一种抗弯曲、抗滑、抗静电型塑木复合材料及其制备方法技术

本发明专利技术属于功能性塑木材料技术领域，具体涉及一种抗弯曲、抗滑、抗静电型塑木复合材料，并进一步公开其制备方法。本发明专利技术所述抗弯曲、抗滑、抗静电型塑木复合材料，以高密度聚乙烯、木粉、高强高模聚乙烯醇纤维、导电塑料母粒、导电态聚苯胺、镀镍碳纤维、304不锈钢纤维、导电聚甲醛塑料、相容剂，以及偶联剂、润滑剂和紫外光吸收剂等助剂为原料，经过挤出造粒、成型、及钢丝刷表面刷磨打毛处理得到产品。本发明专利技术所述塑木复合材料产品能够兼顾出众的抗弯曲、表面防滑及抗静电性能，具有非常重要的应用价值。

An anti-bending, anti-sliding and anti-static plastic-wood composite and its preparation method

【技术实现步骤摘要】
一种抗弯曲、抗滑、抗静电型塑木复合材料及其制备方法
本专利技术属于功能性塑木材料
，具体涉及一种抗弯曲、抗滑、抗静电型塑木复合材料，并进一步公开其制备方法。
技术介绍
塑木复合材料是利用热塑性塑料，包括聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯以及它们的共聚物等作为基体材料，用木粉、稻壳、麦秸、玉米杆、花生壳等废弃天然纤维作增强相，再加入少量的化学添加剂和填料，通过一定的加工工艺制作的一种复合材料。塑木复合材料同时具备植物纤维和塑料的优点，具有防腐、防潮、防虫蛀、尺寸稳定性高、不开裂、不翘曲等优点，并具有原料资源化、产品可塑化、使用环保化、成本经济化、回收再生化的特点。塑木复合材料的适用范围十分广泛，几乎可涵盖所有原木、塑料、塑钢、铝合金及其它类似复合材料的使用领域，可广泛用作户外地板、泳池包边、花箱、树池、篱笆、垃圾桶、遮阳板、座凳、椅条、靠背条、休闲桌面、指示牌、宣传栏、横梁、码头铺板、水上通道、扶手、护栏、栅栏、隔断、花架走廊、户外凉亭、露天平台、浴室板、门窗框套、吸音板、顶板等，同时也解决了塑料、木材行业废弃资源的再生利用问题。随着塑木复合材料生产技术的提高、产业规模的扩大及其自身突出的环保特性和独特的装饰效果，其在室内领域(如门窗、地板、家具等)的应用逐渐扩大。然而，由于塑木复合材料的主要原料之一的热塑性塑料为良好的电绝缘体，与木质纤维材料复合后仍属于电的不良导体，在使用过程中容易积聚大量的静电荷，造成吸尘、放电、击穿等危险，甚至引起燃烧或爆炸，存在巨大的安全隐患，进而限制了塑木复合材料的应用领域。如中国专利CN104327530A公开的阻燃抗静电木塑复合材料，其通过添加诸如粉状的金属粉、或者片状、粉状的石墨类物质等抗静电剂的方式改善塑木材料的抗静电性能。这些粉状的金属粉、石墨类导电物质在混合过程中，与塑料和木粉的混溶性较差，使得这些物质在成型后会富集在塑木板的表面，形成一层较薄的连续导电膜，进而使得光面板的抗静电效果较好，表面电阻率一般可以达到107-109Ω，但是相应的也导致光面板的抗滑性能较差，作为承载板时置于上面的物品极易滑动，作为地板时人易滑倒，安全性较低；而且，光面板在经过钢丝刷进行刷磨处理后，其表面会变的相对粗糙，虽然抗滑性提高，但是此时表面由石墨形成的导电膜会变的不连续，抗静电性较差，表面电阻率基本达到1012Ω以上，无法应用于对表面有较高防滑、抗静电要求的领域使用。而且，随着该类如金属粉、石墨粉等力学性能差的抗静电剂物质用量的增大，也会导致整个塑木复合材料诸如抗弯曲性能等力学性能明显降低，因此，如中国专利CN104327530A之类的抗静电塑木材料无法应用于对抗弯曲、表面抗滑性能要求较高的领域如易燃易爆货物用托盘类承载板、地板等。因此，开发一种具有较优的抗弯曲、表面抗滑及抗静电型塑木复合材料对于扩展塑木材料的应用领域具有重要的意义。
技术实现思路
为此，本专利技术所要解决的技术问题在于提供一种抗弯曲、表面抗滑及抗静电型塑木复合材料，以解决现有技术中塑木复合材料无法兼具抗弯曲、表面抗滑及抗静电性能的问题。为解决上述技术问题，本专利技术所述的一种抗弯曲、抗滑、抗静电型塑木复合材料，其制备原料包括如下重量份的组分：具体的，所述的抗弯曲、抗滑、抗静电型塑木复合材料：所述聚乙烯醇纤维为高强高模聚乙烯醇纤维，纤维直径为10-15μm，纤维长度为4-10mm；所述不锈钢纤维为304不锈钢纤维，纤维直径为10-12μm，纤维长度为4-8mm；所述镀镍碳纤维的纤维直径为8-12μm，纤维长度为3-8mm；所述导电态聚苯胺的粒度为200-300目；所述导电聚甲醛塑料的表面电阻率为102-104。具体的，所述相容剂包括马来酸酐改性聚苯乙烯。具体的，所述助剂包括偶联剂0.5-2重量份、润滑剂0.5-2重量份和/或紫外光吸收剂0.5-1重量份。具体的，所述的抗弯曲、抗滑、抗静电型塑木复合材料：所述偶联剂包括2-[(2-氨基乙基)氨基]乙醇锆络合物；所述润滑剂包括增硬蜡聚四氟乙烯改性聚乙烯蜡；所述紫外光吸收剂包括2，4-二羟基二苯甲酮。本专利技术还公开了一种制备所述抗弯曲、抗滑、抗静电型塑木复合材料的方法，包括如下步骤：(1)取所述高密度聚乙烯、木粉、聚乙烯醇纤维、导电塑料母粒、导电态聚苯胺、镀镍碳纤维、不锈钢纤维、导电聚甲醛塑料、相容剂和助剂，于温度80-90℃、真空度-0.09～-0.10Mpa条件下进行真空干燥2-4h，备用；(2)取选定量的所述高密度聚乙烯、木粉、镀镍碳纤维、不锈钢纤维充分混匀，并置于平行双螺杆挤出机中进行挤出造粒，得到粒料，备用；(3)向上述所得粒料中加入选定量的所述聚乙烯醇纤维、导电塑料母粒、导电聚甲醛塑料、相容剂及助剂充分混匀，得到预混料；并将所述预混料置于平行双螺杆挤出机中进行挤出造粒，得到粒料，备用；(4)向上述步骤(3)所得粒料中加入选定量的所述导电态聚苯胺混匀，并置于锥形双螺杆型材挤出机中进行挤出成型，得到型材；(5)将上述得到的型材进行冷却定型及定长切割，并进行表面刷磨打毛处理，即得所述塑木复合材料。具体的，所述步骤(2)中，控制所述平行双螺杆挤出机的机筒温度为150-170℃，螺杆转速300-350rpm。具体的，所述步骤(3)中，控制所述平行双螺杆挤出机的机筒温度为140-150℃，螺杆转速40-50rpm。具体的，所述步骤(4)中，控制所述锥形双螺杆型材挤出机的机筒温度为170-200℃，螺杆转速为10-25rpm。具体的，所述步骤(5)中，控制所述刷磨处理步骤的刷磨打毛时间2-5min，控制型材表面痕迹深度1-3mm。本专利技术所述抗弯曲、抗滑、抗静电型塑木复合材料，以高密度聚乙烯、木粉、高强高模聚乙烯醇纤维、导电塑料母粒、导电态聚苯胺、镀镍碳纤维、304不锈钢纤维、导电聚甲醛塑料、相容剂，以及偶联剂、润滑剂和紫外光吸收剂等助剂为原料，经过挤出造粒、成型、及表面钢丝刷刷磨打毛处理得到产品。本专利技术所述塑木复合材料产品的抗弯曲强度及抗弯弹性模量性能都比较出众，产品的表面电阻率基本都在106这个数量级上，其表面经过钢丝刷刷磨打毛后表面电阻率变化不大，仍在106这个数量级上，能够很好地保持着优良的抗静电性能，而且经过刷磨打毛后的表面防滑系数基本在0.67-0.72之间，属于安全防滑等级，本专利技术产品能够兼顾出众的抗弯曲、表面防滑及抗静电性能，具有非常重要的应用价值。本专利技术所述塑木复合材料中，高强高模聚乙烯醇纤维由于自身含有羟基，在为塑木复合材料提供高弯曲强度的同时还具有出色的抗静电能力；导电塑料母粒是改性后塑料产品，其自身导电能力强，同时具有塑料的胶合能力，可以起到增强复合材料力学强度及抗静电能力的功能；而导电聚甲醛塑料是自身力学性能与聚甲醛塑料类似，自身力学强度大，同时导电能力较强的产品，使用后可使材料的弯曲强度增加明显，最终复合材料的抗静电性能出众；而导电态聚苯胺本身属于可导电的高分子化合物，与塑料等高分子物质相容性好，成型后增强抗弯曲性能，少量加入即可明显提高导电性能，达到持久抗静电的功效；而特殊选用的镀镍碳纤维、304不锈钢纤维主要可以起到提高抗弯强度及导电性能；高密度聚苯乙烯主要是起到塑化胶合作用，配方中用量相较于普通塑木明显减少，只要起到足够的胶合作用即可，以免影响抗弯曲、本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种抗弯曲、抗滑、抗静电型塑木复合材料，其特征在于，其制备原料包括如下重量份的组分：

【技术特征摘要】
1.一种抗弯曲、抗滑、抗静电型塑木复合材料，其特征在于，其制备原料包括如下重量份的组分：2.根据权利要求1所述的抗弯曲、抗滑、抗静电型塑木复合材料，其特征在于：所述聚乙烯醇纤维为高强高模聚乙烯醇纤维，纤维直径为10-15μm，纤维长度为4-10mm；所述不锈钢纤维为304不锈钢纤维，其纤维直径10-12μm，纤维长度为4-8mm；所述镀镍碳纤维的纤维长度直径8-12μm，长度为3-8mm；所述导电态聚苯胺的粒度为200-300目；所述导电聚甲醛塑料的表面电阻率为102-104。3.根据权利要求1或2所述的抗弯曲、抗滑、抗静电型塑木复合材料，其特征在于，所述相容剂包括马来酸酐改性聚苯乙烯。4.根据权利要求1-3任一项所述的抗弯曲、抗滑、抗静电型塑木复合材料，其特征在于，所述助剂包括偶联剂0.5-2重量份、润滑剂0.5-2重量份和/或紫外光吸收剂0.5-1重量份。5.根据权利要求4所述的抗弯曲、抗滑、抗静电型塑木复合材料，其特征在于：所述偶联剂包括2-[(2-氨基乙基)氨基]乙醇锆络合物；所述润滑剂包括增硬蜡聚四氟乙烯改性聚乙烯蜡；所述紫外光吸收剂包括2，4-二羟基二苯甲酮。6.一种制备权利要求1-5任一项所述抗弯曲、抗滑、抗静电型塑木复合材料的方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)取所述高密度聚乙烯、木粉、聚乙烯醇纤维、导电塑料母粒、导电态聚苯胺、镀镍碳纤维、不锈钢纤维、导电聚甲醛塑料、相容剂和助剂，于温度80-90℃、真空度-0.09～-0.10Mpa条件下进行真空干燥2-4h，备...

【专利技术属性】
技术研发人员：叶强，姚俊，王开胜，罗贤丹，阮敏婷，
申请(专利权)人：黄山华塑新材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽,34