CN110294894A - 一种竹木纤维宽板 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种竹木纤维宽板，包括如下重量份的组分：PVC 40‑70份、石钙粉70‑90份、植物粉24‑56份、PP粉70‑90份、内润滑剂0.5‑2份、PE蜡0.5‑2份、钙锌稳定剂3‑6份、AC发泡剂1‑5份、发泡调节剂3‑10份、CPE 2‑8份、抗氧化剂1‑4份、竹子粉10‑20份、色粉1‑5份、阻燃材料1‑5份。本发明竹木纤维宽板坚固耐用，抗弯性能好，具有优异的防水防腐效果，板材外观接近木头，但具有阻燃作用。

Description

一种竹木纤维宽板
技术领域
本发明涉及木质材料深加工技术领域，具体涉及一种竹木纤维宽板。
背景技术
竹木纤维板材，又称Wood-Plastic Composites，简称WPC，是国外先蓬勃兴起的一类新型复合材料，它是由晶石粉与竹木等植物纤维混合成的一种全新的新型装饰材料，再经挤压、模压、注射成型等加工工艺，生产出可供使用的板材或型材，近几年在国内业发展的非常火热，竹木纤维板材是一种新型环保材料。现有技术中竹木纤维板材的耐用度和抗弯性能较差，为此本发明提出一种竹木纤维宽板，用以解决上述问题。
发明内容
针对现有技术中的缺陷，本发明提供一种竹木纤维宽板。其坚固耐用，抗弯性能好，具有优异的防水防腐效果，板材外观接近木头，但具有阻燃作用。
本发明通过如下技术方案实现：
一种竹木纤维宽板，包括如下重量份的组分：PVC 40-70份、石钙粉70-90份、植物粉24-56份、PP粉70-90份、内润滑剂0.5-2份、PE蜡0.5-2份、钙锌稳定剂3-6份、AC发泡剂1-5份、发泡调节剂3-10份、CPE 2-8份、抗氧化剂1-4份、竹子粉10-20份、色粉1-5份、阻燃材料1-5份。
石钙粉用作干燥剂，在空气中稳定，有轻微的吸潮能力，作填充剂起到增加产品的体积，降低生产成本，同时提高竹木纤维宽板的坚固度；PE蜡用来增加树脂的塑性和柔韧性；植物粉无毒、无害、无公害、无污染，不含有甲醛等对人体有害的物质，成本较低，原料来源广，制成的宽板重量轻但仍具有一定的机械强度，施工方便，可以进行锯、钻、刨、钉等各种加工成型操作；AC发泡剂具有性能稳定、不易燃、不污染、无毒无味、对模具不腐蚀对制品不染色，分解温度可调节，不影响固化和成型速度等特点，常压发泡、加压发泡均可，都能连发泡均匀，细孔结构理想。
在其中一些实施例中，所述PVC包括SG-5型PVC和SG-8型PVC，SG-5型PVC和SG-8型PVC的质量比为1：(1-1.5)。
本发明的PVC树脂包括SG-5型和SG-8型，其中，SG-5与SG-8相比具有更高的平均聚合度和粘度，这里的“更高平均聚合度”意味着更好的力学性能；但随着聚合度的升高物料塑化会变得困难、树脂的塑化程度降低，本发明的竹木纤维宽板需要树脂在熔融的条件下包裹住一定的气体，需要一定的塑化度；若全部采用SG-5型树脂，树脂塑化困难，导致宽板物理性能下降，因此为了保证物料正常塑化，本发明选择使用SG-5型和SG-8型树脂混合使用，并用SG-5替代部分SG-8能够提高宽板的热尺寸稳定性。PVC树脂SG-5型和SG-8型并用，相互协同，PVC树脂SG-8型分子量大，颗粒较粗，发泡强度高，能降低发泡调节剂的用量，降低成本，PVC树脂SG-5型分子量较小，颗粒较细，可以用于控制发泡强度。
在其中一些实施例中，所述植物粉为桉树、杨树和谷壳为原料制备的植物粉末，所述桉树、杨树和谷壳的质量比为3:2：(1-3)。
在其中一些实施例中，所述植物粉按如下方法制备：将桉树、杨树和谷壳分别粉碎至80-100目，按比例混合均匀即可。
在其中一些实施例中，所述内润滑剂为硬脂酸1801。用来防止塑料粘在模具或其它设备上，兼有外润滑作用和促进塑化作用。
在其中一些实施例中，所述钙锌稳定剂内Pb≤0.009wt％，Cr6+≤0.0075wt％，Cd≤0.0005wt％，Hg≤0.006wt％，静态热稳定时间≧18分钟不变色。
在其中一些实施例中，所述发泡调节剂为PVC发泡调节剂HL-200、PVC发泡调节剂LP-23和PVC发泡调节剂LP-530中的一种。
在其中一些实施例中，所述抗氧化剂为酚抗氧化剂或亚磷酸化合物。
在其中一些实施例中，所述阻燃材料为聚碳酸酯。
本发明还提供一种竹木纤维宽板的制备方法，包括如下步骤：1)将权利要求1-8所述的原料粉碎至90-110目；2)将PVC、石钙粉、PP粉放入高混机搅拌均匀，再放入植物粉、竹子粉搅拌25-35分钟，再放入内润滑剂、PE蜡、CPE，加温至25-35℃搅拌，再打开高混机气孔让水气挥发；3)将步骤1)中剩余原料加入高混机中，搅拌均匀；4)将步骤3)成品加入双螺杆挤出机，将步骤3)混合好的粉状物直接挤出；5)挤出物放入模具中，待成型后立即通过水槽降温冷却，即得竹木纤维宽板。
本发明的有益效果体现在：
本发明中石钙粉与植物粉、PP粉、PE蜡、色粉和PVC相互配合，大大提高本发明各原料之间的亲和性，增加本发明的粘合力和强度，而且可以大大增加本发明的耐水性、耐腐性、着色性、强度和冲击韧性；将桉树、杨树和谷壳混合而成的植物粉粉碎至80-100目后，可以使其更均匀的分散在石钙粉与PP粉、PE蜡、色粉和PVC中，提高相容性，进而增加本发明的抗冲击和抗弯曲性能；竹子粉、钙锌稳定剂和CPE相互作用可增加本发明的抗冲击、抗弯曲性能；内润滑剂和发泡调节剂相互作用可以消除泡沫使本发明光滑、平整，抗氧化剂可以增加本发明抗氧化能力，色粉可以增加本发明的多样化，阻燃材料可以使本发明具有阻燃作用。
本发明通过特定的组分及含量选择，制成的竹木纤维宽板坚固耐用，抗弯性能好，具有优异的防水防腐效果，板材外观接近木头，但具有阻燃作用。本发明采用钙锌稳定剂替换了含有重金属的铅盐稳定剂，减少了在使用铅盐稳定剂时对环境的影响。石钙粉与钙锌稳定剂相互协同，可以增强竹木纤维宽板的抗压强度，此外，钙锌稳定剂还可以解决环保作用，无毒，对身体无任何伤害，用于室内装修，可以直接入住。本发明提供的竹木纤维宽板室内、户外均可使用，尤其在家具、室内门以及室内装修中的应用，抗老化，不会开裂变形。
具体实施方式
下面将对本发明技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，因此只作为示例，而不能以此来限制本发明的保护范围。
需要注意的是，除非另有说明，本申请使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域技术人员所理解的通常意义。
在发明中，PVC为聚氯乙烯，PP粉为高锰酸钾，PE蜡为聚乙烯蜡，CPE为氯化聚乙烯。
实施例1
一种竹木纤维宽板，包括如下组分：PVC 40kg、石钙粉90kg、植物粉24kg、PP粉70kg、硬脂酸1801 2kg、PE蜡0.5kg、钙锌稳定剂6kg、AC发泡剂1kg、PVC发泡调节剂HL-20010kg、CPE 2kg、酚抗氧化剂1kg、竹子粉20kg、色粉1kg、聚碳酸酯5kg。所述PVC包括SG-5型PVC和SG-8型PVC，SG-5型PVC和SG-8型PVC的质量比为1：1。
上述制备方法，包括如下步骤：1)将权利要求1-8所述的原料粉碎至90-110目；2)将PVC、石钙粉、PP粉放入高混机搅拌均匀，再放入植物粉、竹子粉搅拌25-35分钟，再放入内润滑剂、PE蜡、CPE，加温至25-35℃搅拌，再打开高混机气孔让水气挥发；3)将步骤1)中剩余原料加入高混机中，搅拌均匀；4)将步骤3)成品加入双螺杆挤出机，将步骤3)混合好的粉状物直接挤出；5)挤出物放入模具中，待成型后立即通过水槽降温冷却，即得竹木纤维宽板。
所述植物粉为桉树、杨树和谷壳为原料制备的植物粉末，所述桉树、杨树和谷壳的质量比为3:2：1，所述植物粉按如下方法制备：将桉树、杨树和谷壳分别粉碎至100目，按比例混合均匀即可。
所述钙锌稳定剂内Pb≤0.009wt％，Cr6+≤0.0075wt％，Cd≤0.0005wt％，Hg≤0.006wt％，静态热稳定时间≧18分钟不变色。
实施例2
一种竹木纤维宽板，包括如下组分：PVC 70kg、石钙粉70kg、植物粉56kg、PP粉90kg、硬脂酸1801 0.5kg、PE蜡2kg、钙锌稳定剂3kg、AC发泡剂5kg、PVC发泡调节剂LP-233kg、CPE 8kg、亚磷酸化合物4kg、竹子粉10kg、色粉5kg、聚碳酸酯1kg。所述PVC包括SG-5型PVC和SG-8型PVC，SG-5型PVC和SG-8型PVC的质量比为1：1.5。
上述制备方法，包括如下步骤：1)将权利要求1-8所述的原料粉碎至90-110目；2)将PVC、石钙粉、PP粉放入高混机搅拌均匀，再放入植物粉、竹子粉搅拌25-35分钟，再放入内润滑剂、PE蜡、CPE，加温至25-35℃搅拌，再打开高混机气孔让水气挥发；3)将步骤1)中剩余原料加入高混机中，搅拌均匀；4)将步骤3)成品加入双螺杆挤出机，将步骤3)混合好的粉状物直接挤出；5)挤出物放入模具中，待成型后立即通过水槽降温冷却，即得竹木纤维宽板。
所述植物粉为桉树、杨树和谷壳为原料制备的植物粉末，所述桉树、杨树和谷壳的质量比为3:2：3，所述植物粉按如下方法制备：将桉树、杨树和谷壳分别粉碎至80目，按比例混合均匀即可。
所述钙锌稳定剂内Pb≤0.009wt％，Cr6+≤0.0075wt％，Cd≤0.0005wt％，Hg≤0.006wt％，静态热稳定时间≧18分钟不变色。
实施例3
一种竹木纤维宽板，包括如下组分：PVC 55kg、石钙粉80kg、植物粉35kg、PP粉80kg、硬脂酸1801 1kg、PE蜡1.5kg、钙锌稳定剂4kg、AC发泡剂3kg、PVC发泡调节剂LP-5307kg、CPE 5kg、亚磷酸化合物2.5kg、竹子粉15kg、色粉3kg、聚碳酸酯3kg。所述PVC包括SG-5型PVC和SG-8型PVC，SG-5型PVC和SG-8型PVC的质量比为1：1.2。
上述制备方法，包括如下步骤：1)将上述原料粉碎至100目；2)将PVC、石钙粉、PP粉放入高混机搅拌均匀，再放入植物粉、竹子粉搅拌30分钟，再放入硬脂酸1801、PE蜡、CPE，加温至30℃搅拌，再打开高混机气孔让水气挥发；3)将步骤1)中剩余原料加入高混机中，搅拌均匀；4)将步骤3)成品加入双螺杆挤出机，将步骤3)混合好的粉状物直接挤出；5)挤出物放入模具中，待成型后立即通过水槽降温冷却，即得竹木纤维宽板。
所述植物粉为桉树、杨树和谷壳为原料制备的植物粉末，所述桉树、杨树和谷壳的质量比为3:2：2，所述植物粉按如下方法制备：将桉树、杨树和谷壳分别粉碎至90目，按比例混合均匀即可。
所述钙锌稳定剂内Pb≤0.009wt％，Cr6+≤0.0075wt％，Cd≤0.0005wt％，Hg≤0.006wt％，静态热稳定时间≧18分钟不变色。
对比例1
与实施例3的不同之处在于，对比例1中未添加植物粉。
对比例2
与实施例3的不同之处在于，对比例2中未添加钙锌稳定剂。
对比例3
与实施例3的不同之处在于，对比例3中未添加聚碳酸酯。
对比例4
与实施例3的不同之处在于，对比例4中PVC替换为聚氯乙烯SG8型树脂。
性能测试
测定本发明实施例1-3以及对比例1-4制备的竹木纤维宽板的密度、内结合强度、静曲强度结果见表1。
表1本发明竹木纤维宽板性能测试结果
组别 密度(kg/m<sup>3</sup>) 内结合强度(MPa) 静曲强度(MPa)
实施例1 895.35 2.81 58.97
实施例2 896.24 2.85 58.46
实施例3 898.15 2.89 59.12
对比例1 854.26 1.58 41.25
对比例2 864.59 1.73 43.16
对比例3 834.28 1.96 46.15
表1中的数据表明，本发明实施例1-3内结合强度和静曲强度高，表明本发明的竹木纤维宽板具有较强的坚固性和抗弯性能；而对比例1-3减少或者改变了竹木纤维宽板的原料后，各项性能指标均下降。
阻燃性能检测
测定本发明实施例1-3以及对比例1-4的氧指数，结果见表2。
表2本发明竹木纤维宽板的阻燃性能
表2数据表明，本发明的竹木纤维宽板具有优异的阻燃性能，而改变原料组成后的对比例1-4阻燃性能会显著下降。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本发明的权利要求和说明书的范围当中。

Claims (10)

1.一种竹木纤维宽板，其特征在于：包括如下重量份的组分：PVC40-70份、石钙粉70-90份、植物粉24-56份、PP粉70-90份、内润滑剂0.5-2份、PE蜡0.5-2份、钙锌稳定剂3-6份、AC发泡剂1-5份、发泡调节剂3-10份、CPE2-8份、抗氧化剂1-4份、竹子粉10-20份、色粉1-5份、阻燃材料1-5份。
2.根据权利要求1所述的竹木纤维宽板，其特征在于，所述所述PVC包括SG-5型PVC和SG-8型PVC，SG-5型PVC和SG-8型PVC的质量比为1：(1-1.5)。
3.根据权利要求1所述的竹木纤维宽板，其特征在于，所述植物粉为桉树、杨树和谷壳为原料制备的植物粉末，所述桉树、杨树和谷壳的质量比为3:2：(1-3)。
4.根据权利要求3所述的竹木纤维宽板，其特征在于，所述植物粉按如下方法制备：将桉树、杨树和谷壳分别粉碎至80-100目，按比例混合均匀即可。
5.根据权利要求1所述的竹木纤维宽板，其特征在于，所述内润滑剂为硬脂酸1801。
6.根据权利要求1所述的竹木纤维宽板，其特征在于，所述钙锌稳定剂内Pb≤0.009wt％，Cr6+≤0.0075wt％，Cd≤0.0005wt％，Hg≤0.006wt％，静态热稳定时间≧18分钟不变色。
7.根据权利要求1所述的竹木纤维宽板，其特征在于，所述发泡调节剂为PVC发泡调节剂HL-200、PVC发泡调节剂LP-23和PVC发泡调节剂LP-530中的一种。
8.根据权利要求1所述的竹木纤维宽板，其特征在于，所述抗氧化剂为酚抗氧化剂或亚磷酸化合物。
9.根据权利要求1所述的竹木纤维宽板，其特征在于，所述阻燃材料为聚碳酸酯。
10.一种制备如权利要求1-9任一项所述的竹木纤维宽板的方法，其特征在于，包括如下步骤：1)将权利要求1-9所述的原料粉碎至90-110目；2)将PVC、石钙粉、PP粉放入高混机搅拌均匀，再放入植物粉、竹子粉搅拌25-35分钟，再放入内润滑剂、PE蜡、CPE，加温至25-35℃搅拌，再打开高混机气孔让水气挥发；3)将步骤1)中剩余原料加入高混机中，搅拌均匀；4)将步骤3)成品加入双螺杆挤出机，将步骤3)混合好的粉状物直接挤出；5)挤出物放入模具中，待成型后立即通过水槽降温冷却，即得竹木纤维宽板。
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