CN111484749A - 一种强而韧塑木复合材料板材及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种强而韧塑木复合材料板材及其制备方法，适用于制作各种既要有足够的强度又要有一定韧性回弹要求的制品，如防撞墙板、篮球架用篮板、贵重仪器包装托盘等。本发明由高密度聚乙烯、低密度聚乙烯、改性木粉、界面剂、纳米改性橡胶粒子、萜烯树脂、白油、硬脂酸钙、氧化聚乙烯及抗氧剂制备而成。本发明生产制造方便，传统塑木板材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，更加防腐，防虫蛀，不开裂，不老化，不存在色差，使用过程中不掉漆，不浪费木材等；和普通塑木复合材料相比，兼具高强度、高韧性双重优点，既能防止碰撞破坏，同时还具有良好的回弹特性。

Description

一种强而韧塑木复合材料板材及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种塑木复合材料，特别是涉及一种强而韧塑木复合材料板材及其制备方法。一种强而韧塑木复合材料板材适用于制作各种既要有足够的强度又要有一定韧性回弹要求的制品，如防撞墙板、篮球架用篮板、贵重仪器包装托盘等。
背景技术
近年来，以废旧塑料、植物纤维粉等为原料加工制作的一种环保型复合材料-塑木复合材料在市场上应用越来越多，它具有原料来源广泛、环境友好、可再生、可循环使用、价格较低等诸多优势，同时可以像木材那样进行切割、钉钉等加工处理，还具有防水、不虫蛀、不含甲醛等特性。已广泛应用于市政工程、交通运输、风景园林等众多领域。
但对于一些具有特定要求的制品，如防撞墙板、篮球架用篮板、贵重仪器包装托盘等，它们既要有足够的强度防止在碰撞过程中被破坏，同时又要具有一定韧性回弹要求，以达到良好的使用效果。传统的木制品易老化开裂、易虫蛀，且浪费木材资源；而常规的塑木制品一般很难同时满足强而韧双重要求，从而限制了塑木制品在这些场合的使用。
发明一种强而韧塑木复合材料板材，替代传统材质，用于制作防撞墙板、篮球架用篮板、贵重仪器包装托盘等有一定特殊要求的制品，十分必要。
发明内容
本发明就是针对上述目的提供一种强而韧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，更具有强度高、韧性强、回弹性较好等特点。
一种强而韧塑木复合材料板材，由包括以下重量份数的原料制备而成：
Figure BSA0000209282020000011
本发明一种强而韧塑木复合材料板材，其中所述的改性木粉平均粒径为100～300目。
本发明一种强而韧塑木复合材料板材，其中所述的纳米改性橡胶粒子平均粒径为10～30μm。
本发明一种强而韧塑木复合材料板材，其中所述的抗氧剂为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。
本发明一种强而韧塑木复合材料板材的制备方法，其包括以下步骤：
(1)分别称取15～25重量份聚乙二醇，2～4重量份丁二酸酐，6～8重量份多乙烯多胺和0.06～0.08重量份一水合对甲基苯磺酸，将聚乙二醇和丁二酸酐混合均匀，80～86℃下反应2～4h，再升温至100～110℃反应2～4h，然后加入100～120重量份甲苯，并将一水合对甲基苯磺酸加入其中，反应6～8h，将多乙烯多胺加入，同时再次加入50～60重量份甲苯，继续反应4～6h，降至室温后加入800～900重量份甲苯，混合均匀，得到木粉处理剂；
(2)按照重量比100∶100～120分别称取木粉和木粉处理剂，将木粉放置在压力容器中，加压5～9MPa处理20～30min，然后将压力卸除至环境压力，卸除时间6～10min，再次加压至10～20MPa处理10～20min，然后再次卸除压力至环境压力，卸除时间5～9min，机械分散使木粉处于蓬松状态；将木粉处理剂均匀喷洒在蓬松木粉表面，喷洒处理结束后，将蓬松木粉升温至60～80℃，保温30～50min，然后降至室温，干燥，筛分，得到改性木粉；
(3)分别称取100重量份甲苯、60～80重量份正丁醇、20～30重量份乙烯-丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯无规三元共聚物、3～5重量份马来酸酐和0.03～0.05重量份一水合对甲基苯磺酸，将甲苯和正丁醇混合均匀，然后将乙烯-丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯无规三元共聚物、马来酸酐和一水合对甲基苯磺酸加入混合溶液中，加热溶解后，115～125℃下反应4～6h，然后趁热加入100～200重量份甲醇，混匀后逐渐降温，过滤，干燥，保留固体产物，得到界面剂；
(4)分别称取100重量份水、1～2重量份γ-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷偶联剂和10～20重量份纳米二氧化钛；将γ-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷偶联剂和水混合均匀，然后均匀喷洒在纳米二氧化钛表面，将喷洒有偶联剂的纳米二氧化钛放在60～80℃下处理30～60min，然后升温至100～120℃处理20～40min，降至室温后机械分散，筛分，得到平均粒径为20～60nm的改性纳米二氧化钛；
(5)按重量比100∶1～2∶1～3∶1～3∶2～4∶3～5∶1～2分别称取天然橡胶、改性纳米二氧化钛、硫化剂DCP、促进剂M、硬脂酸、氧化锌和30#机油，混合均匀后进行混炼，然后在160～170℃、18～24MPa下硫化20～30min后，低温粉碎，得到纳米改性橡胶粒子；
(6)按配方分别称取各组分；
(7)将高密度聚乙烯、改性木粉、界面剂、萜烯树脂、白油、硬脂酸钙、氧化聚乙烯和抗氧剂混合均匀后，采用挤出机熔融挤出，造粒，得到高密度聚乙烯基塑木材料粒子，挤出温度166～180℃；
(8)将高密度聚乙烯基塑木材料粒子、低密度聚乙烯和纳米改性橡胶粒子混合均匀，采用挤出机熔融挤出，挤出温度168～178℃，形成一种强而韧塑木复合材料板材。
本发明一种强而韧塑木复合材料板材生产制造方便，传统塑木板材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，更加防腐，防虫蛀，不开裂，不老化，不存在色差，使用过程中不掉漆，不浪费木材等；和普通塑木复合材料相比，兼具高强度、高韧性双重优点，既能防止碰撞破坏，同时还具有良好的回弹特性。
具体实施方式
以下采用实施例具体说明本发明的一种强而韧塑木复合材料板材及其制备方法。
实施例1：
一种强而韧塑木复合材料板材，由包括以下重量份数的原料制备而成：
Figure BSA0000209282020000031
本发明一种强而韧塑木复合材料板材的制备方法，其包括以下步骤：
(1)分别称取20重量份聚乙二醇，3重量份丁二酸酐，7重量份多乙烯多胺和0.07重量份一水合对甲基苯磺酸，将聚乙二醇和丁二酸酐混合均匀，83℃下反应3h，再升温至105℃反应3h，然后加入110重量份甲苯，并将一水合对甲基苯磺酸加入其中，反应7h，将多乙烯多胺加入，同时再次加入55重量份甲苯，继续反应5h，降至室温后加入850重量份甲苯，混合均匀，得到木粉处理剂；
(2)按照重量比100∶110分别称取木粉和木粉处理剂，将木粉放置在压力容器中，加压7MPa处理25min，然后将压力卸除至环境压力，卸除时间8min，再次加压至15MPa处理15min，然后再次卸除压力至环境压力，卸除时间7min，机械分散使木粉处于蓬松状态；将木粉处理剂均匀喷洒在蓬松木粉表面，喷洒处理结束后，将蓬松木粉升温至70℃，保温40min，然后降至室温，干燥，筛分，得到改性木粉；
(3)分别称取100重量份甲苯、70重量份正丁醇、25重量份乙烯-丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯无规三元共聚物、4重量份马来酸酐和0.04重量份一水合对甲基苯磺酸，将甲苯和正丁醇混合均匀，然后将乙烯-丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯无规三元共聚物、马来酸酐和一水合对甲基苯磺酸加入混合溶液中，加热溶解后，120℃下反应5h，然后趁热加入150重量份甲醇，混匀后逐渐降温，过滤，干燥，保留固体产物，得到界面剂；
(4)分别称取100重量份水、1.5重量份γ-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷偶联剂和15重量份纳米二氧化钛；将γ-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷偶联剂和水混合均匀，然后均匀喷洒在纳米二氧化钛表面，将喷洒有偶联剂的纳米二氧化钛放在70℃下处理45min，然后升温至110℃处理30min，降至室温后机械分散，筛分，得到平均粒径为40nm的改性纳米二氧化钛；
(5)按重量比100∶1.5∶2∶2∶3∶4∶1.5分别称取天然橡胶、改性纳米二氧化钛、硫化剂DCP、促进剂M、硬脂酸、氧化锌和30#机油，混合均匀后进行混炼，然后在165℃、21MPa下硫化25min后，低温粉碎，得到纳米改性橡胶粒子；
(6)按配方分别称取各组分；
(7)将高密度聚乙烯、改性木粉、界面剂、萜烯树脂、白油、硬脂酸钙、氧化聚乙烯和抗氧剂混合均匀后，采用挤出机熔融挤出，造粒，得到高密度聚乙烯基塑木材料粒子，挤出温度173℃；
(8)将高密度聚乙烯基塑木材料粒子、低密度聚乙烯和纳米改性橡胶粒子混合均匀，采用挤出机熔融挤出，挤出温度173℃，形成一种强而韧塑木复合材料板材。
实施例2：
一种强而韧塑木复合材料板材，由包括以下重量份数的原料制备而成：
Figure BSA0000209282020000041
本发明一种强而韧塑木复合材料板材的制备方法，其包括以下步骤：
(1)分别称取15重量份聚乙二醇，2重量份丁二酸酐，6重量份多乙烯多胺和0.06重量份一水合对甲基苯磺酸，将聚乙二醇和丁二酸酐混合均匀，80℃下反应2h，再升温至100℃反应2h，然后加入100重量份甲苯，并将一水合对甲基苯磺酸加入其中，反应6h，将多乙烯多胺加入，同时再次加入50重量份甲苯，继续反应4h，降至室温后加入800重量份甲苯，混合均匀，得到木粉处理剂；
(2)按照重量比100∶100分别称取木粉和木粉处理剂，将木粉放置在压力容器中，加压5MPa处理20min，然后将压力卸除至环境压力，卸除时间6min，再次加压至10MPa处理10min，然后再次卸除压力至环境压力，卸除时间5min，机械分散使木粉处于蓬松状态；将木粉处理剂均匀喷洒在蓬松木粉表面，喷洒处理结束后，将蓬松木粉升温至60℃，保温30min，然后降至室温，干燥，筛分，得到改性木粉；
(3)分别称取100重量份甲苯、60重量份正丁醇、20重量份乙烯-丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯无规三元共聚物、3重量份马来酸酐和0.03重量份一水合对甲基苯磺酸，将甲苯和正丁醇混合均匀，然后将乙烯-丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯无规三元共聚物、马来酸酐和一水合对甲基苯磺酸加入混合溶液中，加热溶解后，115℃下反应4h，然后趁热加入100重量份甲醇，混匀后逐渐降温，过滤，干燥，保留固体产物，得到界面剂；
(4)分别称取100重量份水、1重量份γ-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷偶联剂和10重量份纳米二氧化钛；将γ-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷偶联剂和水混合均匀，然后均匀喷洒在纳米二氧化钛表面，将喷洒有偶联剂的纳米二氧化钛放在60℃下处理30min，然后升温至100℃处理20min，降至室温后机械分散，筛分，得到平均粒径为20nm的改性纳米二氧化钛；
(5)按重量比100∶1∶1∶1∶2∶3∶1分别称取天然橡胶、改性纳米二氧化钛、硫化剂DCP、促进剂M、硬脂酸、氧化锌和30#机油，混合均匀后进行混炼，然后在160℃、18MPa下硫化20min后，低温粉碎，得到纳米改性橡胶粒子；
(6)按配方分别称取各组分；
(7)将高密度聚乙烯、改性木粉、界面剂、萜烯树脂、白油、硬脂酸钙、氧化聚乙烯和抗氧剂混合均匀后，采用挤出机熔融挤出，造粒，得到高密度聚乙烯基塑木材料粒子，挤出温度166℃；
(8)将高密度聚乙烯基塑木材料粒子、低密度聚乙烯和纳米改性橡胶粒子混合均匀，采用挤出机熔融挤出，挤出温度168℃，形成一种强而韧塑木复合材料板材。
实施例3：
一种强而韧塑木复合材料板材，由包括以下重量份数的原料制备而成：
Figure BSA0000209282020000051
本发明一种强而韧塑木复合材料板材的制备方法，其包括以下步骤：
(1)分别称取25重量份聚乙二醇，4重量份丁二酸酐，8重量份多乙烯多胺和0.08重量份一水合对甲基苯磺酸，将聚乙二醇和丁二酸酐混合均匀，86℃下反应4h，再升温至110℃反应4h，然后加入120重量份甲苯，并将一水合对甲基苯磺酸加入其中，反应8h，将多乙烯多胺加入，同时再次加入60重量份甲苯，继续反应6h，降至室温后加入900重量份甲苯，混合均匀，得到木粉处理剂；
(2)按照重量比100∶120分别称取木粉和木粉处理剂，将木粉放置在压力容器中，加压9MPa处理30min，然后将压力卸除至环境压力，卸除时间10min，再次加压至20MPa处理20min，然后再次卸除压力至环境压力，卸除时间9min，机械分散使木粉处于蓬松状态；将木粉处理剂均匀喷洒在蓬松木粉表面，喷洒处理结束后，将蓬松木粉升温至80℃，保温50min，然后降至室温，干燥，筛分，得到改性木粉；
(3)分别称取100重量份甲苯、80重量份正丁醇、30重量份乙烯-丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯无规三元共聚物、5重量份马来酸酐和0.05重量份一水合对甲基苯磺酸，将甲苯和正丁醇混合均匀，然后将乙烯-丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯无规三元共聚物、马来酸酐和一水合对甲基苯磺酸加入混合溶液中，加热溶解后，125℃下反应6h，然后趁热加入200重量份甲醇，混匀后逐渐降温，过滤，干燥，保留固体产物，得到界面剂；
(4)分别称取100重量份水、2重量份γ-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷偶联剂和20重量份纳米二氧化钛；将γ-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷偶联剂和水混合均匀，然后均匀喷洒在纳米二氧化钛表面，将喷洒有偶联剂的纳米二氧化钛放在80℃下处理60min，然后升温至120℃处理40min，降至室温后机械分散，筛分，得到平均粒径为60nm的改性纳米二氧化钛；
(5)按重量比100∶2∶3∶3∶4∶5∶2分别称取天然橡胶、改性纳米二氧化钛、硫化剂DCP、促进剂M、硬脂酸、氧化锌和30#机油，混合均匀后进行混炼，然后在170℃、24MPa下硫化30min后，低温粉碎，得到纳米改性橡胶粒子；
(6)按配方分别称取各组分；
(7)将高密度聚乙烯、改性木粉、界面剂、萜烯树脂、白油、硬脂酸钙、氧化聚乙烯和抗氧剂混合均匀后，采用挤出机熔融挤出，造粒，得到高密度聚乙烯基塑木材料粒子，挤出温度180℃；
(8)将高密度聚乙烯基塑木材料粒子、低密度聚乙烯和纳米改性橡胶粒子混合均匀，采用挤出机熔融挤出，挤出温度178℃，形成一种强而韧塑木复合材料板材。
实施例4：
一种强而韧塑木复合材料板材，由包括以下重量份数的原料制备而成：
Figure BSA0000209282020000061
本发明一种强而韧塑木复合材料板材的制备方法，其包括以下步骤：
(1)分别称取15重量份聚乙二醇，3重量份丁二酸酐，8重量份多乙烯多胺和0.06重量份一水合对甲基苯磺酸，将聚乙二醇和丁二酸酐混合均匀，83℃下反应4h，再升温至100℃反应3h，然后加入120重量份甲苯，并将一水合对甲基苯磺酸加入其中，反应6h，将多乙烯多胺加入，同时再次加入55重量份甲苯，继续反应6h，降至室温后加入800重量份甲苯，混合均匀，得到木粉处理剂；
(2)按照重量比100∶110分别称取木粉和木粉处理剂，将木粉放置在压力容器中，加压7MPa处理30min，然后将压力卸除至环境压力，卸除时间6min，再次加压至15MPa处理20min，然后再次卸除压力至环境压力，卸除时间5min，机械分散使木粉处于蓬松状态；将木粉处理剂均匀喷洒在蓬松木粉表面，喷洒处理结束后，将蓬松木粉升温至70℃，保温50min，然后降至室温，干燥，筛分，得到改性木粉；
(3)分别称取100重量份甲苯、60重量份正丁醇、25重量份乙烯-丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯无规三元共聚物、5重量份马来酸酐和0.03重量份一水合对甲基苯磺酸，将甲苯和正丁醇混合均匀，然后将乙烯-丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯无规三元共聚物、马来酸酐和一水合对甲基苯磺酸加入混合溶液中，加热溶解后，120℃下反应6h，然后趁热加入100重量份甲醇，混匀后逐渐降温，过滤，干燥，保留固体产物，得到界面剂；
(4)分别称取100重量份水、1.5重量份γ-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷偶联剂和20重量份纳米二氧化钛；将γ-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷偶联剂和水混合均匀，然后均匀喷洒在纳米二氧化钛表面，将喷洒有偶联剂的纳米二氧化钛放在60℃下处理45min，然后升温至120℃处理20min，降至室温后机械分散，筛分，得到平均粒径为40nm的改性纳米二氧化钛；
(5)按重量比100∶2∶1∶2∶4∶3∶1.5分别称取天然橡胶、改性纳米二氧化钛、硫化剂DCP、促进剂M、硬脂酸、氧化锌和30#机油，混合均匀后进行混炼，然后在170℃、18MPa下硫化25min后，低温粉碎，得到纳米改性橡胶粒子；
(6)按配方分别称取各组分；
(7)将高密度聚乙烯、改性木粉、界面剂、萜烯树脂、白油、硬脂酸钙、氧化聚乙烯和抗氧剂混合均匀后，采用挤出机熔融挤出，造粒，得到高密度聚乙烯基塑木材料粒子，挤出温度180℃；
(8)将高密度聚乙烯基塑木材料粒子、低密度聚乙烯和纳米改性橡胶粒子混合均匀，采用挤出机熔融挤出，挤出温度168℃，形成一种强而韧塑木复合材料板材。
实施例5：
一种强而韧塑木复合材料板材，由包括以下重量份数的原料制备而成：
Figure BSA0000209282020000071
Figure BSA0000209282020000081
本发明一种强而韧塑木复合材料板材的制备方法，其包括以下步骤：
(1)分别称取20重量份聚乙二醇，4重量份丁二酸酐，6重量份多乙烯多胺和0.07重量份一水合对甲基苯磺酸，将聚乙二醇和丁二酸酐混合均匀，86℃下反应2h，再升温至105℃反应4h，然后加入100重量份甲苯，并将一水合对甲基苯磺酸加入其中，反应7h，将多乙烯多胺加入，同时再次加入60重量份甲苯，继续反应4h，降至室温后加入850重量份甲苯，混合均匀，得到木粉处理剂；
(2)按照重量比100∶120分别称取木粉和木粉处理剂，将木粉放置在压力容器中，加压9MPa处理20min，然后将压力卸除至环境压力，卸除时间8min，再次加压至20MPa处理10min，然后再次卸除压力至环境压力，卸除时间7min，机械分散使木粉处于蓬松状态；将木粉处理剂均匀喷洒在蓬松木粉表面，喷洒处理结束后，将蓬松木粉升温至80℃，保温30min，然后降至室温，干燥，筛分，得到改性木粉；
(3)分别称取100重量份甲苯、70重量份正丁醇、30重量份乙烯-丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯无规三元共聚物、3重量份马来酸酐和0.04重量份一水合对甲基苯磺酸，将甲苯和正丁醇混合均匀，然后将乙烯-丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯无规三元共聚物、马来酸酐和一水合对甲基苯磺酸加入混合溶液中，加热溶解后，125℃下反应4h，然后趁热加入150重量份甲醇，混匀后逐渐降温，过滤，干燥，保留固体产物，得到界面剂；
(4)分别称取100重量份水、2重量份γ-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷偶联剂和10重量份纳米二氧化钛；将γ-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷偶联剂和水混合均匀，然后均匀喷洒在纳米二氧化钛表面，将喷洒有偶联剂的纳米二氧化钛放在70℃下处理60min，然后升温至100℃处理30min，降至室温后机械分散，筛分，得到平均粒径为60nm的改性纳米二氧化钛；
(5)按重量比100∶1∶2∶3∶2∶4∶2分别称取天然橡胶、改性纳米二氧化钛、硫化剂DCP、促进剂M、硬脂酸、氧化锌和30#机油，混合均匀后进行混炼，然后在160℃、21MPa下硫化30min后，低温粉碎，得到纳米改性橡胶粒子；
(6)按配方分别称取各组分；
(7)将高密度聚乙烯、改性木粉、界面剂、萜烯树脂、白油、硬脂酸钙、氧化聚乙烯和抗氧剂混合均匀后，采用挤出机熔融挤出，造粒，得到高密度聚乙烯基塑木材料粒子，挤出温度166℃；
(8)将高密度聚乙烯基塑木材料粒子、低密度聚乙烯和纳米改性橡胶粒子混合均匀，采用挤出机熔融挤出，挤出温度173℃，形成一种强而韧塑木复合材料板材。
实施例6：
一种强而韧塑木复合材料板材，由包括以下重量份数的原料制备而成：
Figure BSA0000209282020000082
Figure BSA0000209282020000091
本发明一种强而韧塑木复合材料板材的制备方法，其包括以下步骤：
(1)分别称取25重量份聚乙二醇，2重量份丁二酸酐，7重量份多乙烯多胺和0.08重量份一水合对甲基苯磺酸，将聚乙二醇和丁二酸酐混合均匀，80℃下反应3h，再升温至110℃反应2h，然后加入110重量份甲苯，并将一水合对甲基苯磺酸加入其中，反应8h，将多乙烯多胺加入，同时再次加入50重量份甲苯，继续反应5h，降至室温后加入900重量份甲苯，混合均匀，得到木粉处理剂；
(2)按照重量比100∶100分别称取木粉和木粉处理剂，将木粉放置在压力容器中，加压5MPa处理25min，然后将压力卸除至环境压力，卸除时间10min，再次加压至10MPa处理15min，然后再次卸除压力至环境压力，卸除时间9min，机械分散使木粉处于蓬松状态；将木粉处理剂均匀喷洒在蓬松木粉表面，喷洒处理结束后，将蓬松木粉升温至60℃，保温40min，然后降至室温，干燥，筛分，得到改性木粉；
(3)分别称取100重量份甲苯、80重量份正丁醇、20重量份乙烯-丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯无规三元共聚物、4重量份马来酸酐和0.05重量份一水合对甲基苯磺酸，将甲苯和正丁醇混合均匀，然后将乙烯-丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯无规三元共聚物、马来酸酐和一水合对甲基苯磺酸加入混合溶液中，加热溶解后，115℃下反应5h，然后趁热加入200重量份甲醇，混匀后逐渐降温，过滤，干燥，保留固体产物，得到界面剂；
(4)分别称取100重量份水、1重量份γ-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷偶联剂和15重量份纳米二氧化钛；将γ-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷偶联剂和水混合均匀，然后均匀喷洒在纳米二氧化钛表面，将喷洒有偶联剂的纳米二氧化钛放在80℃下处理45min，然后升温至110℃处理40min，降至室温后机械分散，筛分，得到平均粒径为20nm的改性纳米二氧化钛；
(5)按重量比100∶1.5∶3∶1∶3∶5∶1分别称取天然橡胶、改性纳米二氧化钛、硫化剂DCP、促进剂M、硬脂酸、氧化锌和30#机油，混合均匀后进行混炼，然后在165℃、24MPa下硫化20min后，低温粉碎，得到纳米改性橡胶粒子；
(6)按配方分别称取各组分；
(7)将高密度聚乙烯、改性木粉、界面剂、萜烯树脂、白油、硬脂酸钙、氧化聚乙烯和抗氧剂混合均匀后，采用挤出机熔融挤出，造粒，得到高密度聚乙烯基塑木材料粒子，挤出温度173℃；
(8)将高密度聚乙烯基塑木材料粒子、低密度聚乙烯和纳米改性橡胶粒子混合均匀，采用挤出机熔融挤出，挤出温度178℃，形成一种强而韧塑木复合材料板材。
实施例7：
一种强而韧塑木复合材料板材，由包括以下重量份数的原料制备而成：
Figure BSA0000209282020000101
本发明一种强而韧塑木复合材料板材的制备方法，其包括以下步骤：
(1)分别称取15重量份聚乙二醇，2重量份丁二酸酐，8重量份多乙烯多胺和0.08重量份一水合对甲基苯磺酸，将聚乙二醇和丁二酸酐混合均匀，83℃下反应3h，再升温至100℃反应3h，然后加入120重量份甲苯，并将一水合对甲基苯磺酸加入其中，反应7h，将多乙烯多胺加入，同时再次加入60重量份甲苯，继续反应4h，降至室温后加入900重量份甲苯，混合均匀，得到木粉处理剂；
(2)按照重量比100∶100分别称取木粉和木粉处理剂，将木粉放置在压力容器中，加压5MPa处理25min，然后将压力卸除至环境压力，卸除时间6min，再次加压至10MPa处理10min，然后再次卸除压力至环境压力，卸除时间7min，机械分散使木粉处于蓬松状态；将木粉处理剂均匀喷洒在蓬松木粉表面，喷洒处理结束后，将蓬松木粉升温至70℃，保温40min，然后降至室温，干燥，筛分，得到改性木粉；
(3)分别称取100重量份甲苯、80重量份正丁醇、30重量份乙烯-丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯无规三元共聚物、5重量份马来酸酐和0.04重量份一水合对甲基苯磺酸，将甲苯和正丁醇混合均匀，然后将乙烯-丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯无规三元共聚物、马来酸酐和一水合对甲基苯磺酸加入混合溶液中，加热溶解后，120℃下反应5h，然后趁热加入200重量份甲醇，混匀后逐渐降温，过滤，干燥，保留固体产物，得到界面剂；
(4)分别称取100重量份水、2重量份γ-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷偶联剂和20重量份纳米二氧化钛；将γ-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷偶联剂和水混合均匀，然后均匀喷洒在纳米二氧化钛表面，将喷洒有偶联剂的纳米二氧化钛放在60℃下处理60min，然后升温至110℃处理40min，降至室温后机械分散，筛分，得到平均粒径为60nm的改性纳米二氧化钛；
(5)按重量比100∶2∶1∶2∶3∶4∶2分别称取天然橡胶、改性纳米二氧化钛、硫化剂DCP、促进剂M、硬脂酸、氧化锌和30#机油，混合均匀后进行混炼，然后在165℃、18MPa下硫化30min后，低温粉碎，得到纳米改性橡胶粒子；
(6)按配方分别称取各组分；
(7)将高密度聚乙烯、改性木粉、界面剂、萜烯树脂、白油、硬脂酸钙、氧化聚乙烯和抗氧剂混合均匀后，采用挤出机熔融挤出，造粒，得到高密度聚乙烯基塑木材料粒子，挤出温度173℃；
(8)将高密度聚乙烯基塑木材料粒子、低密度聚乙烯和纳米改性橡胶粒子混合均匀，采用挤出机熔融挤出，挤出温度168℃，形成一种强而韧塑木复合材料板材。
实施例8：
一种强而韧塑木复合材料板材，由包括以下重量份数的原料制备而成：
Figure BSA0000209282020000111
本发明一种强而韧塑木复合材料板材的制备方法，其包括以下步骤：
(1)分别称取17重量份聚乙二醇，2.4重量份丁二酸酐，6.8重量份多乙烯多胺和0.072重量份一水合对甲基苯磺酸，将聚乙二醇和丁二酸酐混合均匀，82℃下反应2.4h，再升温至108℃反应2.4h，然后加入108重量份甲苯，并将一水合对甲基苯磺酸加入其中，反应6.8h，将多乙烯多胺加入，同时再次加入56重量份甲苯，继续反应4.6h，降至室温后加入860重量份甲苯，混合均匀，得到木粉处理剂；
(2)按照重量比100∶108分别称取木粉和木粉处理剂，将木粉放置在压力容器中，加压8MPa处理26min，然后将压力卸除至环境压力，卸除时间9min，再次加压至19MPa处理19min，然后再次卸除压力至环境压力，卸除时间6min，机械分散使木粉处于蓬松状态；将木粉处理剂均匀喷洒在蓬松木粉表面，喷洒处理结束后，将蓬松木粉升温至68℃，保温38min，然后降至室温，干燥，筛分，得到改性木粉；
(3)分别称取100重量份甲苯、68重量份正丁醇、28重量份乙烯-丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯无规三元共聚物、3.5重量份马来酸酐和0.035重量份一水合对甲基苯磺酸，将甲苯和正丁醇混合均匀，然后将乙烯-丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯无规三元共聚物、马来酸酐和一水合对甲基苯磺酸加入混合溶液中，加热溶解后，116℃下反应4.6h，然后趁热加入106重量份甲醇，混匀后逐渐降温，过滤，干燥，保留固体产物，得到界面剂；
(4)分别称取100重量份水、1.2重量份γ-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷偶联剂和12重量份纳米二氧化钛；将γ-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷偶联剂和水混合均匀，然后均匀喷洒在纳米二氧化钛表面，将喷洒有偶联剂的纳米二氧化钛放在68℃下处理36min，然后升温至106℃处理26min，降至室温后机械分散，筛分，得到平均粒径为26nm的改性纳米二氧化钛；
(5)按重量比100∶1.2∶1.3∶1.3∶2.4∶3.5∶1.2分别称取天然橡胶、改性纳米二氧化钛、硫化剂DCP、促进剂M、硬脂酸、氧化锌和30#机油，混合均匀后进行混炼，然后在167℃、19MPa下硫化29min后，低温粉碎，得到纳米改性橡胶粒子；
(6)按配方分别称取各组分；
(7)将高密度聚乙烯、改性木粉、界面剂、萜烯树脂、白油、硬脂酸钙、氧化聚乙烯和抗氧剂混合均匀后，采用挤出机熔融挤出，造粒，得到高密度聚乙烯基塑木材料粒子，挤出温度169℃；
(8)将高密度聚乙烯基塑木材料粒子、低密度聚乙烯和纳米改性橡胶粒子混合均匀，采用挤出机熔融挤出，挤出温度169℃，形成一种强而韧塑木复合材料板材。
下面通过检查说明实施例1的效果：
经检测，静曲强度：36.86MPa，静曲模量：2.04GPa；冲击强度：29.68kJ/m2，低温落球冲击：试样数10件，破坏数0件。
测试结果表明：实施例1的性能参数均优于GB/T 24508《木塑地板》或LY/T 1613《挤压木塑复合板材》标准规定值，具有更优的力学性能和优良的抗冲击韧性。

Claims (5)

1.一种强而韧塑木复合材料板材，其特征在于由包括以下重量份数的原料制备而成：
Figure FSA0000209282010000011
2.根据权利要求1所述的一种强而韧塑木复合材料板材，其特征在于所述的改性木粉平均粒径为100～300目。
3.根据权利要求1所述的一种强而韧塑木复合材料板材，其特征在于所述的纳米改性橡胶粒子平均粒径为10～30μm。
4.根据权利要求1所述的一种强而韧塑木复合材料板材，其特征在于所述的抗氧剂为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。
5.根据权利要求1所述的一种强而韧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)分别称取15～25重量份聚乙二醇，2～4重量份丁二酸酐，6～8重量份多乙烯多胺和0.06～0.08重量份一水合对甲基苯磺酸，将聚乙二醇和丁二酸酐混合均匀，80～86℃下反应2～4h，再升温至100～110℃反应2～4h，然后加入100～120重量份甲苯，并将一水合对甲基苯磺酸加入其中，反应6～8h，将多乙烯多胺加入，同时再次加入50～60重量份甲苯，继续反应4～6h，降至室温后加入800～900重量份甲苯，混合均匀，得到木粉处理剂；
(2)按照重量比100∶100～120分别称取木粉和木粉处理剂，将木粉放置在压力容器中，加压5～9MPa处理20～30min，然后将压力卸除至环境压力，卸除时间6～10min，再次加压至10～20MPa处理10～20min，然后再次卸除压力至环境压力，卸除时间5～9min，机械分散使木粉处于蓬松状态；将木粉处理剂均匀喷洒在蓬松木粉表面，喷洒处理结束后，将蓬松木粉升温至60～80℃，保温30～50min，然后降至室温，干燥，筛分，得到改性木粉；
(3)分别称取100重量份甲苯、60～80重量份正丁醇、20～30重量份乙烯-丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯无规三元共聚物、3～5重量份马来酸酐和0.03～0.05重量份一水合对甲基苯磺酸，将甲苯和正丁醇混合均匀，然后将乙烯-丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯无规三元共聚物、马来酸酐和一水合对甲基苯磺酸加入混合溶液中，加热溶解后，115～125℃下反应4～6h，然后趁热加入100～200重量份甲醇，混匀后逐渐降温，过滤，干燥，保留固体产物，得到界面剂；
(4)分别称取100重量份水、1～2重量份γ-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷偶联剂和10～20重量份纳米二氧化钛；将γ-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷偶联剂和水混合均匀，然后均匀喷洒在纳米二氧化钛表面，将喷洒有偶联剂的纳米二氧化钛放在60～80℃下处理30～60min，然后升温至100～120℃处理20～40min，降至室温后机械分散，筛分，得到平均粒径为20～60nm的改性纳米二氧化钛；
(5)按重量比100∶1～2∶1～3∶1～3∶2～4∶3～5∶1～2分别称取天然橡胶、改性纳米二氧化钛、硫化剂DCP、促进剂M、硬脂酸、氧化锌和30#机油，混合均匀后进行混炼，然后在160～170℃、18～24MPa下硫化20～30min后，低温粉碎，得到纳米改性橡胶粒子；
(6)按配方分别称取各组分；
(7)将高密度聚乙烯、改性木粉、界面剂、萜烯树脂、白油、硬脂酸钙、氧化聚乙烯和抗氧剂混合均匀后，采用挤出机熔融挤出，造粒，得到高密度聚乙烯基塑木材料粒子，挤出温度166～180℃；
(8)将高密度聚乙烯基塑木材料粒子、低密度聚乙烯和纳米改性橡胶粒子混合均匀，采用挤出机熔融挤出，挤出温度168～178℃，形成一种强而韧塑木复合材料板材。
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