CN112895640A - 一种纤维增强塑木复合材料板材及其生产方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种纤维增强塑木复合材料板材及其生产方法，属于新材料技术领域。一种纤维增强塑木复合材料板材由上塑木复合材料表层、上复合玻璃纤维布毡层、上塑木复合材料结构层、单向玻璃纤维纱中间层、下塑木复合材料结构层、下复合玻璃纤维布毡层及下塑木复合材料表层构成，在上塑木复合材料表层与上塑木复合材料结构层之间模压有上复合玻璃纤维布毡层，在上塑木复合材料结构层与下塑木复合材料结构层之间模压有单向玻璃纤维纱中间层，在下塑木复合材料结构层与下塑木复合材料表层之间模压有下复合玻璃纤维布毡层。本发明强度高，刚性大，不变形，综合力学性能好，加工制作、运输、安装方便，防水、防腐、防虫蛀，应用面宽，使用寿命长。
Description
技术领域
本发明涉及一种塑木复合材料板材及其生产方法，特别是涉及一种纤维增强塑木复合材料板材及其生产方法，属于新材料技术领域。
背景技术
近年来，随着人们环境保护意识的增强，环境友好、可降解、可循环使用的塑木复合材料越来越受到人们的重视，它具有许多优点，如：材料均质、尺寸较木材稳定、不易产生裂纹、不会吸潮变形；具有热塑性塑料的加工性，挤出、模压、注塑等工艺均可用来成型，且设备磨损小；有木材的二次加工性：可以进行锯、刨和粘接或用钉子、螺栓连接固定；不需利用有毒的化学物质进行处理，不含甲醛；不怕虫蛀、耐老化、耐腐蚀；有木材的外观，比塑料制品高的硬度等。塑木复合材料的应用范围越来越宽，产品类型越来越丰富，应用领域已涉及建筑、装修装饰、市政园林、包装、交通运输等，产品包括轿车内装饰基材、露天桌椅、板凳、野餐桌、地板、扶手、护栏、栅栏、托盘、花盆、墙板、门窗等。但尽管如此，传统的塑木复合材料大多以粉状废弃农作物边角料和塑料等混合后直接挤出、注塑、模压等方式成型，由于所用的粉状废弃农作物边角料纤维短，与塑料等复合后所得复合材料的力学性能因此而受限，从而影响其在一些对力学性能要求较高的场合中的应用。
为了克服上述不足，发明一种纤维增强塑木复合材料板材及其生产方法，该板材通过长纤维的使用，大幅度提高塑木材料的力学性能，从而能更好地满足一些高端行业的使用需要，十分必要。
发明内容
一种纤维增强塑木复合材料板材是采取以下方案实现的：
一种纤维增强塑木复合材料板材由上塑木复合材料表层、上复合玻璃纤维布毡层、上塑木复合材料结构层、单向玻璃纤维纱中间层、下塑木复合材料结构层、下复合玻璃纤维布毡层及下塑木复合材料表层构成，在上塑木复合材料表层与上塑木复合材料结构层之间模压有上复合玻璃纤维布毡层，在上塑木复合材料结构层与下塑木复合材料结构层之间模压有单向玻璃纤维纱中间层，在下塑木复合材料结构层与下塑木复合材料表层之间模压有下复合玻璃纤维布毡层。
所述的上塑木复合材料表层由聚乙烯、马来酸酐接枝聚乙烯、木粉、复合改性纳米颗粒、硬脂酸钙和氯化聚乙烯按照质量比100∶10-20∶200-300∶1-5∶1-3∶2-6干燥混合并压延而成；所述的木粉，其平均粒径为80-160目；所述的复合改性纳米颗粒，其平均粒径为20-80nm。
所述的上复合玻璃纤维布毡层由上一层玻璃纤维布、中间一层玻璃纤维短切毡及下一层玻璃纤维布针织在一起而构成，所述的玻璃纤维布单重为180、190或200g/m2中的一种，所述的玻璃纤维短切毡单重为225、300或450g/m2中的一种。
所述的上塑木复合材料结构层由聚乙烯、马来酸酐接枝聚乙烯、木粉、无机组合填料、硬脂酸钙和氯化聚乙烯按照质量比100∶30-50∶100-160∶60-80∶3-9∶5-15干燥混合并压延而成；所述的木粉，其平均粒径为40-120目；所述的无机组合填料，其平均粒径为20-100目。
所述的单向玻璃纤维纱中间层由无捻玻璃纤维粗纱单向并列铺放而成，所述的无捻玻璃纤维粗纱线密度为2400、3600或4800tex中的一种。
所述的下塑木复合材料结构层由聚乙烯、马来酸酐接枝聚乙烯、木粉、无机组合填料、硬脂酸钙和氯化聚乙烯按照质量比100∶30-50∶100-160∶60-80∶3-9∶5-15干燥混合并压延而成；所述的木粉，其平均粒径为40-120目；所述的无机组合填料，其平均粒径为20-100目。
所述的下复合玻璃纤维布毡层由上一层玻璃纤维布、中间一层玻璃纤维短切毡及下一层玻璃纤维布针织在一起而构成，所述的玻璃纤维布单重为180、190或200g/m2中的一种，所述的玻璃纤维短切毡单重为225、300或450g/m2中的一种。
所述的下塑木复合材料表层由聚乙烯、马来酸酐接枝聚乙烯、木粉、复合改性纳米颗粒、硬脂酸钙和氯化聚乙烯按照质量比100∶10-20∶200-300∶1-5∶1-3∶2-6干燥混合并压延而成；所述的木粉，其平均粒径为80-160目；所述的复合改性纳米颗粒，其平均粒径为20-80nm。
所述的一种纤维增强塑木复合材料板材的生产方法，其制备过程包括以下步骤：
(1)按照质量比100∶5-9∶10-18∶16-20∶10-30∶20-30∶8-12∶3-5∶3-7分别称取水、氯化钙、氯化镁、氧化镁、粉煤灰、玻璃纤维粉、水泥、质量百分浓度为10-20％的硫酸溶液和木质素磺酸钙，将氯化钙、氯化镁和氧化镁加入水中，搅拌均匀，然后缓慢加入硫酸溶液，边加入边搅拌，搅拌均匀后依次将粉煤灰、玻璃纤维粉、水泥和木质素磺酸钙加入，搅拌均匀，凝固后，在100-120℃下干燥2-4小时，降至室温，粉碎，筛分，得到无机组合填料；
(2)按照体积比100∶20-30∶6-8分别量取乙酸乙酯、乙烯基三乙氧基硅烷和0.1-0.3mol/L的盐酸，将乙酸乙酯均匀分成三份，将乙烯基三乙氧基硅烷与盐酸在25-35℃下混合均匀，并恒温水解24-48小时，然后加入第一份乙酸乙酯，摇匀，静置10-30min使溶液分层，保留上层溶液，将第二份乙酸乙酯加入上层溶液中，摇匀，静置10-30min使溶液分层，保留上层溶液，将第三份乙酸乙酯加入上层溶液中，摇匀，静置10-30min使溶液分层，保留上层溶液，利用2-4mol/L的碳酸氢钠溶液调节上层溶液的的pH值为8-10，静置20-30min后，加入0.3-0.7mol/L的盐酸调节溶液至中性，加入无水硫酸镁，边加边搅拌，直至加入的硫酸镁不再溶解为止，静置20-30min，过滤，收集滤液；
(3)按照质量比100∶10-30∶6-12称取滤液、纳米二氧化硅和碳纳米管，将纳米二氧化硅和碳纳米管在滤液中超声分散均匀后，真空干燥，筛分，得到复合改性纳米颗粒；所述的纳米二氧化硅，其平均粒径为40-80nm；所述的碳纳米管，其平均直径为5-9nm、平均长度为1-3μm；
(4)按照质量比分别称取聚乙烯、马来酸酐接枝聚乙烯、木粉、复合改性纳米颗粒、硬脂酸钙和氯化聚乙烯，干燥混合并在165-175℃下压延成上塑木复合材料表层；
(5)按照质量比分别称取聚乙烯、马来酸酐接枝聚乙烯、木粉、无机组合填料、硬脂酸钙和氯化聚乙烯，干燥混合并在170-178℃下压延成上塑木复合材料结构层；
(6)按照质量比分别称取聚乙烯、马来酸酐接枝聚乙烯、木粉、无机组合填料、硬脂酸钙和氯化聚乙烯，干燥混合并在170-178℃下压延成下塑木复合材料结构层；
(7)按照质量比分别称取聚乙烯、马来酸酐接枝聚乙烯、木粉、复合改性纳米颗粒、硬脂酸钙和氯化聚乙烯，干燥混合并在165-175℃下压延成下塑木复合材料表层；
(8)准备好模压成型的模具，将下塑木复合材料表层铺放在模具型腔的底部，然后自下而上依次铺放下复合玻璃纤维布毡层、下塑木复合材料结构层、单向玻璃纤维纱中间层、上塑木复合材料结构层、上复合玻璃纤维布毡层及上塑木复合材料表层；铺放完毕，合模，在180-190℃范围内预热10-20min后，采用20-40MPa的压力模压成型，制成纤维增强塑木复合材料板材。
本发明得到的一种纤维增强塑木复合材料板材强度高，刚性大，不变形，综合力学性能好，加工制作、运输、安装方便，防水、防腐、防虫蛀，应用面宽，使用寿命长。
具体实施方式
以下的具体实施例是对本发明的进一步说明，而不是限制本发明的范围。
实施例1：
一种纤维增强塑木复合材料板材是采取以下方案实现的：
一种纤维增强塑木复合材料板材由上塑木复合材料表层、上复合玻璃纤维布毡层、上塑木复合材料结构层、单向玻璃纤维纱中间层、下塑木复合材料结构层、下复合玻璃纤维布毡层及下塑木复合材料表层构成，在上塑木复合材料表层与上塑木复合材料结构层之间模压有上复合玻璃纤维布毡层，在上塑木复合材料结构层与下塑木复合材料结构层之间模压有单向玻璃纤维纱中间层，在下塑木复合材料结构层与下塑木复合材料表层之间模压有下复合玻璃纤维布毡层。
所述的上塑木复合材料表层由聚乙烯、马来酸酐接枝聚乙烯、木粉(平均粒径为120目)、复合改性纳米颗粒(平均粒径为50nm)、硬脂酸钙和氯化聚乙烯按照质量比100∶15∶250∶3∶2∶4干燥混合并压延而成。
所述的上复合玻璃纤维布毡层由上一层玻璃纤维布(单重为190g/m2)、中间一层玻璃纤维短切毡(单重为300g/m2)及下一层玻璃纤维布(单重为190g/m2)针织在一起而构成。
所述的上塑木复合材料结构层由聚乙烯、马来酸酐接枝聚乙烯、木粉(平均粒径为80目)、无机组合填料(平均粒径为60目)、硬脂酸钙和氯化聚乙烯按照质量比100∶40∶130∶70∶6∶10干燥混合并压延而成。
所述的单向玻璃纤维纱中间层由无捻玻璃纤维粗纱(线密度为3600tex)单向并列铺放而成。
所述的下塑木复合材料结构层由聚乙烯、马来酸酐接枝聚乙烯、木粉(平均粒径为80目)、无机组合填料(平均粒径为60目)、硬脂酸钙和氯化聚乙烯按照质量比100∶40∶130∶70∶6∶10干燥混合并压延而成。
所述的下复合玻璃纤维布毡层由上一层玻璃纤维布(单重为190g/m2)、中间一层玻璃纤维短切毡(单重为300g/m2)及下一层玻璃纤维布(单重为190g/m2)针织在一起而构成。
所述的下塑木复合材料表层由聚乙烯、马来酸酐接枝聚乙烯、木粉(平均粒径为120目)、复合改性纳米颗粒(平均粒径为50nm)、硬脂酸钙和氯化聚乙烯按照质量比100∶15∶250∶3∶2∶4干燥混合并压延而成。
所述的一种纤维增强塑木复合材料板材的生产方法，其制备过程包括以下步骤：
(1)按照质量比100∶7∶14∶18∶20∶25∶10∶4∶5分别称取水、氯化钙、氯化镁、氧化镁、粉煤灰、玻璃纤维粉、水泥、质量百分浓度为15％的硫酸溶液和木质素磺酸钙，将氯化钙、氯化镁和氧化镁加入水中，搅拌均匀，然后缓慢加入硫酸溶液，边加入边搅拌，搅拌均匀后依次将粉煤灰、玻璃纤维粉、水泥和木质素磺酸钙加入，搅拌均匀，凝固后，在110℃下干燥3小时，降至室温，粉碎，筛分，得到无机组合填料；
(2)按照体积比100∶25∶7分别量取乙酸乙酯、乙烯基三乙氧基硅烷和0.2mol/L的盐酸，将乙酸乙酯均匀分成三份，将乙烯基三乙氧基硅烷与盐酸在30℃下混合均匀，并恒温水解36小时，然后加入第一份乙酸乙酯，摇匀，静置20min使溶液分层，保留上层溶液，将第二份乙酸乙酯加入上层溶液中，摇匀，静置20min使溶液分层，保留上层溶液，将第三份乙酸乙酯加入上层溶液中，摇匀，静置20min使溶液分层，保留上层溶液，利用3mol/L的碳酸氢钠溶液调节上层溶液的的pH值为9，静置25min后，加入0.5mol/L的盐酸调节溶液至中性，加入无水硫酸镁，边加边搅拌，直至加入的硫酸镁不再溶解为止，静置25min，过滤，收集滤液；
(3)按照质量比100∶20∶9称取滤液、纳米二氧化硅(平均粒径为60nm)和碳纳米管(平均直径为7nm、平均长度为2μm)，将纳米二氧化硅和碳纳米管在滤液中超声分散均匀后，真空干燥，筛分，得到复合改性纳米颗粒；
(4)按照质量比分别称取聚乙烯、马来酸酐接枝聚乙烯、木粉、复合改性纳米颗粒、硬脂酸钙和氯化聚乙烯，干燥混合并在170℃下压延成上塑木复合材料表层；
(5)按照质量比分别称取聚乙烯、马来酸酐接枝聚乙烯、木粉、无机组合填料、硬脂酸钙和氯化聚乙烯，干燥混合并在174℃下压延成上塑木复合材料结构层；
(6)按照质量比分别称取聚乙烯、马来酸酐接枝聚乙烯、木粉、无机组合填料、硬脂酸钙和氯化聚乙烯，干燥混合并在174℃下压延成下塑木复合材料结构层；
(7)按照质量比分别称取聚乙烯、马来酸酐接枝聚乙烯、木粉、复合改性纳米颗粒、硬脂酸钙和氯化聚乙烯，干燥混合并在170℃下压延成下塑木复合材料表层；
(8)准备好模压成型的模具，将下塑木复合材料表层铺放在模具型腔的底部，然后自下而上依次铺放下复合玻璃纤维布毡层、下塑木复合材料结构层、单向玻璃纤维纱中间层、上塑木复合材料结构层、上复合玻璃纤维布毡层及上塑木复合材料表层；铺放完毕，合模，在185℃范围内预热15min后，采用30MPa的压力模压成型，制成纤维增强塑木复合材料板材。
实施例2：
一种纤维增强塑木复合材料板材是采取以下方案实现的：
一种纤维增强塑木复合材料板材由上塑木复合材料表层、上复合玻璃纤维布毡层、上塑木复合材料结构层、单向玻璃纤维纱中间层、下塑木复合材料结构层、下复合玻璃纤维布毡层及下塑木复合材料表层构成，在上塑木复合材料表层与上塑木复合材料结构层之间模压有上复合玻璃纤维布毡层，在上塑木复合材料结构层与下塑木复合材料结构层之间模压有单向玻璃纤维纱中间层，在下塑木复合材料结构层与下塑木复合材料表层之间模压有下复合玻璃纤维布毡层。
所述的上塑木复合材料表层由聚乙烯、马来酸酐接枝聚乙烯、木粉(平均粒径为80目)、复合改性纳米颗粒(平均粒径为20nm)、硬脂酸钙和氯化聚乙烯按照质量比100∶10∶200∶1∶1∶2干燥混合并压延而成。
所述的上复合玻璃纤维布毡层由上一层玻璃纤维布(单重为180g/m2)、中间一层玻璃纤维短切毡(单重为225g/m2)及下一层玻璃纤维布(单重为180g/m2)针织在一起而构成。
所述的上塑木复合材料结构层由聚乙烯、马来酸酐接枝聚乙烯、木粉(平均粒径为40目)、无机组合填料(平均粒径为20目)、硬脂酸钙和氯化聚乙烯按照质量比100∶30∶100∶60∶3∶5干燥混合并压延而成。
所述的单向玻璃纤维纱中间层由无捻玻璃纤维粗纱(线密度为2400tex)单向并列铺放而成。
所述的下塑木复合材料结构层由聚乙烯、马来酸酐接枝聚乙烯、木粉(平均粒径为40目)、无机组合填料(平均粒径为20目)、硬脂酸钙和氯化聚乙烯按照质量比100∶30∶100∶60∶3∶5干燥混合并压延而成。
所述的下复合玻璃纤维布毡层由上一层玻璃纤维布(单重为180g/m2)、中间一层玻璃纤维短切毡(单重为225g/m2)及下一层玻璃纤维布(单重为180g/m2)针织在一起而构成。
所述的下塑木复合材料表层由聚乙烯、马来酸酐接枝聚乙烯、木粉(平均粒径为80目)、复合改性纳米颗粒(平均粒径为20nm)、硬脂酸钙和氯化聚乙烯按照质量比100∶10∶200∶1∶1∶2干燥混合并压延而成。
所述的一种纤维增强塑木复合材料板材的生产方法，其制备过程包括以下步骤：
(1)按照质量比100∶5∶10∶16∶10∶20∶8∶3∶3分别称取水、氯化钙、氯化镁、氧化镁、粉煤灰、玻璃纤维粉、水泥、质量百分浓度为10％的硫酸溶液和木质素磺酸钙，将氯化钙、氯化镁和氧化镁加入水中，搅拌均匀，然后缓慢加入硫酸溶液，边加入边搅拌，搅拌均匀后依次将粉煤灰、玻璃纤维粉、水泥和木质素磺酸钙加入，搅拌均匀，凝固后，在100℃下干燥2小时，降至室温，粉碎，筛分，得到无机组合填料；
(2)按照体积比100∶20∶6分别量取乙酸乙酯、乙烯基三乙氧基硅烷和0.1mol/L的盐酸，将乙酸乙酯均匀分成三份，将乙烯基三乙氧基硅烷与盐酸在25℃下混合均匀，并恒温水解24小时，然后加入第一份乙酸乙酯，摇匀，静置10min使溶液分层，保留上层溶液，将第二份乙酸乙酯加入上层溶液中，摇匀，静置10min使溶液分层，保留上层溶液，将第三份乙酸乙酯加入上层溶液中，摇匀，静置10min使溶液分层，保留上层溶液，利用2mol/L的碳酸氢钠溶液调节上层溶液的的pH值为8，静置20min后，加入0.3mol/L的盐酸调节溶液至中性，加入无水硫酸镁，边加边搅拌，直至加入的硫酸镁不再溶解为止，静置20min，过滤，收集滤液；
(3)按照质量比100∶10∶6称取滤液、纳米二氧化硅(平均粒径为40nm)和碳纳米管(平均直径为5nm、平均长度为1μm)，将纳米二氧化硅和碳纳米管在滤液中超声分散均匀后，真空干燥，筛分，得到复合改性纳米颗粒；
(4)按照质量比分别称取聚乙烯、马来酸酐接枝聚乙烯、木粉、复合改性纳米颗粒、硬脂酸钙和氯化聚乙烯，干燥混合并在165℃下压延成上塑木复合材料表层；
(5)按照质量比分别称取聚乙烯、马来酸酐接枝聚乙烯、木粉、无机组合填料、硬脂酸钙和氯化聚乙烯，干燥混合并在170℃下压延成上塑木复合材料结构层；
(6)按照质量比分别称取聚乙烯、马来酸酐接枝聚乙烯、木粉、无机组合填料、硬脂酸钙和氯化聚乙烯，干燥混合并在170℃下压延成下塑木复合材料结构层；
(7)按照质量比分别称取聚乙烯、马来酸酐接枝聚乙烯、木粉、复合改性纳米颗粒、硬脂酸钙和氯化聚乙烯，干燥混合并在165℃下压延成下塑木复合材料表层；
(8)准备好模压成型的模具，将下塑木复合材料表层铺放在模具型腔的底部，然后自下而上依次铺放下复合玻璃纤维布毡层、下塑木复合材料结构层、单向玻璃纤维纱中间层、上塑木复合材料结构层、上复合玻璃纤维布毡层及上塑木复合材料表层；铺放完毕，合模，在180℃范围内预热10min后，采用20MPa的压力模压成型，制成纤维增强塑木复合材料板材。
实施例3：
一种纤维增强塑木复合材料板材是采取以下方案实现的：
一种纤维增强塑木复合材料板材由上塑木复合材料表层、上复合玻璃纤维布毡层、上塑木复合材料结构层、单向玻璃纤维纱中间层、下塑木复合材料结构层、下复合玻璃纤维布毡层及下塑木复合材料表层构成，在上塑木复合材料表层与上塑木复合材料结构层之间模压有上复合玻璃纤维布毡层，在上塑木复合材料结构层与下塑木复合材料结构层之间模压有单向玻璃纤维纱中间层，在下塑木复合材料结构层与下塑木复合材料表层之间模压有下复合玻璃纤维布毡层。
所述的上塑木复合材料表层由聚乙烯、马来酸酐接枝聚乙烯、木粉(平均粒径为160目)、复合改性纳米颗粒(平均粒径为80nm)、硬脂酸钙和氯化聚乙烯按照质量比100∶20∶300∶5∶3∶6干燥混合并压延而成。
所述的上复合玻璃纤维布毡层由上一层玻璃纤维布(单重为200g/m2)、中间一层玻璃纤维短切毡(单重为450g/m2)及下一层玻璃纤维布(单重为200g/m2)针织在一起而构成。
所述的上塑木复合材料结构层由聚乙烯、马来酸酐接枝聚乙烯、木粉(平均粒径为120目)、无机组合填料(平均粒径为100目)、硬脂酸钙和氯化聚乙烯按照质量比100∶50∶160∶80∶9∶15干燥混合并压延而成。
所述的单向玻璃纤维纱中间层由无捻玻璃纤维粗纱(线密度为4800tex)单向并列铺放而成。
所述的下塑木复合材料结构层由聚乙烯、马来酸酐接枝聚乙烯、木粉(平均粒径为120目)、无机组合填料(平均粒径为100目)、硬脂酸钙和氯化聚乙烯按照质量比100∶50∶160∶80∶9∶15干燥混合并压延而成。
所述的下复合玻璃纤维布毡层由上一层玻璃纤维布(单重为200g/m2)、中间一层玻璃纤维短切毡(单重为450g/m2)及下一层玻璃纤维布(单重为200g/m2)针织在一起而构成。
所述的下塑木复合材料表层由聚乙烯、马来酸酐接枝聚乙烯、木粉(平均粒径为160目)、复合改性纳米颗粒(平均粒径为80nm)、硬脂酸钙和氯化聚乙烯按照质量比100∶20∶300∶5∶3∶6干燥混合并压延而成。
所述的一种纤维增强塑木复合材料板材的生产方法，其制备过程包括以下步骤：
(1)按照质量比100∶9∶18∶20∶30∶30∶12∶5∶7分别称取水、氯化钙、氯化镁、氧化镁、粉煤灰、玻璃纤维粉、水泥、质量百分浓度为20％的硫酸溶液和木质素磺酸钙，将氯化钙、氯化镁和氧化镁加入水中，搅拌均匀，然后缓慢加入硫酸溶液，边加入边搅拌，搅拌均匀后依次将粉煤灰、玻璃纤维粉、水泥和木质素磺酸钙加入，搅拌均匀，凝固后，在120℃下干燥4小时，降至室温，粉碎，筛分，得到无机组合填料；
(2)按照体积比100∶30∶8分别量取乙酸乙酯、乙烯基三乙氧基硅烷和0.3mol/L的盐酸，将乙酸乙酯均匀分成三份，将乙烯基三乙氧基硅烷与盐酸在35℃下混合均匀，并恒温水解48小时，然后加入第一份乙酸乙酯，摇匀，静置30min使溶液分层，保留上层溶液，将第二份乙酸乙酯加入上层溶液中，摇匀，静置30min使溶液分层，保留上层溶液，将第三份乙酸乙酯加入上层溶液中，摇匀，静置30min使溶液分层，保留上层溶液，利用4mol/L的碳酸氢钠溶液调节上层溶液的的pH值为10，静置30min后，加入0.7mol/L的盐酸调节溶液至中性，加入无水硫酸镁，边加边搅拌，直至加入的硫酸镁不再溶解为止，静置30min，过滤，收集滤液；
(3)按照质量比100∶30∶12称取滤液、纳米二氧化硅(平均粒径为80nm)和碳纳米管(平均直径为9nm、平均长度为3μm)，将纳米二氧化硅和碳纳米管在滤液中超声分散均匀后，真空干燥，筛分，得到复合改性纳米颗粒；
(4)按照质量比分别称取聚乙烯、马来酸酐接枝聚乙烯、木粉、复合改性纳米颗粒、硬脂酸钙和氯化聚乙烯，干燥混合并在175℃下压延成上塑木复合材料表层；
(5)按照质量比分别称取聚乙烯、马来酸酐接枝聚乙烯、木粉、无机组合填料、硬脂酸钙和氯化聚乙烯，干燥混合并在178℃下压延成上塑木复合材料结构层；
(6)按照质量比分别称取聚乙烯、马来酸酐接枝聚乙烯、木粉、无机组合填料、硬脂酸钙和氯化聚乙烯，干燥混合并在178℃下压延成下塑木复合材料结构层；
(7)按照质量比分别称取聚乙烯、马来酸酐接枝聚乙烯、木粉、复合改性纳米颗粒、硬脂酸钙和氯化聚乙烯，干燥混合并在175℃下压延成下塑木复合材料表层；
(8)准备好模压成型的模具，将下塑木复合材料表层铺放在模具型腔的底部，然后自下而上依次铺放下复合玻璃纤维布毡层、下塑木复合材料结构层、单向玻璃纤维纱中间层、上塑木复合材料结构层、上复合玻璃纤维布毡层及上塑木复合材料表层；铺放完毕，合模，在190℃范围内预热20min后，采用40MPa的压力模压成型，制成纤维增强塑木复合材料板材。
实施例4：
一种纤维增强塑木复合材料板材是采取以下方案实现的：
一种纤维增强塑木复合材料板材由上塑木复合材料表层、上复合玻璃纤维布毡层、上塑木复合材料结构层、单向玻璃纤维纱中间层、下塑木复合材料结构层、下复合玻璃纤维布毡层及下塑木复合材料表层构成，在上塑木复合材料表层与上塑木复合材料结构层之间模压有上复合玻璃纤维布毡层，在上塑木复合材料结构层与下塑木复合材料结构层之间模压有单向玻璃纤维纱中间层，在下塑木复合材料结构层与下塑木复合材料表层之间模压有下复合玻璃纤维布毡层。
所述的上塑木复合材料表层由聚乙烯、马来酸酐接枝聚乙烯、木粉(平均粒径为80目)、复合改性纳米颗粒(平均粒径为50nm)、硬脂酸钙和氯化聚乙烯按照质量比100∶20∶200∶3∶3∶2干燥混合并压延而成。
所述的上复合玻璃纤维布毡层由上一层玻璃纤维布(单重为190g/m2)、中间一层玻璃纤维短切毡(单重为450g/m2)及下一层玻璃纤维布(单重为180g/m2)针织在一起而构成。
所述的上塑木复合材料结构层由聚乙烯、马来酸酐接枝聚乙烯、木粉(平均粒径为80目)、无机组合填料(平均粒径为100目)、硬脂酸钙和氯化聚乙烯按照质量比100∶30∶130∶80∶3∶10干燥混合并压延而成。
所述的单向玻璃纤维纱中间层由无捻玻璃纤维粗纱(线密度为4800tex)单向并列铺放而成。
所述的下塑木复合材料结构层由聚乙烯、马来酸酐接枝聚乙烯、木粉(平均粒径为40目)、无机组合填料(平均粒径为60目)、硬脂酸钙和氯化聚乙烯按照质量比100∶50∶100∶70∶9∶5干燥混合并压延而成。
所述的下复合玻璃纤维布毡层由上一层玻璃纤维布(单重为190g/m2)、中间一层玻璃纤维短切毡(单重为450g/m2)及下一层玻璃纤维布(单重为180g/m2)针织在一起而构成。
所述的下塑木复合材料表层由聚乙烯、马来酸酐接枝聚乙烯、木粉(平均粒径为120目)、复合改性纳米颗粒(平均粒径为80nm)、硬脂酸钙和氯化聚乙烯按照质量比100∶10∶250∶5∶1∶4干燥混合并压延而成。
所述的一种纤维增强塑木复合材料板材的生产方法，其制备过程包括以下步骤：
(1)按照质量比100∶9∶10∶18∶30∶20∶10∶5∶3分别称取水、氯化钙、氯化镁、氧化镁、粉煤灰、玻璃纤维粉、水泥、质量百分浓度为15％的硫酸溶液和木质素磺酸钙，将氯化钙、氯化镁和氧化镁加入水中，搅拌均匀，然后缓慢加入硫酸溶液，边加入边搅拌，搅拌均匀后依次将粉煤灰、玻璃纤维粉、水泥和木质素磺酸钙加入，搅拌均匀，凝固后，在120℃下干燥2小时，降至室温，粉碎，筛分，得到无机组合填料；
(2)按照体积比100∶25∶8分别量取乙酸乙酯、乙烯基三乙氧基硅烷和0.1mol/L的盐酸，将乙酸乙酯均匀分成三份，将乙烯基三乙氧基硅烷与盐酸在30℃下混合均匀，并恒温水解48小时，然后加入第一份乙酸乙酯，摇匀，静置10min使溶液分层，保留上层溶液，将第二份乙酸乙酯加入上层溶液中，摇匀，静置20min使溶液分层，保留上层溶液，将第三份乙酸乙酯加入上层溶液中，摇匀，静置30min使溶液分层，保留上层溶液，利用2mol/L的碳酸氢钠溶液调节上层溶液的的pH值为9，静置30min后，加入0.3mol/L的盐酸调节溶液至中性，加入无水硫酸镁，边加边搅拌，直至加入的硫酸镁不再溶解为止，静置25min，过滤，收集滤液；
(3)按照质量比100∶30∶6称取滤液、纳米二氧化硅(平均粒径为60nm)和碳纳米管(平均直径为9nm、平均长度为1μm)，将纳米二氧化硅和碳纳米管在滤液中超声分散均匀后，真空干燥，筛分，得到复合改性纳米颗粒；
(4)按照质量比分别称取聚乙烯、马来酸酐接枝聚乙烯、木粉、复合改性纳米颗粒、硬脂酸钙和氯化聚乙烯，干燥混合并在170℃下压延成上塑木复合材料表层；
(5)按照质量比分别称取聚乙烯、马来酸酐接枝聚乙烯、木粉、无机组合填料、硬脂酸钙和氯化聚乙烯，干燥混合并在178℃下压延成上塑木复合材料结构层；
(6)按照质量比分别称取聚乙烯、马来酸酐接枝聚乙烯、木粉、无机组合填料、硬脂酸钙和氯化聚乙烯，干燥混合并在170℃下压延成下塑木复合材料结构层；
(7)按照质量比分别称取聚乙烯、马来酸酐接枝聚乙烯、木粉、复合改性纳米颗粒、硬脂酸钙和氯化聚乙烯，干燥混合并在170℃下压延成下塑木复合材料表层；
(8)准备好模压成型的模具，将下塑木复合材料表层铺放在模具型腔的底部，然后自下而上依次铺放下复合玻璃纤维布毡层、下塑木复合材料结构层、单向玻璃纤维纱中间层、上塑木复合材料结构层、上复合玻璃纤维布毡层及上塑木复合材料表层；铺放完毕，合模，在190℃范围内预热10min后，采用30MPa的压力模压成型，制成纤维增强塑木复合材料板材。
实施例5：
一种纤维增强塑木复合材料板材是采取以下方案实现的：
一种纤维增强塑木复合材料板材由上塑木复合材料表层、上复合玻璃纤维布毡层、上塑木复合材料结构层、单向玻璃纤维纱中间层、下塑木复合材料结构层、下复合玻璃纤维布毡层及下塑木复合材料表层构成，在上塑木复合材料表层与上塑木复合材料结构层之间模压有上复合玻璃纤维布毡层，在上塑木复合材料结构层与下塑木复合材料结构层之间模压有单向玻璃纤维纱中间层，在下塑木复合材料结构层与下塑木复合材料表层之间模压有下复合玻璃纤维布毡层。
所述的上塑木复合材料表层由聚乙烯、马来酸酐接枝聚乙烯、木粉(平均粒径为120目)、复合改性纳米颗粒(平均粒径为80nm)、硬脂酸钙和氯化聚乙烯按照质量比100∶10∶250∶5∶1∶4干燥混合并压延而成。
所述的上复合玻璃纤维布毡层由上一层玻璃纤维布(单重为200g/m2)、中间一层玻璃纤维短切毡(单重为225g/m2)及下一层玻璃纤维布(单重为190g/m2)针织在一起而构成。
所述的上塑木复合材料结构层由聚乙烯、马来酸酐接枝聚乙烯、木粉(平均粒径为120目)、无机组合填料(平均粒径为20目)、硬脂酸钙和氯化聚乙烯按照质量比100∶40∶160∶60∶6∶15干燥混合并压延而成。
所述的单向玻璃纤维纱中间层由无捻玻璃纤维粗纱(线密度为2400tex)单向并列铺放而成。
所述的下塑木复合材料结构层由聚乙烯、马来酸酐接枝聚乙烯、木粉(平均粒径为80目)、无机组合填料(平均粒径为100目)、硬脂酸钙和氯化聚乙烯按照质量比100∶30∶130∶80∶3∶10干燥混合并压延而成。
所述的下复合玻璃纤维布毡层由上一层玻璃纤维布(单重为200g/m2)、中间一层玻璃纤维短切毡(单重为225g/m2)及下一层玻璃纤维布(单重为190g/m2)针织在一起而构成。
所述的下塑木复合材料表层由聚乙烯、马来酸酐接枝聚乙烯、木粉(平均粒径为160目)、复合改性纳米颗粒(平均粒径为20nm)、硬脂酸钙和氯化聚乙烯按照质量比100∶15∶300∶1∶2∶6干燥混合并压延而成。
所述的一种纤维增强塑木复合材料板材的生产方法，其制备过程包括以下步骤：
(1)按照质量比100∶5∶14∶20∶10∶25∶12∶3∶5分别称取水、氯化钙、氯化镁、氧化镁、粉煤灰、玻璃纤维粉、水泥、质量百分浓度为20％的硫酸溶液和木质素磺酸钙，将氯化钙、氯化镁和氧化镁加入水中，搅拌均匀，然后缓慢加入硫酸溶液，边加入边搅拌，搅拌均匀后依次将粉煤灰、玻璃纤维粉、水泥和木质素磺酸钙加入，搅拌均匀，凝固后，在100℃下干燥3小时，降至室温，粉碎，筛分，得到无机组合填料；
(2)按照体积比100∶30∶6分别量取乙酸乙酯、乙烯基三乙氧基硅烷和0.2mol/L的盐酸，将乙酸乙酯均匀分成三份，将乙烯基三乙氧基硅烷与盐酸在35℃下混合均匀，并恒温水解24小时，然后加入第一份乙酸乙酯，摇匀，静置20min使溶液分层，保留上层溶液，将第二份乙酸乙酯加入上层溶液中，摇匀，静置30min使溶液分层，保留上层溶液，将第三份乙酸乙酯加入上层溶液中，摇匀，静置10min使溶液分层，保留上层溶液，利用3mol/L的碳酸氢钠溶液调节上层溶液的的pH值为10，静置20min后，加入0.5mol/L的盐酸调节溶液至中性，加入无水硫酸镁，边加边搅拌，直至加入的硫酸镁不再溶解为止，静置30min，过滤，收集滤液；
(3)按照质量比100∶10∶9称取滤液、纳米二氧化硅(平均粒径为80nm)和碳纳米管(平均直径为5nm、平均长度为2μm)，将纳米二氧化硅和碳纳米管在滤液中超声分散均匀后，真空干燥，筛分，得到复合改性纳米颗粒；
(4)按照质量比分别称取聚乙烯、马来酸酐接枝聚乙烯、木粉、复合改性纳米颗粒、硬脂酸钙和氯化聚乙烯，干燥混合并在175℃下压延成上塑木复合材料表层；
(5)按照质量比分别称取聚乙烯、马来酸酐接枝聚乙烯、木粉、无机组合填料、硬脂酸钙和氯化聚乙烯，干燥混合并在170℃下压延成上塑木复合材料结构层；
(6)按照质量比分别称取聚乙烯、马来酸酐接枝聚乙烯、木粉、无机组合填料、硬脂酸钙和氯化聚乙烯，干燥混合并在174℃下压延成下塑木复合材料结构层；
(7)按照质量比分别称取聚乙烯、马来酸酐接枝聚乙烯、木粉、复合改性纳米颗粒、硬脂酸钙和氯化聚乙烯，干燥混合并在175℃下压延成下塑木复合材料表层；
(8)准备好模压成型的模具，将下塑木复合材料表层铺放在模具型腔的底部，然后自下而上依次铺放下复合玻璃纤维布毡层、下塑木复合材料结构层、单向玻璃纤维纱中间层、上塑木复合材料结构层、上复合玻璃纤维布毡层及上塑木复合材料表层；铺放完毕，合模，在180℃范围内预热15min后，采用40MPa的压力模压成型，制成纤维增强塑木复合材料板材。
实施例6：
一种纤维增强塑木复合材料板材是采取以下方案实现的：
一种纤维增强塑木复合材料板材由上塑木复合材料表层、上复合玻璃纤维布毡层、上塑木复合材料结构层、单向玻璃纤维纱中间层、下塑木复合材料结构层、下复合玻璃纤维布毡层及下塑木复合材料表层构成，在上塑木复合材料表层与上塑木复合材料结构层之间模压有上复合玻璃纤维布毡层，在上塑木复合材料结构层与下塑木复合材料结构层之间模压有单向玻璃纤维纱中间层，在下塑木复合材料结构层与下塑木复合材料表层之间模压有下复合玻璃纤维布毡层。
所述的上塑木复合材料表层由聚乙烯、马来酸酐接枝聚乙烯、木粉(平均粒径为160目)、复合改性纳米颗粒(平均粒径为20nm)、硬脂酸钙和氯化聚乙烯按照质量比100∶15∶300∶1∶2∶6干燥混合并压延而成。
所述的上复合玻璃纤维布毡层由上一层玻璃纤维布(单重为180g/m2)、中间一层玻璃纤维短切毡(单重为300g/m2)及下一层玻璃纤维布(单重为200g/m2)针织在一起而构成。
所述的上塑木复合材料结构层由聚乙烯、马来酸酐接枝聚乙烯、木粉(平均粒径为40目)、无机组合填料(平均粒径为60目)、硬脂酸钙和氯化聚乙烯按照质量比100∶50∶100∶70∶9∶5干燥混合并压延而成。
所述的单向玻璃纤维纱中间层由无捻玻璃纤维粗纱(线密度为3600tex)单向并列铺放而成。
所述的下塑木复合材料结构层由聚乙烯、马来酸酐接枝聚乙烯、木粉(平均粒径为120目)、无机组合填料(平均粒径为20目)、硬脂酸钙和氯化聚乙烯按照质量比100∶40∶160∶60∶6∶15干燥混合并压延而成。
所述的下复合玻璃纤维布毡层由上一层玻璃纤维布(单重为180g/m2)、中间一层玻璃纤维短切毡(单重为300g/m2)及下一层玻璃纤维布(单重为200g/m2)针织在一起而构成。
所述的下塑木复合材料表层由聚乙烯、马来酸酐接枝聚乙烯、木粉(平均粒径为80目)、复合改性纳米颗粒(平均粒径为50nm)、硬脂酸钙和氯化聚乙烯按照质量比100∶20∶200∶3∶3∶2干燥混合并压延而成。
所述的一种纤维增强塑木复合材料板材的生产方法，其制备过程包括以下步骤：
(1)按照质量比100∶7∶18∶16∶20∶30∶8∶4∶7分别称取水、氯化钙、氯化镁、氧化镁、粉煤灰、玻璃纤维粉、水泥、质量百分浓度为10％的硫酸溶液和木质素磺酸钙，将氯化钙、氯化镁和氧化镁加入水中，搅拌均匀，然后缓慢加入硫酸溶液，边加入边搅拌，搅拌均匀后依次将粉煤灰、玻璃纤维粉、水泥和木质素磺酸钙加入，搅拌均匀，凝固后，在110℃下干燥4小时，降至室温，粉碎，筛分，得到无机组合填料；
(2)按照体积比100∶20∶7分别量取乙酸乙酯、乙烯基三乙氧基硅烷和0.3mol/L的盐酸，将乙酸乙酯均匀分成三份，将乙烯基三乙氧基硅烷与盐酸在25℃下混合均匀，并恒温水解36小时，然后加入第一份乙酸乙酯，摇匀，静置30min使溶液分层，保留上层溶液，将第二份乙酸乙酯加入上层溶液中，摇匀，静置10min使溶液分层，保留上层溶液，将第三份乙酸乙酯加入上层溶液中，摇匀，静置20min使溶液分层，保留上层溶液，利用4mol/L的碳酸氢钠溶液调节上层溶液的的pH值为8，静置25min后，加入0.7mol/L的盐酸调节溶液至中性，加入无水硫酸镁，边加边搅拌，直至加入的硫酸镁不再溶解为止，静置20min，过滤，收集滤液；
(3)按照质量比100∶20∶12称取滤液、纳米二氧化硅(平均粒径为40nm)和碳纳米管(平均直径为7nm、平均长度为3μm)，将纳米二氧化硅和碳纳米管在滤液中超声分散均匀后，真空干燥，筛分，得到复合改性纳米颗粒；
(4)按照质量比分别称取聚乙烯、马来酸酐接枝聚乙烯、木粉、复合改性纳米颗粒、硬脂酸钙和氯化聚乙烯，干燥混合并在165℃下压延成上塑木复合材料表层；
(5)按照质量比分别称取聚乙烯、马来酸酐接枝聚乙烯、木粉、无机组合填料、硬脂酸钙和氯化聚乙烯，干燥混合并在174℃下压延成上塑木复合材料结构层；
(6)按照质量比分别称取聚乙烯、马来酸酐接枝聚乙烯、木粉、无机组合填料、硬脂酸钙和氯化聚乙烯，干燥混合并在178℃下压延成下塑木复合材料结构层；
(7)按照质量比分别称取聚乙烯、马来酸酐接枝聚乙烯、木粉、复合改性纳米颗粒、硬脂酸钙和氯化聚乙烯，干燥混合并在165℃下压延成下塑木复合材料表层；
(8)准备好模压成型的模具，将下塑木复合材料表层铺放在模具型腔的底部，然后自下而上依次铺放下复合玻璃纤维布毡层、下塑木复合材料结构层、单向玻璃纤维纱中间层、上塑木复合材料结构层、上复合玻璃纤维布毡层及上塑木复合材料表层；铺放完毕，合模，在185℃范围内预热20min后，采用20MPa的压力模压成型，制成纤维增强塑木复合材料板材。
实施例7：
一种纤维增强塑木复合材料板材是采取以下方案实现的：
一种纤维增强塑木复合材料板材由上塑木复合材料表层、上复合玻璃纤维布毡层、上塑木复合材料结构层、单向玻璃纤维纱中间层、下塑木复合材料结构层、下复合玻璃纤维布毡层及下塑木复合材料表层构成，在上塑木复合材料表层与上塑木复合材料结构层之间模压有上复合玻璃纤维布毡层，在上塑木复合材料结构层与下塑木复合材料结构层之间模压有单向玻璃纤维纱中间层，在下塑木复合材料结构层与下塑木复合材料表层之间模压有下复合玻璃纤维布毡层。
所述的上塑木复合材料表层由聚乙烯、马来酸酐接枝聚乙烯、木粉(平均粒径为80目)、复合改性纳米颗粒(平均粒径为20nm)、硬脂酸钙和氯化聚乙烯按照质量比100∶15∶250∶5∶3∶2干燥混合并压延而成。
所述的上复合玻璃纤维布毡层由上一层玻璃纤维布(单重为190g/m2)、中间一层玻璃纤维短切毡(单重为300g/m2)及下一层玻璃纤维布(单重为180g/m2)针织在一起而构成。
所述的上塑木复合材料结构层由聚乙烯、马来酸酐接枝聚乙烯、木粉(平均粒径为120目)、无机组合填料(平均粒径为100目)、硬脂酸钙和氯化聚乙烯按照质量比100∶30∶100∶70∶6∶15干燥混合并压延而成。
所述的单向玻璃纤维纱中间层由无捻玻璃纤维粗纱(线密度为4800tex)单向并列铺放而成。
所述的下塑木复合材料结构层由聚乙烯、马来酸酐接枝聚乙烯、木粉(平均粒径为40目)、无机组合填料(平均粒径为20目)、硬脂酸钙和氯化聚乙烯按照质量比100∶40∶130∶80∶9∶15干燥混合并压延而成。
所述的下复合玻璃纤维布毡层由上一层玻璃纤维布(单重为180g/m2)、中间一层玻璃纤维短切毡(单重为225g/m2)及下一层玻璃纤维布(单重为190g/m2)针织在一起而构成。
所述的下塑木复合材料表层由聚乙烯、马来酸酐接枝聚乙烯、木粉(平均粒径为120目)、复合改性纳米颗粒(平均粒径为80nm)、硬脂酸钙和氯化聚乙烯按照质量比100∶20∶200∶1∶2∶4干燥混合并压延而成。
所述的一种纤维增强塑木复合材料板材的生产方法，其制备过程包括以下步骤：
(1)按照质量比100∶9∶18∶16∶10∶25∶10∶5∶7分别称取水、氯化钙、氯化镁、氧化镁、粉煤灰、玻璃纤维粉、水泥、质量百分浓度为10％的硫酸溶液和木质素磺酸钙，将氯化钙、氯化镁和氧化镁加入水中，搅拌均匀，然后缓慢加入硫酸溶液，边加入边搅拌，搅拌均匀后依次将粉煤灰、玻璃纤维粉、水泥和木质素磺酸钙加入，搅拌均匀，凝固后，在100℃下干燥3小时，降至室温，粉碎，筛分，得到无机组合填料；
(2)按照体积比100∶25∶8分别量取乙酸乙酯、乙烯基三乙氧基硅烷和0.3mol/L的盐酸，将乙酸乙酯均匀分成三份，将乙烯基三乙氧基硅烷与盐酸在25℃下混合均匀，并恒温水解24小时，然后加入第一份乙酸乙酯，摇匀，静置20min使溶液分层，保留上层溶液，将第二份乙酸乙酯加入上层溶液中，摇匀，静置20min使溶液分层，保留上层溶液，将第三份乙酸乙酯加入上层溶液中，摇匀，静置30min使溶液分层，保留上层溶液，利用4mol/L的碳酸氢钠溶液调节上层溶液的的pH值为8，静置20min后，加入0.5mol/L的盐酸调节溶液至中性，加入无水硫酸镁，边加边搅拌，直至加入的硫酸镁不再溶解为止，静置25min，过滤，收集滤液；
(3)按照质量比100∶30∶12称取滤液、纳米二氧化硅(平均粒径为40nm)和碳纳米管(平均直径为5nm、平均长度为2μm)，将纳米二氧化硅和碳纳米管在滤液中超声分散均匀后，真空干燥，筛分，得到复合改性纳米颗粒；
(4)按照质量比分别称取聚乙烯、马来酸酐接枝聚乙烯、木粉、复合改性纳米颗粒、硬脂酸钙和氯化聚乙烯，干燥混合并在170℃下压延成上塑木复合材料表层；
(5)按照质量比分别称取聚乙烯、马来酸酐接枝聚乙烯、木粉、无机组合填料、硬脂酸钙和氯化聚乙烯，干燥混合并在178℃下压延成上塑木复合材料结构层；
(6)按照质量比分别称取聚乙烯、马来酸酐接枝聚乙烯、木粉、无机组合填料、硬脂酸钙和氯化聚乙烯，干燥混合并在178℃下压延成下塑木复合材料结构层；
(7)按照质量比分别称取聚乙烯、马来酸酐接枝聚乙烯、木粉、复合改性纳米颗粒、硬脂酸钙和氯化聚乙烯，干燥混合并在165℃下压延成下塑木复合材料表层；
(8)准备好模压成型的模具，将下塑木复合材料表层铺放在模具型腔的底部，然后自下而上依次铺放下复合玻璃纤维布毡层、下塑木复合材料结构层、单向玻璃纤维纱中间层、上塑木复合材料结构层、上复合玻璃纤维布毡层及上塑木复合材料表层；铺放完毕，合模，在180℃范围内预热15min后，采用30MPa的压力模压成型，制成纤维增强塑木复合材料板材。
实施例8：
一种纤维增强塑木复合材料板材是采取以下方案实现的：
一种纤维增强塑木复合材料板材由上塑木复合材料表层、上复合玻璃纤维布毡层、上塑木复合材料结构层、单向玻璃纤维纱中间层、下塑木复合材料结构层、下复合玻璃纤维布毡层及下塑木复合材料表层构成，在上塑木复合材料表层与上塑木复合材料结构层之间模压有上复合玻璃纤维布毡层，在上塑木复合材料结构层与下塑木复合材料结构层之间模压有单向玻璃纤维纱中间层，在下塑木复合材料结构层与下塑木复合材料表层之间模压有下复合玻璃纤维布毡层。
所述的上塑木复合材料表层由聚乙烯、马来酸酐接枝聚乙烯、木粉(平均粒径为120目)、复合改性纳米颗粒(平均粒径为50nm)、硬脂酸钙和氯化聚乙烯按照质量比100∶20∶300∶1∶1∶4干燥混合并压延而成。
所述的上复合玻璃纤维布毡层由上一层玻璃纤维布(单重为190g/m2)、中间一层玻璃纤维短切毡(单重为450g/m2)及下一层玻璃纤维布(单重为200g/m2)针织在一起而构成。
所述的上塑木复合材料结构层由聚乙烯、马来酸酐接枝聚乙烯、木粉(平均粒径为40目)、无机组合填料(平均粒径为20目)、硬脂酸钙和氯化聚乙烯按照质量比100∶40∶130∶80∶9∶5干燥混合并压延而成。
所述的单向玻璃纤维纱中间层由无捻玻璃纤维粗纱(线密度为2400tex)单向并列铺放而成。
所述的下塑木复合材料结构层由聚乙烯、马来酸酐接枝聚乙烯、木粉(平均粒径为80目)、无机组合填料(平均粒径为60目)、硬脂酸钙和氯化聚乙烯按照质量比100∶50∶160∶60∶3∶10干燥混合并压延而成。
所述的下复合玻璃纤维布毡层由上一层玻璃纤维布(单重为190g/m2)、中间一层玻璃纤维短切毡(单重为450g/m2)及下一层玻璃纤维布(单重为200g/m2)针织在一起而构成。
所述的下塑木复合材料表层由聚乙烯、马来酸酐接枝聚乙烯、木粉(平均粒径为80目)、复合改性纳米颗粒(平均粒径为20nm)、硬脂酸钙和氯化聚乙烯按照质量比100∶15∶250∶5∶3∶2干燥混合并压延而成。
所述的一种纤维增强塑木复合材料板材的生产方法，其制备过程包括以下步骤：
(1)按照质量比100∶5∶14∶18∶30∶30∶8∶3∶5分别称取水、氯化钙、氯化镁、氧化镁、粉煤灰、玻璃纤维粉、水泥、质量百分浓度为15％的硫酸溶液和木质素磺酸钙，将氯化钙、氯化镁和氧化镁加入水中，搅拌均匀，然后缓慢加入硫酸溶液，边加入边搅拌，搅拌均匀后依次将粉煤灰、玻璃纤维粉、水泥和木质素磺酸钙加入，搅拌均匀，凝固后，在120℃下干燥4小时，降至室温，粉碎，筛分，得到无机组合填料；
(2)按照体积比100∶20∶6分别量取乙酸乙酯、乙烯基三乙氧基硅烷和0.2mol/L的盐酸，将乙酸乙酯均匀分成三份，将乙烯基三乙氧基硅烷与盐酸在30℃下混合均匀，并恒温水解48小时，然后加入第一份乙酸乙酯，摇匀，静置30min使溶液分层，保留上层溶液，将第二份乙酸乙酯加入上层溶液中，摇匀，静置10min使溶液分层，保留上层溶液，将第三份乙酸乙酯加入上层溶液中，摇匀，静置10min使溶液分层，保留上层溶液，利用3mol/L的碳酸氢钠溶液调节上层溶液的的pH值为9，静置30min后，加入0.7mol/L的盐酸调节溶液至中性，加入无水硫酸镁，边加边搅拌，直至加入的硫酸镁不再溶解为止，静置20min，过滤，收集滤液；
(3)按照质量比100∶10∶9称取滤液、纳米二氧化硅(平均粒径为60nm)和碳纳米管(平均直径为9nm、平均长度为3μm)，将纳米二氧化硅和碳纳米管在滤液中超声分散均匀后，真空干燥，筛分，得到复合改性纳米颗粒；
(4)按照质量比分别称取聚乙烯、马来酸酐接枝聚乙烯、木粉、复合改性纳米颗粒、硬脂酸钙和氯化聚乙烯，干燥混合并在165℃下压延成上塑木复合材料表层；
(5)按照质量比分别称取聚乙烯、马来酸酐接枝聚乙烯、木粉、无机组合填料、硬脂酸钙和氯化聚乙烯，干燥混合并在170℃下压延成上塑木复合材料结构层；
(6)按照质量比分别称取聚乙烯、马来酸酐接枝聚乙烯、木粉、无机组合填料、硬脂酸钙和氯化聚乙烯，干燥混合并在174℃下压延成下塑木复合材料结构层；
(7)按照质量比分别称取聚乙烯、马来酸酐接枝聚乙烯、木粉、复合改性纳米颗粒、硬脂酸钙和氯化聚乙烯，干燥混合并在170℃下压延成下塑木复合材料表层；
(8)准备好模压成型的模具，将下塑木复合材料表层铺放在模具型腔的底部，然后自下而上依次铺放下复合玻璃纤维布毡层、下塑木复合材料结构层、单向玻璃纤维纱中间层、上塑木复合材料结构层、上复合玻璃纤维布毡层及上塑木复合材料表层；铺放完毕，合模，在190℃范围内预热20min后，采用20MPa的压力模压成型，制成纤维增强塑木复合材料板材。
实施例9：
一种纤维增强塑木复合材料板材是采取以下方案实现的：
一种纤维增强塑木复合材料板材由上塑木复合材料表层、上复合玻璃纤维布毡层、上塑木复合材料结构层、单向玻璃纤维纱中间层、下塑木复合材料结构层、下复合玻璃纤维布毡层及下塑木复合材料表层构成，在上塑木复合材料表层与上塑木复合材料结构层之间模压有上复合玻璃纤维布毡层，在上塑木复合材料结构层与下塑木复合材料结构层之间模压有单向玻璃纤维纱中间层，在下塑木复合材料结构层与下塑木复合材料表层之间模压有下复合玻璃纤维布毡层。
所述的上塑木复合材料表层由聚乙烯、马来酸酐接枝聚乙烯、木粉(平均粒径为100目)、复合改性纳米颗粒(平均粒径为60nm)、硬脂酸钙和氯化聚乙烯按照质量比100∶16∶260∶4∶1.5∶3干燥混合并压延而成。
所述的上复合玻璃纤维布毡层由上一层玻璃纤维布(单重为200g/m2)、中间一层玻璃纤维短切毡(单重为300g/m2)及下一层玻璃纤维布(单重为180g/m2)针织在一起而构成。
所述的上塑木复合材料结构层由聚乙烯、马来酸酐接枝聚乙烯、木粉(平均粒径为60目)、无机组合填料(平均粒径为80目)、硬脂酸钙和氯化聚乙烯按照质量比100∶35∶150∶65∶5∶12干燥混合并压延而成。
所述的单向玻璃纤维纱中间层由无捻玻璃纤维粗纱(线密度为4800tex)单向并列铺放而成。
所述的下塑木复合材料结构层由聚乙烯、马来酸酐接枝聚乙烯、木粉(平均粒径为100目)、无机组合填料(平均粒径为80目)、硬脂酸钙和氯化聚乙烯按照质量比100∶38∶108∶68∶8∶8干燥混合并压延而成。
所述的下复合玻璃纤维布毡层由上一层玻璃纤维布(单重为180g/m2)、中间一层玻璃纤维短切毡(单重为225g/m2)及下一层玻璃纤维布(单重为200g/m2)针织在一起而构成。
所述的下塑木复合材料表层由聚乙烯、马来酸酐接枝聚乙烯、木粉(平均粒径为100目)、复合改性纳米颗粒(平均粒径为30nm)、硬脂酸钙和氯化聚乙烯按照质量比100∶13∶230∶2∶2.2∶2.6干燥混合并压延而成。
所述的一种纤维增强塑木复合材料板材的生产方法，其制备过程包括以下步骤：
(1)按照质量比100∶6∶16∶17∶17∶27∶9∶3.5∶4分别称取水、氯化钙、氯化镁、氧化镁、粉煤灰、玻璃纤维粉、水泥、质量百分浓度为14％的硫酸溶液和木质素磺酸钙，将氯化钙、氯化镁和氧化镁加入水中，搅拌均匀，然后缓慢加入硫酸溶液，边加入边搅拌，搅拌均匀后依次将粉煤灰、玻璃纤维粉、水泥和木质素磺酸钙加入，搅拌均匀，凝固后，在104℃下干燥2.5小时，降至室温，粉碎，筛分，得到无机组合填料；
(2)按照体积比100∶23∶6.5分别量取乙酸乙酯、乙烯基三乙氧基硅烷和0.15mol/L的盐酸，将乙酸乙酯均匀分成三份，将乙烯基三乙氧基硅烷与盐酸在26℃下混合均匀，并恒温水解26小时，然后加入第一份乙酸乙酯，摇匀，静置16min使溶液分层，保留上层溶液，将第二份乙酸乙酯加入上层溶液中，摇匀，静置12min使溶液分层，保留上层溶液，将第三份乙酸乙酯加入上层溶液中，摇匀，静置13min使溶液分层，保留上层溶液，利用2.4mol/L的碳酸氢钠溶液调节上层溶液的的pH值为8.6，静置26min后，加入0.6mol/L的盐酸调节溶液至中性，加入无水硫酸镁，边加边搅拌，直至加入的硫酸镁不再溶解为止，静置26min，过滤，收集滤液；
(3)按照质量比100∶16∶8称取滤液、纳米二氧化硅(平均粒径为49nm)和碳纳米管(平均直径为6nm、平均长度为1.2μm)，将纳米二氧化硅和碳纳米管在滤液中超声分散均匀后，真空干燥，筛分，得到复合改性纳米颗粒；
(4)按照质量比分别称取聚乙烯、马来酸酐接枝聚乙烯、木粉、复合改性纳米颗粒、硬脂酸钙和氯化聚乙烯，干燥混合并在168℃下压延成上塑木复合材料表层；
(5)按照质量比分别称取聚乙烯、马来酸酐接枝聚乙烯、木粉、无机组合填料、硬脂酸钙和氯化聚乙烯，干燥混合并在171℃下压延成上塑木复合材料结构层；
(6)按照质量比分别称取聚乙烯、马来酸酐接枝聚乙烯、木粉、无机组合填料、硬脂酸钙和氯化聚乙烯，干燥混合并在173℃下压延成下塑木复合材料结构层；
(7)按照质量比分别称取聚乙烯、马来酸酐接枝聚乙烯、木粉、复合改性纳米颗粒、硬脂酸钙和氯化聚乙烯，干燥混合并在169℃下压延成下塑木复合材料表层；
(8)准备好模压成型的模具，将下塑木复合材料表层铺放在模具型腔的底部，然后自下而上依次铺放下复合玻璃纤维布毡层、下塑木复合材料结构层、单向玻璃纤维纱中间层、上塑木复合材料结构层、上复合玻璃纤维布毡层及上塑木复合材料表层；铺放完毕，合模，在188℃范围内预热18min后，采用28MPa的压力模压成型，制成纤维增强塑木复合材料板材。
以下通过检测证明本发明实施例1的效果：
按照LY/T 1613-2004《挤压木塑复合板材》检测静曲强度、静曲模量和低温落锤冲击。按照GB/T 1447-2005《纤维增强塑料拉伸性能试验方法》检测拉伸强度和拉伸模量。结果如下：
静曲强度：56.82MPa，静曲模量：4.96GPa，低温落锤冲击无破裂，拉伸强度(沿单向玻璃纤维纱中间层中单向玻璃纤维纱的方向)：42MPa，拉伸模量：3.88GPa。
以上结果表明，实施例1的静曲强度、静曲模量远远超过中华人民共和国林业行业标准LY/T 1613-2004的要求，且具有优异的抗拉性能和耐低温冲击性能，综合力学性能优异。
Claims (9)
1.一种纤维增强塑木复合材料板材，其特征在于由上塑木复合材料表层、上复合玻璃纤维布毡层、上塑木复合材料结构层、单向玻璃纤维纱中间层、下塑木复合材料结构层、下复合玻璃纤维布毡层及下塑木复合材料表层构成，在上塑木复合材料表层与上塑木复合材料结构层之间模压有上复合玻璃纤维布毡层，在上塑木复合材料结构层与下塑木复合材料结构层之间模压有单向玻璃纤维纱中间层，在下塑木复合材料结构层与下塑木复合材料表层之间模压有下复合玻璃纤维布毡层。
2.根据权利要求1所述的一种纤维增强塑木复合材料板材，其特征在于所述的上塑木复合材料表层由聚乙烯、马来酸酐接枝聚乙烯、木粉、复合改性纳米颗粒、硬脂酸钙和氯化聚乙烯按照质量比100∶10-20∶200-300∶1-5∶1-3∶2-6干燥混合并压延而成；所述的木粉，其平均粒径为80-160目；所述的复合改性纳米颗粒，其平均粒径为20-80nm。
3.根据权利要求1所述的一种纤维增强塑木复合材料板材，其特征在于所述的上复合玻璃纤维布毡层由上一层玻璃纤维布、中间一层玻璃纤维短切毡及下一层玻璃纤维布针织在一起而构成；所述的玻璃纤维布单重为180、190或200g/m2中的一种，所述的玻璃纤维短切毡单重为225、300或450g/m2中的一种。
4.根据权利要求1所述的一种纤维增强塑木复合材料板材，其特征在于所述的上塑木复合材料结构层由聚乙烯、马来酸酐接枝聚乙烯、木粉、无机组合填料、硬脂酸钙和氯化聚乙烯按照质量比100∶30-50∶100-160∶60-80∶3-9∶5-15干燥混合并压延而成；所述的木粉，其平均粒径为40-120目；所述的无机组合填料，其平均粒径为20-100目。
5.根据权利要求1所述的一种纤维增强塑木复合材料板材，其特征在于所述的单向玻璃纤维纱中间层由无捻玻璃纤维粗纱单向并列铺放而成；所述的无捻玻璃纤维粗纱线密度为2400、3600或4800tex中的一种。
6.根据权利要求1所述的一种纤维增强塑木复合材料板材，其特征在于所述的下塑木复合材料结构层由聚乙烯、马来酸酐接枝聚乙烯、木粉、无机组合填料、硬脂酸钙和氯化聚乙烯按照质量比100∶30-50∶100-160∶60-80∶3-9∶5-15干燥混合并压延而成；所述的木粉，其平均粒径为40-120目；所述的无机组合填料，其平均粒径为20-100目。
7.根据权利要求1所述的一种纤维增强塑木复合材料板材，其特征在于所述的下复合玻璃纤维布毡层由上一层玻璃纤维布、中间一层玻璃纤维短切毡及下一层玻璃纤维布针织在一起而构成；所述的玻璃纤维布单重为180、190或200g/m2中的一种，所述的玻璃纤维短切毡单重为225、300或450g/m2中的一种。
8.根据权利要求1所述的一种纤维增强塑木复合材料板材，其特征在于所述的下塑木复合材料表层由聚乙烯、马来酸酐接枝聚乙烯、木粉、复合改性纳米颗粒、硬脂酸钙和氯化聚乙烯按照质量比100∶10-20∶200-300∶1-5∶1-3∶2-6干燥混合并压延而成；所述的木粉，其平均粒径为80-160目；所述的复合改性纳米颗粒，其平均粒径为20-80nm。
9.根据权利要求1所述的一种纤维增强塑木复合材料板材的的生产方法，其特征在于包括以下步骤：
(1)按照质量比100∶5-9∶10-18∶16-20∶10-30∶20-30∶8-12∶3-5∶3-7分别称取水、氯化钙、氯化镁、氧化镁、粉煤灰、玻璃纤维粉、水泥、质量百分浓度为10-20％的硫酸溶液和木质素磺酸钙，将氯化钙、氯化镁和氧化镁加入水中，搅拌均匀，然后缓慢加入硫酸溶液，边加入边搅拌，搅拌均匀后依次将粉煤灰、玻璃纤维粉、水泥和木质素磺酸钙加入，搅拌均匀，凝固后，在100-120℃下干燥2-4小时，降至室温，粉碎，筛分，得到无机组合填料；
(2)按照体积比100∶20-30∶6-8分别量取乙酸乙酯、乙烯基三乙氧基硅烷和0.1-0.3mol/L的盐酸，将乙酸乙酯均匀分成三份，将乙烯基三乙氧基硅烷与盐酸在25-35℃下混合均匀，并恒温水解24-48小时，然后加入第一份乙酸乙酯，摇匀，静置10-30min使溶液分层，保留上层溶液，将第二份乙酸乙酯加入上层溶液中，摇匀，静置10-30min使溶液分层，保留上层溶液，将第三份乙酸乙酯加入上层溶液中，摇匀，静置10-30min使溶液分层，保留上层溶液，利用2-4mol/L的碳酸氢钠溶液调节上层溶液的的pH值为8-10，静置20-30min后，加入0.3-0.7mol/L的盐酸调节溶液至中性，加入无水硫酸镁，边加边搅拌，直至加入的硫酸镁不再溶解为止，静置20-30min，过滤，收集滤液；
(3)按照质量比100∶10-30∶6-12称取滤液、纳米二氧化硅和碳纳米管，将纳米二氧化硅和碳纳米管在滤液中超声分散均匀后，真空干燥，得到复合改性纳米颗粒；所述的纳米二氧化硅，其平均粒径为40-80nm；所述的碳纳米管，其平均直径为5-9nm、平均长度为1-3μm；
(4)按照质量比分别称取聚乙烯、马来酸酐接枝聚乙烯、木粉、复合改性纳米颗粒、硬脂酸钙和氯化聚乙烯，干燥混合并在165-175℃下压延成上塑木复合材料表层；
(5)按照质量比分别称取聚乙烯、马来酸酐接枝聚乙烯、木粉、无机组合填料、硬脂酸钙和氯化聚乙烯，干燥混合并在170-178℃下压延成上塑木复合材料结构层；
(6)按照质量比分别称取聚乙烯、马来酸酐接枝聚乙烯、木粉、无机组合填料、硬脂酸钙和氯化聚乙烯，干燥混合并在170-178℃下压延成下塑木复合材料结构层；
(7)按照质量比分别称取聚乙烯、马来酸酐接枝聚乙烯、木粉、复合改性纳米颗粒、硬脂酸钙和氯化聚乙烯，干燥混合并在165-175℃下压延成下塑木复合材料表层；
(8)准备好模压成型的模具，将下塑木复合材料表层铺放在模具型腔的底部，然后自下而上依次铺放下复合玻璃纤维布毡层、下塑木复合材料结构层、单向玻璃纤维纱中间层、上塑木复合材料结构层、上复合玻璃纤维布毡层及上塑木复合材料表层；铺放完毕，合模，在180-190℃范围内预热10-20min后，采用20-40MPa的压力模压成型，制成纤维增强塑木复合材料板材。
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