一种耐温增强型木塑复合材料的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种耐温增强型木塑复合材料的制备方法，包括如下步骤：（1）强化玄武岩纤维制备、（2）木塑复合材料原料称取混合、（3）挤出成型。本发明专利技术对木塑复合材料的制备方法进行了特殊的改进处理，明显的提升了材料的拉伸强度、拉伸弹性模量、弯曲强度、弯曲模量、冲击强度等力学特性，增强了材料的耐腐、耐温、耐老化能力，综合使用品质好、寿命长，极具推广使用价值和市场竞争力。

【技术实现步骤摘要】
一种耐温增强型木塑复合材料的制备方法
本专利技术属于高性能纤维及复合材料领域，具体涉及一种耐温增强型木塑复合材料的制备方法。
技术介绍
木塑复合材料(WPC)可以利用废弃木质纤维材料和废旧塑料作为主要原料，绿色环保，可循环利用，是解决天然及合成高分子材料废弃物资源化高效利用问题的重要途径，因而倍受关注。这种复合材料比木材的表面硬度大，尺寸稳定性、耐水性、耐腐蚀性均好于木材，且一般不需要表面涂饰，符合未来经济发展的需要，应用前景广阔。木塑复合材料兼具木材与塑料的众多优点，其市场增长的很快，特别是在建筑及汽车方面的应用。而另一方面，急速扩张的市场又为木塑复合材料更广泛的应用提出了更高的性能要求。比如，当其应用在结构和工程材料等领域，必须具有较高的综合力学性能。木塑复合材料在具有诸多优点的同时也存在缺点，其中较突出的缺点有韧性差和强度不高，尤其是很难获得同时具有高强度和高韧性的产品，使得现有的木塑复合材料普遍存在综合力学性能差的问题。为了解决这一问题，现有技术进行了广泛的研究，对其制备原料成分和工艺进行了改善。申请号为：201310532667.1公开了一种玄武岩纤维增强的木塑复合材料，其在木塑复合材料中添加了玄武岩纤维以及特制的改性增塑剂改善了材料的整体品质，使得木塑复合材料具有很好的力学性能。申请号为：201610619391.4公开了一种电脑桌用耐磨木塑材料，其在木塑材料中添加了玄武岩纤维以及增强助剂等物质改善了材料的耐磨、抗冲击等性能。虽然上述改进处理起到了不错的效果，但对于木塑复合材料耐温稳定性能改善效果有限，同时随着人们对产品性能要求的不断提升，以及市场竞争力的日益增强，还需要不断的对木塑复合材料的综合品质进行不断改善。
技术实现思路
本专利技术的目的是针对现有的问题，提供了一种耐温增强型木塑复合材料的制备方法，制得的木塑复合材料具有很好的力学特性和耐温耐老化能力，使用品质稳定，寿命长。本专利技术是通过以下技术方案实现的：一种耐温增强型木塑复合材料的制备方法，包括如下步骤：（1）强化玄武岩纤维制备：1）先将莫来石粉投入到硝酸溶液中浸泡处理3~4min，处理完成后滤出再投入到酒石酸溶液中浸泡处理4~5min，处理完成后滤出再投入到氢氧化钠溶液中浸泡处理3~5min，处理完成后滤出最后用去离子水冲洗一遍后备用；2）将操作1）处理后的莫来石粉投入到煅烧炉内，先加热保持煅烧炉内的温度为360~420℃，保温煅烧处理25~35min后，再将煅烧炉内的温度升至880~950℃，保温煅烧处理45~55min后取出，自然冷却至室温备用；3）将操作2）处理后的莫来石粉投入到改性处理液中，加热保持改性处理液的温度为88~96℃，不断超声处理14~17min后滤出，将处理后的莫来石粉放入到干燥箱内干燥处理1~2h后取出得改性填料备用；所述的改性处理液由如下重量份的物质组成：8~12份复合树脂、3~5份壳聚糖、2~4份钛酸酯偶联剂、1.5~2份二氧化钛、0.15~0.2份锆粉、2~4份十二烷基苯磺酸钠、7~10份丙酮、130~150份水；4）按对应重量份称取下列原料备用：100~110份玄武岩、9~13份蛇纹岩、18~22份石英砂、15~20份操作3）制得的改性填料；5）将操作4）称取的所有原料成分共同混合放入到干燥箱内，保持干燥箱内的温度为130~150℃，干燥处理1.2~1.5h后取出得混合物料备用；6）将操作5）所得的混合物料放入到粉碎机内，粉碎后过600目筛后，再投入到池窑内加热熔融，保持熔融的温度为1470~1500℃，完全熔融后制得熔体备用；7）将操作6）所得的熔体由池窑底部引出，然后经漏板流出，接着用喷吹设备对其进行喷吹成型，最后冷却、裁切制得强化玄武岩纤维备用；（2）木塑复合材料原料称取混合：1）按对应重量份称取下列木塑复合材料原料备用：100~110份热塑性塑料、180~240份木粉、30~35份工序（1）制得的强化玄武岩纤维、2~5份润滑剂、4~8份增塑剂、8~12份改性相容剂；所述的改性相容剂由如下重量份的物质制成：15~20份氨丙基三乙氧基硅烷、4~6份大豆卵磷脂、8~12份六甲基二硅氮烷、1~3份龙胆二糖；2）将操作1）所称取的100~110份热塑性塑料、180~240份木粉、30~35份工序（1）制得的强化玄武岩纤维、2~5份润滑剂、4~8份增塑剂、8~12份改性相容剂共同混合放入到高速搅拌机内，以1000~1200转/分钟的转速搅拌处理30~40min后出料，得预混料备用；（3）挤出成型：将工序（2）制得的预混料投入到双阶挤出机内熔融共混挤出成型，即得玄武岩纤维增强的木塑复合材料。进一步的，工序（1）强化玄武岩纤维制备的操作1）中所述的硝酸溶液中硝酸的质量分数为6~8%，所述的酒石酸溶液中酒石酸的质量分数为8~10%，所述的氢氧化钠溶液中氢氧化钠的质量分数为9~12%。进一步的，工序（1）强化玄武岩纤维制备的操作3）中所述的超声处理时超声波的频率为160~180kHz。进一步的，工序（1）强化玄武岩纤维制备的操作3）中所述的干燥处理时控制干燥箱内的温度为100~110℃。进一步的，工序（1）强化玄武岩纤维制备的操作3）中所述的改性处理液中的复合树脂的制备方法包括如下步骤：a.将质量分数为38~42%的甲醛溶液和三聚氰胺共同放入到烧瓶内，控制甲醛和三聚氰胺的摩尔质量比为1:1.6~1.8，用质量分数为25%的氢氧化钠溶液调节溶液pH值为9.0~9.5，然后向烧瓶内加入甲醛溶液总质量12~16%的乙二醇、7~9%的丙三醇，搅拌均匀后加热保持烧瓶内的温度为94~97℃，保温反应处理1.2~1.4h后，再向烧瓶内加入甲醛溶液总质量28~32%的尿素，同时将烧瓶内的温度降至80~85℃，保温反应处理17~22min，完成后将烧瓶内的温度降至不大于35℃后出料，得树脂A备用；b.将质量分数为35~40%的甲醛溶液和尿素共同放入到烧瓶内，控制甲醛和尿素的摩尔质量比为1:0.9~1.1，用质量分数为25%的氢氧化钠溶液调节溶液pH值为7.5~8.0，然后向烧瓶内加入甲醛溶液总质量7~11%的四氢呋喃、8~12%的新戊二醇，搅拌均匀后加热保持烧瓶内的温度为92~96℃，保温反应处理45~50min后，用质量分数为20%的甲酸溶液调节溶液pH值为5.5~6.0，并将烧瓶内的温度降至82~85℃，保温反应处理28~32min后，用质量分数为25%的氢氧化钠溶液调节溶液pH值为9.0~9.5，待烧瓶内的温度降至不大于35℃后出料，得树脂B备用；c.将步骤a所得的树脂A和步骤b所得的树脂B按照重量比1:2.0~2.2共同混合放入到反应釜内，加热保持反应釜内的温度为40~45℃，以700~900转/分钟的转速不断搅拌处理20~25min后取出即可。进一步的，工序（1）强化玄武岩纤维制备的操作3）中所述的改性处理液中的二氧化钛的颗粒直径大小为5~15μm，锆粉的颗粒直径大小为300~400nm。进一步的，工序（2）木塑复合材料原料称取混合的操作1）中所述的润滑剂为硬脂酸钠、硬脂酸锌、微晶石蜡中的任意一种；所述的增塑剂为邻苯二甲酸二丁酯、邻苯二甲酸二环己酯、邻苯二甲酸二异癸酯中的任意一种。进一步的，工序（2）木塑复合材料原本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种耐温增强型木塑复合材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：（1）强化玄武岩纤维制备：1）先将莫来石粉投入到硝酸溶液中浸泡处理3~4min，处理完成后滤出再投入到酒石酸溶液中浸泡处理4~5min，处理完成后滤出再投入到氢氧化钠溶液中浸泡处理3~5min，处理完成后滤出最后用去离子水冲洗一遍后备用；2）将操作1）处理后的莫来石粉投入到煅烧炉内，先加热保持煅烧炉内的温度为360~420℃，保温煅烧处理25~35min后，再将煅烧炉内的温度升至880~950℃，保温煅烧处理45~55min后取出，自然冷却至室温备用；3）将操作2）处理后的莫来石粉投入到改性处理液中，加热保持改性处理液的温度为88~96℃，不断超声处理14~17min后滤出，将处理后的莫来石粉放入到干燥箱内干燥处理1~2h后取出得改性填料备用；所述的改性处理液由如下重量份的物质组成：8~12份复合树脂、3~5份壳聚糖、2~4份钛酸酯偶联剂、1.5~2份二氧化钛、0.15~0.2份锆粉、2~4份十二烷基苯磺酸钠、7~10份丙酮、130~150份水；4）按对应重量份称取下列原料备用：100~110份玄武岩、9~13份蛇纹岩、18~22份石英砂、15~20份操作3）制得的改性填料；5）将操作4）称取的所有原料成分共同混合放入到干燥箱内，保持干燥箱内的温度为130~150℃，干燥处理1.2~1.5h后取出得混合物料备用；6）将操作5）所得的混合物料放入到粉碎机内，粉碎后过600目筛后，再投入到池窑内加热熔融，保持熔融的温度为1470~1500℃，完全熔融后制得熔体备用；7）将操作6）所得的熔体由池窑底部引出，然后经漏板流出，接着用喷吹设备对其进行喷吹成型，最后冷却、裁切制得强化玄武岩纤维备用；（2）木塑复合材料原料称取混合：1）按对应重量份称取下列木塑复合材料原料备用：100~110份热塑性塑料、180~240份木粉、30~35份工序（1）制得的强化玄武岩纤维、2~5份润滑剂、4~8份增塑剂、8~12份改性相容剂；所述的改性相容剂由如下重量份的物质制成：15~20份氨丙基三乙氧基硅烷、4~6份大豆卵磷脂、8~12份六甲基二硅氮烷、1~3份龙胆二糖；2）将操作1）所称取的100~110份热塑性塑料、180~240份木粉、30~35份工序（1）制得的强化玄武岩纤维、2~5份润滑剂、4~8份增塑剂、8~12份改性相容剂共同混合放入到高速搅拌机内，以1000~1200转/分钟的转速搅拌处理30~40min后出料，得预混料备用；（3）挤出成型：将工序（2）制得的预混料投入到双阶挤出机内熔融共混挤出成型，即得玄武岩纤维增强的木塑复合材料。...

【技术特征摘要】
1.一种耐温增强型木塑复合材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：（1）强化玄武岩纤维制备：1）先将莫来石粉投入到硝酸溶液中浸泡处理3~4min，处理完成后滤出再投入到酒石酸溶液中浸泡处理4~5min，处理完成后滤出再投入到氢氧化钠溶液中浸泡处理3~5min，处理完成后滤出最后用去离子水冲洗一遍后备用；2）将操作1）处理后的莫来石粉投入到煅烧炉内，先加热保持煅烧炉内的温度为360~420℃，保温煅烧处理25~35min后，再将煅烧炉内的温度升至880~950℃，保温煅烧处理45~55min后取出，自然冷却至室温备用；3）将操作2）处理后的莫来石粉投入到改性处理液中，加热保持改性处理液的温度为88~96℃，不断超声处理14~17min后滤出，将处理后的莫来石粉放入到干燥箱内干燥处理1~2h后取出得改性填料备用；所述的改性处理液由如下重量份的物质组成：8~12份复合树脂、3~5份壳聚糖、2~4份钛酸酯偶联剂、1.5~2份二氧化钛、0.15~0.2份锆粉、2~4份十二烷基苯磺酸钠、7~10份丙酮、130~150份水；4）按对应重量份称取下列原料备用：100~110份玄武岩、9~13份蛇纹岩、18~22份石英砂、15~20份操作3）制得的改性填料；5）将操作4）称取的所有原料成分共同混合放入到干燥箱内，保持干燥箱内的温度为130~150℃，干燥处理1.2~1.5h后取出得混合物料备用；6）将操作5）所得的混合物料放入到粉碎机内，粉碎后过600目筛后，再投入到池窑内加热熔融，保持熔融的温度为1470~1500℃，完全熔融后制得熔体备用；7）将操作6）所得的熔体由池窑底部引出，然后经漏板流出，接着用喷吹设备对其进行喷吹成型，最后冷却、裁切制得强化玄武岩纤维备用；（2）木塑复合材料原料称取混合：1）按对应重量份称取下列木塑复合材料原料备用：100~110份热塑性塑料、180~240份木粉、30~35份工序（1）制得的强化玄武岩纤维、2~5份润滑剂、4~8份增塑剂、8~12份改性相容剂；所述的改性相容剂由如下重量份的物质制成：15~20份氨丙基三乙氧基硅烷、4~6份大豆卵磷脂、8~12份六甲基二硅氮烷、1~3份龙胆二糖；2）将操作1）所称取的100~110份热塑性塑料、180~240份木粉、30~35份工序（1）制得的强化玄武岩纤维、2~5份润滑剂、4~8份增塑剂、8~12份改性相容剂共同混合放入到高速搅拌机内，以1000~1200转/分钟的转速搅拌处理30~40min后出料，得预混料备用；（3）挤出成型：将工序（2）制得的预混料投入到双阶挤出机内熔融共混挤出成型，即得玄武岩纤维增强的木塑复合材料。2.根据权利要求1所述的一种耐温增强型木塑复合材料的制备方法，其特征在于，工序（1）强化玄武岩纤维制备的操作1）中所述的硝酸溶液中硝酸的质量分数为6~8%，所述的酒石酸溶液中酒石酸的质量分数为8~10%，所述的氢氧化钠溶液中氢氧化钠的质量分数为9~12%。3.根据权利要求1所述的一种耐温增强型木塑复合材料的制备方法，其特征在于，工序（1）强化玄武岩纤维制备的操作3）中所述的超声处理时超声波的频率为160~180kHz。4.根据权利要求1所述的一种耐温增强型木塑复合材料的制备方法，其特征在于，工序（1）强化玄武岩纤维...

【专利技术属性】
技术研发人员：王伟，
申请(专利权)人：王伟，
类型：发明
国别省市：安徽,34