CN116102897A - 一种具有自愈合功能的塑木复合材料板材及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种具有自愈合功能的塑木复合材料板材及其制备方法，属于复合材料技术领域。一种具有自愈合功能的塑木复合材料板材由聚乙烯、马来酸酐接枝聚乙烯、橡胶粒子、微胶囊、木粉和硬脂酸锌复合而成。本发明的塑木复合材料板材具有自修复功能，当板材表面产生轻微划痕时，无需特殊的处理，可实现自修复，同时.本发明采用双层微胶囊体系及具有自修复性质的特殊橡胶粒子进行协同修复，确保了塑木板材的自修复效果和多次自修复的能力。本发明在具有自修复功能的同时，还保持了其它塑木材料的诸多优点，比如重量轻、耐水防腐、不虫蛀等等。本发明特别适用于制作一些台面。
Description
技术领域
本发明涉及一种塑木复合材料板材及其制备方法，特别涉及一种具有自愈合功能的塑木复合材料板材及其制备方法，属于复合材料技术领域。
背景技术
以木粉、秸秆粉等农林废弃物及塑料为原料制作的塑木复合材料，具有耐水、防腐、不虫蛀、可重复加工再生，并可实现木粉、秸秆粉等资源再利用等优点，近年来发展很快，已在众多场合实现了代替木材、代替塑料、代替钢材等方面的应用。随着塑木产品的优点越来越多地被人们认可，其应用范围正在快速扩大，其应用领域涉及市政、园林、交通、包装、娱乐、体育、装修等诸多方面，产品类型也越来越丰富，包括地板、墙板、栅栏板、立柱、座椅、餐桌、托盘等等。但对于一些特殊场合，比如当用作一些工作台面时，塑木板材在使用过程中往往会因受外力作用而产生划痕，这些划痕如果长期不被修复，日积月累，既影响台面的美观，同时在这些划痕处有可能形成应力集中而导致更严重的比如碎裂等现象的发生，进而影响台面的正常使用。普通塑木板材并不具备自愈合功能，由于塑木材料的特殊性，也很难通过人工的方法将这些划痕补平，如果通过打磨的方式进行消除，势必要对周边的塑木材料同时进行打磨，工作量较大，同时也会改变台面的厚度，严重的甚至而影响台面的安全使用寿命。所以，开发具有自修复功能的塑木复合材料板材是修复微裂痕和微缺陷、确保塑木台面平整性的有效手段。
自修复材料是在受损时能够自我修复的智能材料。根据自修复原理的不同，自修复材料主要分为两大类。第一种是基于共价键的自修复材料，如利用包有活性成分微胶囊的自修复，或利用可逆的共价键的断裂与形成的自修复。利用可逆的Diels-Alder反应，在加热或光照条件下均可实现高分子材料的多次修复。第二种是基于超分子作用的自修复材料，主要是利用π-π相互作用、氢键、主体-客体相互作用来实现对材料的自修复。
目前，有关自修复塑木复合材料方面的研究尚未见报道。为此，发明一种具有自愈合功能的塑木复合材料板材及其制备方法，克服传统塑木板材的缺陷，十分必要。
发明内容
针对上述技术难题，本发明一种具有自愈合功能的塑木复合材料板材通过配方和制作工艺方面的设计，从而可满足塑木板材在存在划痕时具有自愈合的功能需求。
一种具有自愈合功能的塑木复合材料板材由以下质量份数的组分组成：
所述的橡胶粒子，其平均粒径为500-1000μm。
所述的木粉，其平均粒径为80-160目。
一种具有自愈合功能的塑木复合材料板材的制备过程，包括以下步骤：
1、按照质量比100∶200-400∶3-7分别称取双环戊二烯、乙醇和司盘80，将双环戊二烯加入到乙醇中，混合均匀，然后将司盘80加入其中，搅拌30-40min，得到双环戊二烯乳液；按质量比100∶2-8分别称取蒸馏水和聚乙烯醇，将聚乙烯醇加入蒸馏水中，搅拌溶解，得到聚乙烯醇水溶液；按照质量比100∶30-50分别称取聚乙烯醇水溶液和双环戊二烯乳液，将聚乙烯醇水溶液升温至40-46℃，然后将双环戊二烯乳液滴加到聚乙烯醇水溶液中，搅拌均匀后，升温至60-70℃，以350-400rpm的转速搅拌80-100min，然后以9000-9500rpm的转速高速分散并乳化3-7min后，降温至40-50℃，在350-400rpm的搅拌速度下缓慢滴入乙酸将体系的pH值调节至4-5，继续搅拌10-20min后，降温至室温后，得到初级微胶囊乳液；
2、按照质量比100∶40-50分别称取质量浓度为37wt％的甲醛溶液和尿素，用质量浓度为10-20％的Na0H溶液调节甲醛溶液pH值至7.5-8.5，加入尿素，搅拌至溶解，然后升温至70-76℃，继续搅拌反应60-70min，得到PU预聚体；按照质量比100∶4-8∶3-7分别称取蒸馏水、双环戊二烯和十二烷基磺酸钠，将十二烷基磺酸钠加入到蒸馏水中，搅拌均匀，形成乳液，然后将乳液升温至40-50℃，将双环戊二烯加热熔融后，以2-8g/10min的速度加入到乳液中，边加边以9000-9500rpm的转速进行搅拌，加入完毕后，将转速降至500-600rpm继续搅拌30-60min，得到水包油乳液；按照质量比100∶2-8∶10-20∶1-5∶20-30分别称取PU预聚体、氯化铵、间苯二酚、乙二醇和水包油乳液，将PU预聚体、氯化铵和间苯二酚混匀后加入到水包油乳液中，升温至50-56℃，加入乙二醇，在70-80℃反应100-120min，得到含氯化铵的UF包覆双环戊二烯微胶囊；
3、按照质量比100∶30-50分别称取初级微胶囊乳液和含氯化铵的UF包覆双环戊二烯微胶囊，将含氯化铵的UF包覆双环戊二烯微胶囊以3-7g/10min的速度缓慢加入到初级微胶囊乳液中，边加边搅拌，添加完毕后，升温至40-46℃，继续搅拌5-15min，利用正辛醇消泡后，利用盐酸将体系的pH值调节到2.8-3.6，升温至60-66℃，继续搅拌反应120-150min，随后用冰水浴将体系温度降至10℃以下，抽滤，洗涤，干燥，得到微胶囊；
4、按照质量比100∶15-35∶1-3∶1-5∶1-3∶0.4-0.8分别称取甲基乙烯基硅橡胶、胱胺、丙烯酸铜、硬脂酸锌、30#机油和对苯二胺，打开双辊炼胶机，将前、后两辊的温度分别升至50-60℃和50-56℃，将甲基乙烯基硅橡胶放在双辊炼胶机的两辊间素炼5-15min后，依次加入硬脂酸锌、30#机油和对苯二胺，采用双辊炼胶机进行混炼，每加入一种组分，均捣胶2-6次；完成后，加入胱胺和丙烯酸铜，继续混炼均匀，出片，得到橡胶预混料；将橡胶预混料在低温下冷冻后，粉碎，筛分，得到橡胶粒子；
5、按照配方量分别称取聚乙烯、马来酸酐接枝聚乙烯、橡胶粒子、微胶囊、木粉和硬脂酸锌，混合均匀后，采用挤出机熔融挤出，螺杆转速为13-17rpm，挤出温度166-180℃，冷却定型后，得到一种具有自愈合功能的塑木复合材料板材。
和现有技术相比，本发明的有益效果是：
1、本发明的塑木复合材料板材具有自修复功能，当板材表面产生轻微划痕时，无需特殊的处理，可实现自修复，从而确保了其表面质量，同时也可预防划痕长期得不到修复而可能引起的材料破碎等现象的发生。
2、由于单一的修复剂容量有限，较难实现多次重复修复，故其应用具有一定的局限性.本发明采用双层微胶囊体系及具有自修复性质的特殊橡胶粒子进行协同修复，确保了塑木板材的自修复效果和多次自修复的能力。
3、本发明在具有自修复功能的同时，还保持了其它塑木材料的诸多优点，比如重量轻、耐水防腐、不虫蛀等等。
具体实施方式
以下采用实施例具体说明本发明的一种具有自愈合功能的塑木复合材料板材及其制备方法。
实施例1：
1、按照质量比100∶300∶5分别称取双环戊二烯、乙醇和司盘80，将双环戊二烯加入到乙醇中，混合均匀，然后将司盘80加入其中，搅拌35min，得到双环戊二烯乳液；按质量比100∶5分别称取蒸馏水和聚乙烯醇，将聚乙烯醇加入蒸馏水中，搅拌溶解，得到聚乙烯醇水溶液；按照质量比100∶40分别称取聚乙烯醇水溶液和双环戊二烯乳液，将聚乙烯醇水溶液升温至43℃，然后将双环戊二烯乳液滴加到聚乙烯醇水溶液中，搅拌均匀后，升温至65℃，以375rpm的转速搅拌90min，然后以9250rpm的转速高速分散并乳化5min后，降温至45℃，在375rpm的搅拌速度下缓慢滴入乙酸将体系的pH值调节至4.5，继续搅拌15min后，降温至室温后，得到初级微胶囊乳液；
2、按照质量比100∶45分别称取质量浓度为37wt％的甲醛溶液和尿素，用质量浓度为15％的NaOH溶液调节甲醛溶液pH值至8，加入尿素，搅拌至溶解，然后升温至73℃，继续搅拌反应65min，得到PU预聚体；按照质量比100∶6∶5分别称取蒸馏水、双环戊二烯和十二烷基磺酸钠，将十二烷基磺酸钠加入到蒸馏水中，搅拌均匀，形成乳液，然后将乳液升温至45℃，将双环戊二烯加热熔融后，以5g/10min的速度加入到乳液中，边加边以9250rpm的转速进行搅拌，加入完毕后，将转速降至550rpm继续搅拌45min，得到水包油乳液；按照质量比100∶5∶15∶3∶25分别称取PU预聚体、氯化铵、间苯二酚、乙二醇和水包油乳液，将PU预聚体、氯化铵和间苯二酚混匀后加入到水包油乳液中，升温至53℃，加入乙二醇，在75℃反应110min，得到含氯化铵的UF包覆双环戊二烯微胶囊；
3、按照质量比100∶40分别称取初级微胶囊乳液和含氯化铵的UF包覆双环戊二烯微胶囊，将含氯化铵的UF包覆双环戊二烯微胶囊以5g/10min的速度缓慢加入到初级微胶囊乳液中，边加边搅拌，添加完毕后，升温至43℃，继续搅拌10min，利用正辛醇消泡后，利用盐酸将体系的pH值调节到3.2，升温至63℃，继续搅拌反应135min，随后用冰水浴将体系温度降至10℃以下，抽滤，洗涤，干燥，得到微胶囊；
4、按照质量比100∶25∶2∶3∶2∶0.6分别称取甲基乙烯基硅橡胶、胱胺、丙烯酸铜、硬脂酸锌、30#机油和对苯二胺，打开双辊炼胶机，将前、后两辊的温度分别升至55℃和53℃，将甲基乙烯基硅橡胶放在双辊炼胶机的两辊间素炼10min后，依次加入硬脂酸锌、30#机油和对苯二胺，采用双辊炼胶机进行混炼，每加入一种组分，均捣胶4次；完成后，加入胱胺和丙烯酸铜，继续混炼均匀，出片，得到橡胶预混料；将橡胶预混料在低温下冷冻后，粉碎，筛分，得到橡胶粒子；
5、按照配方量分别称取聚乙烯、马来酸酐接枝聚乙烯、橡胶粒子、微胶囊、木粉和硬脂酸锌，混合均匀后，采用挤出机熔融挤出，螺杆转速为15rpm，挤出温度173℃，冷却定型后，得到一种具有自愈合功能的塑木复合材料板材。
实施例2：
1、按照质量比100∶200∶3分别称取双环戊二烯、乙醇和司盘80，将双环戊二烯加入到乙醇中，混合均匀，然后将司盘80加入其中，搅拌30min，得到双环戊二烯乳液；按质量比100∶2分别称取蒸馏水和聚乙烯醇，将聚乙烯醇加入蒸馏水中，搅拌溶解，得到聚乙烯醇水溶液；按照质量比100∶30分别称取聚乙烯醇水溶液和双环戊二烯乳液，将聚乙烯醇水溶液升温至40℃，然后将双环戊二烯乳液滴加到聚乙烯醇水溶液中，搅拌均匀后，升温至60℃，以350rpm的转速搅拌80min，然后以9000rpm的转速高速分散并乳化3min后，降温至40℃，在350rpm的搅拌速度下缓慢滴入乙酸将体系的pH值调节至4，继续搅拌10min后，降温至室温后，得到初级微胶囊乳液；
2、按照质量比100∶40分别称取质量浓度为37wt％的甲醛溶液和尿素，用质量浓度为10％的NaOH溶液调节甲醛溶液pH值至7.5，加入尿素，搅拌至溶解，然后升温至70℃，继续搅拌反应60min，得到PU预聚体；按照质量比100∶4∶3分别称取蒸馏水、双环戊二烯和十二烷基磺酸钠，将十二烷基磺酸钠加入到蒸馏水中，搅拌均匀，形成乳液，然后将乳液升温至40℃，将双环戊二烯加热熔融后，以2g/10min的速度加入到乳液中，边加边以9000rpm的转速进行搅拌，加入完毕后，将转速降至500rpm继续搅拌30min，得到水包油乳液；按照质量比100∶2∶10∶1∶20分别称取PU预聚体、氯化铵、间苯二酚、乙二醇和水包油乳液，将PU预聚体、氯化铵和间苯二酚混匀后加入到水包油乳液中，升温至50℃，加入乙二醇，在70℃反应100in，得到含氯化铵的UF包覆双环戊二烯微胶囊；
3、按照质量比100∶30分别称取初级微胶囊乳液和含氯化铵的UF包覆双环戊二烯微胶囊，将含氯化铵的UF包覆双环戊二烯微胶囊以3g/10min的速度缓慢加入到初级微胶囊乳液中，边加边搅拌，添加完毕后，升温至40℃，继续搅拌5min，利用正辛醇消泡后，利用盐酸将体系的pH值调节到2.8，升温至60℃，继续搅拌反应120min，随后用冰水浴将体系温度降至10℃以下，抽滤，洗涤，干燥，得到微胶囊；
4、按照质量比100∶15∶1∶1∶1∶0.4分别称取甲基乙烯基硅橡胶、胱胺、丙烯酸铜、硬脂酸锌、30#机油和对苯二胺，打开双辊炼胶机，将前、后两辊的温度分别升至50℃和50℃，将甲基乙烯基硅橡胶放在双辊炼胶机的两辊间素炼5min后，依次加入硬脂酸锌、30#机油和对苯二胺，采用双辊炼胶机进行混炼，每加入一种组分，均捣胶2次；完成后，加入胱胺和丙烯酸铜，继续混炼均匀，出片，得到橡胶预混料；将橡胶预混料在低温下冷冻后，粉碎，筛分，得到橡胶粒子；
5、按照配方量分别称取聚乙烯、马来酸酐接枝聚乙烯、橡胶粒子、微胶囊、木粉和硬脂酸锌，混合均匀后，采用挤出机熔融挤出，螺杆转速为13rpm，挤出温度166℃，冷却定型后，得到一种具有自愈合功能的塑木复合材料板材。
实施例3：
1、按照质量比100∶400∶7分别称取双环戊二烯、乙醇和司盘80，将双环戊二烯加入到乙醇中，混合均匀，然后将司盘80加入其中，搅拌40min，得到双环戊二烯乳液；按质量比100∶8分别称取蒸馏水和聚乙烯醇，将聚乙烯醇加入蒸馏水中，搅拌溶解，得到聚乙烯醇水溶液；按照质量比100∶50分别称取聚乙烯醇水溶液和双环戊二烯乳液，将聚乙烯醇水溶液升温至46℃，然后将双环戊二烯乳液滴加到聚乙烯醇水溶液中，搅拌均匀后，升温至70℃，以400rpm的转速搅拌100min，然后以9500rpm的转速高速分散并乳化7min后，降温至50℃，在400rpm的搅拌速度下缓慢滴入乙酸将体系的pH值调节至5，继续搅拌20min后，降温至室温后，得到初级微胶囊乳液；
2、按照质量比100∶50分别称取质量浓度为37wt％的甲醛溶液和尿素，用质量浓度为20％的NaOH溶液调节甲醛溶液pH值至8.5，加入尿素，搅拌至溶解，然后升温至76℃，继续搅拌反应70min，得到PU预聚体；按照质量比100∶8∶7分别称取蒸馏水、双环戊二烯和十二烷基磺酸钠，将十二烷基磺酸钠加入到蒸馏水中，搅拌均匀，形成乳液，然后将乳液升温至50℃，将双环戊二烯加热熔融后，以8g/10min的速度加入到乳液中，边加边以9500rpm的转速进行搅拌，加入完毕后，将转速降至600rpm继续搅拌60min，得到水包油乳液；按照质量比100∶8∶20∶5∶30分别称取PU预聚体、氯化铵、间苯二酚、乙二醇和水包油乳液，将PU预聚体、氯化铵和间苯二酚混匀后加入到水包油乳液中，升温至56℃，加入乙二醇，在80℃反应120min，得到含氯化铵的UF包覆双环戊二烯微胶囊；
3、按照质量比100∶50分别称取初级微胶囊乳液和含氯化铵的UF包覆双环戊二烯微胶囊，将含氯化铵的UF包覆双环戊二烯微胶囊以7g/10min的速度缓慢加入到初级微胶囊乳液中，边加边搅拌，添加完毕后，升温至46℃，继续搅拌15min，利用正辛醇消泡后，利用盐酸将体系的pH值调节到3.6，升温至66℃，继续搅拌反应150min，随后用冰水浴将体系温度降至10℃以下，抽滤，洗涤，干燥，得到微胶囊；
4、按照质量比100∶35∶3∶5∶3∶0.8分别称取甲基乙烯基硅橡胶、胱胺、丙烯酸铜、硬脂酸锌、30#机油和对苯二胺，打开双辊炼胶机，将前、后两辊的温度分别升至60℃和56℃，将甲基乙烯基硅橡胶放在双辊炼胶机的两辊间素炼15min后，依次加入硬脂酸锌、30#机油和对苯二胺，采用双辊炼胶机进行混炼，每加入一种组分，均捣胶6次；完成后，加入胱胺和丙烯酸铜，继续混炼均匀，出片，得到橡胶预混料；将橡胶预混料在低温下冷冻后，粉碎，筛分，得到橡胶粒子；
5、按照配方量分别称取聚乙烯、马来酸酐接枝聚乙烯、橡胶粒子、微胶囊、木粉和硬脂酸锌，混合均匀后，采用挤出机熔融挤出，螺杆转速为17rpm，挤出温度180℃，冷却定型后，得到一种具有自愈合功能的塑木复合材料板材。
实施例4：
1、按照质量比100∶300∶7分别称取双环戊二烯、乙醇和司盘80，将双环戊二烯加入到乙醇中，混合均匀，然后将司盘80加入其中，搅拌30min，得到双环戊二烯乳液；按质量比100∶5分别称取蒸馏水和聚乙烯醇，将聚乙烯醇加入蒸馏水中，搅拌溶解，得到聚乙烯醇水溶液；按照质量比100∶50分别称取聚乙烯醇水溶液和双环戊二烯乳液，将聚乙烯醇水溶液升温至40℃，然后将双环戊二烯乳液滴加到聚乙烯醇水溶液中，搅拌均匀后，升温至65℃，以400rpm的转速搅拌80min，然后以9250rpm的转速高速分散并乳化7min后，降温至40℃，在375rpm的搅拌速度下缓慢滴入乙酸将体系的pH值调节至5，继续搅拌10min后，降温至室温后，得到初级微胶囊乳液；
2、按照质量比100∶45分别称取质量浓度为37wt％的甲醛溶液和尿素，用质量浓度为20％的NaOH溶液调节甲醛溶液pH值至7.5，加入尿素，搅拌至溶解，然后升温至73℃，继续搅拌反应70min，得到PU预聚体；按照质量比100∶4∶5分别称取蒸馏水、双环戊二烯和十二烷基磺酸钠，将十二烷基磺酸钠加入到蒸馏水中，搅拌均匀，形成乳液，然后将乳液升温至50℃，将双环戊二烯加热熔融后，以2g/10min的速度加入到乳液中，边加边以9250rpm的转速进行搅拌，加入完毕后，将转速降至600rpm继续搅拌30min，得到水包油乳液；按照质量比100∶5∶20∶1∶25分别称取PU预聚体、氯化铵、间苯二酚、乙二醇和水包油乳液，将PU预聚体、氯化铵和间苯二酚混匀后加入到水包油乳液中，升温至56℃，加入乙二醇，在70℃反应110min，得到含氯化铵的UF包覆双环戊二烯微胶囊；
3、按照质量比100∶50分别称取初级微胶囊乳液和含氯化铵的UF包覆双环戊二烯微胶囊，将含氯化铵的UF包覆双环戊二烯微胶囊以3g/10min的速度缓慢加入到初级微胶囊乳液中，边加边搅拌，添加完毕后，升温至43℃，继续搅拌15min，利用正辛醇消泡后，利用盐酸将体系的pH值调节到2.8，升温至63℃，继续搅拌反应150min，随后用冰水浴将体系温度降至10℃以下，抽滤，洗涤，干燥，得到微胶囊；
4、按照质量比100∶15∶2∶5∶1∶0.6分别称取甲基乙烯基硅橡胶、胱胺、丙烯酸铜、硬脂酸锌、30#机油和对苯二胺，打开双辊炼胶机，将前、后两辊的温度分别升至60℃和50℃，将甲基乙烯基硅橡胶放在双辊炼胶机的两辊间素炼10min后，依次加入硬脂酸锌、30#机油和对苯二胺，采用双辊炼胶机进行混炼，每加入一种组分，均捣胶6次；完成后，加入胱胺和丙烯酸铜，继续混炼均匀，出片，得到橡胶预混料；将橡胶预混料在低温下冷冻后，粉碎，筛分，得到橡胶粒子；
5、按照配方量分别称取聚乙烯、马来酸酐接枝聚乙烯、橡胶粒子、微胶囊、木粉和硬脂酸锌，混合均匀后，采用挤出机熔融挤出，螺杆转速为13rpm，挤出温度173℃，冷却定型后，得到一种具有自愈合功能的塑木复合材料板材。
实施例5：
1、按照质量比100∶400∶3分别称取双环戊二烯、乙醇和司盘80，将双环戊二烯加入到乙醇中，混合均匀，然后将司盘80加入其中，搅拌35min，得到双环戊二烯乳液；按质量比100∶8分别称取蒸馏水和聚乙烯醇，将聚乙烯醇加入蒸馏水中，搅拌溶解，得到聚乙烯醇水溶液；按照质量比100∶30分别称取聚乙烯醇水溶液和双环戊二烯乳液，将聚乙烯醇水溶液升温至43℃，然后将双环戊二烯乳液滴加到聚乙烯醇水溶液中，搅拌均匀后，升温至70℃，以350rpm的转速搅拌90min，然后以9500rpm的转速高速分散并乳化3min后，降温至45℃，在400rpm的搅拌速度下缓慢滴入乙酸将体系的pH值调节至4，继续搅拌15min后，降温至室温后，得到初级微胶囊乳液；
2、按照质量比100∶50分别称取质量浓度为37wt％的甲醛溶液和尿素，用质量浓度为10％的NaOH溶液调节甲醛溶液pH值至8，加入尿素，搅拌至溶解，然后升温至76℃，继续搅拌反应60min，得到PU预聚体；按照质量比100∶6∶7分别称取蒸馏水、双环戊二烯和十二烷基磺酸钠，将十二烷基磺酸钠加入到蒸馏水中，搅拌均匀，形成乳液，然后将乳液升温至40℃，将双环戊二烯加热熔融后，以5g/10min的速度加入到乳液中，边加边以9500rpm的转速进行搅拌，加入完毕后，将转速降至500rpm继续搅拌45min，得到水包油乳液；按照质量比100∶8∶10∶3∶30分别称取PU预聚体、氯化铵、间苯二酚、乙二醇和水包油乳液，将PU预聚体、氯化铵和间苯二酚混匀后加入到水包油乳液中，升温至50℃，加入乙二醇，在75℃反应120min，得到含氯化铵的UF包覆双环戊二烯微胶囊；
3、按照质量比100∶30分别称取初级微胶囊乳液和含氯化铵的UF包覆双环戊二烯微胶囊，将含氯化铵的UF包覆双环戊二烯微胶囊以5g/10min的速度缓慢加入到初级微胶囊乳液中，边加边搅拌，添加完毕后，升温至46℃，继续搅拌5min，利用正辛醇消泡后，利用盐酸将体系的pH值调节到3.2，升温至66℃，继续搅拌反应120min，随后用冰水浴将体系温度降至10℃以下，抽滤，洗涤，干燥，得到微胶囊；
4、按照质量比100∶25∶3∶1∶2∶0.8分别称取甲基乙烯基硅橡胶、胱胺、丙烯酸铜、硬脂酸锌、30#机油和对苯二胺，打开双辊炼胶机，将前、后两辊的温度分别升至50℃和53℃，将甲基乙烯基硅橡胶放在双辊炼胶机的两辊间素炼15min后，依次加入硬脂酸锌、30#机油和对苯二胺，采用双辊炼胶机进行混炼，每加入一种组分，均捣胶2次；完成后，加入胱胺和丙烯酸铜，继续混炼均匀，出片，得到橡胶预混料；将橡胶预混料在低温下冷冻后，粉碎，筛分，得到橡胶粒子；
5、按照配方量分别称取聚乙烯、马来酸酐接枝聚乙烯、橡胶粒子、微胶囊、木粉和硬脂酸锌，混合均匀后，采用挤出机熔融挤出，螺杆转速为15rpm，挤出温度180℃，冷却定型后，得到一种具有自愈合功能的塑木复合材料板材。
实施例6：
1、按照质量比100∶200∶5分别称取双环戊二烯、乙醇和司盘80，将双环戊二烯加入到乙醇中。混合均匀，然后将司盘80加入其中，搅拌40min，得到双环戊二烯乳液；按质量比100∶2分别称取蒸馏水和聚乙烯醇，将聚乙烯醇加入蒸馏水中，搅拌溶解，得到聚乙烯醇水溶液；按照质量比100∶40分别称取聚乙烯醇水溶液和双环戊二烯乳液，将聚乙烯醇水溶液升温至46℃，然后将双环戊二烯乳液滴加到聚乙烯醇水溶液中，搅拌均匀后，升温至60℃，以375rpm的转速搅拌100min，然后以9000rpm的转速高速分散并乳化5min后，降温至50℃，在350rpm的搅拌速度下缓慢滴入乙酸将体系的pH值调节至4.5，继续搅拌20min后，降温至室温后，得到初级微胶囊乳液；
2、按照质量比100∶40分别称取质量浓度为37wt％的甲醛溶液和尿素，用质量浓度为15％的NaOH溶液调节甲醛溶液pH值至8.5，加入尿素，搅拌至溶解，然后升温至70℃，继续搅拌反应65min，得到PU预聚体；按照质量比100∶8∶3分别称取蒸馏水、双环戊二烯和十二烷基磺酸钠，将十二烷基磺酸钠加入到蒸馏水中，搅拌均匀，形成乳液，然后将乳液升温至45℃，将双环戊二烯加热熔融后，以8g/10min的速度加入到乳液中，边加边以9000rpm的转速进行搅拌，加入完毕后，将转速降至550rpm继续搅拌60min，得到水包油乳液；按照质量比100∶2∶15∶5∶20分别称取PU预聚体、氯化铵、间苯二酚、乙二醇和水包油乳液，将PU预聚体、氯化铵和间苯二酚混匀后加入到水包油乳液中，升温至53℃，加入乙二醇，在80℃反应100min，得到含氯化铵的UF包覆双环戊二烯微胶囊；
3、按照质量比100∶40分别称取初级微胶囊乳液和含氯化铵的UF包覆双环戊二烯微胶囊，将含氯化铵的UF包覆双环戊二烯微胶囊以7g/10min的速度缓慢加入到初级微胶囊乳液中，边加边搅拌，添加完毕后，升温至40℃，继续搅拌10min，利用正辛醇消泡后，利用盐酸将体系的pH值调节到3.6，升温至60℃，继续搅拌反应135min，随后用冰水浴将体系温度降至10℃以下，抽滤，洗涤，干燥，得到微胶囊；
4、按照质量比100∶35∶1∶3∶3∶0.4分别称取甲基乙烯基硅橡胶、胱胺、丙烯酸铜、硬脂酸锌、30#机油和对苯二胺，打开双辊炼胶机，将前、后两辊的温度分别升至55℃和56℃，将甲基乙烯基硅橡胶放在双辊炼胶机的两辊间素炼5min后，依次加入硬脂酸锌、30#机油和对苯二胺，采用双辊炼胶机进行混炼，每加入一种组分，均捣胶4次；完成后，加入胱胺和丙烯酸铜，继续混炼均匀，出片，得到橡胶预混料；将橡胶预混料在低温下冷冻后，粉碎，筛分，得到橡胶粒子；
5、按照配方量分别称取聚乙烯、马来酸酐接枝聚乙烯、橡胶粒子、微胶囊、木粉和硬脂酸锌，混合均匀后，采用挤出机熔融挤出，螺杆转速为17rpm，挤出温度166℃，冷却定型后，得到一种具有自愈合功能的塑木复合材料板材。
实施例7：
1、按照质量比100∶200∶3分别称取双环戊二烯、乙醇和司盘80，将双环戊二烯加入到乙醇中，混合均匀，然后将司盘80加入其中，搅拌30min，得到双环戊二烯乳液；按质量比100∶2分别称取蒸馏水和聚乙烯醇，将聚乙烯醇加入蒸馏水中，搅拌溶解，得到聚乙烯醇水溶液；按照质量比100∶30分别称取聚乙烯醇水溶液和双环戊二烯乳液，将聚乙烯醇水溶液升温至40℃，然后将双环戊二烯乳液滴加到聚乙烯醇水溶液中，搅拌均匀后，升温至60℃，以350rpm的转速搅拌80min，然后以9000rpm的转速高速分散并乳化3min后，降温至40℃，在350rpm的搅拌速度下缓慢滴入乙酸将体系的pH值调节至4，继续搅拌10min后，降温至室温后，得到初级微胶囊乳液；
2、按照质量比100∶45分别称取质量浓度为37wt％的甲醛溶液和尿素，用质量浓度为15％的NaOH溶液调节甲醛溶液pH值至8，加入尿素，搅拌至溶解，然后升温至73℃，继续搅拌反应65min，得到PU预聚体；按照质量比100∶6∶5分别称取蒸馏水、双环戊二烯和十二烷基磺酸钠，将十二烷基磺酸钠加入到蒸馏水中，搅拌均匀，形成乳液，然后将乳液升温至45℃，将双环戊二烯加热熔融后，以5g/10min的速度加入到乳液中，边加边以9250rpm的转速进行搅拌，加入完毕后，将转速降至550rpm继续搅拌45min，得到水包油乳液；按照质量比100∶5∶15∶3∶25分别称取PU预聚体、氯化铵、间苯二酚、乙二醇和水包油乳液，将PU预聚体、氯化铵和间苯二酚混匀后加入到水包油乳液中，升温至53℃，加入乙二醇，在75℃反应110min，得到含氯化铵的UF包覆双环戊二烯微胶囊；
3、按照质量比100∶50分别称取初级微胶囊乳液和含氯化铵的UF包覆双环戊二烯微胶囊，将含氯化铵的UF包覆双环戊二烯微胶囊以7g/10min的速度缓慢加入到初级微胶囊乳液中，边加边搅拌，添加完毕后，升温至46℃，继续搅拌15min，利用正辛醇消泡后，利用盐酸将体系的pH值调节到3.6，升温至66℃，继续搅拌反应150min，随后用冰水浴将体系温度降至10℃以下，抽滤，洗涤，干燥，得到微胶囊；
4、按照质量比100∶15∶1∶1∶1∶0.4分别称取甲基乙烯基硅橡胶、胱胺、丙烯酸铜、硬脂酸锌、30#机油和对苯二胺，打开双辊炼胶机，将前、后两辊的温度分别升至50℃和50℃，将甲基乙烯基硅橡胶放在双辊炼胶机的两辊间素炼5min后，依次加入硬脂酸锌、30#机油和对苯二胺，采用双辊炼胶机进行混炼，每加入一种组分，均捣胶2次；完成后，加入胱胺和丙烯酸铜，继续混炼均匀，出片，得到橡胶预混料；将橡胶预混料在低温下冷冻后，粉碎，筛分，得到橡胶粒子；
5、按照配方量分别称取聚乙烯、马来酸酐接枝聚乙烯、橡胶粒子、微胶囊、木粉和硬脂酸锌，混合均匀后，采用挤出机熔融挤出，螺杆转速为15rpm，挤出温度173℃，冷却定型后，得到一种具有自愈合功能的塑木复合材料板材。
实施例8：
1、按照质量比100∶228∶6分别称取双环戊二烯、乙醇和司盘80，将双环戊二烯加入到乙醇中，混合均匀，然后将司盘80加入其中，搅拌36min，得到双环戊二烯乳液；按质量比100∶6别称取蒸馏水和聚乙烯醇，将聚乙烯醇加入蒸馏水中，搅拌溶解，得到聚乙烯醇水溶液；按照质量比100∶37分别称取聚乙烯醇水溶液和双环戊二烯乳液，将聚乙烯醇水溶液升温至42℃，然后将双环戊二烯乳液滴加到聚乙烯醇水溶液中，搅拌均匀后，升温至62℃，以380rpm的转速搅拌88min，然后以9100rpm的转速高速分散并乳化4min后，降温至41℃，在370rpm的搅拌速度下缓慢滴入乙酸将体系的pH值调节至4.2，继续搅拌12min后，降温至室温后，得到初级微胶囊乳液；
2、按照质量比100∶43分别称取质量浓度为37wt％的甲醛溶液和尿素，用质量浓度为13％的NaOH溶液调节甲醛溶液pH值至7.8，加入尿素，搅拌至溶解，然后升温至71℃，继续搅拌反应62min，得到PU预聚体；按照质量比100∶7∶4分别称取蒸馏水、双环戊二烯和十二烷基磺酸钠，将十二烷基磺酸钠加入到蒸馏水中，搅拌均匀，形成乳液，然后将乳液升温至44℃，将双环戊二烯加热熔融后，以3g/10min的速度加入到乳液中，边加边以9300rpm的转速进行搅拌，加入完毕后，将转速降至530rpm继续搅拌38min，得到水包油乳液；按照质量比100∶4∶14∶2∶22分别称取PU预聚体、氯化铵、间苯二酚、乙二醇和水包油乳液，将PU预聚体、氯化铵和间苯二酚混匀后加入到水包油乳液中，升温至55℃，加入乙二醇，在76℃反应109min，得到含氯化铵的UF包覆双环戊二烯微胶囊；
3、按照质量比100∶38分别称取初级微胶囊乳液和含氯化铵的UF包覆双环戊二烯微胶囊，将含氯化铵的UF包覆双环戊二烯微胶囊以6g/10min的速度缓慢加入到初级微胶囊乳液中，边加边搅拌，添加完毕后，升温至42℃，继续搅拌8min，利用正辛醇消泡后，利用盐酸将体系的pH值调节到2.9，升温至62℃，继续搅拌反应130min，随后用冰水浴将体系温度降至10℃以下，抽滤，洗涤，干燥，得到微胶囊；
4、按照质量比100∶18∶1.3∶2∶1.2∶0.7分别称取甲基乙烯基硅橡胶、胱胺、丙烯酸铜、硬脂酸锌、30#机油和对苯二胺，打开双辊炼胶机，将前、后两辊的温度分别升至52℃和52℃，将甲基乙烯基硅橡胶放在双辊炼胶机的两辊间素炼6min后，依次加入硬脂酸锌、30#机油和对苯二胺，采用双辊炼胶机进行混炼，每加入一种组分，均捣胶3次；完成后，加入胱胺和丙烯酸铜，继续混炼均匀，出片，得到橡胶预混料；将橡胶预混料在低温下冷冻后，粉碎，筛分，得到橡胶粒子；
5、按照配方量分别称取聚乙烯、马来酸酐接枝聚乙烯、橡胶粒子、微胶囊、木粉和硬脂酸锌，混合均匀后，采用挤出机熔融挤出，螺杆转速为14rpm，挤出温度170℃，冷却定型后，得到一种具有自愈合功能的塑木复合材料板材。
下面通过检测，评价实施例1的效果。
经检测，板材原始静曲强度为32.12MPa，静曲模量为1.35GPa。
采用尺寸为200cm长、3cm宽的40目金相砂纸，铺放在板材表面，在砂纸上方摆放1kg砝码，然后手工以30mm/min的速度水平牵引砂纸，使其在板材表面来回摩擦3次，板材表面产生划痕，停止摩擦，移开砂纸，实验发现：182min后，肉眼观测发现板材表面划痕消失，测试其机械性能，静曲强度为32.08MPa，静曲模量为1.32GPa，一次自修复后静曲强度和静曲模量较原始值的保持率为99.88％和97.78％。采用同样的方法，分别进行第二次和第三次自修复实验，第二次和第三次自修复后，肉眼观测板材表面划痕均完全消失，自修复时间分别是193min和212min，第二次自修复后，静曲强度和静曲模量的保持率分别为99.12％和97.62％，第三次自修复后的保持率分别为98.98％和97.02。
测试结果表明，本发明的塑木板材具有良好的自修复能力，且自修复后静曲强度和静曲模量等机械性能保持率非常高，说明自修复效果好。
Claims (4)
1.一种具有自愈合功能的塑木复合材料板材，其特征在于由以下质量份数的组分组成：
2.根据权利要求1所述的一种具有自愈合功能的塑木复合材料板材，其特征在于所述的橡胶粒子，其平均粒径为500-1000μm。
3.根据权利要求1所述的一种具有自愈合功能的塑木复合材料板材，其特征在于所述的木粉，其平均粒径为80-160目。
4.根据权利要求1所述的一种具有自愈合功能的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)、按照质量比100∶200-400∶3-7分别称取双环戊二烯、乙醇和司盘80，将双环戊二烯加入到乙醇中，混合均匀，然后将司盘80加入其中，搅拌30-40min，得到双环戊二烯乳液；按质量比100∶2-8分别称取蒸馏水和聚乙烯醇，将聚乙烯醇加入蒸馏水中，搅拌溶解，得到聚乙烯醇水溶液；按照质量比100∶30-50分别称取聚乙烯醇水溶液和双环戊二烯乳液，将聚乙烯醇水溶液升温至40-46℃，然后将双环戊二烯乳液滴加到聚乙烯醇水溶液中，搅拌均匀后，升温至60-70℃，以350-400rpm的转速搅拌80-100min，然后以9000-9500rpm的转速高速分散并乳化3-7min后，降温至40-50℃，在350-400rpm的搅拌速度下缓慢滴入乙酸将体系的pH值调节至4-5，继续搅拌10-20min后，降温至室温后，得到初级微胶囊乳液；
(2)、按照质量比100∶40-50分别称取质量浓度为37wt％的甲醛溶液和尿素，用质量浓度为10-20％的NaOH溶液调节甲醛溶液pH值至7.5-8.5，加入尿素，搅拌至溶解，然后升温至70-76℃，继续搅拌反应60-70min，得到PU预聚体；按照质量比100∶4-8∶3-7分别称取蒸馏水、双环戊二烯和十二烷基磺酸钠，将十二烷基磺酸钠加入到蒸馏水中，搅拌均匀，形成乳液，然后将乳液升温至40-50℃，将双环戊二烯加热熔融后，以2-8g/10min的速度加入到乳液中，边加边以9000-9500rpm的转速进行搅拌，加入完毕后，将转速降至500-600rpm继续搅拌30-60min，得到水包油乳液；按照质量比100∶2-8∶10-20∶1-5∶20-30分别称取PU预聚体、氯化铵、间苯二酚、乙二醇和水包油乳液，将PU预聚体、氯化铵和间苯二酚混匀后加入到水包油乳液中，升温至50-56℃，加入乙二醇，在70-80℃反应100-120min，得到含氯化铵的UF包覆双环戊二烯微胶囊；
(3)、按照质量比100∶30-50分别称取初级微胶囊乳液和含氯化铵的UF包覆双环戊二烯微胶囊，将含氯化铵的UF包覆双环戊二烯微胶囊以3-7g/10min的速度缓慢加入到初级微胶囊乳液中，边加边搅拌，添加完毕后，升温至40-46℃，继续搅拌5-15min，利用正辛醇消泡后，利用盐酸将体系的pH值调节到2.8-3.6，升温至60-66℃，继续搅拌反应120-150min，随后用冰水浴将体系温度降至10℃以下，抽滤，洗涤，干燥，得到微胶囊；
(4)、按照质量比100∶15-35∶1-3∶1-5∶1-3∶0.4-0.8分别称取甲基乙烯基硅橡胶、胱胺、丙烯酸铜、硬脂酸锌、30#机油和对苯二胺，打开双辊炼胶机，将前、后两辊的温度分别升至50-60℃和50-56℃，将甲基乙烯基硅橡胶放在双辊炼胶机的两辊间素炼5-15min后，依次加入硬脂酸锌、30#机油和对苯二胺，采用双辊炼胶机进行混炼，每加入一种组分，均捣胶2-6次；完成后，加入胱胺和丙烯酸铜，继续混炼均匀，出片，得到橡胶预混料；将橡胶预混料在低温下冷冻后，粉碎，筛分，得到橡胶粒子；
(5)、按照配方量分别称取聚乙烯、马来酸酐接枝聚乙烯、橡胶粒子、微胶囊、木粉和硬脂酸锌，混合均匀后，采用挤出机熔融挤出，螺杆转速为13-17rpm，挤出温度166-180℃，冷却定型后，得到一种具有自愈合功能的塑木复合材料板材。
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