2.5份和阻燃剂3.5份。
改性杨木粉的制备方法为：
(1)将杨木粉浸渍到冰醋酸中，搅拌混合8分钟后，在700W下，超声活化处理10分钟；
(2)向步骤(1)中的容器中加入相当于杨木粉重量1.4倍的乙酸酐和0.09倍的浓硫酸，搅拌混合均匀后，微波处理12分钟，微波功率350W，继续搅拌混合23分钟后，静置沉淀过滤；
(3)将步骤(2)的滤料用去离子水反复抽滤清洗至滤液为中性，置于烘箱中干燥至含水量低于1％，即得所述改性杨木粉。
改性秸秆粉的制备方法如下：
(1)将秸秆置入粉碎机中粉碎至颗粒粒径为200目，置入10％的氢氧化钠溶液中，在48摄氏度下，浸泡45分钟，过滤，用去离子水清洗至中性，置入烘箱中干燥至含水量低于4％；
(2)在550转/分钟的转速下，向步骤(1)处理后的秸秆粉中依次缓慢加入相当于其重量16％的甲基丙烯酸酯、0.5％的过氧化苯甲酰和0.8％二甲基苯胺，升温至96摄氏度，以740转/分钟，搅拌反应4.8小时，静置陈化10小时后，置入烘箱中，干燥至含水量低于1％。
增韧聚合物为苯乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物。
抗氧剂为季戊四醇双亚磷酸酯二(十八醇)酯。
阻燃剂为氢溴酸三聚氰胺。
本实施例中的家具用聚丙烯基木塑复合材料的制备方法，具体地，包括以下步骤：
(1)将硅烷偶联剂用无水乙醇按照1:5的质量比混合稀释，备用；
(2)将改性杨木粉、改性秸秆粉、玻璃纤维、硅灰石、纳米氧化锌和硬脂酸钙加入高速混合机中混合5分钟后，缓慢向其中滴入步骤(1)制得无水乙醇溶液，升温至75摄氏度，混合15分钟后，加入剩余原料，继续混合13分钟；
(3)将步骤(2)的混合物料加入双螺杆挤出机中进行挤出造粒，粒料清洗后，置入真空烘干箱中在90摄氏度下，干燥5小时，即得所述家具用聚丙烯基木塑复合材料。
双螺杆挤出机的温度依次设定为146摄氏度，164摄氏度，173摄氏度，182摄氏度，192摄氏度，200摄氏度，185摄氏度，173摄氏度，主机转速为235转/分钟。
对比例1：除未添加增韧聚合物外，其余原料和制备方法均与实施例1相同；
对实施例1-5制得的家具用聚丙烯基木塑复合材料和对比例1制得的木塑复合材料进行性能测试，结果下如表1：
测试组 冲击强度(KJ.m2) 拉伸强度(MPa) 弯曲强度(MPa)
实施例1 43 58 71
实施例2 47 61 74
实施例3 46 63 73
实施例4 47 62 76
实施例5 51 65 79
对比例1 21 32 45
由表1数据可以看出，实施例1添加增韧聚合物后，冲击强度、拉伸强度和弯曲强度相对于对比例1具有明显提高，因此增韧聚合物的加入，对木塑复合材料的综合力学邢恩能够具有关键作用。
综上所述，本发明具有以下优点：
(1)本发明木塑复合材料以聚丙烯为基体，通过聚丙烯与其他原料之间的协同派和作用，生产出的木塑复合材料具有良好的耐热性、抗氧化性和耐候性，材料具有良好的硬度和抗机械强度，不含甲醛类物质，使用安全，绿色无污染。
(2)聚丙烯材料具有良好的弯曲强度同时存在低温冲击强度低和韧性差的缺点，本发明通过添加增韧聚合物和聚丙烯混合熔融挤出造粒，提高复合材料的韧性和抗冲击性能。
(3)本发明通过对杨木粉改性在杨木粉表面引入有机基团，增强杨木粉和聚合物的相容性和结合力，同样的通过在秸秆粉浸渍在有机物混合溶液中，在秸秆粉表面接枝丙烯酸酯聚合物，增强秸秆材料与聚合物的界面相容性，增强材料的稳定性和综合力学性能。
(4)本发明木塑复合材料以杨木粉和秸秆粉为主要原料，材料来源广泛，生产成本低，同时解决秸秆的再生利用问题，绿色环保。
(5)本发明制备方法简单，操作方便，具有良好的市场应用前景。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种家具用聚丙烯基木塑复合材料，其特征在于，包括以下重量发份计的原料：聚丙烯80-100份、增韧聚合物20-30份、马来酸酐接枝聚丙烯5-12份、柠檬酸三丁酯8-16份、改性杨木粉30-45份、改性秸秆粉18-32份、桉树油3-8份、玻璃纤维15-25份、硅灰石10-18份、纳米氧化锌4-10份、硬脂酸钙2-5份、硅烷偶联剂1.5-3份、抗氧剂1.6-3.2份和阻燃剂2.8-4.2份。
2.根据权利要求1所述的家具用聚丙烯基木塑复合材料，其特征在于，包括以下重量份计的原料：聚丙烯85-95份、增韧聚合物22-28份、马来酸酐接枝聚丙烯7-10份、柠檬酸三丁酯10-13份、改性杨木粉35-40份、改性秸秆粉22-26份、桉树油4-7份、玻璃纤维18-22份、硅灰石12-16份、纳米氧化锌5-9份、硬脂酸钙3-4份、硅烷偶联剂2-2.8份、抗氧剂2.2-2.8份和阻燃剂3.4-3.6份。
3.根据权利要求1所述的家具用聚丙烯基木塑复合材料，其特征在于，包括以下重量份计的原料：聚丙烯90份、增韧聚合物25份、马来酸酐接枝聚丙烯9份、柠檬酸三丁酯12份、改性杨木粉38份、改性秸秆粉24份、桉树油5.5份、玻璃纤维20份、硅灰石14份、纳米氧化锌7份、硬脂酸钙3.5份、硅烷偶联剂2.4份、抗氧剂2.5份和阻燃剂3.5份。
4.根据权利要求1所述的家具用聚丙烯基木塑复合材料，其特征在于，所述改性杨木粉的制备方法为：
(1)将杨木粉浸渍到冰醋酸中，搅拌混合5-10分钟后，在500-800W下，超声活化处理6-12分钟；
(2)向步骤(1)中的容器中加入相当于杨木粉重量1-2倍的乙酸酐和0.06-0.12倍的浓硫酸，搅拌混合均匀后，微波处理8-14分钟，微波功率200-400W，继续搅拌混合20-25分钟后，静置沉淀过滤；
(3)将步骤(2)的滤料用去离子水反复抽滤清洗至滤液为中性，置于烘箱中干燥至含水量低于1％，即得所述改性杨木粉。
5.根据权利要去1所述的家具用聚丙烯基木塑复合材料，其特征在于，所述改性秸秆粉的制备方法如下：
(1)将秸秆置入粉碎机中粉碎至颗粒粒径为100-200目，置入10％的氢氧化钠溶液中，在40-50摄氏度下，浸泡30-50分钟，过滤，用去离子水清洗至中性，置入烘箱中干燥至含水量低于4％；
(2)在400-600转/分钟的转速下，向步骤(1)处理后的秸秆粉中依次缓慢加入相当于其重量10-18％的甲基丙烯酸酯、0.3-0.7％的过氧化苯甲酰和0.6-1.2％二甲基苯胺，升温至90-100摄氏度，以600-800转/分钟，搅拌反应4-5小时，静置陈化10小时后，置入烘箱中，干燥至含水量低于1％。
6.根据权利要求1所述的家具用聚丙烯基木塑复合材料，其特征在于，所述增韧聚合物为乙烯-辛烯共聚物、三元乙丙橡胶和苯乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物中的一种或几种结合。
7.根据权利要求1所述的家具用聚丙烯基木塑复合材料，其特征在于，所述抗氧剂为β-((3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸)季戊四醇酯、三(2,4-二丁基苯酯)亚磷酸脂、亚磷酸三苯酯和季戊四醇双亚磷酸酯二(十八醇)酯中的一种或几种结合。
8.根据权利要求1所述的家具用聚丙烯基木塑复合材料，其特征在于，所述阻燃剂为磷酸三聚氰胺、硼酸三聚氰胺、多磷酸铵、聚-(2,4-(哌嗪-1,4-基)-1,3,5-三嗪)和氢溴酸三聚氰胺中的一种或几种结合。
9.一种如权利要求1-8任一项所述的家具用聚丙烯基木塑复合材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)将硅烷偶联剂用无水乙醇按照1:5的质量比混合稀释，备用；
(2)将改性杨木粉、改性秸秆粉、玻璃纤维、硅灰石、纳米氧化锌和硬脂酸钙加入高速混合机中混合3-5分钟后，缓慢向其中滴入步骤(1)制得无水乙醇溶液，升温至70-80摄氏度，混合10-15分钟后，加入剩余原料，继续混合8-15分钟；
(3)将步骤(2)的混合物料加入双螺杆挤出机中进行挤出造粒，粒料清洗后，置入真空烘干箱中在90摄氏度下，干燥5小时，即得所述家具用聚丙烯基木塑复合材料。
10.根据权利要求9所述的家具用聚丙烯基木塑复合材料的制备方法，其特征在于，所述双螺杆挤出机的温度依次设定为140-150摄氏度，160-170摄氏度，170-175摄氏度，180-185摄氏度，185-195摄氏度，195-200摄氏度，180-190摄氏度，170-175摄氏度，主机转速为200-260转/分钟。
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