CN110437521A - 一种发泡型核壳结构木塑复合材料及制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种发泡型核壳结构木塑复合材料，包括壳层和壳层内部的芯层；芯层由以下原料及原料质量百分比组成：塑料30‑50％，植物纤维10‑60％，增容剂3‑20％，偶联剂0‑4％，润滑剂2‑10％，滑石粉0‑10％，发泡剂0.2‑6％，发泡助剂0.2‑5％，液体石蜡0.01‑0.3％，上述组分重量百分比之和为100％，上述组分重量百分比之和为100％；壳层由以下原料及原料质量百分比组成：塑料30‑95％，润滑剂1‑8％，增强填料0‑70％，上述组分重量百分比之和为100％；通过将发泡木塑复合材料为芯，将填料增强的塑料为壳，通过共挤出成型的方法制备发泡型核壳结构木塑复合材料；该材料具有质轻、比强度高、抗冲击性好、防水、防腐、保温的特点，该发泡型核壳结构木塑复合材料可广泛应用于建筑、运输、包装、室内外装饰市场。

Description

一种发泡型核壳结构木塑复合材料及制备方法
技术领域
本发明涉及木塑复合材料技术领域，具体涉及一种发泡型核壳结构木塑复合材料，本发明还涉及一种发泡型核壳结构木塑复合材料的制备方法。
背景技术
木塑复合材料是以热塑性塑料为基体，天然纤维(如木竹纤维、农作物秸秆等)增强的环境友好型生物质复合材料。与传统木质复合材料相比，木塑复合材料具有易加工、强度高、可生物降解等特点，是高效利用农林剩余物资源的一种重要途径。
近十多年来，木塑复合材料在建筑、装饰和家装等领域已发展为一种新型的功能性材料，其作为结构用材时具有较好的强度和模量，而在耐冲击和轻量化方面有明显的不足，如发明专利CN108752958报道了一种“木塑复合材料制备工艺”，专利中提及的木塑复合材料采用桑枝纤维与再生塑料粒子为主成分挤出成型木塑复合材料板材，以及发明专利CN108676236报道的“木塑复合材料的改性方法”，发明专利CN10976945报道的“木塑复合材料及其制备方法”，都是采用传统的方法如对植物纤维进行预处理(硅烷偶联剂等化学预处理、蒸汽爆破等物理预处理)、或添加矿物填料(碳酸钙、晶须)等对木塑复合材料进行增强改性，传统的改进方法虽然一定程度上提高了复合材料的强度，但复合材料仍属于各向同性的均相结构，正是由于这种结构的限制，使传统的木塑复合材料在受到横向冲击时容易断裂，在使用过程中由于自重过大易发生蠕变弯曲。
相比传统木塑复合材料，多层结构木塑复合材料实现了传统木塑复合材料单一特性的复合化，它能将多种不同特性的聚合物集成到一种制品上，实现传统木塑复合材料特性上的互补，实现材料、特性、功能、结构等方面的复合化是未来木塑复合材料产业发展趋势，也是市场角逐的关键。目前对于多层结构木塑复合材料制备的专利还不成熟。发明专利申请号：CN201510952756.0，公开号：CN105504577，名称为：木塑复合材料，公开了木塑复合材料制备的主要步骤如下：首先将由玄武岩连续纤维编织成的有微孔的无纺布在酚醛树脂的胶液中浸泡，接着将木制材料的表面涂敷羟甲基间苯二酚偶联剂，然后再涂敷酚醛树脂的胶液，最后将玄武岩连续纤维无纺布加入高分子材料成型机械，将其与木塑复合材料经高速混合机共混，双棍塑炼，经拉片、叠层，层压成型或模压成型，经定型制成产品，再加工成板材或结构件。但这种生产方法存在如下缺点：(1)步骤繁琐，生产前要首先将无纺布浸没酚醛树脂胶液，然后木制材料要经偶联剂预处理后再涂敷酚醛树脂胶液，生产效率低，工艺复杂；(2)大量使用的酚醛树脂胶液具有一定毒性，生产过程中易产生甲醛蒸汽挥发，安全环保性差，特别对常用于室内装饰的木塑板材造成更大的安全和环境问题。
发明专利申请号：CN201710540862.7，公开号：CN107163606，名称：一种三层核壳结构木塑复合材料及其制备方法。公开了三层核壳结构的木塑复合材料，核由PE、生物质纤维等组成，内壳由塑料、生物质纤维、碳纤维等组成，外壳由塑料、抗静电剂等组成，其主要制备步骤如下：首先按配比分别将核层、内壳、外壳的原料混合并造粒，然后将芯层造粒后的物料进入共挤出机的主机中，然后将内壳、外壳造粒后的无聊分别进入共击出及的两个侧喂料机中，最后经共挤挤出三层核壳结构木塑复合材料，该材料具有高强度、抗静电、低成本的优势。但这种生产方法存在如下缺点：(1)虽然弯曲强度有了很大的提高，但是抗冲击性能差，受到横向冲击时容易断裂；(2)三层结构均为实心材料，制品密度大，作为长跨距墙面、护栏、地板等型材长时间使用时，易发生蠕变弯曲。
发明专利申请号：CN00109480.7，公开号：CN1330102，名称：一种具有皮芯结构的高分子微孔复合材料及制备方法，公开了皮芯结构的高分子微孔复合材料芯层为带有微孔的聚苯乙烯，皮层为含取向微纤的热致液晶聚合物，其制备方法主要步骤如下：首先将聚苯乙烯和热致液晶聚合物按重量比共混挤出，造粒，并注塑得到片状样条；然后将上述片状样条置于高压釜中，注入CO2，恒温恒压6小时使CO2渗透到样条中；最后在18-60秒时间内释放CO2并与大气相通，恒温0.5小时制得所述的复合材料；该材料具有良好的强度、抗冲击性能和隔热保温性能。但这种生产方法存在如下缺点：(1)产品需要通过注塑预成型，再放入高压釜恒温恒压，最后释压，生产效率低，无法批量化连续生产；(2)该方法中无论是配方中的热致液晶聚合物，还是利用超临界CO2技术的高压釜设备，原料成本高、生产设备昂贵，大大提高了生产成本；(3)由于高压釜设备空间有限，限制了复合材料的尺寸和形状。故此专利方法仅适用于实验室小批量制样，无法实现实际的商品化。
发明内容
本发明的目的是提供一种发泡型核壳结构木塑复合材料，具有强度高、韧性好、比重小的优点。
本发明的另一个目的是提供一种发泡型核壳结构木塑复合材料的制备方法。
本发明所采用的技术方案是，一种发泡型核壳结构木塑复合材料，包括壳层和壳层内部的芯层；
芯层由以下原料及原料质量百分比组成：塑料30-50％，植物纤维10-60％，增容剂3-20％，偶联剂0-4％，润滑剂2-10％，滑石粉0-10％，发泡剂0.2-6％，发泡助剂0.2-5％，液体石蜡0.01-0.3％，上述组分重量百分比之和为100％，上述组分重量百分比之和为100％；
壳层由以下原料及原料质量百分比组成：塑料30-95％，润滑剂1-8％，增强填料0-70％，上述组分重量百分比之和为100％。
塑料为聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯中的一种或几种混合物。
植物纤维为秸秆、稻壳、竹木纤维中的一种或多种。
增容剂为PE-g-ST、PP-g-ST、PE-g-MAH、PP-g-MAH中的一种或多种。
偶联剂为硅烷偶联剂、酞酸酯偶联剂、铝酸脂偶联剂、异氰酸酯偶联剂中的一种或多种。
润滑剂为硬脂酸锌、硬脂酸钙、石蜡、聚乙烯蜡、季戊四醇硬脂酸酯中的一种或多种。
发泡剂既可以是化学发泡剂：偶氮二甲酰胺发泡剂、碳酸氢钠、偶氮二甲酰胺，也可以是物理发泡剂：二氧化碳、小苏打等。
发泡助剂为氧化锌、硼砂、硬脂酸、草酸、苯二甲酸中的一种。
增强填料为秸秆、稻壳、竹木纤维、玻璃纤维、玄武岩纤维、硫酸钙晶须、碳酸钙、蒙脱土、空心玻璃微珠中的一种或多种。
本发明所采用的另一个技术方案是，一种发泡型核壳结构木塑复合材料的制备方法，采用一种发泡型核壳结构木塑复合材料中原料及原料质量百分比，具体按照以下步骤实施：
步骤1、采用高速混料机将植物纤维、塑料、偶联剂、增容剂、润滑剂、滑石粉均匀混合，得到混合物；
步骤2、将混合物通过双螺杆挤出机造粒，挤出温度为140-180℃，制备木塑粒料；
步骤3、将木塑粒料、液体石蜡、发泡剂，发泡助剂加入高速搅拌机搅拌5-10分钟，作为芯层料；
采用高速混料机将塑料、增强填料、润滑剂混合均匀，然后采用双螺杆挤出机造粒，作为壳层料；
步骤4、主挤出机、辅挤出机都为单螺杆挤出机，主机与辅机通过共挤出模具连接到一起；将芯层料加入主挤出机中挤出芯层，加工温度160-195℃；将壳层料加入辅挤出机中挤出壳层，加工温度为155-190℃；芯层和壳层通过共挤出模具挤出成型，即可得到芯层发泡的核壳结构的木塑复合材料，即发泡型核壳结构木塑复合材料。
本发明的有益效果是：
本发明通过将发泡木塑复合材料为芯，将填料增强的塑料为壳，通过共挤出成型的方法制备发泡型核壳结构木塑复合材料；该材料具有质轻、比强度高、抗冲击性好、防水、防老化的特点，该发泡型核壳结构木塑复合材料可广泛应用于建筑、运输、包装、室内外装饰市场。
附图说明
图1是本发明实施例5中发泡型核壳结构木塑复合材料紫外光加速老化800小时后的SEM图；
图2是对比例1紫外光加速老化800小时后的SEM图。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本发明进行详细说明。
本发明提供了一种发泡型核壳结构木塑复合材料，包括壳层和壳层内部的芯层；
芯层由以下原料及原料质量百分比组成：塑料30-50％，植物纤维10-60％，增容剂3-20％，偶联剂0-4％，润滑剂2-10％，滑石粉0-10％，发泡剂0.2-6％，发泡助剂0.2-5％，液体石蜡0.01-0.3％，上述组分重量百分比之和为100％；
壳层由以下原料及原料质量百分比组成：塑料30-95％，润滑剂1-8％，增强填料0-70％，上述组分重量百分比之和为100％。
塑料为聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯中的一种或几种混合物。
植物纤维为农林作物剩余物：秸秆、稻壳、竹木纤维中的一种或多种。
增容剂为PE-g-ST、PP-g-ST、PE-g-MAH、PP-g-MAH中的一种或多种。
偶联剂为硅烷偶联剂、酞酸酯偶联剂、铝酸脂偶联剂、异氰酸酯偶联剂中的一种或多种。
润滑剂为硬脂酸锌、硬脂酸钙、石蜡、聚乙烯蜡、季戊四醇硬脂酸酯中的一种或多种。
发泡剂既可以是化学发泡剂：偶氮二甲酰胺发泡剂、碳酸氢钠、偶氮二甲酰胺，或者物理发泡剂：二氧化碳、小苏打。
发泡助剂为氧化锌、硼砂、硬脂酸、草酸、苯二甲酸中的一种。
增强填料既可以为农林作物剩余物：秸秆、稻壳、竹木纤维，也可以为无机填料：玻璃纤维、玄武岩纤维、硫酸钙晶须、碳酸钙、蒙脱土、空心玻璃微珠中的一种或多种。
上述的芯层为发泡的木塑复合材料，当微孔尺寸小于材料原有缺陷或微细裂纹尺寸时，微孔能够使原有裂纹尖端钝化，改变裂纹走向，球形闭合泡孔还有助于抵抗泡孔壁弯曲，从而提高复合材料的韧性和耐冲击性，同时，微孔结构还能有效降低木塑复合材料的密度，节约成本。壳层未发泡，是以纤维/粉/颗粒状的无机填料增强的复合材料，不仅能够降低吸水率，提高尺寸稳定性，还能一步提高复合材料的弯曲强度和冲击强度。通过共挤出技术，将芯层和壳层造粒后的物料分别加入主挤出机和辅挤出机，熔融的芯层、壳层聚合物通过各自的分流道，在压力作用下同时被送入一个共用机头内汇合，经过机头内各个功能区域，最后从机头出来，再经冷却和成型，得到发泡型核壳结构木塑共挤出制品。在共挤出过程中，芯层料流和壳层料流处于热熔融的状态，并在共挤模具中受到高压作用，进而完成汇合、挤出的过程，保证了芯-壳的层间界面具有较强的结合力，且该过程不需要粘合剂，流程简易、可减少设备投资，避免了工业生产中的“三废”，绿色环保。
在这种具有核壳结构的微孔木塑复合材料中，高强度的改性聚合物为壳层，壳层完全包裹芯层的四周，形成了芯层的保护壳，它除了使材料保持高强度、降低吸水率，还可以在皮层添加抗氧化剂、紫外光吸收剂、阻燃剂等功能性助剂，从而赋予复合材料功能性的特点；具有微米级孔径的木塑复合材料作为芯层，能够提高材料的韧性、抗冲击性能、隔热保温性能。这种复合材料可以综合传统增强复合材料和微孔发泡木塑复合材料的优点，同时在制备过程中采用共挤出技术，提高了生产效率、成本低、绿色环保、适于工业化大批量连续生产。
本发明还提供了上述一种发泡型核壳结构木塑复合材料的制备方法，采用一种发泡型核壳结构木塑复合材料中原料及原料质量百分比，具体按照以下步骤实施：
步骤1、采用高速混料机将植物纤维、塑料、偶联剂、增容剂、润滑剂、滑石粉均匀混合，得到混合物；
步骤2、将混合物通过双螺杆挤出机造粒，挤出温度为140-180℃，制备木塑粒料；
步骤3、将木塑粒料、液体石蜡、发泡剂，发泡助剂加入高速搅拌机搅拌5-10分钟，作为芯层料；
采用高速混料机将塑料、增强填料、润滑剂混合均匀，然后采用双螺杆挤出机造粒，作为壳层料；
步骤4、主挤出机、辅挤出机都为单螺杆挤出机，主机与辅机通过共挤出模具连接到一起；将芯层料加入主挤出机中挤出芯层，加工温度160-195℃；将壳层料加入辅挤出机中挤出壳层，加工温度为155-190℃；芯层和壳层通过共挤出模具挤出成型，即可得到芯层发泡的核壳结构的木塑复合材料，即发泡型核壳结构木塑复合材料。
实施例1
一种发泡型核壳结构木塑复合材料，包括壳层和壳层内部的芯层；
芯层由以下原料及原料质量百分比组成：高密度聚乙烯53％，麦秸秆22％，PE-g-ST 2.7％，硅烷偶联剂2.7％，硬脂酸钙2.7％，滑石粉12.5％，偶氮二甲酰胺发泡剂1.1％，氧化锌3.2％，液体石蜡0.1％；
壳层由以下原料及原料质量百分比组成：高密度聚乙烯98％，滑石粉2％。
一种发泡型核壳结构木塑复合材料的制备方法，采用一种发泡型核壳结构木塑复合材料中原料及原料质量百分比，具体按照以下步骤实施：
步骤1、采用高速混料机将秸秆、聚乙烯、硅烷偶联剂、PE-g-ST、硬脂酸钙均匀混合，得到混合物；
步骤2、将混合物通过双螺杆挤出机造粒，挤出温度为140-175℃，制备木塑粒料；
步骤3、将木塑粒料、液体石蜡、偶氮二甲酰胺发泡剂，氧化锌加入高速搅拌机搅拌5分钟，作为芯层料；
采用高速混料机将聚乙烯、滑石粉混合均匀，作为壳层料；
步骤4、主挤出机、辅挤出机都为单螺杆挤出机，主机与辅机通过共挤出模具连接到一起；将芯层料加入主挤出机中挤出芯层，加工温度160-185℃；将壳层料加入辅挤出机中挤出壳层，加工温度为155-180℃；芯层和壳层通过共挤出模具挤出成型，即可得到芯层发泡的核壳结构的木塑复合材料，即发泡型核壳结构木塑复合材料。
实施例2
一种发泡型核壳结构木塑复合材料，包括壳层和壳层内部的芯层；
芯层由以下原料及原料质量百分比组成：低密度聚乙烯45％，稻壳粉30％，PP-g-ST 4.6％，酞酸酯偶联剂2.3％，滑石粉15.6％，碳酸氢钠0.9％，液体石蜡0.1％；
壳层由以下原料及原料质量百分比组成：高密度聚乙烯75％，玄武岩纤短切纤维12％，硬脂酸钙3％，滑石粉10％。
一种发泡型核壳结构木塑复合材料的制备方法，采用一种发泡型核壳结构木塑复合材料中原料及原料质量百分比，具体按照以下步骤实施：
步骤1、采用高速混料机将低密度聚乙烯、稻壳粉、酞酸酯偶联剂、PP-g-ST、滑石粉均匀混合，得到混合物；
步骤2、将混合物通过双螺杆挤出机造粒，挤出温度为150-175℃，制备木塑粒料；
步骤3、将木塑粒料、液体石蜡、碳酸氢钠加入高速搅拌机搅拌6分钟，作为芯层料；
采用高速混料机将高密度聚乙烯、玄武岩纤短切纤维、硬脂酸钙、滑石粉混合均匀，然后采用双螺杆挤出机造粒，挤出温度160-180℃，作为壳层料；
步骤4、主挤出机、辅挤出机都为单螺杆挤出机，主机与辅机通过共挤出模具连接到一起；将芯层料加入主挤出机中挤出芯层，加工温度160-185℃；将壳层料加入辅挤出机中挤出壳层，加工温度为160-180℃；芯层和壳层通过共挤出模具挤出成型，即可得到芯层发泡的核壳结构的木塑复合材料，即发泡型核壳结构木塑复合材料。
实施例3
一种发泡型核壳结构木塑复合材料，包括壳层和壳层内部的芯层；
芯层由以下原料及原料质量百分比组成：低密度聚乙烯43％，杂木粉35％，PE-g-MAH 6％，铝酸脂偶联剂2.2％，润滑剂4.3％，滑石粉5.4％，偶氮二甲酰胺1.3％，硬脂酸2.6％，液体石蜡0.2％；
壳层由以下原料及原料质量百分比组成：聚丙烯75％，玻璃纤维20％，PP-g-MAH3％，润滑剂2％。
一种发泡型核壳结构木塑复合材料的制备方法，采用一种发泡型核壳结构木塑复合材料中原料及原料质量百分比，具体按照以下步骤实施：
步骤1、采用高速混料机将低密度聚乙烯、杂木粉、PE-g-MAH、铝酸脂偶联剂、润滑剂、滑石粉均匀混合，得到混合物；
步骤2、将混合物通过双螺杆挤出机造粒，挤出温度为150-175℃，制备木塑粒料；
步骤3、将木塑粒料、液体石蜡、偶氮二甲酰胺、硬脂酸加入高速搅拌机搅拌8分钟，作为芯层料；
采用高速混料机将聚丙烯、玻璃纤维、PP-g-MAH、润滑剂混合均匀，然后采用双螺杆挤出机造粒，挤出温度为180-220℃，作为壳层料；
步骤4、主挤出机、辅挤出机都为单螺杆挤出机，主机与辅机通过共挤出模具连接到一起；将芯层料加入主挤出机中挤出芯层，加工温度170-220℃；将壳层料加入辅挤出机中挤出壳层，加工温度为180-220℃；芯层和壳层通过共挤出模具挤出成型，即可得到芯层发泡的核壳结构的木塑复合材料，即发泡型核壳结构木塑复合材料。
实施例4
一种发泡型核壳结构木塑复合材料，包括壳层和壳层内部的芯层；
芯层由以下原料及原料质量百分比组成：聚氯乙烯60％，竹木纤维15％，KH5503％，钙锌复合稳定剂2.4％、聚乙烯蜡2.4％、滑石粉11.75％、偶氮二甲酰胺1.2％、碳酸氢钠0.5％、丙烯酸酯发泡调节剂3.6％、液体石蜡0.15％；
壳层由以下原料及原料质量百分比组成：PVC 98％，滑石粉2％。
一种发泡型核壳结构木塑复合材料的制备方法，采用一种发泡型核壳结构木塑复合材料中原料及原料质量百分比，具体按照以下步骤实施：
步骤1、采用高速混料机将聚氯乙烯、竹木纤维、KH550、钙锌复合稳定剂、聚乙烯蜡、滑石粉均匀混合，得到混合物；
步骤2、将混合物通过双螺杆挤出机造粒，挤出温度为160-185℃，制备木塑粒料；
步骤3、将木塑粒料、偶氮二甲酰胺、碳酸氢钠、丙烯酸酯发泡调节剂、液体石蜡加入高速搅拌机搅拌9分钟，作为芯层料；
采用高速混料机将聚苯乙烯、硫酸钙晶须、聚乙烯蜡混合均匀，然后采用双螺杆挤出机造粒，作为壳层料；
步骤4、主挤出机、辅挤出机都为单螺杆挤出机，主机与辅机通过共挤出模具连接到一起；将芯层料加入主挤出机中挤出芯层，加工温度160-185℃；将壳层料加入辅挤出机中挤出壳层，加工温度为170-180℃；芯层和壳层通过共挤出模具挤出成型，即可得到芯层发泡的核壳结构的木塑复合材料，即发泡型核壳结构木塑复合材料。
实施例5
一种发泡型核壳结构木塑复合材料，包括壳层和壳层内部的芯层；
芯层由以下原料及原料质量百分比组成：低密度聚乙烯55％，木粉20％，乙烯石蜡4％，MAPE 2.8％，偶氮二甲酰胺1.1％，滑石粉17％，液体石蜡0.1％；
壳层由以下原料及原料质量百分比组成：聚丙烯51.9％，木粉40％，KH550 5％，UV327 0.7％、抗氧剂1010 1.6％、DSTP 0.8％。
一种发泡型核壳结构木塑复合材料的制备方法，采用一种发泡型核壳结构木塑复合材料中原料及原料质量百分比，具体按照以下步骤实施：
步骤1、采用高速混料机将低密度聚乙烯、木粉、乙烯石蜡、MAPE、滑石粉均匀混合，得到混合物；
步骤2、将混合物通过双螺杆挤出机造粒，挤出温度为160-180℃，制备木塑粒料；
步骤3、将木塑粒料、偶氮二甲酰胺、液体石蜡加入高速搅拌机搅拌5分钟，作为芯层料；
采用高速混料机将聚丙烯、木粉、KH550、UV327、抗氧剂1010、DSTP混合均匀，然后采用双螺杆挤出机造粒，挤出温度为160-180℃，作为壳层料；
步骤4、主挤出机、辅挤出机都为单螺杆挤出机，主机与辅机通过共挤出模具连接到一起；将芯层料加入主挤出机中挤出芯层，加工温度160-185℃；将壳层料加入辅挤出机中挤出壳层，加工温度为160-180℃；芯层和壳层通过共挤出模具挤出成型，即可得到芯层发泡的核壳结构的木塑复合材料，即发泡型核壳结构木塑复合材料。
下面对上述实施例1-5中制备的发泡型核壳结构木塑复合材料进行性能验证：
设置对比例1和对比例2，对比例1与实施例1区别仅在于只有芯层材料，没有皮层并且不添加发泡剂的木塑复合材料；对比例2与实施例1的区别仅在于只有芯层材料，没有皮层的发泡木塑复合材料。
力学性能、吸水性能检测：为了更好的说明本发明，下面对各实施例得到的木塑复合材料的性能进行测试，采用行业内的标准测试方法对产品进行抗冲击强度、密度、吸水厚度膨胀率测试，同时，结合对比例进行比较，测试结果见表1与对比例相比，本发明的抗冲击强度大幅提高，有效的降低了密度，在经过60天的吸水实验后，吸水率和吸水厚度膨胀率也大幅降低，可见本发明具有广阔的市场应用前景。
实施例5制备的发泡型核壳结构木塑复合材料与对比例1在紫外光人工加速老化800h后复合材料表面的微观形貌图。图1中，木塑复合材料表面平整，图2中，木塑复合材料表面塑料基体分解严重，有很大的裂缝，易导致材料受力时发生断裂。说明在皮层添加抗氧化剂、紫外线吸收剂等能够使复合材料具有较好的防老化效果。
表1
通过上述方式，本发明通过将发泡木塑复合材料为芯，将填料增强的塑料为壳，通过共挤出成型的方法制备发泡型核壳结构木塑复合材料；该材料具有质轻、比强度高、抗冲击性好、防水、防老化的特点，该发泡型核壳结构木塑复合材料可广泛应用于建筑、运输、包装、室内外装饰市场。

Claims (10)

1.一种发泡型核壳结构木塑复合材料，其特征在于，包括壳层和壳层内部的芯层；
所述芯层由以下原料及原料质量百分比组成：塑料30-50％，植物纤维10-60％，增容剂3-20％，偶联剂0-4％，润滑剂2-10％，滑石粉0-10％，发泡剂0.2-6％，发泡助剂0.2-5％，液体石蜡0.01-0.3％，上述组分重量百分比之和为100％；
所述壳层由以下原料及原料质量百分比组成：塑料30-95％，润滑剂1-8％，增强填料0-70％，上述组分重量百分比之和为100％。
2.根据权利要求1所述一种发泡型核壳结构木塑复合材料，其特征在于，所述塑料为聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯中的一种或几种混合物。
3.根据权利要求1所述一种发泡型核壳结构木塑复合材料，其特征在于，所述植物纤维为秸秆、稻壳、竹木纤维中的一种或多种。
4.根据权利要求1所述一种发泡型核壳结构木塑复合材料，其特征在于，所述增容剂为PE-g-ST、PP-g-ST、PE-g-MAH、PP-g-MAH中的一种或多种。
5.根据权利要求1所述一种发泡型核壳结构木塑复合材料，其特征在于，所述偶联剂为硅烷偶联剂、酞酸酯偶联剂、铝酸脂偶联剂、异氰酸酯偶联剂中的一种或多种。
6.根据权利要求1所述一种发泡型核壳结构木塑复合材料，其特征在于，所述润滑剂为硬脂酸锌、硬脂酸钙、石蜡、聚乙烯蜡、季戊四醇硬脂酸酯中的一种或多种。
7.根据权利要求1所述一种发泡型核壳结构木塑复合材料，其特征在于，所述发泡剂既可以是化学发泡剂：偶氮二甲酰胺发泡剂、碳酸氢钠、偶氮二甲酰胺，也可以是物理发泡剂：二氧化碳、小苏打。
8.根据权利要求1所述一种发泡型核壳结构木塑复合材料，其特征在于，所述发泡助剂为氧化锌、硼砂、硬脂酸、草酸、苯二甲酸中的一种。
9.根据权利要求1所述一种发泡型核壳结构木塑复合材料，其特征在于，所述增强填料为秸秆、稻壳、竹木纤维、玻璃纤维、玄武岩纤维、硫酸钙晶须、碳酸钙、蒙脱土、空心玻璃微珠中的一种或多种。
10.一种发泡型核壳结构木塑复合材料的制备方法，其特征在于，采用如权利要求1所述的原料及原料质量百分比，具体按照以下步骤实施：
步骤1、采用高速混料机将植物纤维、塑料、偶联剂、增容剂、润滑剂、滑石粉均匀混合，得到混合物；
步骤2、将混合物通过双螺杆挤出机造粒，挤出温度为140-180℃，制备木塑粒料；
步骤3、将木塑粒料、液体石蜡、发泡剂，发泡助剂加入高速搅拌机搅拌5-10分钟，作为芯层料；
采用高速混料机将塑料、增强填料、润滑剂混合均匀，然后采用双螺杆挤出机造粒，作为壳层料；
步骤4、主挤出机、辅挤出机都为单螺杆挤出机，主机与辅机通过共挤出模具连接到一起；将芯层料加入主挤出机中挤出芯层，加工温度160-195℃；将壳层料加入辅挤出机中挤出壳层，加工温度为155-190℃；芯层和壳层通过共挤出模具挤出成型，即可得到芯层发泡的核壳结构的木塑复合材料，即发泡型核壳结构木塑复合材料。
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