一种聚乙烯/桉木粉复合材料及其制备方法技术

本发明专利技术属于木塑复合材料技术领域，具体涉及一种聚乙烯/桉木粉复合材料及其制备方法，该复合材料按重量百分比含量的组成包括：干桉木粉：60%～70%；回收聚乙烯：13%～33%；LDPE‑g‑MAH改性剂：5%～15%；石蜡：0.1%～1.0%；高分子蜡：0.1%～1.0%；硬脂酸钙：0.1%～1.0%和硬脂酸铅:0.1%～1.0%。本发明专利技术具有原材料来源广泛、价格低廉、LDPE‑g‑MAH改性剂用量少、木粉填充量高、力学性能好的优点，可代替木材、塑料广泛应用于家居制品、公共型材、车辆船舶、公共运输等领域。

【技术实现步骤摘要】
一种聚乙烯/桉木粉复合材料及其制备方法
本专利技术属于木塑复合材料
，具体涉及一种聚乙烯/桉木粉复合材料及其制备方法。
技术介绍
木塑复合材料作为一种新型环境友好材料，是以经破碎后的木屑、竹屑、秸秆等废弃生物质材料填充到聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯等树脂或回收废旧塑料中，通过挤出、模压、注塑等成型方法制备而得。其来源广泛、价格低廉，兼有塑料和木材的优点，可代替木材、塑料广泛应用于家居制品、公共型材、车辆船舶、公共运输等领域。但由于亲水的木质填料与憎水的树脂基体相容性差,界面黏结强度低，从而影响了复合材料的力学性能，常常需加入相容剂通过界面改性以改善其力学性能。姜洪丽等人采用相容剂(MAPE)和乙烯基三甲氧基硅烷，通过界面改性法改善了秸秆粉与基体间的界面黏结，增强了复合材料的力学性能和防水性能；李跃文等人用甲基丙烯酸缩水甘油酯对木塑复合材料直接反应增容，使其断裂伸长率和冲击强度明显提高；翟松涛等人用马来酸酐接枝聚烯烃弹性体（POE-g-ＭAH)对回收HDPE/杨木粉木塑复合材料进行增韧改性,当POE-g-MAH的质量分数为6%时，其无缺口冲击强度、拉伸强度、弯曲强度分别提高了131.7%、91.1%、46.9%；王光照等人通过接枝苯乙烯对秸秆粉表面进行改性，可有效地改善秸秆粉的表面极性和复合材料界面融合性。以上木塑复合材料的研究主要集中于秸秆粉和杨木粉，然而，采用桉木粉制备木塑复合材料的报道甚少。桉树作为世界三大人工速生林树种之一，在我国大面积种植。其中广西商业用材居全国首位，全国商业用材产量的约47%来自广西，而桉木产量占全自治区经济林总量的70%以上。但长期以来桉木主要用作生产纸浆和胶合板，产品附加值低，尤其是大量废弃桉木粉没有得到有效利用。与此同时，随着塑料用量日益增加，“白色污染”越发严重，给环境带来巨大压力。木塑复合材料的快速发展，给这两种废弃资源带来了变废为宝的新机遇。目前，在木塑复合材料的研究方面，检索到相关的文献如下：[1]陈葳.新型木份复合木塑材料问世[J].工程塑料应用,2002,10:42.摘要：最近青岛远东塑料工程有限公司与北京化工大学合作开发成功了新型木粉复合木塑材料,并建立了工业化试生产线。这种新型材料是利用天然木材加工废料——锯末进行超细化和表面处理后,与合成树脂复合而成。新材料中木粉填充量可高达50%以上。[2]韩修智(北新建材(集团)有限公司),赵永生,许志刚等.一种改性木塑复合材料其用途及其制造方法:中国,CN02104432.5[P].2003-10-1.摘要:该专利技术涉及一种改性木塑复合材料其用途及其制造方法，其利用木粉及塑料或废旧塑料为主要原料，配以少量助剂，用专用接技剂对木粉及塑料表面进行接枝改性处理，有效增强木粉和塑料间的界面强度，采用连续挤出工艺，利用各种断面形状的模具，挤出生产各种高性能复合材料。其中木粉成分含量超过50％。该专利技术通过木粉与塑料表面的接枝处理，显著提高了复合材料的拉伸强度、抗弯强度及抗冲击强度，可以实现高性能产品如建筑工程材料的工业化生产。[3]新型PVC/木粉塑木复合材料[Z]郑州大学材料科学与工程学院.2009.机构:郑州大学材料科学与工程学院；摘要：该项目研发了高木粉含量的新型PVC/木粉塑木复合材料，属国内首创。应用领域：装饰装修材料、露天公用设施、包装材料及制品、纺织器材等。技术指标：拉伸强度15～20MPa；冲击强度10～15kJ/m2；弯曲强度20～30MPa；耐水性90%以上。创新内容：在国内率先开发出新型高木粉含量的塑木复合材料；产品不仅强度高、耐水性好，而且成型加工性能优异、价格低廉；有利于消除白色污染，节约石油资源。成熟程度：已完成实验室研制工作，初步进行了扩大试验。应用前景：国内目前尚没有实现工业化生产，具有广阔的应用前景。投资规模：年产10000吨装置投资约2000万元。合作方式：技术转让、合作开发。[4]新型木塑建材成型技术实现产业化[J].建材发展导向,2011,01:89.摘要：由北京化工大学与北京一公司联合研制的新一代木塑绿色建材成型技术,日前实现了产业化生产和全木塑房屋的商品化。该项目开发的高端木塑产品分为新型木塑强化建筑模板、新型木塑墙板两类。[5]王伟宏(东北林业大学生物质材料科学与技术教育部重点实验室),李春桃,王清文.木塑复合材料产业化现状及制造关键技术[A].当代林木机械博览（2009/2010）[C],2011:4；摘要:木塑复合材料(WPC)是一类环保型材料。该文介绍了WPC的特点、主要用途、国内外的产业发展现状和发展方向,并重点指出了该产业发展中存在的技术问题。[6]万玲艳(郑州大学).PVC/木粉塑木复合材料的制备、结构与性能[D].导师：李新法;陈金周.郑州大学,2010.摘要:近年来,塑木复合材料作为一种新型环保材料,备受人们青睐。该文主要研究了木粉含量为60%的高木粉填充量的PVC基塑木复合材料,研究了分散工艺、成型工艺,为了提高复合材料力学性能,加入硅灰石等填料,加入改性树脂等处理剂,并对复合材料的结构与性能进行了研究和初步表征。[7]王宝云(杭州师范大学).木塑复合材料界面改性工艺及性能研究[D].导师：宋艳江;吕群.杭州师范大学,2012.摘要:该文从改善木塑复合材料(WPC)的界面相容性出发,通过改变传统的界面改性方法及工艺,采用热压成型、挤出成型和注射成型的方法制备一系列WPCs,目的在于探索一种改善WPC界面相容性的新技术和新工艺,从而制备一种综合性能优异的WPC。研究内容主要可分为以下三个部分：(1)采用二辊开炼及热模压成型的方法,以马来酸酐(MAH)和(或)过氧化二异丙苯(DCP)复合处理木粉填充HDPE或直接以MAH接枝PE(MAPE)作为相容剂制备了一系列HDPE基WPCs,考察了不同界面改性方法对WPC力学性能、动态热机械性能及加工性能的影响,并采用扫描电子显微镜(SEM)分析探讨了其作用机理。[8]王爱梅(河北工业大学).PVC基木塑复合材料的制备及其性能研究[D].导师：张少峰.河北工业大学,2013.摘要:木塑复合材料以木粉与塑料为主要原料，既可以解决废弃塑料造成的“白色污染”问题，又可以提高农林废弃物的利用率，变废为宝，得到高附加值的工业化产品。木塑复合材料兼具木材与塑料制品的性能优势，具有广泛的市场和良好的发展前景。该文以PVC和锯末为原料，通过双辊炼塑，采用层压成型的方法制备木塑复合材料，研究了木粉种类、粒径、填充量、助剂种类和用量以及加工成型工艺对木塑复合材料力学性能的影响。研究结果表明，木材工业广泛使用的松木、杨木化学组成相似，木粉种类对木塑复合材料的机械性能影响差距不明显。[9]蔡中华(华中农业大学).棉秆粉/PVC复合材料的制备及性能研究[D].导师：熊汉国;谭军.华中农业大学,2011.摘要:木塑复合材料是以天然植物秸秆为原料,加入一些加工助剂与PVC树脂复合而成的一种环境友好型新材料,近年来得到了较快的发展,其中以木粉与PVC制备的复合材料居多。该文是利用棉花秸秆粉末为主要原料制备复合材料,研究过程包括加工工艺、提高相容性、实际应用性等几个方面,旨在获得可应用于工业化生产的棉秆粉/PVC复合材料,为农业废弃棉花秸秆的综合本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种聚乙烯/桉木粉复合材料，其特征在于：该复合材料按重量百分比含量的组成包括：干桉木粉：60%～70%；回收聚乙烯：13%～33%；LDPE‑g‑MAH改性剂：5%～15%；石蜡：0.1%～1.0%；高分子蜡：0.1%～1.0%；硬脂酸钙：0.1%～1.0%和硬脂酸铅0.1%～1.0%。

【技术特征摘要】
1.一种聚乙烯/桉木粉复合材料，其特征在于：该复合材料按重量百分比含量的组成包括：干桉木粉：60%～70%；回收聚乙烯：13%～33%；LDPE-g-MAH改性剂：5%～15%；石蜡：0.1%～1.0%；高分子蜡：0.1%～1.0%；硬脂酸钙：0.1%～1.0%和硬脂酸铅0.1%～1.0%。2.根据权利要求1所述的聚乙烯/桉木粉复合材料，其特征在于：所述的干桉木粉是细度为60目～200目，经120℃～160℃烘干至水分重量百分比含量≤2%的干桉木粉。3.根据权利要求1所述的聚乙烯/桉木粉复合材料，其特征在于：所述的LDPE-g-MAH改性剂为高接枝率低密度聚乙烯接枝马来酸酐，接枝率为不低于1.3%。4.根据权利要求1所述的聚乙烯/桉木粉复合材料，其特征在于：所述的回收聚乙烯是将回收的塑料经清洗、破碎、烘干、造粒处理后，制成的水分含量≤0.5%、粒度小于12mm的粒料；其中回收的塑料为回收的LDPE塑料、回收的P...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘祖广，谢俊康，丰波，
申请(专利权)人：广西民族大学，
类型：发明
国别省市：广西,45