CN111334061A - 一种抗静电塑木复合材料板材及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种抗静电塑木复合材料板材及其制备方法,属于复合材料和新型化学建材技术领域。本发明由碳纤维增强塑木芯层板材和纳米增强塑木壳层包覆套在复合器中趁热挤出而成,其中间为碳纤维增强塑木芯层板材,四周为纳米增强塑木壳层包覆套。本发明生产制造方便,传统塑木板材共挤成型生产线即可用于其生产,生产连续性强,生产效率高;和木质材料相比,强度高,防水,防腐,不虫蛀,不开裂,不老化,不存在色差,使用过程中不掉漆等;和普通塑木复合材料相比,采用芯‑壳复合结构,综合性能更加优越,特别是具有优良的抗静电性,性价比高。除了可当作普通塑木板材使用外,更可用于机房、化工车间、矿井等一些特殊场合。
Description
技术领域
本发明涉及一种塑木复合材料,特别是涉及一种抗静电塑木复合材料板材及其制备方法,属于复合材料和新型化学建材技术领域。
背景技术
近年来,塑木复合材料的应用越来越广,可广泛应用于市政工程、风景园林、装修装饰、文体娱乐、运输包装等诸多领域;产品类型越来越丰富,包括地板、长城板、隔音墙、护栏、廊架、桌椅、花箱、葡萄架、凉亭、公交站台等。塑木复合材料行业之所以发展迅速,主要是由于其具有原料来源广泛、环境友好、可再生、可循环使用、防腐、防水、不虫蛀、生产效率高等优点。但即使如此,塑木复合材料在应用过程中也暴露出一些问题,从而限制了其应用范围,比如,在机房、化工车间、矿井等一些特殊场合,消除静电是十分必要的。传统的塑木材料一般由聚烯烃塑料加上一些不导电填料、助剂复合而成,高度绝缘,不具备抗静电的特性,因而,无法在上述特殊场合进行使用,改善塑木材料的抗静电性能、扩大塑木产品的应用是目前塑木行业亟待解决的问题之一。现有的一些专利文件也公开了抗静电塑木材料的制备方法,比如CN110499037A公开了《抗静电塑木型材及其制备工艺》,CN110283420A公开了《一种抗弯曲、抗滑、抗静电型塑木复合材料及其制备方法》、CN108586879A公开了《抗静电塑木板材的制备方法》等。这些公开的专利资料虽然能在一定程度上解决塑木板材抗静电问题,但都是将各种物料均匀混合后一次性挤出成型。这样制备塑木板材存在的一个共同缺点是:抗静电剂等助剂在塑木整体材料中分布完全一样,没有区分材料表面和内部的差别,因而性价比较低。
为了克服上述不足,采用芯一壳技术发明一种抗静电塑木复合材料板材,替代传统材质,用于机房、化工车间、矿井等一些特殊场合,对于发挥塑木材料优点,同时增加这些场合板材使用的安全性,提高塑木板材的性价比,十分必要。
发明内容
本发明就是针对上述目的提供一种抗静电塑木复合材料板材及其制备方法,该板材除具有一般塑木复合材料板材可重复加工使用、易成型加工等特点外,更具有优良的抗静电性等特点。
一种抗静电塑木复合材料板材由碳纤维增强塑木芯层板材和纳米增强塑木壳层包覆套在复合器中趁热挤出而成,其中间为碳纤维增强塑木芯层板材,四周为纳米增强塑木壳层包覆套;碳纤维增强塑木芯层板材由碳纤维增强塑木芯层料流在螺杆旋转推力作用下通过“回”形状口模之中间“口”形流道形成;纳米增强塑木壳层包覆套由纳米增强塑木壳层料流在螺杆旋转推力作用下通过“回”形状口模之环隙流道形成。
碳纤维增强塑木芯层料流由高密度聚乙烯、马来酸酐接枝聚乙烯、木粉、短切碳纤维、云母粉、氧化锌和硬脂酸锌混合均匀后,采用挤出机熔融挤出而成;所述的马来酸酐接枝聚乙烯,其平均接枝率为1.6~4.2%;所述的木粉,其平均粒径为40~120目;所述的短切碳纤维,其平均长度为0.5~2.5mm;所述的云母粉,其平均粒径为800~1200目。
纳米增强塑木壳层料流由高密度聚乙烯、马来酸酐接枝聚乙烯、石墨烯改性木粉、表面活化纳米银粉、活化碳酸钙粉、萜烯树脂、硬脂酸丁酯、氧化聚乙烯和抗氧剂混合均匀后,采用挤出机熔融挤出而成;所述的马来酸酐接枝聚乙烯,其平均接枝率为1.6~4.2%;所述的石墨烯改性木粉,其平均粒径为40~160目;所述的表面活化纳米银粉,其平均粒径为40~80nm;所述的活化碳酸钙粉,其平均粒径为100~300目;所述的抗氧剂为β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸正十八碳醇酯或四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯中的一种。
一种抗静电塑木复合材料板材的制备方法,其包括以下步骤:
(1)按重量比1∶30~50∶1~3分别称取石墨烯粉体、甲醛以及氢氧化钠,混合均匀后升温至70~80℃,保温60~90min,过滤,采用自来水洗涤过滤得到的固体产物至滤液呈中性,然后将过滤得到的固体产物在100~110℃下干燥24~36h,得到预处理石墨烯粉体;所述的石墨烯粉体,其平均粒度(D50)为3~7μm;
(2)按重量比100∶1~3∶30~50∶0.8~1.6分别称取水、预处理石墨烯粉体、顺丁烯二酸酐和硝酸铈铵,将硝酸铈铵加入到水中搅拌溶解后,将预处理石墨烯粉体和顺丁烯二酸酐加入其中,升温至30~40℃,搅拌40~60min,然后加入盐酸调节溶液pH值为2~4,升温至40~50℃,搅拌4~6h,得到石墨烯粉体液;
(3)按重量比100∶80~120分别称取木粉和石墨烯粉体液,将石墨烯粉体液均匀喷洒在木粉表面,然后将木粉放入压力容器中,加压1~3MPa处理30~60min,卸压至环境压力,接下来进行超声波处理20~30min,超声波频率为45~65kHz,干燥,筛分,得到石墨烯改性木粉;
(4)按照重量比100∶5~15分别称取乙醇和单硬脂酸甘油酯,混合后,升温至40~60℃搅拌至完全溶解,配成乙醇-酯溶液;按照重量比100∶60~80分别称取乙醇-酯溶液和纳米银粉,升温至70~90℃,搅拌反应40~60min,降至室温后过滤、干燥、筛分,得到表面活化纳米银粉;
(5)按照体积比100∶40~60∶0.8~1.6∶0.6~1.2分别量取水、乙醇、γ-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷和油酸,将γ-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷加入到水中,分散均匀得到硅烷-水溶液,将油酸加入到乙醇中,分散均匀,得到油酸-乙醇溶液;按照重量比100∶100~160∶30~50分别称取碳酸钙粉、硅烷-水溶液和油酸-乙醇溶液,将碳酸钙粉加入到硅烷-水溶液中混合均匀,干燥,研磨,筛分成粒径20~60目改性碳酸钙粉,然后采用喷雾法将油酸-乙醇溶液均匀喷洒在改性碳酸钙粉表面,干燥,研磨,筛分,得到活化碳酸钙粉;
(6)按重量比100∶20~30∶180~280∶4~6∶10~30∶3~5∶7~9分别称取高密度聚乙烯、马来酸酐接枝聚乙烯、木粉、短切碳纤维、云母粉、氧化锌和硬脂酸锌,混合均匀后,采用挤出机熔融挤出,形成碳纤维增强塑木芯层料流,挤出温度为168~178℃;
(7)按重量比100∶10~20∶100~120∶2~4∶20~40∶1.2~1.4∶2~4∶2~4∶0.16~0.36分别称取高密度聚乙烯、马来酸酐接枝聚乙烯、石墨烯改性木粉、表面活化纳米银粉、活化碳酸钙粉、萜烯树脂、硬脂酸丁酯、氧化聚乙烯和抗氧剂,混合均匀后,采用挤出机熔融挤出,形成纳米增强塑木壳层料流,挤出温度为166~176℃;通过调节螺杆转速,控制单位时间内挤出的纳米增强塑木壳层料流与碳纤维增强塑木芯层料流重量比为1∶4~6;
(8)使用“回”形状口模,“回”形状口模由外部“口”形流道和中间“口”形流道组成,外部“口”形流道和中间“口”形流道之间形成环隙流道;
(9)碳纤维增强塑木芯层料流在螺杆旋转推力作用下通过“回”形状口模之中间“口”形流道,形成碳纤维增强塑木芯层板材;
(10)纳米增强塑木壳层料流在螺杆旋转推力作用下通过“回”形状口模之环隙流道,形成纳米增强塑木壳层包覆套,纳米增强塑木壳层包覆套包覆在碳纤维增强塑木芯层板材外表面,形成复合板材;
(11)复合板材趁热经过温度设置为170~178℃的复合器,挤出而成一种抗静电塑木复合材料板材。
本发明一种抗静电塑木复合材料板材生产制造方便,传统塑木板材共挤成型生产线即可用于其生产,生产连续性强,生产效率高;和木质材料相比,强度高,防水,防腐,不虫蛀,不开裂,不老化,不存在色差,使用过程中不掉漆等;和普通塑木复合材料相比,采用芯-壳复合结构,综合性能更加优越,特别是具有优良的抗静电性,性价比高。
具体实施方式
以下采用实施例具体说明本发明的一种抗静电塑木复合材料板材及其制备方法。
一种抗静电塑木复合材料板材由碳纤维增强塑木芯层板材和纳米增强塑木壳层包覆套在复合器中趁热挤出而成,其中间为碳纤维增强塑木芯层板材,四周为纳米增强塑木壳层包覆套;碳纤维增强塑木芯层板材由碳纤维增强塑木芯层料流在螺杆旋转推力作用下通过“回”形状口模之中间“口”形流道形成;纳米增强塑木壳层包覆套由纳米增强塑木壳层料流在螺杆旋转推力作用下通过“回”形状口模之环隙流道形成。
碳纤维增强塑木芯层料流由高密度聚乙烯、马来酸酐接枝聚乙烯、木粉、短切碳纤维、云母粉、氧化锌和硬脂酸锌混合均匀后,采用挤出机熔融挤出而成。
纳米增强塑木壳层料流由高密度聚乙烯、马来酸酐接枝聚乙烯、石墨烯改性木粉、表面活化纳米银粉、活化碳酸钙粉、萜烯树脂、硬脂酸丁酯、氧化聚乙烯和抗氧剂混合均匀后,采用挤出机熔融挤出而成。
实施例1:
(1)按重量比1∶40∶2分别称取石墨烯粉体(平均粒度(D50)为5μm)、甲醛以及氢氧化钠,混合均匀后升温至75℃,保温75min,过滤,采用自来水洗涤过滤得到的固体产物至滤液呈中性,然后将过滤得到的固体产物在105℃下干燥30h,得到预处理石墨烯粉体;
(2)按重量比100∶2∶40∶1.2分别称取水、预处理石墨烯粉体、顺丁烯二酸酐和硝酸铈铵,将硝酸铈铵加入到水中搅拌溶解后,将预处理石墨烯粉体和顺丁烯二酸酐加入其中,升温至35℃,搅拌50min,然后加入盐酸调节溶液pH值为3,升温至45℃,搅拌5h,得到石墨烯粉体液;
(3)按重量比100∶100分别称取木粉和石墨烯粉体液,将石墨烯粉体液均匀喷洒在木粉表面,然后将木粉放入压力容器中,加压2MPa处理45min,卸压至环境压力,接下来进行超声波处理25min,超声波频率为55kHz,干燥,筛分,得到石墨烯改性木粉(平均粒径为100目);
(4)按照重量比100∶10分别称取乙醇和单硬脂酸甘油酯,混合后,升温至50℃搅拌至完全溶解,配成乙醇-酯溶液;按照重量比100∶70分别称取乙醇-酯溶液和纳米银粉,升温至80℃,搅拌反应50min,降至室温后过滤、干燥、筛分,得到表面活化纳米银粉(平均粒径为60nm);
(5)按照体积比100∶50∶1.2∶0.9分别量取水、乙醇、γ-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷和油酸,将γ-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷加入到水中,分散均匀得到硅烷-水溶液,将油酸加入到乙醇中,分散均匀,得到油酸-乙醇溶液;按照重量比100∶130∶40分别称取碳酸钙粉、硅烷-水溶液和油酸-乙醇溶液,将碳酸钙粉加入到硅烷-水溶液中混合均匀,干燥,研磨,筛分成粒径40目改性碳酸钙粉,然后采用喷雾法将油酸-乙醇溶液均匀喷洒在改性碳酸钙粉表面,干燥,研磨,筛分,得到活化碳酸钙粉(平均粒径为200目);
(6)按重量比100∶25∶230∶5∶20∶4∶8分别称取高密度聚乙烯、马来酸酐接枝聚乙烯(平均接枝率为2.9%)、木粉(平均粒径为80目)、短切碳纤维(平均长度为1.5mm)、云母粉(平均粒径为1000目)、氧化锌和硬脂酸锌,混合均匀后,采用挤出机熔融挤出,形成碳纤维增强塑木芯层料流,挤出温度为173℃;
(7)按重量比100∶15∶110∶3∶30∶1.3∶3∶3∶0.26分别称取高密度聚乙烯、马来酸酐接枝聚乙烯(平均接枝率为2.9%)、石墨烯改性木粉、表面活化纳米银粉、活化碳酸钙粉、萜烯树脂、硬脂酸丁酯、氧化聚乙烯和抗氧剂:β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸正十八碳醇酯混合均匀后,采用挤出机熔融挤出,形成纳米增强塑木壳层料流,挤出温度为171℃;通过调节螺杆转速,控制单位时间内挤出的纳米增强塑木壳层料流与碳纤维增强塑木芯层料流重量比为1∶5;
(8)使用“回”形状口模,“回”形状口模由外部“口”形流道和中间“口”形流道组成,外部“口”形流道和中间“口”形流道之间形成环隙流道;
(9)碳纤维增强塑木芯层料流在螺杆旋转推力作用下通过“回”形状口模之中间“口”形流道,形成碳纤维增强塑木芯层板材;
(10)纳米增强塑木壳层料流在螺杆旋转推力作用下通过“回”形状口模之环隙流道,形成纳米增强塑木壳层包覆套,纳米增强塑木壳层包覆套包覆在碳纤维增强塑木芯层板材外表面,形成复合板材;
(11)复合板材趁热经过温度设置为174℃的复合器,挤出而成一种抗静电塑木复合材料板材。
实施例2:
(1)按重量比1∶30∶1分别称取石墨烯粉体(平均粒度(D50)为3μm)、甲醛以及氢氧化钠,混合均匀后升温至70℃,保温60min,过滤,采用自来水洗涤过滤得到的固体产物至滤液呈中性,然后将过滤得到的固体产物在100℃下干燥24h,得到预处理石墨烯粉体;
(2)按重量比100∶1∶30∶0.8分别称取水、预处理石墨烯粉体、顺丁烯二酸酐和硝酸铈铵,将硝酸铈铵加入到水中搅拌溶解后,将预处理石墨烯粉体和顺丁烯二酸酐加入其中,升温至30℃,搅拌40min,然后加入盐酸调节溶液pH值为2,升温至40℃,搅拌4h,得到石墨烯粉体液;
(3)按重量比100∶80分别称取木粉和石墨烯粉体液,将石墨烯粉体液均匀喷洒在木粉表面,然后将木粉放入压力容器中,加压1MPa处理30min,卸压至环境压力,接下来进行超声波处理20min,超声波频率为45kHz,干燥,筛分,得到石墨烯改性木粉(平均粒径为40目);
(4)按照重量比100∶5分别称取乙醇和单硬脂酸甘油酯,混合后,升温至40℃搅拌至完全溶解,配成乙醇-酯溶液;按照重量比100∶60分别称取乙醇-酯溶液和纳米银粉,升温至70℃,搅拌反应40min,降至室温后过滤、干燥、筛分,得到表面活化纳米银粉(平均粒径为40nm);
(5)按照体积比100∶40∶0.8∶0.6分别量取水、乙醇、γ-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷和油酸,将γ-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷加入到水中,分散均匀得到硅烷-水溶液,将油酸加入到乙醇中,分散均匀,得到油酸-乙醇溶液;按照重量比100∶100∶30分别称取碳酸钙粉、硅烷-水溶液和油酸-乙醇溶液,将碳酸钙粉加入到硅烷-水溶液中混合均匀,干燥,研磨,筛分成粒径20目改性碳酸钙粉,然后采用喷雾法将油酸-乙醇溶液均匀喷洒在改性碳酸钙粉表面,干燥,研磨,筛分,得到活化碳酸钙粉(平均粒径为100目);
(6)按重量比100∶20∶180∶4∶10∶3∶7分别称取高密度聚乙烯、马来酸酐接枝聚乙烯(平均接枝率为1.6%)、木粉(平均粒径为40目)、短切碳纤维(平均长度为0.5mm)、云母粉(平均粒径为800目)、氧化锌和硬脂酸锌,混合均匀后,采用挤出机熔融挤出,形成碳纤维增强塑木芯层料流,挤出温度为168℃;
(7)按重量比100∶10∶100∶2∶20∶1.2∶2∶2∶0.16分别称取高密度聚乙烯、马来酸酐接枝聚乙烯(平均接枝率为1.6%)、石墨烯改性木粉、表面活化纳米银粉、活化碳酸钙粉、萜烯树脂、硬脂酸丁酯、氧化聚乙烯和抗氧剂:β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸正十八碳醇酯混合均匀后,采用挤出机熔融挤出,形成纳米增强塑木壳层料流,挤出温度为166℃;通过调节螺杆转速,控制单位时间内挤出的纳米增强塑木壳层料流与碳纤维增强塑木芯层料流重量比为1∶4;
(8)使用“回”形状口模,“回”形状口模由外部“口”形流道和中间“口”形流道组成,外部“口”形流道和中间“口”形流道之间形成环隙流道;
(9)碳纤维增强塑木芯层料流在螺杆旋转推力作用下通过“回”形状口模之中间“口”形流道,形成碳纤维增强塑木芯层板材;
(10)纳米增强塑木壳层料流在螺杆旋转推力作用下通过“回”形状口模之环隙流道,形成纳米增强塑木壳层包覆套,纳米增强塑木壳层包覆套包覆在碳纤维增强塑木芯层板材外表面,形成复合板材;
(11)复合板材趁热经过温度设置为170℃的复合器,挤出而成一种抗静电塑木复合材料板材。
实施例3:
(1)按重量比1∶50∶3分别称取石墨烯粉体(平均粒度(D50)为7μm)、甲醛以及氢氧化钠,混合均匀后升温至80℃,保温90min,过滤,采用自来水洗涤过滤得到的固体产物至滤液呈中性,然后将过滤得到的固体产物在110℃下干燥36h,得到预处理石墨烯粉体;
(2)按重量比100∶3∶50∶1.6分别称取水、预处理石墨烯粉体、顺丁烯二酸酐和硝酸铈铵,将硝酸铈铵加入到水中搅拌溶解后,将预处理石墨烯粉体和顺丁烯二酸酐加入其中,升温至40℃,搅拌60min,然后加入盐酸调节溶液pH值为4,升温至50℃,搅拌6h,得到石墨烯粉体液;
(3)按重量比100∶120分别称取木粉和石墨烯粉体液,将石墨烯粉体液均匀喷洒在木粉表面,然后将木粉放入压力容器中,加压3MPa处理60min,卸压至环境压力,接下来进行超声波处理30min,超声波频率为65kHz,干燥,筛分,得到石墨烯改性木粉(平均粒径为160目);
(4)按照重量比100∶15分别称取乙醇和单硬脂酸甘油酯,混合后,升温至60℃搅拌至完全溶解,配成乙醇-酯溶液;按照重量比100∶80分别称取乙醇-酯溶液和纳米银粉,升温至90℃,搅拌反应60min,降至室温后过滤、干燥、筛分,得到表面活化纳米银粉(平均粒径为80nm);
(5)按照体积比100∶60∶1.6∶1.2分别量取水、乙醇、γ-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷和油酸,将γ-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷加入到水中,分散均匀得到硅烷-水溶液,将油酸加入到乙醇中,分散均匀,得到油酸-乙醇溶液;按照重量比100∶160∶50分别称取碳酸钙粉、硅烷-水溶液和油酸-乙醇溶液,将碳酸钙粉加入到硅烷-水溶液中混合均匀,干燥,研磨,筛分成粒径60目改性碳酸钙粉,然后采用喷雾法将油酸-乙醇溶液均匀喷洒在改性碳酸钙粉表面,干燥,研磨,筛分,得到活化碳酸钙粉(平均粒径为300目);
(6)按重量比100∶30∶280∶6∶30∶5∶9分别称取高密度聚乙烯、马来酸酐接枝聚乙烯(平均接枝率为4.2%)、木粉(平均粒径为120目)、短切碳纤维(平均长度为2.5mm)、云母粉(平均粒径为1200目)、氧化锌和硬脂酸锌,混合均匀后,采用挤出机熔融挤出,形成碳纤维增强塑木芯层料流,挤出温度为178℃;
(7)按重量比100∶20∶120∶4∶40∶1.4∶4∶4∶0.36分别称取高密度聚乙烯、马来酸酐接枝聚乙烯(平均接枝率为4.2%)、石墨烯改性木粉、表面活化纳米银粉、活化碳酸钙粉、萜烯树脂、硬脂酸丁酯、氧化聚乙烯和抗氧剂:四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯混合均匀后,采用挤出机熔融挤出,形成纳米增强塑木壳层料流,挤出温度为176℃;通过调节螺杆转速,控制单位时间内挤出的纳米增强塑木壳层料流与碳纤维增强塑木芯层料流重量比为1∶6;
(8)使用“回”形状口模,“回”形状口模由外部“口”形流道和中间“口”形流道组成,外部“口”形流道和中间“口”形流道之间形成环隙流道;
(9)碳纤维增强塑木芯层料流在螺杆旋转推力作用下通过“回”形状口模之中间“口”形流道,形成碳纤维增强塑木芯层板材;
(10)纳米增强塑木壳层料流在螺杆旋转推力作用下通过“回”形状口模之环隙流道,形成纳米增强塑木壳层包覆套,纳米增强塑木壳层包覆套包覆在碳纤维增强塑木芯层板材外表面,形成复合板材;
(11)复合板材趁热经过温度设置为178℃的复合器,挤出而成一种抗静电塑木复合材料板材。
实施例4:
(1)按重量比1∶30∶2分别称取石墨烯粉体(平均粒度(D50)为7μm)、甲醛以及氢氧化钠,混合均匀后升温至70℃,保温75min,过滤,采用自来水洗涤过滤得到的固体产物至滤液呈中性,然后将过滤得到的固体产物在110℃下干燥24h,得到预处理石墨烯粉体;
(2)按重量比100∶2∶50∶0.8分别称取水、预处理石墨烯粉体、顺丁烯二酸酐和硝酸铈铵,将硝酸铈铵加入到水中搅拌溶解后,将预处理石墨烯粉体和顺丁烯二酸酐加入其中,升温至35℃,搅拌60min,然后加入盐酸调节溶液pH值为2,升温至45℃,搅拌6h,得到石墨烯粉体液;
(3)按重量比100∶80分别称取木粉和石墨烯粉体液,将石墨烯粉体液均匀喷洒在木粉表面,然后将木粉放入压力容器中,加压2MPa处理60min,卸压至环境压力,接下来进行超声波处理20min,超声波频率为55kHz,干燥,筛分,得到石墨烯改性木粉(平均粒径为160目);
(4)按照重量比100∶5分别称取乙醇和单硬脂酸甘油酯,混合后,升温至50℃搅拌至完全溶解,配成乙醇-酯溶液;按照重量比100∶80分别称取乙醇-酯溶液和纳米银粉,升温至70℃,搅拌反应50min,降至室温后过滤、干燥、筛分,得到表面活化纳米银粉(平均粒径为80nm);
(5)按照体积比100∶40∶1.2∶1.2分别量取水、乙醇、γ-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷和油酸,将γ-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷加入到水中,分散均匀得到硅烷-水溶液,将油酸加入到乙醇中,分散均匀,得到油酸-乙醇溶液;按照重量比100∶100∶40分别称取碳酸钙粉、硅烷-水溶液和油酸-乙醇溶液,将碳酸钙粉加入到硅烷-水溶液中混合均匀,干燥,研磨,筛分成粒径60目改性碳酸钙粉,然后采用喷雾法将油酸-乙醇溶液均匀喷洒在改性碳酸钙粉表面,干燥,研磨,筛分,得到活化碳酸钙粉(平均粒径为100目);
(6)按重量比100∶25∶280∶4∶20∶5∶7分别称取高密度聚乙烯、马来酸酐接枝聚乙烯(平均接枝率为2.9%)、木粉(平均粒径为120目)、短切碳纤维(平均长度为0.5mm)、云母粉(平均粒径为1000目)、氧化锌和硬脂酸锌,混合均匀后,采用挤出机熔融挤出,形成碳纤维增强塑木芯层料流,挤出温度为178℃;
(7)按重量比100∶10∶110∶4∶20∶1.3∶4∶2∶0.26分别称取高密度聚乙烯、马来酸酐接枝聚乙烯(平均接枝率为4.2%)、石墨烯改性木粉、表面活化纳米银粉、活化碳酸钙粉、萜烯树脂、硬脂酸丁酯、氧化聚乙烯和抗氧剂:β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸正十八碳醇酯混合均匀后,采用挤出机熔融挤出,形成纳米增强塑木壳层料流,挤出温度为171℃;通过调节螺杆转速,控制单位时间内挤出的纳米增强塑木壳层料流与碳纤维增强塑木芯层料流重量比为1∶6;
(8)使用“回”形状口模,“回”形状口模由外部“口”形流道和中间“口”形流道组成,外部“口”形流道和中间“口”形流道之间形成环隙流道;
(9)碳纤维增强塑木芯层料流在螺杆旋转推力作用下通过“回”形状口模之中间“口”形流道,形成碳纤维增强塑木芯层板材;
(10)纳米增强塑木壳层料流在螺杆旋转推力作用下通过“回”形状口模之环隙流道,形成纳米增强塑木壳层包覆套,纳米增强塑木壳层包覆套包覆在碳纤维增强塑木芯层板材外表面,形成复合板材;
(11)复合板材趁热经过温度设置为170℃的复合器,挤出而成一种抗静电塑木复合材料板材。
实施例5:
(1)按重量比1∶40∶3分别称取石墨烯粉体(平均粒度(D50)为3μm)、甲醛以及氢氧化钠,混合均匀后升温至75℃,保温90min,过滤,采用自来水洗涤过滤得到的固体产物至滤液呈中性,然后将过滤得到的固体产物在100℃下干燥30h,得到预处理石墨烯粉体;
(2)按重量比100∶3∶30∶1.2分别称取水、预处理石墨烯粉体、顺丁烯二酸酐和硝酸铈铵,将硝酸铈铵加入到水中搅拌溶解后,将预处理石墨烯粉体和顺丁烯二酸酐加入其中,升温至40℃,搅拌40min,然后加入盐酸调节溶液pH值为3,升温至50℃,搅拌4h,得到石墨烯粉体液;
(3)按重量比100∶100分别称取木粉和石墨烯粉体液,将石墨烯粉体液均匀喷洒在木粉表面,然后将木粉放入压力容器中,加压3MPa处理30min,卸压至环境压力,接下来进行超声波处理25min,超声波频率为65kHz,干燥,筛分,得到石墨烯改性木粉(平均粒径为40目);
(4)按照重量比100∶10分别称取乙醇和单硬脂酸甘油酯,混合后,升温至60℃搅拌至完全溶解,配成乙醇-酯溶液;按照重量比100∶60分别称取乙醇-酯溶液和纳米银粉,升温至80℃,搅拌反应60min,降至室温后过滤、干燥、筛分,得到表面活化纳米银粉(平均粒径为40nm);
(5)按照体积比100∶50∶1.6∶0.6分别量取水、乙醇、γ-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷和油酸,将γ-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷加入到水中,分散均匀得到硅烷-水溶液,将油酸加入到乙醇中,分散均匀,得到油酸-乙醇溶液;按照重量比100∶130∶50分别称取碳酸钙粉、硅烷-水溶液和油酸-乙醇溶液,将碳酸钙粉加入到硅烷-水溶液中混合均匀,干燥,研磨,筛分成粒径20目改性碳酸钙粉,然后采用喷雾法将油酸-乙醇溶液均匀喷洒在改性碳酸钙粉表面,干燥,研磨,筛分,得到活化碳酸钙粉(平均粒径为200目);
(6)按重量比100∶30∶180∶5∶30∶3∶8分别称取高密度聚乙烯、马来酸酐接枝聚乙烯(平均接枝率为4.2%)、木粉(平均粒径为40目)、短切碳纤维(平均长度为1.5mm)、云母粉(平均粒径为1200目)、氧化锌和硬脂酸锌,混合均匀后,采用挤出机熔融挤出,形成碳纤维增强塑木芯层料流,挤出温度为168℃;
(7)按重量比100∶15∶120∶2∶30∶1.4∶2∶3∶0.36分别称取高密度聚乙烯、马来酸酐接枝聚乙烯(平均接枝率为1.6%)、石墨烯改性木粉、表面活化纳米银粉、活化碳酸钙粉、萜烯树脂、硬脂酸丁酯、氧化聚乙烯和抗氧剂:四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯混合均匀后,采用挤出机熔融挤出,形成纳米增强塑木壳层料流,挤出温度为176℃;通过调节螺杆转速,控制单位时间内挤出的纳米增强塑木壳层料流与碳纤维增强塑木芯层料流重量比为1∶4;
(8)使用“回”形状口模,“回”形状口模由外部“口”形流道和中间“口”形流道组成,外部“口”形流道和中间“口”形流道之间形成环隙流道;
(9)碳纤维增强塑木芯层料流在螺杆旋转推力作用下通过“回”形状口模之中间“口”形流道,形成碳纤维增强塑木芯层板材;
(10)纳米增强塑木壳层料流在螺杆旋转推力作用下通过“回”形状口模之环隙流道,形成纳米增强塑木壳层包覆套,纳米增强塑木壳层包覆套包覆在碳纤维增强塑木芯层板材外表面,形成复合板材;
(11)复合板材趁热经过温度设置为174℃的复合器,挤出而成一种抗静电塑木复合材料板材。
实施例6:
(1)按重量比1∶50∶1分别称取石墨烯粉体(平均粒度(D50)为5μm)、甲醛以及氢氧化钠,混合均匀后升温至80℃,保温60min,过滤,采用自来水洗涤过滤得到的固体产物至滤液呈中性,然后将过滤得到的固体产物在105℃下干燥36h,得到预处理石墨烯粉体;
(2)按重量比100∶1∶40∶1.6分别称取水、预处理石墨烯粉体、顺丁烯二酸酐和硝酸铈铵,将硝酸铈铵加入到水中搅拌溶解后,将预处理石墨烯粉体和顺丁烯二酸酐加入其中,升温至30℃,搅拌50min,然后加入盐酸调节溶液pH值为4,升温至40℃,搅拌5h,得到石墨烯粉体液;
(3)按重量比100∶120分别称取木粉和石墨烯粉体液,将石墨烯粉体液均匀喷洒在木粉表面,然后将木粉放入压力容器中,加压1MPa处理45min,卸压至环境压力,接下来进行超声波处理30min,超声波频率为45kHz,干燥,筛分,得到石墨烯改性木粉(平均粒径为100目);
(4)按照重量比100∶15分别称取乙醇和单硬脂酸甘油酯,混合后,升温至40℃搅拌至完全溶解,配成乙醇-酯溶液;按照重量比100∶70分别称取乙醇-酯溶液和纳米银粉,升温至90℃,搅拌反应40min,降至室温后过滤、干燥、筛分,得到表面活化纳米银粉(平均粒径为60nm);
(5)按照体积比100∶60∶0.8∶0.9分别量取水、乙醇、γ-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷和油酸,将γ-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷加入到水中,分散均匀得到硅烷-水溶液,将油酸加入到乙醇中,分散均匀,得到油酸-乙醇溶液;按照重量比100∶160∶30分别称取碳酸钙粉、硅烷-水溶液和油酸-乙醇溶液,将碳酸钙粉加入到硅烷-水溶液中混合均匀,干燥,研磨,筛分成粒径40目改性碳酸钙粉,然后采用喷雾法将油酸-乙醇溶液均匀喷洒在改性碳酸钙粉表面,干燥,研磨,筛分,得到活化碳酸钙粉(平均粒径为300目);
(6)按重量比100∶20∶230∶6∶10∶4∶9分别称取高密度聚乙烯、马来酸酐接枝聚乙烯(平均接枝率为1.6%)、木粉(平均粒径为80目)、短切碳纤维(平均长度为2.5mm)、云母粉(平均粒径为800目)、氧化锌和硬脂酸锌,混合均匀后,采用挤出机熔融挤出,形成碳纤维增强塑木芯层料流,挤出温度为173℃;
(7)按重量比100∶20∶100∶3∶40∶1.2∶3∶4∶0.16分别称取高密度聚乙烯、马来酸酐接枝聚乙烯(平均接枝率为2.9%)、石墨烯改性木粉、表面活化纳米银粉、活化碳酸钙粉、萜烯树脂、硬脂酸丁酯、氧化聚乙烯和抗氧剂:四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯混合均匀后,采用挤出机熔融挤出,形成纳米增强塑木壳层料流,挤出温度为166℃;通过调节螺杆转速,控制单位时间内挤出的纳米增强塑木壳层料流与碳纤维增强塑木芯层料流重量比为1∶5;
(8)使用“回”形状口模,“回”形状口模由外部“口”形流道和中间“口”形流道组成,外部“口”形流道和中间“口”形流道之间形成环隙流道;
(9)碳纤维增强塑木芯层料流在螺杆旋转推力作用下通过“回”形状口模之中间“口”形流道,形成碳纤维增强塑木芯层板材;
(10)纳米增强塑木壳层料流在螺杆旋转推力作用下通过“回”形状口模之环隙流道,形成纳米增强塑木壳层包覆套,纳米增强塑木壳层包覆套包覆在碳纤维增强塑木芯层板材外表面,形成复合板材;
(11)复合板材趁热经过温度设置为178℃的复合器,挤出而成一种抗静电塑木复合材料板材。
实施例7:
(1)按重量比1∶30∶1分别称取石墨烯粉体(平均粒度(D50)为5μm)、甲醛以及氢氧化钠,混合均匀后升温至75℃,保温90min,过滤,采用自来水洗涤过滤得到的固体产物至滤液呈中性,然后将过滤得到的固体产物在110℃下干燥30h,得到预处理石墨烯粉体;
(2)按重量比100∶2∶50∶1.6分别称取水、预处理石墨烯粉体、顺丁烯二酸酐和硝酸铈铵,将硝酸铈铵加入到水中搅拌溶解后,将预处理石墨烯粉体和顺丁烯二酸酐加入其中,升温至30℃,搅拌40min,然后加入盐酸调节溶液pH值为4,升温至50℃,搅拌4h,得到石墨烯粉体液;
(3)按重量比100∶80分别称取木粉和石墨烯粉体液,将石墨烯粉体液均匀喷洒在木粉表面,然后将木粉放入压力容器中,加压2MPa处理45min,卸压至环境压力,接下来进行超声波处理30min,超声波频率为55kHz,干燥,筛分,得到石墨烯改性木粉(平均粒径为40目);
(4)按照重量比100∶10分别称取乙醇和单硬脂酸甘油酯,混合后,升温至40℃搅拌至完全溶解,配成乙醇-酯溶液;按照重量比100∶80分别称取乙醇-酯溶液和纳米银粉,升温至70℃,搅拌反应60min,降至室温后过滤、干燥、筛分,得到表面活化纳米银粉(平均粒径为60nm);
(5)按照体积比100∶40∶1.6∶0.9分别量取水、乙醇、γ-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷和油酸,将γ-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷加入到水中,分散均匀得到硅烷-水溶液,将油酸加入到乙醇中,分散均匀,得到油酸-乙醇溶液;按照重量比100∶130∶50分别称取碳酸钙粉、硅烷-水溶液和油酸-乙醇溶液,将碳酸钙粉加入到硅烷-水溶液中混合均匀,干燥,研磨,筛分成粒径20目改性碳酸钙粉,然后采用喷雾法将油酸-乙醇溶液均匀喷洒在改性碳酸钙粉表面,干燥,研磨,筛分,得到活化碳酸钙粉(平均粒径为300目);
(6)按重量比100∶20∶230∶5∶10∶4∶9分别称取高密度聚乙烯、马来酸酐接枝聚乙烯(平均接枝率为4.2%)、木粉(平均粒径为80目)、短切碳纤维(平均长度为2.5mm)、云母粉(平均粒径为800目)、氧化锌和硬脂酸锌,混合均匀后,采用挤出机熔融挤出,形成碳纤维增强塑木芯层料流,挤出温度为168℃;
(7)按重量比100∶20∶100∶3∶40∶1.2∶4∶2∶0.16分别称取高密度聚乙烯、马来酸酐接枝聚乙烯(平均接枝率为4.2%)、石墨烯改性木粉、表面活化纳米银粉、活化碳酸钙粉、萜烯树脂、硬脂酸丁酯、氧化聚乙烯和抗氧剂:β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸正十八碳醇酯混合均匀后,采用挤出机熔融挤出,形成纳米增强塑木壳层料流,挤出温度为166℃;通过调节螺杆转速,控制单位时间内挤出的纳米增强塑木壳层料流与碳纤维增强塑木芯层料流重量比为1∶6;
(8)使用“回”形状口模,“回”形状口模由外部“口”形流道和中间“口”形流道组成,外部“口”形流道和中间“口”形流道之间形成环隙流道;
(9)碳纤维增强塑木芯层料流在螺杆旋转推力作用下通过“回”形状口模之中间“口”形流道,形成碳纤维增强塑木芯层板材;
(10)纳米增强塑木壳层料流在螺杆旋转推力作用下通过“回”形状口模之环隙流道,形成纳米增强塑木壳层包覆套,纳米增强塑木壳层包覆套包覆在碳纤维增强塑木芯层板材外表面,形成复合板材;
(11)复合板材趁热经过温度设置为174℃的复合器,挤出而成一种抗静电塑木复合材料板材。
实施例8:
(1)按重量比1∶35∶1.5分别称取石墨烯粉体(平均粒度(D50)为4μm)、甲醛以及氢氧化钠,混合均匀后升温至78℃,保温68min,过滤,采用自来水洗涤过滤得到的固体产物至滤液呈中性,然后将过滤得到的固体产物在108℃下干燥28h,得到预处理石墨烯粉体;
(2)按重量比100∶1.3∶35∶0.9分别称取水、预处理石墨烯粉体、顺丁烯二酸酐和硝酸铈铵,将硝酸铈铵加入到水中搅拌溶解后,将预处理石墨烯粉体和顺丁烯二酸酐加入其中,升温至34℃,搅拌44min,然后加入盐酸调节溶液pH值为2.4,升温至44℃,搅拌4.6h,得到石墨烯粉体液;
(3)按重量比100∶90分别称取木粉和石墨烯粉体液,将石墨烯粉体液均匀喷洒在木粉表面,然后将木粉放入压力容器中,加压1.3MPa处理50min,卸压至环境压力,接下来进行超声波处理23min,超声波频率为50kHz,干燥,筛分,得到石墨烯改性木粉(平均粒径为60目);
(4)按照重量比100∶8分别称取乙醇和单硬脂酸甘油酯,混合后,升温至46℃搅拌至完全溶解,配成乙醇-酯溶液;按照重量比100∶66分别称取乙醇-酯溶液和纳米银粉,升温至76℃,搅拌反应46min,降至室温后过滤、干燥、筛分,得到表面活化纳米银粉(平均粒径为46nm);
(5)按照体积比100∶46∶0.9∶0.8分别量取水、乙醇、γ-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷和油酸,将γ-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷加入到水中,分散均匀得到硅烷-水溶液,将油酸加入到乙醇中,分散均匀,得到油酸-乙醇溶液;按照重量比100∶120∶35分别称取碳酸钙粉、硅烷-水溶液和油酸-乙醇溶液,将碳酸钙粉加入到硅烷-水溶液中混合均匀,干燥,研磨,筛分成粒径50目改性碳酸钙粉,然后采用喷雾法将油酸-乙醇溶液均匀喷洒在改性碳酸钙粉表面,干燥,研磨,筛分,得到活化碳酸钙粉(平均粒径为160目);
(6)按重量比100∶23∶183∶4.6∶13∶3.5∶7.9分别称取高密度聚乙烯、马来酸酐接枝聚乙烯(平均接枝率为2%)、木粉(平均粒径为100目)、短切碳纤维(平均长度为2mm)、云母粉(平均粒径为900目)、氧化锌和硬脂酸锌,混合均匀后,采用挤出机熔融挤出,形成碳纤维增强塑木芯层料流,挤出温度为172℃;
(7)按重量比100∶12∶108∶2.4∶28∶1.25∶2.4∶2.4∶0.22分别称取高密度聚乙烯、马来酸酐接枝聚乙烯(平均接枝率为1.9%)、石墨烯改性木粉、表面活化纳米银粉、活化碳酸钙粉、萜烯树脂、硬脂酸丁酯、氧化聚乙烯和抗氧剂:β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸正十八碳醇酯混合均匀后,采用挤出机熔融挤出,形成纳米增强塑木壳层料流,挤出温度为168℃;通过调节螺杆转速,控制单位时间内挤出的纳米增强塑木壳层料流与碳纤维增强塑木芯层料流重量比为1∶4.6;
(8)使用“回”形状口模,“回”形状口模由外部“口”形流道和中间“口”形流道组成,外部“口”形流道和中间“口”形流道之间形成环隙流道;
(9)碳纤维增强塑木芯层料流在螺杆旋转推力作用下通过“回”形状口模之中间“口”形流道,形成碳纤维增强塑木芯层板材;
(10)纳米增强塑木壳层料流在螺杆旋转推力作用下通过“回”形状口模之环隙流道,形成纳米增强塑木壳层包覆套,纳米增强塑木壳层包覆套包覆在碳纤维增强塑木芯层板材外表面,形成复合板材;
(11)复合板材趁热经过温度设置为176℃的复合器,挤出而成一种抗静电塑木复合材料板材。
下面通过检测说明实施例1的效果,经检测,静曲强度:36.88MPa,静曲模量:1.98GPa;表面电阻率为8.6×108Ω;
而对比检测未使用石墨烯和表面活化纳米银粉,同时将云母粉换成同粒径的碳酸钙粉,纳米增强塑木壳层包覆套中碳酸钙粉未进行活化处理,其它同实施例1的塑木板材的静曲强度:31.06MPa,静曲模量:1.76GPa;表面电阻率为5.2×1010Ω。
测试结果表明:实施例1具有更高的静曲强度和静曲模量,力学性能参数均优于GB/T 24508或LY/T 1613标准规定值,且表面电阻较常规方法得到的塑木(对比样)下降了接近2个数量级,抗静电性能得到明显改善。
Claims (4)
1.一种抗静电塑木复合材料板材,其特征在于由碳纤维增强塑木芯层板材和纳米增强塑木壳层包覆套在复合器中趁热挤出而成,其中间为碳纤维增强塑木芯层板材,四周为纳米增强塑木壳层包覆套;碳纤维增强塑木芯层板材由碳纤维增强塑木芯层料流在螺杆旋转推力作用下通过“回”形状口模之中间“口”形流道形成;纳米增强塑木壳层包覆套由纳米增强塑木壳层料流在螺杆旋转推力作用下通过“回”形状口模之环隙流道形成。
2.根据权利要求1所述的一种抗静电塑木复合材料板材,其特征在于所述的碳纤维增强塑木芯层料流由高密度聚乙烯、马来酸酐接枝聚乙烯、木粉、短切碳纤维、云母粉、氧化锌和硬脂酸锌混合均匀后,采用挤出机熔融挤出而成;所述的马来酸酐接枝聚乙烯,其平均接枝率为1.6~4.2%;所述的木粉,其平均粒径为40~120目;所述的短切碳纤维,其平均长度为0.5~2.5mm;所述的云母粉,其平均粒径为800~1200目。
3.根据权利要求1所述的一种抗静电塑木复合材料板材,其特征在于所述的纳米增强塑木壳层料流由高密度聚乙烯、马来酸酐接枝聚乙烯、石墨烯改性木粉、表面活化纳米银粉、活化碳酸钙粉、萜烯树脂、硬脂酸丁酯、氧化聚乙烯和抗氧剂混合均匀后,采用挤出机熔融挤出而成;所述的马来酸酐接枝聚乙烯,其平均接枝率为1.6~4.2%;所述的石墨烯改性木粉,其平均粒径为40~160目;所述的表面活化纳米银粉,其平均粒径为40~80nm;所述的活化碳酸钙粉,其平均粒径为100~300目;所述的抗氧剂为β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸正十八碳醇酯或四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯中的一种。
4.根据权利要求1所述的一种抗静电塑木复合材料板材的制备方法,其特征在于其制备过程包括以下步骤:
(1)按重量比1∶30~50∶1~3分别称取石墨烯粉体、甲醛以及氢氧化钠,混合均匀后升温至70~80℃,保温60~90min,过滤,采用自来水洗涤过滤得到的固体产物至滤液呈中性,然后将过滤得到的固体产物在100~110℃下干燥24~36h,得到预处理石墨烯粉体;所述的石墨烯粉体,其平均粒度(D50)为3~7μm;
(2)按重量比100∶1~3∶30~50∶0.8~1.6分别称取水、预处理石墨烯粉体、顺丁烯二酸酐和硝酸铈铵,将硝酸铈铵加入到水中搅拌溶解后,将预处理石墨烯粉体和顺丁烯二酸酐加入其中,升温至30~40℃,搅拌40~60min,然后加入盐酸调节溶液pH值为2~4,升温至40~50℃,搅拌4~6h,得到石墨烯粉体液;
(3)按重量比100∶80~120分别称取木粉和石墨烯粉体液,将石墨烯粉体液均匀喷洒在木粉表面,然后将木粉放入压力容器中,加压1~3MPa处理30~60min,卸压至环境压力,接下来进行超声波处理20~30min,超声波频率为45~65kHz,干燥,筛分,得到石墨烯改性木粉;
(4)按照重量比100∶5~15分别称取乙醇和单硬脂酸甘油酯,混合后,升温至40~60℃搅拌至完全溶解,配成乙醇-酯溶液;按照重量比100∶60~80分别称取乙醇-酯溶液和纳米银粉,升温至70~90℃,搅拌反应40~60min,降至室温后过滤、干燥、筛分,得到表面活化纳米银粉;
(5)按照体积比100∶40~60∶0.8~1.6∶0.6~1.2分别量取水、乙醇、γ-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷和油酸,将γ-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷加入到水中,分散均匀得到硅烷-水溶液,将油酸加入到乙醇中,分散均匀,得到油酸-乙醇溶液;按照重量比100∶100~160∶30~50分别称取碳酸钙粉、硅烷-水溶液和油酸-乙醇溶液,将碳酸钙粉加入到硅烷-水溶液中混合均匀,干燥,研磨,筛分成粒径20~60目改性碳酸钙粉,然后采用喷雾法将油酸-乙醇溶液均匀喷洒在改性碳酸钙粉表面,干燥,研磨,筛分,得到活化碳酸钙粉;
(6)按重量比100∶20~30∶180~280∶4~6∶10~30∶3~5∶7~9分别称取高密度聚乙烯、马来酸酐接枝聚乙烯、木粉、短切碳纤维、云母粉、氧化锌和硬脂酸锌,混合均匀后,采用挤出机熔融挤出,形成碳纤维增强塑木芯层料流,挤出温度为168~178℃;
(7)按重量比100∶10~20∶100~120∶2~4∶20~40∶1.2~1.4∶2~4∶2~4∶0.16~0.36分别称取高密度聚乙烯、马来酸酐接枝聚乙烯、石墨烯改性木粉、表面活化纳米银粉、活化碳酸钙粉、萜烯树脂、硬脂酸丁酯、氧化聚乙烯和抗氧剂,混合均匀后,采用挤出机熔融挤出,形成纳米增强塑木壳层料流,挤出温度为166~176℃;通过调节螺杆转速,控制单位时间内挤出的纳米增强塑木壳层料流与碳纤维增强塑木芯层料流重量比为1∶4~6;
(8)使用“回”形状口模,“回”形状口模由外部“口”形流道和中间“口”形流道组成,外部“口”形流道和中间“口”形流道之间形成环隙流道;
(9)碳纤维增强塑木芯层料流在螺杆旋转推力作用下通过“回”形状口模之中间“口”形流道,形成碳纤维增强塑木芯层板材;
(10)纳米增强塑木壳层料流在螺杆旋转推力作用下通过“回”形状口模之环隙流道,形成纳米增强塑木壳层包覆套,纳米增强塑木壳层包覆套包覆在碳纤维增强塑木芯层板材外表面,形成复合板材;
(11)复合板材趁热经过温度设置为170~178℃的复合器,挤出而成一种抗静电塑木复合材料板材。
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