CN110283468A - 一种高耐候的复合型塑木材料的制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种高耐候的复合型塑木材料的制备方法，包括以下步骤：首先木料热稳定处理，选择木材进行粉碎处理，得到粉末状木料，将得到的粉末状木料放入到干燥窑内进行干燥脱脂，再向搅拌器内加入抗冲改性树脂进行搅拌；搅拌均匀后的物料中加入热塑性材料、填料、纤维和助剂搅拌；最后混合得到的物料利用双螺杆挤出机熔融共混，挤出造粒后，将所得粒料加入到挤出机中挤出，即得到成型的高耐候的复合型塑木材料。本发明有效解决产品耐候性差的问题，使塑木复合材料在环境中具有较高的耐候性，并且具有很好的耐火、抗菌性，且通过利用回收的热塑性材料，有利于资源重复利用。

Description

一种高耐候的复合型塑木材料的制备方法
技术领域
本发明涉及材料技术领域，尤其涉及一种高耐候的复合型塑木材料的制备方法。
背景技术
塑木复合材料是以塑料、木粉等植物纤维粉为主要原料，再加上其他助剂经挤出、模压、注射等工艺成型的一种新型复合材料，它具有不龟裂、不变形、耐腐蚀、可塑性强、能非常简单地实现个性化造型、高环保性、无污染、无公害、产品不含苯、甲醛等物质、易于切割、锯刨、钻孔和用螺丝固定等，是一种全新的绿色环保产品,也是一种生态洁净的复合材料，近些年来正引起越来越多的关注。
塑木复合材料被广泛应用在如户外(露台、阳台)地板、篱笆栅栏、栏杆护栏、桥梁铺板、花坛花箱、水边码头、水池护板、凳椅面板、廊架凉亭、标志路牌、广告牌、活动房屋、吊桥等；还可以用作装饰材料，如铺设在水泥桥面，砖墙外面，钢架表面等美化外观。
但是现有技术中制得的塑木材料，长时间用于不同环境中时，很容易变形、断裂、老化、褪色等严重影响使用和美观的缺陷，因此，我们提出了一种高耐候的复合型塑木材料的制备方法。
发明内容
本发明提出了一种高耐候的复合型塑木材料的制备方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
本发明提出了一种高耐候的复合型塑木材料的制备方法，包括以下步骤：
S1：木料热稳定处理，选择木材进行粉碎处理，得到粉末状木料，将得到的粉末状木料放入到干燥窑内进行干燥脱脂，干燥温度控制在120-150摄氏度，干燥程度使木料含水率在7-15％停止干燥，并将干燥脱脂后的木料放入到搅拌器内，再向搅拌器内加入抗冲改性树脂进行搅拌40-90分钟，木料和抗冲改性树脂按重量比为6-10：1-4得到A物料，混合均匀后备用；
S2：向S1中搅拌均匀后的A物料中加入热塑性材料、填料、纤维和助剂搅拌30-60分钟，得到B物料，A物料、热塑性材料、填料、纤维和助剂按重量比为10-15：10-15：5-10：1-3：2-4，完成后备用；
S3：将S2中得到的B物料利用双螺杆挤出机熔融共混，挤出造粒后，将所得粒料加入到挤出机中挤出，即得到成型的高耐候的塑木复合材料。
进一步地，在S1中的抗冲改性树脂是一种由丙烯腈、苯乙烯和丙烯酸橡胶组成的三元聚合物(以下简称ASA)，ASA具有良好的机械物理性能，高分子聚合物中若含有双键，则双键容易被能量强度较大的太阳光中的紫外线所打开，由此造成高分子聚合物的耐老化性能下降，而ASA正是用不含不饱和双键的丙烯酸橡胶，因此，不但可抵抗紫外线照射引起的降解、老化、褪色，同时对大气中的氧化加工过程中的高温引起的分解或变色有了坚强保障，由此极大的提升了材料的抗老化与耐侯性能；且ASA具有比较好的耐高温性能和防静电性能。
进一步地，在S2中的热塑性材料是聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、聚苯乙烯(PS)或聚氯乙烯(PVC)中的一种其中几种的混合物，且均可用新料、回收料或两者的混合料，有助于将废旧热塑性材料进行回收利用。
进一步地，在S2中的填料为滑石粉、硅灰石、高岭土和碳酸钙粉中的一种或其中几种的混合物，均有利于提高材料的力学性能。
进一步地，在S2中的纤维为阔叶木材的粉，针叶木材的粉，杂木粉，松木粉，稻糠粉，秸秆，花生壳中的一种或其中几种的混合物，与填料产生协同作用，有利于提高产品力学性能。
进一步地，在S2中的助剂为作为润滑剂的硬脂酸、作为偶联剂的硅烷偶联剂，作为增塑剂使用的邻苯二甲酸二丁酯，作为抗氧化剂的二苯胺，作为防菌剂的硼酸锌和作为阻燃剂的三氧化二锑，硬脂酸、硅烷偶联剂、邻苯二甲酸二丁酯和三氧化二锑按重量比为1-3：2-4：1-3：3-5：1-3：0.5-2：2-6。
本发明提出的一种高耐候的复合型塑木材料的制备方法，有益效果在于：该方法通过改变塑木复合材料材料中的组成配方，提高木料的力学强度，再通过木料中添加的ASA，不但可抵抗紫外线照射引起的降解、老化、褪色，同时对大气中的氧化加工过程中的高温引起的分解或变色有了坚强保障，由此极大的提升了材料的抗老化与耐侯性能，并采用具有很好的耐火、抗菌性，且通过利用回收的热塑性材料，有利于资源重复利用。
具体实施方式
下面结合具体实施例来对本发明做进一步说明。
实施例1
一种高耐候的复合型塑木材料的制备方法，包括以下步骤：
S1：木料热稳定处理，选择木材进行粉碎处理，得到粉末状木料，将得到的粉末状木料放入到干燥窑内进行干燥脱脂，干燥温度控制在120摄氏度，干燥程度使木料含水率在7％停止干燥，并将干燥脱脂后的木料放入到搅拌器内，再向搅拌器内加入抗冲改性树脂进行搅拌40分钟，木料和抗冲改性树脂按重量比为6：1得到A物料，混合均匀后备用；
S2：向S1中搅拌均匀后的A物料中加入热塑性材料、填料、纤维和助剂搅拌30分钟，得到B物料，A物料、热塑性材料、填料、纤维和助剂按重量比为10：10：5：1：2，完成后备用；
S3：将S2中得到的B物料利用双螺杆挤出机熔融共混，挤出造粒后，将所得粒料加入到挤出机中挤出，即得到成型的高耐候的塑木复合材料。
优选的，在S1中的抗冲改性树脂是一种由丙烯腈、苯乙烯和丙烯酸橡胶组成的三元聚合物(以下简称ASA)，ASA具有良好的机械物理性能，高分子聚合物中若含有双键，则双键容易被能量强度较大的太阳光中的紫外线所打开，由此造成高分子聚合物的耐老化性能下降，而ASA正是用不含不饱和双键的丙烯酸橡胶，因此，不但可抵抗紫外线照射引起的降解、老化、褪色，同时对大气中的氧化加工过程中的高温引起的分解或变色有了坚强保障，由此极大的提升了材料的抗老化与耐侯性能；且ASA具有比较好的耐高温性能和防静电性能。
优选的，在S2中的热塑性材料是聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、聚苯乙烯(PS)或聚氯乙烯(PVC)中的一种其中几种的混合物，且均可用新料、回收料或两者的混合料，有助于将废旧热塑性材料进行回收利用。
优选的，在S2中的填料为滑石粉、硅灰石、高岭土和碳酸钙粉中的一种或其中几种的混合物，均有利于提高材料的力学性能。
优选的，在S2中的纤维为阔叶木材的粉，针叶木材的粉，杂木粉，松木粉，稻糠粉，秸秆，花生壳中的一种或其中几种的混合物，与填料产生协同作用，有利于提高产品力学性能。
优选的，在S2中的助剂为作为润滑剂的硬脂酸、作为偶联剂的硅烷偶联剂，能够提高塑料与木粉的粘结力，改善沐风的分散性进而提高产品力学性能，作为增塑剂使用的邻苯二甲酸二丁酯，降低加工温度，减少木粉分解和发烟，作为抗氧化剂的二苯胺，防止产品氧化，作为防菌剂的硼酸锌，用于防止细菌污染产品和作为阻燃剂的三氧化二锑，起到阻燃效果，硬脂酸、硅烷偶联剂、邻苯二甲酸二丁酯和三氧化二锑按重量比为1：2：1：3：1：0.5：2。
实施例2
一种高耐候的复合型塑木材料的制备方法，包括以下步骤：
S1：木料热稳定处理，选择木材进行粉碎处理，得到粉末状木料，将得到的粉末状木料放入到干燥窑内进行干燥脱脂，干燥温度控制在130摄氏度，干燥程度使木料含水率在8％停止干燥，并将干燥脱脂后的木料放入到搅拌器内，再向搅拌器内加入抗冲改性树脂进行搅拌50分钟，木料和抗冲改性树脂按重量比为8：2得到A物料，混合均匀后备用；
S2：向S1中搅拌均匀后的A物料中加入热塑性材料、填料、纤维和助剂搅拌40分钟，得到B物料，A物料、热塑性材料、填料、纤维和助剂按重量比为11：11：6：1：2，完成后备用；
S3：将S2中得到的B物料利用双螺杆挤出机熔融共混，挤出造粒后，将所得粒料加入到挤出机中挤出，即得到成型的高耐候的塑木复合材料。
优选的，在S1中的抗冲改性树脂是一种由丙烯腈、苯乙烯和丙烯酸橡胶组成的三元聚合物(以下简称ASA)，ASA具有良好的机械物理性能，高分子聚合物中若含有双键，则双键容易被能量强度较大的太阳光中的紫外线所打开，由此造成高分子聚合物的耐老化性能下降，而ASA正是用不含不饱和双键的丙烯酸橡胶，因此，不但可抵抗紫外线照射引起的降解、老化、褪色，同时对大气中的氧化加工过程中的高温引起的分解或变色有了坚强保障，由此极大的提升了材料的抗老化与耐侯性能；且ASA具有比较好的耐高温性能和防静电性能。
优选的，在S2中的热塑性材料是聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、聚苯乙烯(PS)或聚氯乙烯(PVC)中的一种其中几种的混合物，且均可用新料、回收料或两者的混合料，有助于将废旧热塑性材料进行回收利用。
优选的，在S2中的填料为滑石粉、硅灰石、高岭土和碳酸钙粉中的一种或其中几种的混合物，均有利于提高材料的力学性能。
优选的，在S2中的纤维为阔叶木材的粉，针叶木材的粉，杂木粉，松木粉，稻糠粉，秸秆，花生壳中的一种或其中几种的混合物，与填料产生协同作用，有利于提高产品力学性能。
优选的，在S2中的助剂为作为润滑剂的硬脂酸、作为偶联剂的硅烷偶联剂，能够提高塑料与木粉的粘结力，改善沐风的分散性进而提高产品力学性能，作为增塑剂使用的邻苯二甲酸二丁酯，降低加工温度，减少木粉分解和发烟，作为抗氧化剂的二苯胺，防止产品氧化，作为防菌剂的硼酸锌，用于防止细菌污染产品和作为阻燃剂的三氧化二锑，起到阻燃效果，硬脂酸、硅烷偶联剂、邻苯二甲酸二丁酯和三氧化二锑按重量比为2：3：2：4：2：1：3。
实施例3
一种高耐候的复合型塑木材料的制备方法，包括以下步骤：
S1：木料热稳定处理，选择木材进行粉碎处理，得到粉末状木料，将得到的粉末状木料放入到干燥窑内进行干燥脱脂，干燥温度控制在140摄氏度，干燥程度使木料含水率在11％停止干燥，并将干燥脱脂后的木料放入到搅拌器内，再向搅拌器内加入抗冲改性树脂进行搅拌60分钟，木料和抗冲改性树脂按重量比为7：3得到A物料，混合均匀后备用；
S2：向S1中搅拌均匀后的A物料中加入热塑性材料、填料、纤维和助剂搅拌50分钟，得到B物料，A物料、热塑性材料、填料、纤维和助剂按重量比为14：14：8：2：3，完成后备用；
S3：将S2中得到的B物料利用双螺杆挤出机熔融共混，挤出造粒后，将所得粒料加入到挤出机中挤出，即得到成型的高耐候的塑木复合材料。
优选的，在S1中的抗冲改性树脂是一种由丙烯腈、苯乙烯和丙烯酸橡胶组成的三元聚合物(以下简称ASA)，ASA具有良好的机械物理性能，高分子聚合物中若含有双键，则双键容易被能量强度较大的太阳光中的紫外线所打开，由此造成高分子聚合物的耐老化性能下降，而ASA正是用不含不饱和双键的丙烯酸橡胶，因此，不但可抵抗紫外线照射引起的降解、老化、褪色，同时对大气中的氧化加工过程中的高温引起的分解或变色有了坚强保障，由此极大的提升了材料的抗老化与耐侯性能；且ASA具有比较好的耐高温性能和防静电性能。
优选的，在S2中的热塑性材料是聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、聚苯乙烯(PS)或聚氯乙烯(PVC)中的一种其中几种的混合物，且均可用新料、回收料或两者的混合料，有助于将废旧热塑性材料进行回收利用。
优选的，在S2中的填料为滑石粉、硅灰石、高岭土和碳酸钙粉中的一种或其中几种的混合物，均有利于提高材料的力学性能。
优选的，在S2中的纤维为阔叶木材的粉，针叶木材的粉，杂木粉，松木粉，稻糠粉，秸秆，花生壳中的一种或其中几种的混合物，与填料产生协同作用，有利于提高产品力学性能。
优选的，在S2中的助剂为作为润滑剂的硬脂酸、作为偶联剂的硅烷偶联剂，能够提高塑料与木粉的粘结力，改善沐风的分散性进而提高产品力学性能，作为增塑剂使用的邻苯二甲酸二丁酯，降低加工温度，减少木粉分解和发烟，作为抗氧化剂的二苯胺，防止产品氧化，作为防菌剂的硼酸锌，用于防止细菌污染产品和作为阻燃剂的三氧化二锑，起到阻燃效果，硬脂酸、硅烷偶联剂、邻苯二甲酸二丁酯和三氧化二锑按重量比为2：2：3：4：1：1.5：5。
实施例4
一种高耐候的复合型塑木材料的制备方法，包括以下步骤：
S1：木料热稳定处理，选择木材进行粉碎处理，得到粉末状木料，将得到的粉末状木料放入到干燥窑内进行干燥脱脂，干燥温度控制在150摄氏度，干燥程度使木料含水率在15％停止干燥，并将干燥脱脂后的木料放入到搅拌器内，再向搅拌器内加入抗冲改性树脂进行搅拌90分钟，木料和抗冲改性树脂按重量比为10：4得到A物料，混合均匀后备用；
S2：向S1中搅拌均匀后的A物料中加入热塑性材料、填料、纤维和助剂搅拌60分钟，得到B物料，A物料、热塑性材料、填料、纤维和助剂按重量比为15：15：10：3：4，完成后备用；
S3：将S2中得到的B物料利用双螺杆挤出机熔融共混，挤出造粒后，将所得粒料加入到挤出机中挤出，即得到成型的高耐候的塑木复合材料。
优选的，在S1中的抗冲改性树脂是一种由丙烯腈、苯乙烯和丙烯酸橡胶组成的三元聚合物(以下简称ASA)，ASA具有良好的机械物理性能，高分子聚合物中若含有双键，则双键容易被能量强度较大的太阳光中的紫外线所打开，由此造成高分子聚合物的耐老化性能下降，而ASA正是用不含不饱和双键的丙烯酸橡胶，因此，不但可抵抗紫外线照射引起的降解、老化、褪色，同时对大气中的氧化加工过程中的高温引起的分解或变色有了坚强保障，由此极大的提升了材料的抗老化与耐侯性能；且ASA具有比较好的耐高温性能和防静电性能。
优选的，在S2中的热塑性材料是聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、聚苯乙烯(PS)或聚氯乙烯(PVC)中的一种其中几种的混合物，且均可用新料、回收料或两者的混合料，有助于将废旧热塑性材料进行回收利用。
优选的，在S2中的填料为滑石粉、硅灰石、高岭土和碳酸钙粉中的一种或其中几种的混合物，均有利于提高材料的力学性能。
优选的，在S2中的纤维为阔叶木材的粉，针叶木材的粉，杂木粉，松木粉，稻糠粉，秸秆，花生壳中的一种或其中几种的混合物，与填料产生协同作用，有利于提高产品力学性能。
优选的，在S2中的助剂为作为润滑剂的硬脂酸、作为偶联剂的硅烷偶联剂，能够提高塑料与木粉的粘结力，改善沐风的分散性进而提高产品力学性能，作为增塑剂使用的邻苯二甲酸二丁酯，降低加工温度，减少木粉分解和发烟，作为抗氧化剂的二苯胺，防止产品氧化，作为防菌剂的硼酸锌，用于防止细菌污染产品和作为阻燃剂的三氧化二锑，起到阻燃效果，硬脂酸、硅烷偶联剂、邻苯二甲酸二丁酯和三氧化二锑按重量比为3：4：3：5：3：2：6。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种高耐候的复合型塑木材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1：木料热稳定处理，选择木材进行粉碎处理，得到粉末状木料，将得到的粉末状木料放入到干燥窑内进行干燥脱脂，干燥温度控制在120-150摄氏度，干燥程度使木料含水率在7-15％停止干燥，并将干燥脱脂后的木料放入到搅拌器内，再向搅拌器内加入抗冲改性树脂进行搅拌40-90分钟，木料和抗冲改性树脂按重量比为6-10：1-4得到A物料，混合均匀后备用；
S2：向S1中搅拌均匀后的A物料中加入热塑性材料、填料、纤维和助剂搅拌30-60分钟，得到B物料，A物料、热塑性材料、填料、纤维和助剂按重量比为10-15：10-15：5-10：1-3：2-4，完成后备用；
S3：将S2中得到的B物料利用双螺杆挤出机熔融共混，挤出造粒后，将所得粒料加入到挤出机中挤出，即得到成型的高耐候的塑木复合材料。
2.根据权利要求1所述的一种高耐候的复合型塑木材料的制备方法，其特征在于：在S1中的抗冲改性树脂是一种由丙烯腈、苯乙烯和丙烯酸橡胶组成的三元聚合物(以下简称ASA)，ASA具有良好的机械物理性能，高分子聚合物中若含有双键，则双键容易被能量强度较大的太阳光中的紫外线所打开，由此造成高分子聚合物的耐老化性能下降，而ASA正是用不含不饱和双键的丙烯酸橡胶，因此，不但可抵抗紫外线照射引起的降解、老化、褪色，同时对大气中的氧化加工过程中的高温引起的分解或变色有了坚强保障，由此极大的提升了材料的抗老化与耐侯性能；且ASA具有比较好的耐高温性能和防静电性能。
3.根据权利要求1所述的一种高耐候的复合型塑木材料的制备方法，其特征在于：在S2中的热塑性材料是聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、聚苯乙烯(PS)或聚氯乙烯(PVC)中的一种其中几种的混合物，且均可用新料、回收料或两者的混合料，有助于将废旧热塑性材料进行回收利用。
4.根据权利要求1所述的一种高耐候的复合型塑木材料的制备方法，其特征在于：在S2中的填料为滑石粉、硅灰石、高岭土和碳酸钙粉中的一种或其中几种的混合物，均有利于提高材料的力学性能。
5.根据权利要求1所述的一种高耐候的复合型塑木材料的制备方法，其特征在于：在S2中的纤维为阔叶木材的粉，针叶木材的粉，杂木粉，松木粉，稻糠粉，秸秆，花生壳中的一种或其中几种的混合物，与填料产生协同作用，有利于提高产品力学性能。
6.根据权利要求1所述的一种高耐候的复合型塑木材料的制备方法，其特征在于：在S2中的助剂为作为润滑剂的硬脂酸、作为偶联剂的硅烷偶联剂，作为增塑剂使用的邻苯二甲酸二丁酯，作为抗氧化剂的二苯胺，作为防菌剂的硼酸锌和作为阻燃剂的三氧化二锑，硬脂酸、硅烷偶联剂、邻苯二甲酸二丁酯和三氧化二锑按重量比为1-3：2-4：1-3：3-5：1-3：0.5-2：2-6。
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