一种围墙用的木塑复合材料及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种围墙用的木塑复合材料，其含有质量份如下的组分：木粉６８－７８份，ＰＥ塑料２０－２５份，偶联剂２－４份，抗氧化剂０．１－０．２份，轻质碳酸钙－硅油２－５份。本发明专利技术还公开了一种围墙用的木塑复合材料的制备方法。本发明专利技术的木塑复合材料配方中ＰＥ塑料用量为２０％－２５％，约为普通木塑材料中塑料含量５０％的一半，大大节省了塑料了用量，降低了生产成本，同时制备得到的木塑材料具有高强度、抗蠕变、良好的加工性能、低的吸湿率和高耐候性的特点。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于聚合物加工
，具体涉及一种木塑复合材料及其制备方法。
技术介绍
木塑复合材料(WPC)是采用木纤维或植物纤维填充、增强，经热压复合、熔融挤出 等不同加工方式制成的改性热塑性材料。近年随全球资源日趋枯竭，社会环保意识日见高 涨，对木材和石化产品应用提出了更高要求。在这样的背景下，木塑复合材料这种既能发挥 材料中各组分的优点，克服因木材强度低、变异性大及有机材料弹性模量低等造成的使用 局限性，又能充分利用废弃的木材和塑料，减少环境污染。现有的制造木塑复合材料的技术，如中国专利第CN101077916A号、第 CN101481477A号和第CN101613509A号都介绍了利用塑料和木质纤维及其他助剂来制造 木塑复合材料，但是现有的这些木塑制造技术的配方中采用的塑料含量一般占总配方量的 40% -50%，相比木质纤维，塑料资源相对缺乏且价格更贵，因此在木塑材料的制造中使用 高含量的塑料也较大的提高了生产成本。此外，现有的木塑复合材料一般用于板材、仓储、家具和地方等场合，用于制造户 外围墙的文献介绍相对较少，应用于围墙的场合下，要求的木塑材料用量大，对木塑材料的 成本提出了更高的要求，此外制造围墙的木塑材料也要求具有高强度、良好的加工性能、低 的吸湿率和高耐候性。因此，制备出围墙用的木塑材料是本领域内亟待解决的问题之一。
技术实现思路
为了克服上述缺陷，本专利技术的目的在于提供一种用于围墙的木塑复合材料，具有 成本低廉、高强度、良好的加工性能、低的吸湿率和高耐候性的特点。为了解决上述技术问题，本专利技术提供的一种木塑材料由如下重量份数的原料制备而成木粉68-78 份PE 塑料20-25 份偶联剂2-4份抗氧化剂0.1-0. 2份轻质碳酸钙-硅油2-5份所述木粉选自木屑、竹屑、稻壳、秸杆、豆皮、花生壳、甘蔗渣的一种或者其组合物； 在轻质碳酸钙-硅油中，轻质碳酸钙为微观球形结构，硅油选自甲基硅油、乙基硅油、苯基 硅油中的一种或者其组合物。优选地，偶联剂为硅烷偶联剂和马来酸酐接枝聚乙烯中的一种或者组合，其中马 来酸酐接枝聚乙烯的接枝率为0. 7-1. 2%。优选地，抗氧化剂为三亚磷酸酯和四季戊四醇酯的组合，三亚磷酸酯与四季戊四醇酯质量比为0.5 2 1。相应地，本专利技术所要解决的问题还在于提供一种制备木塑材料的方法，其包括如 下步骤Α.木粉原料的碳化处理将木粉原料通过挤压设备挤压密实放入密封罐，然后将 密封罐置入加热房或者加热炉内加热，最终的加热温度为150°C 350°C，达到此温度后， 继续保温1 4小时，完成碳化处理；B.高速混合机干燥混勻加工处理将上述经碳化处理得到的碳化木粉投入高速 混合机中混合，混合时间为3 8分钟，当温度达到60 80°C时，然后加入PE塑料、偶联 剂、抗氧化剂，轻质碳酸钙_硅油进行混合8 10分钟，使各组分混合均勻；C.平行双螺杆挤出机反应挤出造粒将混合处理后的物料通过双螺杆挤出机进 行反应挤出造粒，使马来酸酐接枝聚乙烯等偶联剂与木质纤维以及PE之间发生大分子反 应，通过造粒形成粒料。D.单螺杆挤出机挤出成型将上述粒料通过单螺杆挤出机挤出成型。优选地，所述木粉选自木屑、竹屑、稻壳、秸杆、豆皮、花生壳、甘蔗渣的一种或者其 组合物；在轻质碳酸钙-硅油中，轻质碳酸钙为微观球形结构，硅油可选自甲基硅油、乙基 硅油、苯基硅油中的一种或者其组合物。优选地，偶联剂为硅烷偶联剂或马来酸酐接枝聚乙烯的一种或者组合，其中马来 酸酐接枝聚乙烯的接枝率为0. 7-1. 2%。优选地，抗氧化剂为三亚磷酸酯和四季戊四醇酯的组合，三亚磷酸酯与四 季戊四醇酯质量比为0.5 2 1。硅油在常温下是液态，优选的为甲基硅油，更优选的为二甲基硅油。在本专利技术制造木塑复合材料的工艺方法中，其中高速混合机干燥混勻加工处理、 平行双螺杆挤出机反应挤出造粒、单螺杆挤出机挤出成型，均为现有制造木塑复合材料常 用的工艺方法，不同之处在于对木粉原料进行了碳化处理，碳化处理包括如下步骤将收集 到的废弃木屑、竹屑、稻壳、秸杆等木质纤维通过挤压设备挤压密实，装入密封罐，密封罐上 留有留少量气孔；将罐装好的木质纤维放置在设置有排气口的加热房或者加热炉内，开始 加热，最终的加热温度为150°C 350°C，达到设定温度后，继续保温1 4小时。在本专利技术的优选实施例中，在上述方案的高速混合机干燥混勻加工处理工序中， 将碳化后的木粉与塑料及助剂置入高速混合机里面，混合3 8分钟，温度达到60 80°C， 各组分混合均勻。与现有技术方案相比，本专利技术的木塑复合材料配方中PE塑料用量为20% -25%, 约为普通木塑材料中塑料含量50%的一半，大大节省了塑料了用量，降低了生产成本；采 用偶联剂马来酸酐接枝聚乙烯(接枝率0. 7-1. 2% )，使偶联剂在制备木塑材料过程中与木 质纤维以及PE之间发生大分子反应，增强了体系的相容性。另外，需要说明的是，与现有技术方案相比，加入了轻质碳酸钙-硅油，轻质碳酸 钙为微观球形结构，一方面增加了木塑复合材料加工过程中的润滑性，而不需要增加其他 的润滑剂，另一方面也增加了制品的抗蠕变性，大弧度提高了木塑复合材料的加工性能与 力学性能。此外在体系中增加了热稳定剂，使制备得到的木塑材料具有高强度、良好的加工4性能、低的吸湿率和高耐候性的特点。在本专利技术制造木塑复合材料的工艺方法中，进行了木粉碳化处理，即木粉会转为 炭黑，由于炭黑具有高度的分散性和遮盖力，能将吸收的光能转为热能发散，具有将有害的 光波反射而发挥防护聚合物的作用，因此可作为光屏蔽剂，对PE、PP等有很好的稳定效果， 不需要再添加其他的光稳定剂。此外，高速混合机干燥混勻加工处理工艺中，混合所需的时间大大减少，仅为3 8分钟，相比现有的生产工艺，生产效率得到提高。附图说明图1是本专利技术一种围墙用的木塑复合材料制备方法的流程图。 具体实施例方式以下参考附图及优选实施例进一步详细描述本专利技术的特点及优点。以下实施方式 仅是示例性的，本领域技术人员可在此基础上作出显而易见的修改，这些修改也被包括在 本专利技术的范围内。实施例1.木塑材料的制备1如图1所示，本专利技术的木塑材料的制备方法包括木粉原料的预处理、高速混合机 干燥混勻加工处理、平行双螺杆挤出机反应挤出造粒、单螺杆挤出机挤出成型，木塑材料的 各组分和重量份数如下实施例1的木塑材料的组分及含量(质量份)木粉78份PE 塑料20 份马来酸酐接枝聚乙烯2份三亚磷酸酯0. 1份四季戊四醇酯轻质碳酸钙-二甲基硅油2份在轻质碳酸钙_ 二甲基硅油中，轻质碳酸钙的微观结构呈球形，硅油在常温下是 液态，轻质碳酸钙与二甲基硅油的质量比为1 1，轻质碳酸钙-二甲基硅油的加入，轻质碳 酸钙的球形的微观结构一方面增加了木塑复合材料加工过程中的润滑性，而不需要增加其 他的润滑剂，另一方面也增加了制品的抗蠕变性，大弧度提高了木塑复合材料的加工性能 与力学性能。在本实施中，三亚磷酸酯与四季戊四醇酯的质量比为2 1。本实施例制备方法的各步骤请参考图1所示木粉原料的碳化处理将收集到的废弃木屑、竹屑、稻壳、秸杆等木质纤维通过挤 压设备挤压密实，装入密封罐，密封罐上留有留少量气孔；将罐装好的木质纤维放置在设置 有排气口的加热房或者加热炉内，开本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种围墙用的木塑复合材料，其特征在于由如下重量份数的原料制备而成：　　木粉　６８－７８份　　ＰＥ塑料　２０－２５份　　偶联剂　２－４份　　抗氧化剂　０．１－０．２份　　轻质碳酸钙－硅油　２－５份　　所述木粉选自木屑、竹屑、稻壳、秸杆、豆皮、花生壳、甘蔗渣的一种或者其组合物；在轻质碳酸钙－硅油中，轻质碳酸钙为微观球形结构，硅油选自甲基硅油、乙基硅油、苯基硅油中的一种或者其组合物。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：姚喜智，
申请(专利权)人：姚喜智，
类型：发明
国别省市：44