CN1648158A - 一种木塑复合材料及其制备方法 - Google Patents

一种木塑复合材料及其制备方法 Download PDF

Info

Publication number
CN1648158A
CN1648158A CN 200410077610 CN200410077610A CN1648158A CN 1648158 A CN1648158 A CN 1648158A CN 200410077610 CN200410077610 CN 200410077610 CN 200410077610 A CN200410077610 A CN 200410077610A CN 1648158 A CN1648158 A CN 1648158A
Authority
CN
China
Prior art keywords
plastic composite
wood plastic
parts
wood
preparation
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN 200410077610
Other languages
English (en)
Inventor
何慧
贾德民
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
South China University of Technology SCUT
Original Assignee
South China University of Technology SCUT
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by South China University of Technology SCUT filed Critical South China University of Technology SCUT
Priority to CN 200410077610 priority Critical patent/CN1648158A/zh
Publication of CN1648158A publication Critical patent/CN1648158A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
  • Dry Formation Of Fiberboard And The Like (AREA)

Abstract

本发明公开了一种木塑复合材料及其制备方法，该材料是将重量配比为30～70份热塑性塑料、30～70份植物纤维、5～10份聚烯烃与多单体固相接枝共聚物在高速混合机中预混合，加入到双螺杆挤出机中进行挤出，经口模定型并经水冷却、切粒，即得一种木塑复合材料。本发明的木塑复合材料能显著改进疏水性塑料与亲水性植物纤维之间的相容性和界面结合，从而使复合材料的模量、强度、尺寸稳定性、耐水性等性能获得显著提高。

Description

一种木塑复合材料及其制备方法
                        技术领域
本发明属于材料制备技术，特别涉及一种木塑复合材料及其制备方法。
                        背景技术
随着高分子材料科学与技术的不断发展及人民生活水平的日益改善，废旧塑料的产生量越来越大，其回收及再利用的研究，对于环境保护和资源的再生具有十分重要的意义。另一方面，随着环保意识的日益增强，世界各地对森林的砍伐开始进行限制，但对木材的需求量却大大增加，因此，木粉、稻糠、麦杆等植物纤维的利用越来越引起人们的注意。植物纤维资源丰富，价格低廉，将其与塑料复合，可作为木材的替代品。然而，由于木粉、稻糠、麦杆等材料与塑料基体进行复合时会存在界面亲和力差及在塑料中分散不均匀的现象，导致复合材料的性能下降，因此在使用过程中必须加入改性剂。目前使用较多的改性剂是偶联剂、脲醛树脂、酚醛树脂和接枝共聚物等。接枝物通常使用聚烯烃接枝马来酸酐(MAH)，可改善塑料基体与上述植物纤维的相容性，但马来酸酐自聚能力差，在聚合物分子链上仅以单分子或短支链的形式存在，因此聚烯烃与马来酸酐的接枝共聚物通常接枝率低、支链短，使用效果不佳，且马来酸酐易升华，在制备过程中对环境污染严重，操作困难。
                        发明内容
本发明的目的就是为了解决上述现有技术中存在的不足之处，提供一种用聚烯烃与多单体固相接枝共聚物作改性剂的木塑复合材料及其制备方法，该材料具有高模量、高强度、高尺寸稳定性和低甲醛释放量等优良性能，是一种新型环保高技术木塑复合材料。
本发明的目的通过下述方案实现：所述一种木塑复合材料的制备方法包括如下步骤和工艺条件：
第一步将重量配比为30～70份热塑性塑料、30～70份植物纤维、5～10份聚烯烃与多单体固相接枝共聚物在高速混合机中预混合，温度30～60℃，时间20～30分钟；
第二步  将预混料加入到双螺杆挤出机中进行挤出，挤出机主螺杆转速80～150转，螺杆温度160～200℃；
第三步  挤出产物经口模定型并经水冷却、切粒，即得所述一种木塑复合材料。
本发明所述一种木塑复合材料就是通过上述方法制备而成。
为了更好地实现本发明，所述第一步预混合时添加0～10份其它改性剂；所述热塑性塑料包括新的或废旧热塑性塑料，包括高密度聚乙烯(HDPE)、低密度聚乙烯(LDPE)、线型低密度聚乙烯(LLDPE)、聚丙烯(PP)、聚氯乙烯(PVC)中的一种或一种以上混合物；所述植物纤维包括木粉、稻糠、桔杆粉、竹屑、果壳、蔗渣中的一种或一种以上混合物；所述其它改性剂包括乙烯—醋酸乙酯共聚物(EVA)、乙烯—丙烯酸共聚物(EAA)、乙烯—丙烯酸乙酯共聚物(EEA)、乙烯—甲基丙烯酸酯共聚物(EMA)、聚烯烃弹性体(POE)、三元乙丙橡胶(EPDM)、苯乙烯—丁二烯共聚物(SBS)、氢化SBS共聚物(SEBS)、苯乙烯—异戊二烯嵌段共聚物(SIS)中的一种或一种以上混合物。
本发明将聚烯烃与多单体固相接枝共聚物用作疏水性塑料与亲水性植物纤维的改性剂。中国ZL00117390.1号发明专利公开了一种马来酸酐(MAH)与甲基丙烯酸甲酯(MMA)、苯乙烯(St)、丙烯酸丁酯(BA)等多种单体进行固相接枝共聚方法，得到接枝率高、支链长、支链组成和极性可调的聚烯烃与多单体固相接枝共聚物。
本发明与现有技术相比，具有如下优点和有益效果：
1、聚烯烃与多单体固相接枝共聚物具有接枝率高、支链长、支链组成及极性可调等一系列优点，特别适合做各种复合材料的界面改性剂和聚合物共混物的相容剂。将该接枝物用作废旧木塑复合材料的改性剂，用于聚合物/无机填料复合体系中，能显著改进疏水性塑料与亲水性木粉或植物纤维之间的相容性和界面结合，从而使复合材料的模量、强度、尺寸稳定性、耐水性等性能获得显著提高。
2、木材加工中甲醛的主要来源之一是粘合剂如脲醛树脂、酚醛树脂等。目前国内、外生产的木塑复合材料中仍然使用这些粘合剂。聚烯烃与多单体固相接枝共聚物本身就是性能优良的粘合剂，完全可以取代传统的脲醛树脂、酚醛树脂等粘合剂，从而使本发明的新型环保高技术木塑复合材料完全摆脱甲醛的危害。
3、聚烯烃与多单体固相接枝共聚物支链中的酸酐基团能与纤维中的水发生反应，所含的酯基很易与纤维表面的羟基形成氢键，非常适合于含水和含羟基量高的木粉和植物纤维与热塑性塑料组成的木塑复合材料的改性，可大大减轻木粉含水率带来的负面影响，同时显著提高复合材料的耐水性。
4、本发明扩大了木塑复合材料的应用领域，可为家具制造、汽车内饰、室内装修、出口包装、建筑材料、园林设施等提供新材料。
                        具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步地详细描述，但本发明的实施方式不限于此。
实施例一
第一步  将重量配比为50份废旧热塑性塑料聚丙烯(PP)粒料，50份植物纤维稻糠，5份聚丙烯(粉料)与马来酸酐(MAH)、甲基丙烯酸甲酯(MMA)、丙烯酸丁酯(BA)的固相接枝共聚物PP-g-(MAH/MMA/BA)(聚丙烯60份，三种单体总量40份，其配比MAH/MMA/BA＝6/4/1)、5份其它改性剂EVA在通用高速混合机中预混合，温度60℃，时间20分钟；
第二步  将混合好的预混料加入到直径30mm的通用双螺杆挤出机中进行挤出，挤出机主螺杆转速80～100转，螺杆温度170～190℃；
第三步  挤出产物经口模定型并经水冷却、切粒，即得PP/稻糠木塑复合材料，其物理机械性能如表1所示，接枝物的加入，明显提高了复合材料的韧性、强度和刚性。
表1
原料及配方    拉伸强度(MPa)   弯曲模量(MPa)   弯曲强度(MPa)  无缺口冲击强度(kJ/m2)
  PP/稻糠     17.6     2155     34.7       6.5
  PP/稻糠木塑复合材料     29.6     2529     55.5       8.3
实施例二
第一步  将重量配比为50份高密度聚乙烯(HDPE)，50份木粉，10份HDPE与MAH、苯乙烯(St)、BA的固相接枝共聚物HDPE-g-(MAH/St/BA)(聚丙烯60份，三种单体总量40份，其配比MAH/St/BA＝5/5/1)在通用高速混合机中预混合，温度30℃，时间30分钟；
第二步  将混合好的预混料加入到直径35mm的通用双螺杆挤出机中进行挤出，挤出机主螺杆转速80～100转，螺杆温度160～180℃；
第三步  挤出产物经口模定型并经水冷却、切粒，即得HDPE/木粉木塑复合材料，其力学性能如表2所示，接枝共聚物可明显提高木塑材料拉伸强度、弯曲强度及弯曲模量。
表2
原料及配方   拉伸强度(MPa)   弯曲模量(MPa)   弯曲强度(MPa)   缺口冲击强度(kJ/m2)
  HDPE/木粉     22.7     1586     28.6       4.7
  HDPE/木粉木塑复合材料     24.6     1982     40.8       3.6
实施例三
第一步  将重量配比为60份废旧聚氯乙稀(PVC)粒料，40份60目的竹屑，10份氯化聚乙烯(CPE)与丙烯酸(AA)、苯乙烯(St)的固相接枝共聚物CPE-g-(AA/St)(CPE60份，两种单体总量40份，其配比AA/St＝6/4)在通用高速混合机中预混合，温度60℃，时间20分钟；
第二步  将混合好的预混料加入到直径30mm的通用双螺杆挤出机中进行挤出，挤出机主螺杆转速80～100转，螺杆温度170～190℃；
第三步  挤出产物经口模定型并经水冷却、切粒，即得PVC/竹屑木塑复合材料。
实施例四
第一步  将重量配比为30份HDPE与LLDPE的混合料(HDPE/LLDPE＝50/50)，70份经过干燥处理的80目的蔗渣，8份HDPE与MAH、甲基丙烯酸缩水甘油酯(GMA)的固相接枝共聚物HDPE-g-(MAH/GMA)(HDPE60份，两种单体总量40份，其配比MAH/GMA＝4/6)，5份聚烯烃弹性体POE在通用高速混合机中预混合，温度60℃，时间20分钟；
第二步  将混合好的预混料加入到直径30mm的通用双螺杆挤出机中进行挤出，挤出机主螺杆转速80～100转，螺杆温度170～190℃；
第三步  挤出产物经口模定型并经水冷却、切粒，即得聚乙烯/蔗渣木塑复合材料。
实施例五
第一步  将重量配比为40份废旧LDPE粒料，60份木粉和稻糠的混合物(配比为50/50)，6份LDPE与AA、St、BA的固相接枝共聚物LDPE-g-(AA/St/BA)(LDPE60份，三种单体总量40份，其配比AA/St/BA＝5/5/1)，6份改性剂SBS在通用高速混合机中预混合，温度50℃，时间20分钟；
第二步  将混合好的预混料加入到直径30mm的通用双螺杆挤出机中进行挤出，挤出机主螺杆转速80～100转，螺杆温度170～190℃；
第三步  挤出产物经口模定型并经水冷却、切粒，即得LDPE木塑复合材料。该木塑复合材料的吸水性能如表3所示，接枝物和改性剂对木塑复合材料的吸水率影响不大，但远远低于木粉和稻糠的吸水性。
表3
                      原料及配方    吸水率(％)
木粉和稻糠的混合物LDPE/木粉和稻糠的混合物LDPE/木粉和稻糠的混合物/(LDPE-g-AA/St/BA)/SBS       ＞501.061.01
实施例六
第一步  将重量配比为70份废旧LLDPE粒料，30份果壳和稻糠的混合物(配比为50/50)，9份LDPE与AA、St、BA的固相接枝共聚物LDPE-g-(AA/St/BA)(LDPE60份，三种单体总量40份，其配比AA/St/BA＝5/5/1)，3份改性剂(EAA/EEA/EMA＝1/1/1)在通用高速混合机中预混合，温度40℃，时间25分钟；
第二步  将混合好的预混料加入到直径30mm的通用双螺杆挤出机中进行挤出，挤出机主螺杆转速130～150转，螺杆温度180～200℃；
第三步  挤出产物经口模定型并经水冷却、切粒，即得LDPE木塑复合材料。
实施例七
第一步  将重量配比为40份废旧LLDPE粒料，60份桔杆粉和稻糠的混合物(配比为50/50)，7份LDPE与AA、St、BA的固相接枝共聚物LDPE-g-(AA/St/BA)(LDPE60份，三种单体总量40份，其配比AA/St/BA＝5/5/1)，10份改性剂(EPDM/SEBS/SIS＝3/3/4)在通用高速混合机中预混合，温度40℃，时间25分钟；
第二步  将混合好的预混料加入到直径30mm的通用双螺杆挤出机中进行挤出，挤出机主螺杆转速100～120转，螺杆温度180～200℃；
第三步  挤出产物经口模定型并经水冷却、切粒，即得LDPE木塑复合材料。
如上所述，即可较好地实现本发明。

Claims (6)

1、一种木塑复合材料的制备方法，其特征是，包括如下步骤和工艺条件：
第一步  将重量配比为30～70份热塑性塑料、30～70份植物纤维、5～10份聚烯烃与多单体固相接枝共聚物在高速混合机中预混合，温度30～60℃，时间20～30分钟；
第二步  将预混料加入到双螺杆挤出机中进行挤出，挤出机主螺杆转速80～150转，螺杆温度160～200℃；
第三步  挤出产物经口模定型并经水冷却、切粒，即得所述一种木塑复合材料。
2、根据权利要求1所述一种木塑复合材料的制备方法，其特征是，所述第一步预混合时添加0～10份其它改性剂。
3、根据权利要求1所述一种木塑复合材料的制备方法，其特征是，所述热塑性塑料包括新的或废旧热塑性塑料，包括高密度聚乙烯、低密度聚乙烯、线型低密度聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯中的一种或一种以上混合物。
4、根据权利要求1所述一种木塑复合材料的制备方法，其特征是，所述植物纤维包括木粉、稻糠、桔杆粉、竹屑、果壳、蔗渣中的一种或一种以上混合物。
5、根据权利要求2所述一种木塑复合材料的制备方法，其特征是，所述其它改性剂包括乙烯-醋酸乙酯共聚物、乙烯-丙烯酸共聚物、乙烯-丙烯酸乙酯共聚物、乙烯-甲基丙烯酸酯共聚物、聚烯烃弹性体、三元乙丙橡胶、苯乙烯-丁二烯共聚物、氢化SBS共聚物、苯乙烯-异戊二烯嵌段共聚物中的一种或一种以上混合物。
6、一种木塑复合材料就是通过权利要求1所述方法制备而成。
CN 200410077610 2004-12-24 2004-12-24 一种木塑复合材料及其制备方法 Pending CN1648158A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN 200410077610 CN1648158A (zh) 2004-12-24 2004-12-24 一种木塑复合材料及其制备方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN 200410077610 CN1648158A (zh) 2004-12-24 2004-12-24 一种木塑复合材料及其制备方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN1648158A true CN1648158A (zh) 2005-08-03

Family

ID=34869091

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN 200410077610 Pending CN1648158A (zh) 2004-12-24 2004-12-24 一种木塑复合材料及其制备方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN1648158A (zh)

Cited By (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101983981A (zh) * 2010-11-17 2011-03-09 武汉工程大学 动态固化环氧树脂/植物纤维/聚丙烯复合材料的制备方法
CN101613503B (zh) * 2009-07-16 2011-05-04 浙江大学 耐水木塑复合材料及其制备方法
CN102241124A (zh) * 2011-06-29 2011-11-16 常熟市恒信粘胶有限公司 螺杆挤出式密封胶生产装置
CN102391661A (zh) * 2011-07-05 2012-03-28 华南理工大学 植物纤维化学非连续预处理制备聚合物复合材料的方法
CN102581980A (zh) * 2011-01-06 2012-07-18 崔丞钧 聚丙烯-植物性残渣成型用树脂组成物的制造方法
CN102746686A (zh) * 2012-07-26 2012-10-24 江苏森诺塑胶科技有限公司 一种高抗冲塑木复合材料板材及其制备方法
CN101704969B (zh) * 2009-11-24 2013-07-03 华南理工大学 一种注射用塑木复合材料及其制备方法与应用
CN103450534A (zh) * 2013-07-25 2013-12-18 桐城市福润包装材料有限公司 一种竹纤维增强聚乙烯材料
CN103773042A (zh) * 2012-10-23 2014-05-07 深圳市格林美高新技术股份有限公司 一种竹粉制塑木型材及其制备方法
CN104231645A (zh) * 2014-08-27 2014-12-24 广东红旗家具有限公司 一种高光度热塑性复合木塑材料制备方法及其制品
CN104312048A (zh) * 2014-11-03 2015-01-28 梁伯行 Pvc板材及生产方法
CN105348842A (zh) * 2015-12-14 2016-02-24 湖南工业大学 一种秸秆纤维基生物质复合材料及其制备方法
CN105348841A (zh) * 2015-12-14 2016-02-24 湖南工业大学 一种杉木纤维基生物质复合材料及其制备方法
CN107964154A (zh) * 2017-12-08 2018-04-27 郑州艾莫弗信息技术有限公司 一种吸声效果好的汽车内饰材料及其制备方法
CN108101418A (zh) * 2018-01-26 2018-06-01 南阳理工学院 一种环保建筑材料
CN111037700A (zh) * 2014-11-06 2020-04-21 地板技术有限公司 地板嵌板、地板嵌板的应用和制造本质材料板的方法
CN111072857A (zh) * 2019-12-27 2020-04-28 无锡邰某人材料科技有限公司 一种用于聚烯烃基木塑复合材料的相容剂及其制备方法

Cited By (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101613503B (zh) * 2009-07-16 2011-05-04 浙江大学 耐水木塑复合材料及其制备方法
CN101704969B (zh) * 2009-11-24 2013-07-03 华南理工大学 一种注射用塑木复合材料及其制备方法与应用
CN101983981A (zh) * 2010-11-17 2011-03-09 武汉工程大学 动态固化环氧树脂/植物纤维/聚丙烯复合材料的制备方法
CN102581980A (zh) * 2011-01-06 2012-07-18 崔丞钧 聚丙烯-植物性残渣成型用树脂组成物的制造方法
CN102241124A (zh) * 2011-06-29 2011-11-16 常熟市恒信粘胶有限公司 螺杆挤出式密封胶生产装置
CN102391661A (zh) * 2011-07-05 2012-03-28 华南理工大学 植物纤维化学非连续预处理制备聚合物复合材料的方法
CN102391661B (zh) * 2011-07-05 2013-12-11 华南理工大学 植物纤维化学非连续预处理制备聚合物复合材料的方法
CN102746686A (zh) * 2012-07-26 2012-10-24 江苏森诺塑胶科技有限公司 一种高抗冲塑木复合材料板材及其制备方法
CN103773042B (zh) * 2012-10-23 2016-04-13 格林美股份有限公司 一种竹粉制塑木型材及其制备方法
CN103773042A (zh) * 2012-10-23 2014-05-07 深圳市格林美高新技术股份有限公司 一种竹粉制塑木型材及其制备方法
CN103450534A (zh) * 2013-07-25 2013-12-18 桐城市福润包装材料有限公司 一种竹纤维增强聚乙烯材料
CN104231645A (zh) * 2014-08-27 2014-12-24 广东红旗家具有限公司 一种高光度热塑性复合木塑材料制备方法及其制品
CN104312048A (zh) * 2014-11-03 2015-01-28 梁伯行 Pvc板材及生产方法
CN111037700A (zh) * 2014-11-06 2020-04-21 地板技术有限公司 地板嵌板、地板嵌板的应用和制造本质材料板的方法
US11072087B2 (en) 2014-11-06 2021-07-27 Flooring Technologies Ltd. Wooden material panel, in particular in the form of a wood-plastic composite material, and a method for producing the same
CN111037700B (zh) * 2014-11-06 2022-04-15 地板技术有限公司 地板嵌板、地板嵌板的应用和制造本质材料板的方法
CN105348842A (zh) * 2015-12-14 2016-02-24 湖南工业大学 一种秸秆纤维基生物质复合材料及其制备方法
CN105348841A (zh) * 2015-12-14 2016-02-24 湖南工业大学 一种杉木纤维基生物质复合材料及其制备方法
CN105348842B (zh) * 2015-12-14 2018-05-18 湖南工业大学 一种秸秆纤维基生物质复合材料及其制备方法
CN107964154A (zh) * 2017-12-08 2018-04-27 郑州艾莫弗信息技术有限公司 一种吸声效果好的汽车内饰材料及其制备方法
CN108101418A (zh) * 2018-01-26 2018-06-01 南阳理工学院 一种环保建筑材料
CN111072857A (zh) * 2019-12-27 2020-04-28 无锡邰某人材料科技有限公司 一种用于聚烯烃基木塑复合材料的相容剂及其制备方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN1648158A (zh) 一种木塑复合材料及其制备方法
CN100457816C (zh) 聚乙烯/玻璃纤维复合材料的制备方法
CN101704969B (zh) 一种注射用塑木复合材料及其制备方法与应用
CN1948379A (zh) 一种增强改性的超高分子量聚乙烯/聚丙烯复合材料
CN1950446A (zh) 官能化丙烯聚合物组合物以及包含该组合物的复合材料
CN1990599A (zh) 一种木塑复合材料及其制造方法
CN101591467A (zh) 一种聚乳酸基木/塑复合材料及其制备方法
CN1948384A (zh) 木塑微发泡复合材料及其加工成型方法
CN1827658A (zh) 聚烯烃抗菌透气膜专用料及其制备方法
CN102382374A (zh) 一种纤维增强聚丙烯汽车内饰材料及其制备方法
CN101580631B (zh) 增韧改性的聚对苯二甲酸乙二醇酯复合材料及其制备方法
CN1467247A (zh) 具有抗冲击和抗擦伤性能的汽车车门装饰用聚丙烯树脂组合物
CN1648157A (zh) 一种可生物降解的淀粉基高分子组合物、由其制得的薄膜，及其制备方法
CN101076563A (zh) 复合组合物、结构制品及其制备
CN1322773A (zh) 无机纳米粒子改性光缆护套管专用料及其制备方法
CN1737042A (zh) 一种聚烯烃组合物及其制备方法和应用
CN112029192B (zh) 一种适用于汽车天窗导轨的低散发低翘曲长玻纤增强聚丙烯复合材料及其制备方法和应用
CN1147529C (zh) 一种填充改性增强pe/pp/ps复合材料的配方及其生产工艺
CN1827682A (zh) 聚烯烃/纳米碳酸钙预分散母粒的制备方法
CN1706876A (zh) 一种复合交联物及其制备方法和用途
CN102942798A (zh) 一种纳米木塑复合材料的制备原料及制备方法
CN1128183C (zh) 聚烯烃/聚对苯二甲酸乙二醇酯原位微纤增强复合材料的制备方法及装置
CN102863696B (zh) 一种抗紫外老化玻纤增强聚丙烯复合材料及其制备方法
CN1293137C (zh) 可完全生物降解的薄膜及其制备方法
CN1123613C (zh) 高分子热熔粘合剂及其制造方法

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C02 Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001)
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication