一種利用植物秸稈的新型木塑復(fù)合材料及其制成的成型板的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種利用植物秸稈的新型木塑復(fù)合材料，尤其涉及一種利用植物秸稈的新型木塑復(fù)合材料及其制成的成型板，屬于材料領(lǐng)域。本發(fā)明的提供一種利用植物秸稈的新型木塑復(fù)合材料及其制成的成型板，所述的木塑復(fù)合材料由如下原料制備得到：植物纖維醋酸酯65-75份，廢棄塑料15-25份，偶聯(lián)劑2-4份，氯化聚乙烯5-10份，相容劑10-15份，聚乙烯蠟1-2份，硬質(zhì)酸鋅1-2份，活性碳酸鈣3-7份，抗氧劑0.1-0.3份，鄰羥基苯甲酸苯酯0.1-0.3份；該材料具有環(huán)保耐用、使用壽命長的優(yōu)點，并且木材纖維與塑料之間的相容性高，使得利用植物秸稈的新型木塑復(fù)合材料及其制成的成型板在使用過程中美觀大方，可廣泛適用于建筑、家具、包裝、園林、運輸領(lǐng)域。
【專利說明】一種利用植物秸稈的新型木塑復(fù)合材料及其制成的成型板
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種利用植物秸桿的新型木塑復(fù)合材料，尤其涉及一種利用植物秸桿的新型木塑復(fù)合材料及其制成的成型板，屬于材料領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]木塑復(fù)合材料(Wood-Plastic Composites, WPC)是國內(nèi)外近年蓬勃興起的一類新型復(fù)合材料。木塑結(jié)合已成為整個社會發(fā)展的趨勢。美國早在幾十年前就開始了木塑復(fù)合擠出，近5年發(fā)展特別快。20世紀(jì)90年代 以來，北美、歐洲的許多國家對木塑復(fù)合材料已進(jìn)行了大量的研究，其生產(chǎn)和應(yīng)用方面也在迅速增加。北美和歐洲2002年消費的木塑復(fù)合材料達(dá)到68萬噸，預(yù)計到2010年前將以14%和19%的速度增長。它不但具有天然的木材的特性，而且根據(jù)需求可以生產(chǎn)多種顏色。木塑復(fù)合材料具有抗紫外線、防蟲蛀、耐酸堿、耐腐蝕、不易變形、不開裂、免維護(hù)、易安裝、免油漆、不懼風(fēng)雨可以百分百回收再生、親近自然等優(yōu)點。而且可替代幾乎所有類型的木制產(chǎn)品。主要用于建材、家具、物流包裝等行業(yè)，還可以適用于建造平臺、欄桿、步道、踏步、戶外桌椅、花架、樹池等，同時也可用于室內(nèi)裝潢、物流、包裝、運輸、制作托盤等領(lǐng)域。木塑復(fù)合材料施工簡單，可以使用普通的木工器械進(jìn)行施工。在水岸建設(shè)，潮濕環(huán)境中，木塑產(chǎn)品更具有明顯的優(yōu)勢。
[0003]新型木塑復(fù)合材料，是一種極具發(fā)展前途的“低碳、環(huán)保、可循環(huán)”的材料。選擇正確的添加劑及配方，以使木塑復(fù)合材料具有良好的加工性能、更好的物理性能、更完美的外觀質(zhì)量、優(yōu)越的使用性能，以及更長的使用壽命。對滿足木塑復(fù)合材料及制品生產(chǎn)的要求至關(guān)重要。在木塑復(fù)合材料的加工中，由于木材纖維具有很強的極性、親水性，而塑料為非極性、不親水的，木材纖維與塑料兩者間的相容性很差，界面粘合力也很小，所以要將具有較強吸水性的木材與具有疏水性的塑料結(jié)合在一起，是一件很困難的事情，也會影響木塑復(fù)合材料的機(jī)械性能。而且，由于木材纖維之間有很強的相互作用，使得其在塑料中的分散極差，要達(dá)到均勻分散較為困難。同時，成型加工時，木粉填料易降解變色，塑料也會熱降解，不適合的配混和加工工藝會導(dǎo)致木塑復(fù)合材料的性能下降。
[0004]傳統(tǒng)木塑復(fù)合材料可參見中國專利申請?zhí)?9107412.0所公開之技術(shù)，其主要以廢橡膠、廢塑料以及木粉三者按一定比例混合，顯然所制成的成品強度有限，不利于加工生產(chǎn)；隨著木塑復(fù)合材料應(yīng)用領(lǐng)域的不斷拓寬和加工成型技術(shù)的不斷進(jìn)步，現(xiàn)今業(yè)界為了克服木塑加工過程中的困難，生產(chǎn)出具有良好性能的木塑復(fù)合材料，尤為關(guān)鍵是如何對木粉及塑料的表面改性、木粉含量以及不同助劑來改善木塑界面相容性，以改善制品的拉伸強度、抗彎強度、抗沖擊強度、膨脹率等性能；例如中國專利98122121.1所公開的塑料復(fù)合材材用組合物，其包括木粉等有機(jī)物填料、聚烯烴的熱塑性塑料以及由過氧化物類引發(fā)劑和極性單體組成的熱熔粘合劑，但體系的流動性存在一定局限性，并膨脹率高，所增加力學(xué)性能又有限，藉此，如何改善復(fù)合材料中木纖維與塑料界面相容性已逐漸成為業(yè)界亟需改善之課題。
【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的是提供一種利用植物秸桿的新型木塑復(fù)合材料，該材料環(huán)保、耐用、使用壽命長、有木材的外觀、比塑料制品硬度高、剛性強、抗酸堿、防蟲蛀、阻燃性好，零甲醛、無污染以及可循環(huán)利用等特點，可廣泛適用于建筑、家具、包裝、園林、運輸領(lǐng)域。
[0006]本發(fā)明的目的是這樣實現(xiàn)的:
本發(fā)明的PVC木塑復(fù)合材料是以鋸末、木屑、竹屑、稻草、麥稻、棉花桿、谷糠、花生殼、甘蔗渣、椰子殼、亞大麻等木纖維或植物纖維為主原料作為增強材料或填料，經(jīng)過預(yù)處理后，使之與熱塑性樹脂如PE、聚丙烯、PVC, PS、ABS或其它材料復(fù)合而成的一種新型環(huán)保復(fù)合材料。
[0007]—種利用植物秸桿的新型木塑復(fù)合材料，包括:植物纖維醋酸酯、氯化聚乙烯、廢棄塑料以及偶聯(lián)劑、相容劑、聚乙烯蠟、硬質(zhì)酸鋅、活性碳酸鈣和抗氧劑、鄰羥基苯甲酸苯酯，其木塑復(fù)合材料由如下重量份數(shù)的是:植物纖維醋酸酯65-75份，廢棄塑料15-25份，偶聯(lián)劑2-4份，氯化聚乙烯5-10份，相容劑10-15份，聚乙烯蠟1-2份，硬質(zhì)酸鋅1_2份，活性碳酸鈣3-7份，抗氧劑0.1-0.3份，鄰羥基苯甲酸苯酯0.1-0.3份。
[0008]其中相容劑通過下述制備工藝制得:稱取重量份數(shù)比為10:5:2:1重量份數(shù)比為10:5:2:1的聚丙烯、馬來酸酐、引發(fā)劑過氧化二碳酸雙十六烷基酯、抗氧劑1010，先用無水乙醇將引發(fā)劑溶解，一起加入聚丙烯粒料中，攪拌混合均勻。再分別加入研細(xì)的馬來酸酐粉末、抗氧劑粉末，攪拌混合均勻。放置12h后，通過雙螺桿擠出機(jī)熔融混煉，擠出切粒即得相容劑。
[0009]所述的植物纖維醋酸酯為植物纖維處理所得，其制備方法如下:把植物纖維加到高速攪拌機(jī)中，再按40:1(體積比)的比例加入冰醋酸和濃硫酸混合溶液，控制溫度在80-82°C，高速攪拌lOmin，使植物纖維中的纖維素與冰醋酸在濃硫酸的催化作用下發(fā)生酯化反應(yīng)，生成纖維素的醋酸酯；所述的植物纖維為以鋸末、木屑、竹屑、稻草、麥秸、棉花桿、谷糠、花生殼、甘蔗渣、椰子殼、亞大麻中一種或兩種以上組分的組合物。
[0010]\所述偶聯(lián)劑為過氧化物，其可以作為反應(yīng)性相容劑，高熔融指數(shù)低分子量聚烯烴在過氧化物存在的條件下發(fā)揮“架橋劑”作用，在擠出過程中使用PP，PE在熱機(jī)械共混中形成接枝或嵌段共聚物而相容；例如可以是過氧化苯甲酰，過氧化二異丙苯，叔丁基過氧化氫或過氧化苯甲酸叔丁酯中一種或多種。
[0011]\所述抗氧劑是抑制或者延緩高聚物和其他有機(jī)化合物在空氣中熱氧化的有機(jī)化合物，即能防止聚合物材料因氧化引起變質(zhì)的物質(zhì)，其可以是亞磷酸鹽、磷酸鹽或受阻酚類，優(yōu)選為抗氧劑1010。
[0012]一種制備上述所述利用秸桿的新型木塑復(fù)合材料的方法，其包括如下步驟:向低速運轉(zhuǎn)下混料機(jī)中加入廢棄塑料、植物纖維醋酸酯，加完后，提高攪拌速度，在62°C下加入偶聯(lián)劑、氯化聚乙烯，保溫5min后在74°C下加入相容劑、聚乙烯蠟、硬質(zhì)酸鋅，攪拌均勻后在85°C下加入活性碳酸鈣、抗氧劑、鄰羥基苯甲酸苯酯，將混料機(jī)內(nèi)的物料加熱到110-120°C，并冷卻至35°C，即可得到本發(fā)明木塑復(fù)合材料。
[0013]本發(fā)明還請求保護(hù)由上述利用秸桿的新型木塑復(fù)合材料制備得到的成型板。將木塑復(fù)合材料制備成型板可采用現(xiàn)有技術(shù)中常規(guī)的工藝，其制備工藝對于本領(lǐng)域技術(shù)人員是容易得到的。[0014]本發(fā)明所述的木塑復(fù)合材料中，偶聯(lián)劑(硅烷偶聯(lián)劑、鋁酸酯、酞酸酯)，又稱表面改性劑，是一種可以使塑料與木材表面間產(chǎn)生很強的界面結(jié)合，提高它們的相容性及分散性的一種添加劑。能夠改善無機(jī)物與有機(jī)物之間的界面作用，改善木塑界面結(jié)合。偶聯(lián)劑在木塑加工的過程中還可以降低合成樹脂熔體的粘度，可以減少木粉的吸水性，提高強度和加工性能，從而使制品有良好的外觀及改善機(jī)械性能。潤滑劑(硬脂酸鋅、聚乙烯蠟，或稱PE蠟)，可以減少化合物與加工機(jī)械的摩擦力，使加工設(shè)備發(fā)揮出最佳的操作特性。潤滑劑可以與樹脂在高溫下有很好的相容性的，可以降低樹脂內(nèi)分子間的內(nèi)聚能，減低分子間的摩擦，促進(jìn)樹脂粒子的滑去，改善熔體流動性。從而，提高擠出產(chǎn)品的外觀質(zhì)量，提高產(chǎn)量，提高生產(chǎn)效率，減少邊緣磨損。增強劑、填料(碳酸鈣、碳酸氫鈣、活性碳酸鈣)，增強密度，提高木塑制品的強度和剛性，主要功能是降低成本和收縮率?；钚蕴妓徕}，在木塑中可以提高塑料制品尺寸的穩(wěn)定性、硬度和鋼度，改善木塑加工性能及其制品的耐熱性和散光性?？估匣瘎?抗氧化劑、紫外線吸收劑、光屏蔽劑)，有效地防止老化現(xiàn)象，抗氧化劑，能抑制或延緩高聚物氧化，紫外光吸收劑，能使復(fù)合材料中聚合物不發(fā)生降解或力學(xué)性能下降。光屏蔽劑(炭黑、鈦白粉、氧化鋅)能將有害于高聚物的光波吸收，然后將光能轉(zhuǎn)換成熱能散射出去或?qū)⒐獠ǚ瓷涞簟?br> [0015]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下技術(shù)優(yōu)勢:
(I)本發(fā)明所述木塑復(fù)合材料環(huán)保耐用、使用壽命長，其具有木材的外觀、比塑料制品硬度高、抗酸堿腐蝕性能和防蟲蛀性能強、阻燃性好，將其應(yīng)用于建筑、家具、包裝、園林、運輸領(lǐng)域中具有安全環(huán)保、結(jié)實耐用的優(yōu)點。
[0016](2)本發(fā)明所述木塑復(fù)合材料最突出的優(yōu)勢是木材纖維與塑料之間的相容性高，使得利用植物秸桿的新型木塑復(fù)合材料及其制成的成型板在使用過程中美觀大方，使用壽命進(jìn)一步增強。本發(fā)明通過加入改性劑以及相容劑，使得木材纖維與塑料之間的相容性明顯高于現(xiàn)有技術(shù)中的 木塑復(fù)合材料。
【具體實施方式】
[0017]以下通過具體實施例進(jìn)一步說明本
【發(fā)明內(nèi)容】
，但所述實施例并不以任何方式限制本發(fā)明。
[0018]實施例1本發(fā)明一種利用植物秸桿的新型木塑復(fù)合材料及其制成的成型板 一種利用植物秸桿的新型木塑復(fù)合材料，包括:植物纖維醋酸酯、氯化聚乙烯、廢棄塑
料以及偶聯(lián)劑、相容劑、聚乙烯蠟、硬質(zhì)酸鋅、活性碳酸鈣和抗氧劑、鄰羥基苯甲酸苯酯，其木塑復(fù)合材料由如下重量份數(shù)的是:植物纖維醋酸酯65份，廢棄塑料15份，偶聯(lián)劑2份，氯化聚乙烯5份，相容劑10份，聚乙烯蠟1份，硬質(zhì)酸鋅1份，活性碳酸鈣3份，抗氧劑1010
0.1份，鄰羥基苯甲酸苯酯0.1份。
[0019]其中相容劑通過下述制備工藝制得:稱取重量份數(shù)比為10:5:2:1的聚丙烯、馬來酸酐、引發(fā)劑、抗氧劑，先用無水乙醇將引發(fā)劑溶解，一起加入聚丙烯粒料中，攪拌混合均勻。再分別加入研細(xì)的馬來酸酐粉末、抗氧劑粉末，攪拌混合均勻。放置12h后，通過雙螺桿擠出機(jī)熔融混煉，擠出切粒即得相容劑。
[0020]所述的植物纖維醋酸酯為植物纖維處理所得，其制備方法如下:把植物纖維加到高速攪拌機(jī)中，再按40:1 (體積比)的比例加入冰醋酸和濃硫酸混合溶液，控制溫度在80-82°C，高速攪拌lOmin，使植物纖維中的纖維素與冰醋酸在濃硫酸的催化作用下發(fā)生酯化反應(yīng)，生成纖維素的醋酸酯；所述的植物纖維為以鋸末、木屑、竹屑、稻草、麥秸、棉花桿、谷糠、花生殼、甘蔗渣、椰子殼、亞大麻中一種或兩種以上組分的組合物。
[0021]一種制備上述所述木塑復(fù)合材料的方法，其包括如下步驟:向低速運轉(zhuǎn)下混料機(jī)中加入廢棄塑料和植物纖維醋酸酯，加完后，提高攪拌速度，在62°C下加入偶聯(lián)劑和氯化聚乙烯，保溫5min后在74°C下加入相容劑、聚乙烯蠟、硬質(zhì)酸鋅，攪拌均勻后在85°C下加入活性碳酸鈣、抗氧劑、鄰羥基苯甲酸苯酯，將混料機(jī)內(nèi)的物料加熱到110-120°C，并冷卻至35°C，即可得到本發(fā)明木塑復(fù)合材料。
[0022]發(fā)明人還將上述利用秸桿的新型木塑復(fù)合材料制備得到的成型板。將木塑復(fù)合材料制備成型板可采用現(xiàn)有技術(shù)中常規(guī)的工藝，其制備工藝對于本領(lǐng)域技術(shù)人員是容易得到的。
[0023]實施例2本發(fā)明一種利用植物秸桿的新型木塑復(fù)合材料及其制成的成型板 一種利用植物秸桿的新型木塑復(fù)合材料，包括:植物纖維醋酸酯、氯化聚乙烯、廢棄塑
料以及偶聯(lián)劑、相容劑、聚乙烯蠟、硬質(zhì)酸鋅、活性碳酸鈣和抗氧劑、鄰羥基苯甲酸苯酯，其木塑復(fù)合材料由如下重量份數(shù)的是:植物纖維醋酸酯75份，廢棄塑料25份，偶聯(lián)劑4份，氯化聚乙烯10份，相容劑15份，聚乙烯蠟2份，硬質(zhì)酸鋅2份，活性碳酸鈣7份，抗氧劑1010
0.3份，鄰羥基苯甲酸苯酯0.3份。
[0024]其中相容劑通過下述制備工藝制得:稱取重量份數(shù)比為10:5:2:1的聚丙烯、馬來酸酐、引發(fā)劑、抗氧劑，先用無水乙醇將引發(fā)劑溶解，一起加入聚丙烯粒料中，攪拌混合均勻。再分別加入研細(xì)的馬來酸酐粉末、抗氧劑粉末，攪拌混合均勻。放置12h后，通過雙螺桿擠出機(jī)熔融混煉，擠出切粒即得相容劑。
[0025]所述的植物纖維醋酸酯為植物纖維處理所得，其制備方法如下:把植物纖維加到高速攪拌機(jī)中，再按40:1(體積比)的比例加入冰醋酸和濃硫酸混合溶液，控制溫度在80-82°C，高速攪拌lOmin，使植物纖維中的纖維素與冰醋酸在濃硫酸的催化作用下發(fā)生酯化反應(yīng)，生成纖維素的醋酸酯；所述的植物纖維為以鋸末、木屑、竹屑、稻草、麥秸、棉花桿、谷糠、花生殼、甘蔗渣、椰子殼、亞大麻中一種或兩種以上組分的組合物。
[0026]一種制備上述所述木塑復(fù)合材料的方法，其包括如下步驟:向低速運轉(zhuǎn)下混料機(jī)中加入廢棄塑料、植物纖維醋酸酯，加完后，提高攪拌速度，在62°C下加入偶聯(lián)劑、氯化聚乙烯，保溫5min后在74°C下加入相容劑、聚乙烯蠟、硬質(zhì)酸鋅，攪拌均勻后在85°C下加入活性碳酸鈣、抗氧劑、鄰羥基苯甲酸苯酯，將混料機(jī)內(nèi)的物料加熱到110-120°C，并冷卻至35°C，即可得到本發(fā)明木塑復(fù)合材料。
[0027]發(fā)明人還將上述利用秸桿的新型木塑復(fù)合材料制備得到的成型板。將木塑復(fù)合材料制備成型板可采用現(xiàn)有技術(shù)中常規(guī)的工藝，其制備工藝對于本領(lǐng)域技術(shù)人員是容易得到的。
[0028]實施例3本發(fā)明一種利用植物秸桿的新型木塑復(fù)合材料及其制成的成型板 一種利用植物秸桿的新型木塑復(fù)合材料，包括:植物纖維醋酸酯、氯化聚乙烯、廢棄塑
料以及偶聯(lián)劑、相容劑、聚乙烯蠟、硬質(zhì)酸鋅、活性碳酸鈣和抗氧劑、鄰羥基苯甲酸苯酯，其木塑復(fù)合材料由如下重量份數(shù)的是:植物纖維醋酸酯70份，廢棄塑料20份，偶聯(lián)劑3份，氯化聚乙烯8份，相容劑13份，聚乙烯蠟1.5份，硬質(zhì)酸鋅1.5份，活性碳酸鈣5份，抗氧劑1010 0.2份，鄰羥基苯甲酸苯酯0.2份。
[0029]其中相容劑通過下述制備工藝制得:稱取重量份數(shù)比為10:5:2:1的聚丙烯、馬來酸酐、引發(fā)劑、抗氧劑，先用無水乙醇將引發(fā)劑溶解，一起加入聚丙烯粒料中，攪拌混合均勻。再分別加入研細(xì)的馬來酸酐粉末、抗氧劑粉末，攪拌混合均勻。放置12h后，通過雙螺桿擠出機(jī)熔融混煉，擠出切粒即得相容劑。
[0030]所述的植物纖維醋酸酯為植物纖維處理所得，其制備方法如下:把植物纖維加到高速攪拌機(jī)中，再按40:1 (體積比)的比例加入冰醋酸和濃硫酸混合溶液，控制溫度在80-82°C，高速攪拌lOmin，使植物纖維中的纖維素與冰醋酸在濃硫酸的催化作用下發(fā)生酯化反應(yīng)，生成纖維素的醋酸酯；所述的植物纖維為以鋸末、木屑、竹屑、稻草、麥秸、棉花桿、谷糠、花生殼、甘蔗渣、椰子殼、亞大麻中一種或兩種以上組分的組合物。
[0031]一種制備上述所述木塑復(fù)合材料的方法，其包括如下步驟:向低速運轉(zhuǎn)下混料機(jī)中加入廢棄塑料、植物纖維醋酸酯，加完后，提高攪拌速度，在62°C下加入偶聯(lián)劑、氯化聚乙烯，保溫5min后在74°C下加入相容劑、聚乙烯蠟、硬質(zhì)酸鋅，攪拌均勻后在85°C下加入活性碳酸鈣、抗氧劑、鄰羥基苯甲酸苯酯，將混料機(jī)內(nèi)的物料加熱到110-120°C，并冷卻至35°C，即可得到本發(fā)明木塑復(fù)合材料。
[0032]發(fā)明人還將上述利用秸桿的新型木塑復(fù)合材料制備得到的成型板。將木塑復(fù)合材料制備成型板可采用現(xiàn)有技術(shù)中常規(guī)的工藝，其制備工藝對于本領(lǐng)域技術(shù)人員是容易得到的。
[0033]施例4本發(fā)明一種利用植物秸桿的新型木塑復(fù)合材料及其制成的成型板
一種利用植物秸桿的新型木塑復(fù)合材料，包括:植物纖維醋酸酯、氯化聚乙烯、廢棄塑料以及偶聯(lián)劑、相容劑、聚乙烯蠟、硬質(zhì)酸鋅、活性碳酸鈣和抗氧劑、鄰羥基苯甲酸苯酯，其木塑復(fù)合材料由如下重量份數(shù)的是:植物纖維醋酸酯65份，廢棄塑料25份，偶聯(lián)劑2份，氯化聚乙烯10份，相容劑10份，聚乙烯蠟2份，硬質(zhì)酸鋅1份，活性碳酸鈣7份，抗氧劑1010
0.1份，鄰羥基苯甲酸苯酯0.3份。
[0034]其中相容劑通過下述制備工藝制得:稱取重量份數(shù)比為10:5:2:1的聚丙烯、馬來酸酐、引發(fā)劑、抗氧劑，先用無水乙醇將引發(fā)劑溶解，一起加入聚丙烯粒料中，攪拌混合均勻。再分別加入研細(xì)的馬來酸酐粉末、抗氧劑粉末，攪拌混合均勻。放置12h后，通過雙螺桿擠出機(jī)熔融混煉，擠出切粒即得相容劑。
[0035]所述的植物纖維醋酸酯為植物纖維處理所得，其制備方法如下:把植物纖維加到高速攪拌機(jī)中，再按40:1 (體積比)的比例加入冰醋酸和濃硫酸混合溶液，控制溫度在80-82°C，高速攪拌lOmin，使植物纖維中的纖維素與冰醋酸在濃硫酸的催化作用下發(fā)生酯化反應(yīng)，生成纖維素的醋酸酯；所述的植物纖維為以鋸末、木屑、竹屑、稻草、麥秸、棉花桿、谷糠、花生殼、甘蔗渣、椰子殼、亞大麻中一種或兩種以上組分的組合物。
[0036]一種制備上述所述木塑復(fù)合材料的方法，其包括如下步驟:向低速運轉(zhuǎn)下混料機(jī)中加入廢棄塑料、植物纖維醋酸酯，加完后，提高攪拌速度，在62°C下加入偶聯(lián)劑、氯化聚乙烯，保溫5min后在74°C下加入相容劑、聚乙烯蠟、硬質(zhì)酸鋅，攪拌均勻后在85°C下加入活性碳酸鈣、抗氧劑、鄰羥基苯甲酸苯酯，將混料機(jī)內(nèi)的物料加熱到110-120°C，并冷卻至35°C，即可得到本發(fā)明木塑復(fù)合材料。
[0037]發(fā)明人還將上述利用秸桿的新型木塑復(fù)合材料制備得到的成型板。將木塑復(fù)合材料制備成型板可采用現(xiàn)有技術(shù)中常規(guī)的工藝，其制備工藝對于本領(lǐng)域技術(shù)人員是容易得到的。
[0038]實施例5本發(fā)明一種利用植物秸桿的新型木塑復(fù)合材料及其制成的成型板 一種利用植物秸桿的新型木塑復(fù)合材料，包括:植物纖維醋酸酯、氯化聚乙烯、廢棄塑
料以及偶聯(lián)劑、相容劑、聚乙烯蠟、硬質(zhì)酸鋅、活性碳酸鈣和抗氧劑、鄰羥基苯甲酸苯酯，其木塑復(fù)合材料由如下重量份數(shù)的是:植物纖維醋酸酯75份，廢棄塑料15份，偶聯(lián)劑4份，氯化聚乙烯5份，相容劑15份，聚乙烯蠟1份，硬質(zhì)酸鋅2份，活性碳酸鈣3份，抗氧劑1010
0.3份，鄰羥基苯甲酸苯酯0.1份。
[0039]其中相容劑通過下述制備工藝制得:稱取重量份數(shù)比為10:5:2:1的聚丙烯、馬來酸酐、引發(fā)劑、抗氧劑，先用無水乙醇將引發(fā)劑溶解，一起加入聚丙烯粒料中，攪拌混合均勻。再分別加入研細(xì)的馬來酸酐粉末、抗氧劑粉末，攪拌混合均勻。放置12h后，通過雙螺桿擠出機(jī)熔融混煉，擠出切粒即得相容劑。
[0040]所述的植物纖維醋酸酯為植物纖維處理所得，其制備方法如下:把植物纖維加到高速攪拌機(jī)中，再按40:1 (體積比)的比例加入冰醋酸和濃硫酸混合溶液，控制溫度在80-82°C，高速攪拌lOmin，使植物纖 維中的纖維素與冰醋酸在濃硫酸的催化作用下發(fā)生酯化反應(yīng)，生成纖維素的醋酸酯；所述的植物纖維為以鋸末、木屑、竹屑、稻草、麥秸、棉花桿、谷糠、花生殼、甘蔗渣、椰子殼、亞大麻中一種或兩種以上組分的組合物。
[0041]一種制備上述所述木塑復(fù)合材料的方法，其包括如下步驟:向低速運轉(zhuǎn)下混料機(jī)中加入廢棄塑料、植物纖維醋酸酯，加完后，提高攪拌速度，在62°C下加入偶聯(lián)劑、氯化聚乙烯，保溫5min后在74°C下加入相容劑、聚乙烯蠟、硬質(zhì)酸鋅，攪拌均勻后在85°C下加入活性碳酸鈣、抗氧劑、鄰羥基苯甲酸苯酯，將混料機(jī)內(nèi)的物料加熱到110-120°C，并冷卻至35°C，即可得到本發(fā)明木塑復(fù)合材料。
[0042]發(fā)明人還將上述利用秸桿的新型木塑復(fù)合材料制備得到的成型板。將木塑復(fù)合材料制備成型板可采用現(xiàn)有技術(shù)中常規(guī)的工藝，其制備工藝對于本領(lǐng)域技術(shù)人員是容易得到的。
[0043]參比實施例1專利申請CN 103642147 A中實施例1得到的木塑復(fù)合材料
一種利用植物秸桿的新型木塑復(fù)合材料，它是由下述重量份(公斤)的原料組成=PVC樹脂100、木質(zhì)纖維100、輕質(zhì)碳酸鈣10、熱塑性聚氨酯彈性體10、過氧化二異丙苯2、氯化石蠟4、三鹽基硫酸鉛1、蓖麻油酸鋇3、偶氮二甲酰胺2、粘結(jié)助劑3 ；
所述的粘結(jié)助劑是由下述重量份的原料組成的:聚乙烯醇20、六甲氧甲基三聚氰胺樹脂3、聚酰胺蠟微粉2、雙醛淀粉4-5、霍霍巴油2、苯胺甲基三乙氧基硅烷I ;將上述聚乙烯醇加入到反應(yīng)釜中，加熱到80°C，加入聚酰胺蠟微粉，保溫反應(yīng)4分鐘，降低溫度為60°C，加入六甲氧甲基三聚氰胺樹脂、苯胺甲基三乙氧基硅烷，700轉(zhuǎn)/分?jǐn)嚢璺稚?5分鐘，冷卻至常溫，加入剩余各原料，充分混合即得所述粘結(jié)助劑。一種利用植物秸桿的新型木塑復(fù)合材料的制備方法，包括以下步驟:
將上述木質(zhì)纖維送入高速攪拌機(jī)中，升高溫度為120°C，在1200轉(zhuǎn)/分?jǐn)嚢璧霓D(zhuǎn)速下緩緩加入過氧化二異丙苯，添加完畢后，繼續(xù)高速攪拌8分鐘，降低溫度為90°C，加入PVC樹脂、氯化石蠟、輕質(zhì)碳酸鈣、熱塑性聚氨酯彈性體，充分?jǐn)嚢韬螅跍囟葹?15°C下，加入偶氮二甲酰胺，高速攪拌均勻，冷卻至常溫，加入剩余各原料，充分混合后送入擠出機(jī)，擠出成型，冷卻定型，即得所述木塑復(fù)合材料。
[0044]參比實施例2按照CN 101921491 A實施例1制備得到的木塑復(fù)合材料
一種利用植物秸桿的新型木塑復(fù)合材料，包括如下組分:木粉325目100份、廢舊塑料(HDPE) 50份、廢舊橡膠(POE) 10份、高熔指熱塑性樹脂(HDPE) 40份、表面活性劑1.5份、潤滑劑(酰胺蠟)2份、潤滑劑(MP蠟)2份、潤滑劑(硬脂酸鈣)0.3份、交聯(lián)劑(過氧化二異丙苯)0.5份、抗氧劑0.2份、加工助劑0.1份。
[0045]所采用的加工方法通常是先將木粉經(jīng)過處理后，去除了大部分水分，干燥至含水率小于2%，加入表面活性劑，于高速混合機(jī)中80-150°C混合攪拌5-12分鐘，再加入交聯(lián)劑和高熔指熱塑性樹脂，最后加入粉碎好的回收塑料、橡膠以及相應(yīng)的潤滑劑、抗氧劑和加工助劑等添加劑，混合攪拌5-10分鐘后將預(yù)混料送入造粒機(jī)進(jìn)行造粒，所述造粒機(jī)為平行雙螺桿擠出機(jī)或帶單螺桿擠出裝置的密煉機(jī)，其加工溫度為15(T195°C，最后將造出的粒子送入成型機(jī)制得相關(guān)制品，所述的成型機(jī)為注塑機(jī)，加工溫度為14(T220°C。
[0046]實施例7本發(fā)明木塑復(fù)合材料的性能測試
按照如下測試方法對本發(fā)明實施例1-5以及參比實施例1-2的拉伸強度、彎曲強度、沖擊強度、洛氏硬度進(jìn)行測試。其中，拉伸強度:按GB 1040 - 79標(biāo)準(zhǔn)測試；彎曲強度:按GB9341 - 88標(biāo)準(zhǔn)測試；沖擊強度:按GB 1451 - 83標(biāo)準(zhǔn)測試；洛氏硬度:按GB 9342 - 88標(biāo)準(zhǔn)測試；
表1本發(fā)明木塑復(fù)合材料的性能測試
【權(quán)利要求】
1.一種利用植物秸桿的新型木塑復(fù)合材料，其特征在于，其由植物纖維醋酸酯、氯化聚乙烯、廢棄塑料以及偶聯(lián)劑、相容劑、聚乙烯蠟、硬質(zhì)酸鋅、活性碳酸鈣和抗氧劑、鄰羥基苯甲酸苯酯制備得到，其中所述木塑復(fù)合材料制備過程中原料的重量份數(shù)為: 植物纖維醋酸酯65-75份，廢棄塑料15-25份，偶聯(lián)劑2_4份，氯化聚乙烯5_10份，相容劑10-15份，聚乙烯蠟1-2份，硬質(zhì)酸鋅1-2份，活性碳酸鈣3-7份，抗氧劑0.1-0.3份，鄰羥基苯甲酸苯酯0.1-0.3份； 其中，所述的相容劑通過下述制備工藝制得:稱取重量份數(shù)比為10:5:2:1的聚丙烯、馬來酸酐、引發(fā)劑、抗氧劑，先用無水乙醇將引發(fā)劑溶解，一起加入聚丙烯粒料中，攪拌混合均勻；再分別加入研細(xì)的馬來酸酐粉末、抗氧劑粉末，攪拌混合均勻；放置12h后，通過雙螺桿擠出機(jī)熔融混煉，擠出切粒即得相容劑。
2.如權(quán)利要求1所述的木塑復(fù)合材料，其特征在于，所述的植物纖維醋酸酯的制備方法包括如下步驟:把植物纖維加到高速攪拌機(jī)中，再按40:1(體積比)的比例加入冰醋酸和濃硫酸混合溶液，控制溫度在80-82 °C，高速攪拌lOmin，使植物纖維中的纖維素與冰醋酸在濃硫酸的催化作用下發(fā)生酯化反應(yīng)，生成纖維素的醋酸酯，即可得到植物纖維醋酸酯。
3.一種制備權(quán)利要求1或2所述木塑復(fù)合材料的方法，其包括如下步驟:向低速運轉(zhuǎn)下混料機(jī)中加入廢棄塑料、植物纖維醋酸酯，加完后，提高攪拌速度，在62°C下加入偶聯(lián)劑、氯化聚乙烯，保溫5min后在74°C下加入相容劑、聚乙烯蠟、硬質(zhì)酸鋅，攪拌均勻后在85°C下加入活性碳酸鈣、抗氧劑、鄰羥基苯甲酸苯酯，將混料機(jī)內(nèi)的物料加熱到110-120°C，并冷卻至35°C，即可得到本發(fā)明木塑復(fù)合材料。
4.一種由權(quán)利要 求1或2所述木塑復(fù)合材料制備得到的成型板。
【文檔編號】C08K3/26GK104004371SQ201410236290
【公開日】2014年8月27日 申請日期:2014年5月30日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月30日
【發(fā)明者】任振峰, 李超 申請人:棗莊市舜天新型建材有限公司