CN1252165C - 木塑发泡材料及其加工成型工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种木塑发泡材料及其加工成型工艺，该木塑发泡材料是指由塑料、木粉、矿物填料、助剂、改性剂、发泡剂等原料按重量比混合而成，所述木塑发泡材料经热成型设备加热熔融发泡成为一种带连续均匀分布发泡微孔的新型木塑发泡材料制品，该木塑发泡材料具有质轻、比强度高、防水、防腐、保温之特点，并且有木材可以钉、可以锯、可以刨的加工特点，可广泛用于建筑、运输、包装、家庭装饰及日用品市场。

Description

木塑发泡材料及其加工成型工艺
技术领域：
本发明涉及一种木塑发泡材料及其加工成型工艺。
背景技术：
发明人曾经在2000年11月递交了一个关于塑木型材的专利申请，申请号为00132561.2。进一步的产品研发和用户的反馈信息表明，木塑复合材料制备的异型材的密度一般在1.1-1.4左右，使得材料自重比较高，无法满足重量轻、抗冲击、高隔热的要求，参考已有的纯塑料发泡技术，结合木塑材料的自身特点，我们发明了木塑发泡材料及其加工成型工艺。
发明内容：
本发明的目的是解决现有技术的不足，提供一种木塑发泡材料及其加工成型工艺。
本发明的以上目的是通过下面的技术手段实现的。
所述的木塑发泡材料是指由下列原料按重量比混合而成，具体的比例和原料如下：
塑料      20-80份
木粉      10-70份
矿物填料  0-10份
助剂      0.5-4份
改性剂    1-4份
发泡剂    0.2-3份
所述的塑料是指聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)等热塑性树脂，也可以是经过添加相容剂或交联剂部分交联，动态硫化处理或直接使用的以上品种的回收塑料。动态硫化处理时可填加二元、三元乙丙橡胶、SBS等经硫磺、过氧化物进行动态硫化或局部交联以提高材料性能。
所述的木粉可以是木材碎屑、竹屑、农作物秸秆粉、稻麦壳粉、豆类、玉米淀粉、棉花果壳、坚果硬壳、椰壳等。
所述的矿物填料可以是碳酸钙、硅藻土云母、滑石粉、沉淀硫酸钡、高岭土、空心玻璃微珠等。
所述的助剂是相容剂、助发泡剂等；相容剂可以是马来酸酐类接枝聚烯烃，也可以是氯化聚乙烯(CPE)、丙烯酸脂类共聚物(ACR)、乙烯醋酸乙烯共聚物(EVA)、乙烯丙烯酸共聚物(EAA)等。
所述的改性剂包括：
a.木粉偶联剂：硅烷类偶联剂、钛酸酯类偶联剂或铝酸酯、铝钛酸酯类偶联剂；
b.分散剂、表面活化剂；
c.润滑剂：硬脂酸及其盐类、低分子量聚乙烯蜡、低分子聚丙烯蜡、氧化聚乙烯蜡、棕榈蜡、石蜡、褐煤蜡等。
所述的发泡剂既可以是物理发泡剂如小苏打、二氧化碳等，也可以是化学发泡剂如偶氮二甲酰胺、偶氮二异丁腈等。
该木塑发泡材料的加工成型工艺是：
a.将木粉称重加入高速混炼机中，在110-120℃温度下将木粉烘干，加入改性剂使木粉活化；
b.加入助剂、塑料及发泡剂混合均匀后，在120℃料温时放料入冷混机中冷却到40℃，成可发泡混合料；
c.将所得物料投入挤出机料斗中，经挤出机挤出，经发泡模具发泡冷却定型，成型为各种形状的异型发泡产品，或投入其它加工设备中，如注射机或热压模塑机中发泡成型为所需形状的木塑发泡制品，该制品是一种带连续均匀分布发泡微孔的新型木塑发泡材料。
工艺中须注意，发泡模具为逐步释放形式，模隙放大倍数为0.5-10倍，依不同发泡型材、板材所需密度决定释放量，挤出发泡材料经冷却定型同步牵引，定长切断成所需尺寸，发泡材料密度在0.1-0.9之间。
本发明具有以下优点：
1.该木塑发泡材料具有质轻、比强度高、防水、防腐、保温之特点，并且有木材可钉、可锯、可刨的加工特点；
2.该木塑发泡材料可广泛用于建筑、运输、包装、家庭装饰及日用品市场。
具体实施方式：
现结合具体实施例对本发明进行进一步的说明。
实施例1.
采用下列原料：
聚乙烯                   20份
木粉                     65份
轻质碳酸钙               8份
相容剂(MHA-g-PE)         4份
偶联剂                   1份
润滑剂(硬脂酸Hst)        1份
发泡剂(偶氮二甲酰胺Ac)   0.5份
助发泡剂(ZnO)            0.5份
将木粉加入高速混炼机中，在110-120℃温度下烘干，加入改性剂使木粉活化，加入助剂、塑料及发泡剂混合均匀后，在料温120℃时放料入冷混机中冷却到40℃，成可发泡混合料。
将该混合料投入Φ65/132锥型双螺杆挤出机中，加热温度为：155℃、165℃、175℃、180℃、175℃；熔体压力9-15Mpa；熔体温度165-170℃；主机转速10-15rpm/min。
经特殊设计的模具发泡冷却定型，成型为各种形状的带连续均匀分布发泡微孔的木塑发泡产品，密度为0.58-0.9。
实施例2.
采用下列原料：
聚丙烯           45份
木粉             45份
空心玻璃微珠     5份
相容剂(MHA-g-PE) 1.5份
偶联剂           0.5份
润滑剂(Hst)      0.2份
抗氧剂           0.5份
交联剂           0.2份
助交联剂         1份
发泡剂(Ac)       0.6份
助发泡剂(ZnO)    0.5份
将木粉加入高速混炼机中，在110-120℃温度下烘干，加入改性剂使木粉活化，加入助剂、塑料及发泡剂混合均匀后，在料温120℃时放料入冷混机中冷却到40℃，成可发泡材料。
将该可发泡材料投入Φ65单螺杆挤出机中，加工温度为：175℃、195℃、210℃、195℃；螺杆转速40rpm/min。
经热压模塑机中发泡成型，成型为带连续均匀分布发泡微孔的木塑发泡产品，密度为0.65-0.8。
实施例3.
采用下列原料：
PE            65份
木粉          25份
沉淀硫酸钡    4份
相容剂        2.5份
偶联剂        0.5份
润滑剂        1份
发泡剂(Ac)    1.5份
助发泡剂(ZnO) 0.5份
将木粉加入高速混炼机中，在110-120℃温度下烘干，加入改性剂使木粉活化，加入助剂、塑料及发泡剂混合均匀后，在料温120℃时放料入冷混机中冷却到40℃，成可发泡材料。
将该可发泡材料投入Φ65单螺杆挤出机中，加工温度为：160℃、170℃、185℃、170℃；螺杆转速35rpm/min。
经热压模塑机中发泡成型，成型为带连续均匀分布发泡微孔的木塑发泡产品，密度为0.45-0.6。
实施例4
采用下列原料：
PVC             80份
木粉            10份
复合铅盐        3份
改性剂(ACR)     3份
润滑剂          1份
发泡剂          2.5份
助发泡剂        0.5份
将木粉加入高速混炼机中，在110-120″C温度下烘干，加入改性剂使木粉活化，加入助剂、塑料及发泡剂混合均匀后，在120℃料温时放料入冷混机中冷却到40℃，成可发泡材料。
将该可发泡材料投入Φ65/132锥型双螺杆挤出机中，加工温度为：160℃、170℃、175℃、170℃；熔体压力8-15Mpa；熔体温度165℃；螺杆转速15rpm/min。
投入注射机中，成型为各种形状的带连续均匀分布发泡微孔的木塑发泡产品，密度为0.9。
上述实施例并不限制本发明的保护范围，所有在不偏离本发明精神的基础上所做的修改和改进，均属于本发明要求保护的范围。

Claims (5)

1.一种木塑发泡材料，其特征在于：所述的木塑发泡材料是指由下列原料按重量比混合而成，具体的比例和原料如下：
聚乙烯      20～65份
木粉        10～70份
填料        4～8份
相容剂      2.5～4份
偶联剂      0.5～1份
润滑剂      1份
发泡剂      0.5～1.5份
助发泡剂    0.5份；
所述相容剂为马来酸酐接枝聚乙烯；
所述偶联剂为硅烷类偶联剂、钛酸酯类偶联剂或铝酸酯、铝钛酸酯类偶联剂；
所述发泡剂为偶氮二甲酰胺，所述助发泡剂为氧化锌。
2.根据权利要求1所述的木塑发泡材料，其特征在于：所述的木粉为木材碎屑、竹屑、农作物秸秆粉、稻麦壳粉、豆类、玉米淀粉、棉花果壳、坚果硬壳或椰壳。
3.根据权利要求1所述的木塑发泡材料，其特征在于：所述填料为碳酸钙、硅藻土云母、滑石粉、沉淀硫酸钡、高岭土或空心玻璃微珠。
4.一种制备如权利要求1所述的木塑发泡材料的加工成型工艺，其特征在于，采用下面的工艺步骤：
a.按权利要求1所述的重量比称量原料；
b.将木粉加入高速混炼机中，在110-120℃温度下将木粉烘干，加入偶联剂、润滑剂使木粉活化；
c.加入相容剂、聚乙烯及发泡剂、助发泡剂混合均匀后，在120℃料温时放料入冷混机中冷却到40℃，成可发泡混合料；
d.将该混合料投入挤出机料斗中，经挤出机挤出，经发泡模具发泡冷却定型，或投入注射机或热压模塑机中发泡成型。
5.根据权利要求4所述的木塑发泡材料的加工成型工艺，其特征在于：发泡模具为逐步释放形式，模隙放大倍数从0.5～10倍，依不同发泡型材、板材所需密度决定释放量，挤出发泡材料经冷却定型同步牵引，定长切断成所需尺寸，发泡材料密度在0.1～0.9之间。
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