CN111516323A - 一种高分子共挤木塑地板及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及建筑装饰材料技术领域，具体涉及一种高分子共挤木塑地板及其制备方法。该高分子共挤木塑地板，包括表层和芯层，表层包覆在芯层的表面，表层采用聚乙烯再生料和聚丙烯新料混合的体系，芯层采用聚乙烯再生料和聚丙烯再生料混合的体系，使得高分子共挤木塑地板具有抗冲击、抗弯曲、拉伸强度高的特点；该高分子共挤木塑地板的表层添加有颜料，使得木塑地板的色系更多、色彩更鲜艳。该高分子共挤木塑地板的制备方法，包括木粉预处理、制备表层混合料、制备芯层混合料、造粒、挤出成型、砂光几个步骤，通过双螺杆挤出机同步挤出成型，表层包覆在芯层的表面，经过包覆成型的共挤木塑地板，有较好的物理性能和化学性能。

Description

一种高分子共挤木塑地板及其制备方法
技术领域
本发明涉及建筑装饰材料技术领域，具体涉及一种高分子共挤木塑地板及其制备方法。
背景技术
共挤木塑是近年风靡世界的新兴装饰材料，在园林绿化、市政建设和户外装饰装修行业能够代替木材使用。近年来，欧美市场上共挤木塑产品越来越多，到2010年底，共挤木塑产品的比例已超过木塑制品总量的50％，不仅是传统高端的木塑门窗、扶手、围栏使用共挤木塑，连低端的地板、栅栏、外墙板和模板也越来越多的采用共挤木塑，共挤木塑已成为木塑产品的主流趋势。
优质的共挤木塑材料具有吸水率低、保色率高、不蠕变、不开裂、不虫蛀、不霉变、机械性能高、防潮、耐酸碱、不腐烂、便于清洗以及加工性强的优点。由共挤木塑材料制备的共挤木塑地板具有表面易处理、耐候性强、吸水率低的特点，克服了普通木塑地板耐候性差、不易处理的缺陷，因此，国际市场上把共挤木塑地板分类为“低维护”产品。但是，现有的共挤木塑地板仍具有质地脆、韧性差、抗冲击性差的缺陷。
发明内容
本发明的目的之一在于针对现有技术的不足，提供一种高分子共挤木塑地板，其具有抗冲击、抗弯曲、拉伸强度高的特点。
本发明的目的之二在于针对现有技术的不足，提供一种高分子共挤木塑地板的制备方法，该制备方法制得的高分子共挤木塑地板具有抗冲击、抗弯曲、拉伸强度高的特点。
为实现上述目的之一，本发明采用如下技术方案：
提供一种高分子共挤木塑地板，包括表层和芯层，所述表层包覆在芯层的表面，所述表层包括以下重量份数的原料：
Figure BDA0002482549040000011
所述芯层包括以下重量份数的原料：
Figure BDA0002482549040000021
上述技术方案中，所述表层助剂包括以下重量份数的原料：滑石粉5～10份、硬脂酸钙0.5～1份和聚乙烯蜡0.5～1份；
所述芯层助剂包括以下重量份数的原料：滑石粉10～15份、硬脂酸钙1～1.5份和聚乙烯蜡0.5～1份。
上述技术方案中，所述颜料为色母粒。
上述技术方案中，所述相容剂包括以下重量份数的原料：聚丙烯接枝相容剂50～75份和聚乙烯接枝相容剂25～50份。
上述技术方案中，所述木粉由木材的采伐剩余物、造材剩余物和加工剩余物粉碎制得，所述木粉的粒度为40～120目。
上述技术方案中，所述表层还包括抗氧化剂0.1～0.5份和抗UV剂0.1～0.5份。
上述技术方案中，所述表层的厚度为1.3～1.7mm。
为实现上述目的之二，本发明采用如下技术方案：
提供一种高分子共挤木塑地板的制备方法，它包括以下步骤：
步骤一、木粉预处理：将木粉置于氢氧化钠溶液中浸泡，干燥后再置于乙醇溶液中浸泡，之后烘干，即得预处理的木粉；
步骤二、制备表层混合料：将配方量的聚乙烯再生料、聚丙烯新料、滑石粉、硬脂酸钙、聚乙烯蜡、相容剂、颜料、抗氧化剂、抗UV剂和步骤一得到的预处理的木粉加入到高速混合机中混合均匀，即得表层混合料；
步骤三、制备芯层混合料：将配方量的聚乙烯再生料、聚丙烯再生料、滑石粉、硬脂酸钙、聚乙烯、相容剂和步骤一得到的预处理的木粉加入到高速混合机中混合均匀，即得芯层混合料；
步骤四、造粒：将步骤二得到的表层混合料和步骤三得到的芯层混合料分别加入到平双造粒机中进行造粒加工，即得表层颗粒和芯层颗粒；
步骤五、挤出成型：将步骤四得到的表层颗粒和芯层颗粒分别加入到双螺杆挤出机中进行高温融合，然后同步通过模具挤出定型，将表层包覆在芯层的表面，即得粗制地板；
步骤六、砂光：对步骤五得到的粗制地板的表面进行砂光，即得所述高分子共挤木塑地板；
步骤七、对步骤六得到的高分子共挤木塑地板进行切断、捆包，以备用。
上述技术方案中，所述步骤一中，将木粉置于质量浓度为1～8％的氢氧化钠溶液中浸泡1～8h，干燥后再置于乙醇溶液中浸泡1～5h，然后在70～80℃的条件下烘干至含水率低于5％，即得预处理的木粉。
上述技术方案中，所述步骤五中，将步骤四得到的表层颗粒和芯层颗粒分别加入到双螺杆挤出机中在145～180℃进行高温融合，然后同步通过模具挤出定型，将表层包覆在芯层的表面，即得粗制地板。
本发明的有益效果：
(1)本发明的一种高分子共挤木塑地板，包括表层和芯层，表层包覆在芯层的表面，表层采用聚乙烯再生料和聚丙烯新料混合的体系，芯层采用聚乙烯再生料和聚丙烯再生料混合的体系。一方面，聚乙烯和聚丙烯均属于聚烯烃类，表面张力十分接近，当采用高速混合机混合时，会不断产生聚乙烯和聚丙烯新的接触面，聚乙烯和聚丙烯借助表面上的应力相互吸引，从而形成均匀的共混物体系；另一方面，向聚丙烯中加入聚乙烯，能够减小聚丙烯的球晶尺寸，增加晶体间的连接，有利于应力的传递，从而提高了材料的强度。因此，聚丙烯和聚乙烯混合使用能够有效改善材料中组分的相间结合力，有效提高材料的力学性能。使用聚丙烯和聚乙烯共混制得的高分子共挤木塑地板，除了保留普通木塑地板的优点外，还具有更高的机械强度、更强的耐腐蚀能力以及更强的耐磨、抗刮、抗污和耐候性能，应用前景非常广阔。
(2)本发明的一种高分子共挤木塑地板的制备方法，包括木粉预处理、制备表层混合料、制备芯层混合料、造粒、挤出成型、砂光几个步骤，通过双螺杆挤出机同步挤出成型，表层包覆在芯层的表面，经过包覆成型的共挤木塑地板，有较好的物理性能和化学性能，使得制备得到的高分子共挤木塑地板的抗冲击、抗弯曲、抗拉伸的性能明显高于普通共挤木塑地板。
(3)本发明的一种高分子共挤木塑地板，表层添加颜料，使得木塑地板的色系更多、色彩更鲜艳。
具体实施方式
为了使本发明所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
实施例1。
一种高分子共挤木塑地板，包括表层和芯层，表层包覆在芯层的表面，表层的厚度为1.5mm。
其中，表层由以下重量份数的原料组成：
Figure BDA0002482549040000041
芯层由以下重量份数的原料组成：
Figure BDA0002482549040000042
其中，木粉由木材的采伐剩余物、造材剩余物和加工剩余物粉碎制得，粒度为80目。
上述一种高分子共挤木塑地板的制备方法，它包括以下步骤：
步骤一、木粉预处理：将木粉置于质量浓度为5％的氢氧化钠溶液中浸泡5h，干燥后再置于乙醇溶液中浸泡3h，然后在75℃的条件下烘干至含水率低于5％，即得预处理的木粉；
步骤二、制备表层混合料：将配方量的聚乙烯再生料、聚丙烯新料、滑石粉、硬脂酸钙、聚乙烯蜡、聚丙烯接枝相容剂、聚乙烯接枝相容剂、色母粒、抗氧化剂、抗UV剂和步骤一得到的预处理的木粉加入到高速混合机中混合均匀，即得表层混合料；
步骤三、制备芯层混合料：将配方量的聚乙烯再生料、聚丙烯再生料、滑石粉、硬脂酸钙、聚乙烯、聚丙烯接枝相容剂、聚乙烯接枝相容剂和步骤一得到的预处理的木粉加入到高速混合机中混合均匀，即得芯层混合料；
步骤四、造粒：将步骤二得到的表层混合料和步骤三得到的芯层混合料分别加入到平双造粒机中进行造粒加工，即得表层颗粒和芯层颗粒；
步骤五、挤出成型：将步骤四得到的表层颗粒和芯层颗粒分别加入到双螺杆挤出机中在160℃进行高温融合，然后同步通过模具挤出定型，将表层包覆在芯层的表面，即得粗制地板；
步骤六、砂光：对步骤五得到的粗制地板的表面进行砂光，即得所述高分子共挤木塑地板；
步骤七、对步骤六得到的高分子共挤木塑地板进行切断、捆包，以备用。
实施例2。
一种高分子共挤木塑地板，包括表层和芯层，表层包覆在芯层的表面，表层的厚度为1.4mm。
其中，所述表层由以下重量份数的原料组成：
Figure BDA0002482549040000051
芯层由以下重量份数的原料组成：
Figure BDA0002482549040000061
其中，木粉由木材的采伐剩余物、造材剩余物和加工剩余物粉碎制得，粒度为60目。
上述一种高分子共挤木塑地板的制备方法，它包括以下步骤：
步骤一、木粉预处理：将木粉置于质量浓度为6％的氢氧化钠溶液中浸泡4h，干燥后再置于乙醇溶液中浸泡4h，然后在73℃的条件下烘干至含水率低于5％，即得预处理的木粉；
步骤二、制备表层混合料：将配方量的聚乙烯再生料、聚丙烯新料、滑石粉、硬脂酸钙、聚乙烯蜡、聚丙烯接枝相容剂、聚乙烯接枝相容剂、色母粒、抗氧化剂、抗UV剂和步骤一得到的预处理的木粉加入到高速混合机中混合均匀，即得表层混合料；
步骤三、制备芯层混合料：将配方量的聚乙烯再生料、聚丙烯再生料、滑石粉、硬脂酸钙、聚乙烯、聚丙烯接枝相容剂、聚乙烯接枝相容剂和步骤一得到的预处理的木粉加入到高速混合机中混合均匀，即得芯层混合料；
步骤四、造粒：将步骤二得到的表层混合料和步骤三得到的芯层混合料分别加入到平双造粒机中进行造粒加工，即得表层颗粒和芯层颗粒；
步骤五、挤出成型：将步骤四得到的表层颗粒和芯层颗粒分别加入到双螺杆挤出机中在155℃进行高温融合，然后同步通过模具挤出定型，将表层包覆在芯层的表面，即得粗制地板；
步骤六、砂光：对步骤五得到的粗制地板的表面进行砂光，即得所述高分子共挤木塑地板；
步骤七、对步骤六得到的高分子共挤木塑地板进行切断、捆包，以备用。
实施例3。
一种高分子共挤木塑地板，包括表层和芯层，表层包覆在芯层的表面，表层的厚度为1.6mm。
其中，表层由以下重量份数的原料组成：
Figure BDA0002482549040000071
芯层由以下重量份数的原料组成：
Figure BDA0002482549040000072
其中，木粉由木材的采伐剩余物、造材剩余物和加工剩余物粉碎制得，粒度为100目。
上述一种高分子共挤木塑地板的制备方法，它包括以下步骤：
步骤一、木粉预处理：将木粉置于质量浓度为4％的氢氧化钠溶液中浸泡6h，干燥后再置于乙醇溶液中浸泡2h，然后在77℃的条件下烘干至含水率低于5％，即得预处理的木粉；
步骤二、制备表层混合料：将配方量的聚乙烯再生料、聚丙烯新料、滑石粉、硬脂酸钙、聚乙烯蜡、聚丙烯接枝相容剂、聚乙烯接枝相容剂、色母粒、抗氧化剂、抗UV剂和步骤一得到的预处理的木粉加入到高速混合机中混合均匀，即得表层混合料；
步骤三、制备芯层混合料：将配方量的聚乙烯再生料、聚丙烯再生料、滑石粉、硬脂酸钙、聚乙烯、聚丙烯接枝相容剂、聚乙烯接枝相容剂和步骤一得到的预处理的木粉加入到高速混合机中混合均匀，即得芯层混合料；
步骤四、造粒：将步骤二得到的表层混合料和步骤三得到的芯层混合料分别加入到平双造粒机中进行造粒加工，即得表层颗粒和芯层颗粒；
步骤五、挤出成型：将步骤四得到的表层颗粒和芯层颗粒分别加入到双螺杆挤出机中在170℃进行高温融合，然后同步通过模具挤出定型，将表层包覆在芯层的表面，即得粗制地板；
步骤六、砂光：对步骤五得到的粗制地板的表面进行砂光，即得所述高分子共挤木塑地板；
步骤七、对步骤六得到的高分子共挤木塑地板进行切断、捆包，以备用。
实施例4。
一种高分子共挤木塑地板，包括表层和芯层，表层包覆在芯层的表面，表层的厚度为1.3mm。
其中，表层由以下重量份数的原料组成：
Figure BDA0002482549040000081
芯层由以下重量份数的原料组成：
Figure BDA0002482549040000082
Figure BDA0002482549040000091
其中，木粉由木材的采伐剩余物、造材剩余物和加工剩余物粉碎制得，粒度为40目。
上述一种高分子共挤木塑地板的制备方法，它包括以下步骤：
步骤一、木粉预处理：将木粉置于质量浓度为8％的氢氧化钠溶液中浸泡1h，干燥后再置于乙醇溶液中浸泡5h，然后在70℃的条件下烘干至含水率低于5％，即得预处理的木粉；
步骤二、制备表层混合料：将配方量的聚乙烯再生料、聚丙烯新料、滑石粉、硬脂酸钙、聚乙烯蜡、聚丙烯接枝相容剂、聚乙烯接枝相容剂、色母粒、抗氧化剂、抗UV剂和步骤一得到的预处理的木粉加入到高速混合机中混合均匀，即得表层混合料；
步骤三、制备芯层混合料：将配方量的聚乙烯再生料、聚丙烯再生料、滑石粉、硬脂酸钙、聚乙烯、聚丙烯接枝相容剂、聚乙烯接枝相容剂和步骤一得到的预处理的木粉加入到高速混合机中混合均匀，即得芯层混合料；
步骤四、造粒：将步骤二得到的表层混合料和步骤三得到的芯层混合料分别加入到平双造粒机中进行造粒加工，即得表层颗粒和芯层颗粒；
步骤五、挤出成型：将步骤四得到的表层颗粒和芯层颗粒分别加入到双螺杆挤出机中在145℃进行高温融合，然后同步通过模具挤出定型，将表层包覆在芯层的表面，即得粗制地板；
步骤六、砂光：对步骤五得到的粗制地板的表面进行砂光，即得所述高分子共挤木塑地板；
步骤七、对步骤六得到的高分子共挤木塑地板进行切断、捆包，以备用。
实施例5。
一种高分子共挤木塑地板，包括表层和芯层，表层包覆在芯层的表面，表层的厚度为1.7mm。
其中，表层由以下重量份数的原料组成：
Figure BDA0002482549040000092
Figure BDA0002482549040000101
芯层由以下重量份数的原料组成：
Figure BDA0002482549040000102
其中，木粉由木材的采伐剩余物、造材剩余物和加工剩余物粉碎制得，粒度为120目。
上述一种高分子共挤木塑地板的制备方法，它包括以下步骤：
步骤一、木粉预处理：将木粉置于质量浓度为1％的氢氧化钠溶液中浸泡8h，干燥后再置于乙醇溶液中浸泡1h，然后在80℃的条件下烘干至含水率低于5％，即得预处理的木粉；
步骤二、制备表层混合料：将配方量的聚乙烯再生料、聚丙烯新料、滑石粉、硬脂酸钙、聚乙烯蜡、相容剂、颜料、抗氧化剂、抗UV剂和步骤一得到的预处理的木粉加入到高速混合机中混合均匀，即得表层混合料；
步骤三、制备芯层混合料：将配方量的聚乙烯再生料、聚丙烯再生料、滑石粉、硬脂酸钙、聚乙烯、相容剂和步骤一得到的预处理的木粉加入到高速混合机中混合均匀，即得芯层混合料；
步骤四、造粒：将步骤二得到的表层混合料和步骤三得到的芯层混合料分别加入到平双造粒机中进行造粒加工，即得表层颗粒和芯层颗粒；
步骤五、挤出成型：将步骤四得到的表层颗粒和芯层颗粒分别加入到双螺杆挤出机中在180℃进行高温融合，然后同步通过模具挤出定型，将表层包覆在芯层的表面，即得粗制地板；
步骤六、砂光：对步骤五得到的粗制地板的表面进行砂光，即得所述高分子共挤木塑地板；
步骤七、对步骤六得到的高分子共挤木塑地板进行切断、捆包，以备用。
性能测试
对实施例1至实施例5得到的高分子共挤木塑地板以及模拟的市面上常见的共挤木塑地板(对照组1、对照组2和对照组3)进行力学性能测定，结果如表1所示。其中，拉伸强度按GB/T1040-92规定方法测试，冲击强度按GB/T1843-80规定方法测试，弯曲强度按GB/T1042-79规定方法测试。
其中，对照组1、对照组2和对照组3制备时表层不添加聚丙烯新料和聚丙烯接枝相容剂，芯层不添加聚丙烯再生料和聚丙烯接枝相容剂，其余的原料及用量、制备方法分别与实施例1、实施例2和实施例3相同。
表1：共挤木塑地板的力学性能
拉伸强度(MPa) 抗冲击强度(kJ/m<sup>2</sup>) 抗弯曲强度(MPa)
实施例1 13 10 30
实施例2 12.8 9.4 30
实施例3 13.9 9.4 29.8
实施例4 13.5 9.6 29
实施例5 12.6 10.1 30.6
对照组1 10 8.5 25
对照组2 9.9 8.4 24.8
对照组3 10.2 8.6 25.2
由表1可知，实施例1至实施例5的高分子共挤木塑地板相较于市面上常见的木塑地板的拉伸强度提高30％、抗冲击强度提高18％、抗弯曲强度提高20％，说明本申请的聚丙烯和聚乙烯混合使用能够有效改善材料中组分的相间结合力，有效提高材料的力学性能。
最后应当说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对本发明保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本发明作了详细地说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的实质和范围。

Claims (10)

1.一种高分子共挤木塑地板，其特征在于：包括表层和芯层，所述表层包覆在芯层的表面，所述表层包括以下重量份数的原料：
Figure FDA0002482549030000011
所述芯层包括以下重量份数的原料：
Figure FDA0002482549030000012
2.根据权利要求1所述的一种高分子共挤木塑地板，其特征在于：所述表层助剂包括以下重量份数的原料：滑石粉5～10份、硬脂酸钙0.5～1份和聚乙烯蜡0.5～1份；
所述芯层助剂包括以下重量份数的原料：滑石粉10～15份、硬脂酸钙1～1.5份和聚乙烯蜡0.5～1份。
3.根据权利要求1所述的一种高分子共挤木塑地板，其特征在于：所述颜料为色母粒。
4.根据权利要求1所述的一种高分子共挤木塑地板，其特征在于：所述相容剂包括以下重量份数的原料：聚丙烯接枝相容剂50～75份和聚乙烯接枝相容剂25～50份。
5.根据权利要求1所述的一种高分子共挤木塑地板，其特征在于：所述木粉由木材的采伐剩余物、造材剩余物和加工剩余物粉碎制得，所述木粉的粒度为40～120目。
6.根据权利要求1所述的一种高分子共挤木塑地板，其特征在于：所述表层还包括抗氧化剂0.1～0.5份和抗UV剂0.1～0.5份。
7.根据权利要求1所述的一种高分子共挤木塑地板，其特征在于：所述表层的厚度为1.3～1.7mm。
8.权利要求1-7任意一项所述的一种高分子共挤木塑地板的制备方法，其特征在于，它包括以下步骤：
步骤一、木粉预处理：将木粉置于氢氧化钠溶液中浸泡，干燥后再置于乙醇溶液中浸泡，之后烘干，即得预处理的木粉；
步骤二、制备表层混合料：将配方量的聚乙烯再生料、聚丙烯新料、滑石粉、硬脂酸钙、聚乙烯蜡、相容剂、颜料、抗氧化剂、抗UV剂和步骤一得到的预处理的木粉加入到高速混合机中混合均匀，即得表层混合料；
步骤三、制备芯层混合料：将配方量的聚乙烯再生料、聚丙烯再生料、滑石粉、硬脂酸钙、聚乙烯、相容剂和步骤一得到的预处理的木粉加入到高速混合机中混合均匀，即得芯层混合料；
步骤四、造粒：将步骤二得到的表层混合料和步骤三得到的芯层混合料分别加入到平双造粒机中进行造粒加工，即得表层颗粒和芯层颗粒；
步骤五、挤出成型：将步骤四得到的表层颗粒和芯层颗粒分别加入到双螺杆挤出机中进行高温融合，然后同步通过模具挤出定型，将表层包覆在芯层的表面，即得粗制地板；
步骤六、砂光：对步骤五得到的粗制地板的表面进行砂光，即得所述高分子共挤木塑地板；
步骤七、对步骤六得到的高分子共挤木塑地板进行切断、捆包，以备用。
9.根据权利要求8所述的一种高分子共挤木塑地板的制备方法，其特征在于：所述步骤一中，将木粉置于质量浓度为1～8％的氢氧化钠溶液中浸泡1～8h，干燥后再置于乙醇溶液中浸泡1～5h，然后在70～80℃的条件下烘干至含水率低于5％，即得预处理的木粉。
10.根据权利要求8所述的一种高分子共挤木塑地板的制备方法，其特征在于：所述步骤五中，将步骤四得到的表层颗粒和芯层颗粒分别加入到双螺杆挤出机中在145～180℃进行高温融合。
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