一种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木塑复合材料：包括不饱和聚酯树脂体系和活化植物纤维粉，基于所述的不饱和聚酯树脂体系和活化植物纤维粉，不饱和聚酯树脂体系的质量分数为10～70％、活化植物纤维粉的质量分数为30～90％；所述不饱和聚酯树脂体系由不饱和聚酯树脂、交联单体、引发剂和促进剂组成；所述活化植物纤维粉由植物纤维粉和表面活性剂组成。本发明专利技术还公开了所述木塑复合材料的制备方法。本发明专利技术以不饱和聚酯为基材，可在常温、常压下成型，对设备及成型模具要求低，可根据要求加工各类型制品，生产成本易于控制。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及，尤其涉及一种不饱和聚酯基的木塑 复合材料的制备方法。
技术介绍
木塑复合材料是以农林废弃物(植物纤维)和塑料为主要原料制备的一种性能和 外观似木，可替代天然木材的一种绿色环保材料，国内外关于木塑复合材料的研究、生产可 见大量论文及专利报道，但其主要以通用热塑性塑料(如聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、聚苯 乙烯等)为树脂基体，并采用挤出、注射或压制的方法成型。此类木塑复合材料存在以下诸 多缺点(1)采用熔融加工方法制备，加工温度高，其中的植物纤维易氧化、分解，加工条件 苛刻；(2)热塑性树脂熔融黏度大，植物纤维不易分散，树脂对纤维的滑润性差，因此纤 维的添加量及材料性能的提高受到较大限制；(3)高温、高压下成型，能源消耗大。
技术实现思路
本专利技术所解决的技术问题即是克服前述传统热塑性聚合物基木塑复合材料的缺 点，而提出一种加工工艺性强、成本低、性能优异的新型木塑复合材料及其制备方法。本专利技术采用的技术方案为一种木塑复合材料，包括不饱和聚酯树脂体系和活化植物纤维粉，基于所述的不 饱和聚酯树脂体系和活化植物纤维粉，不饱和聚酯树脂体系的质量分数为10 70%、活化 植物纤维粉的质量分数为30 90% ；所述不饱和聚酯树脂体系由不饱和聚酯树脂、交联单体、弓I发剂和促进剂组成，基 于不饱和聚酯树脂体系，交联单体的质量分数为10 50%，引发剂的质量分数为0. 01 3%，促进剂的质量分数为0. 01 2%，余量为不饱和聚酯树脂；所述活化植物纤维粉由植物纤维粉和表面活性剂组成，表面活性剂的质量为植物 纤维粉质量的0.1 5% ；所述植物纤维粉为50目以下的植物纤维粉末；所述交联单体为苯乙烯、丙烯酸酯、甲基丙烯酸甲酯、邻苯二甲酸二烯丙酯、三聚 氢酸三烯丙酯、中的一种或两种以上的混合；所述引发剂为有机过氧化物类引发剂或偶氮化合物类引发剂中的一种或两种以 上的混合；所述促进剂为金属化合物促进剂或叔胺类促进剂中的一种或两种以上的混合；所述表面活性剂为丙烯酸、顺丁烯二酸酐、甲基丙烯酸、甲基丙烯酸甲酯、、乙烯基 缩水甘油酯、油胺、油酸、硅烷偶联剂、钛酸酯偶联剂或铝酸酯偶联剂中的一种或两种以上的混合。进一步，所述不饱和聚酯树脂为由二元羧酸或酸酐与多元醇缩聚而成的主链具有 酯键和不饱和双键的线型高分子化合物中的一种或多种的混合物。进一步，所述植物纤维粉末为木质粉、竹粉、糠粉、秸秆粉或果壳粉中的一种或两 种以上的混合。进一步，所述有机过氧化物类引发剂为过氧化甲乙酮、过氧化苯甲酮、过氧化二苯 甲酰、过氧化环己酮、异丙苯过氧化氢、过氧化苯甲酰、过氧化2，4戊二酮、过氧化二碳酸 二-2-苯氧基酯、过氧化二碳酸二(4-叔丁基环己烷)、2，5_ 二甲基_2，5 二(叔丁基过氧 基)己烷、叔丁基过氧化-2-乙基己酸酯、过氧化二异丙苯、双(2，4_ 二氯过氧化苯甲酰、乙 基-3，3-二(过氧化叔丁基)丁酸酯、过苯甲酸叔丁酯、1，1-二(叔丁基过氧)环己烷、1， 1- 二(叔丁基过氧)_3，3，5-三甲基环己烷、0，0-叔丁基-0-异丙基单过氧化碳酸酯或3， 3-二(过氧化叔丁基)丁酸乙酯。进一步，所述偶氮化合物类引发剂为2-叔丁基偶氮-2-氰基丙烷、2-叔丁基偶 氮-二氰基丁烷或1-叔丁基偶氮-1-氰基环己烷。进一步，所述金属化合物促进剂为辛酸盐类促进剂或环烷酸盐类促进剂。进一步，所述辛酸盐类促进剂为辛酸钴、辛酸锰、辛酸锌、辛酸钾、辛酸钙、辛酸镍、 辛酸铅、辛酸钒或辛酸锆。进一步，所述的环烷酸盐类促进剂为环烷酸钴、环烷酸锰、环烷酸锌、环烷酸镍或 环烷酸铅。进一步，所述叔胺类促进剂为N、N_ 二甲基苯胺、三乙醇胺、三乙胺、2，4，6_三(二 甲胺基甲基)苯酚、苄基二甲胺、邻羟苄基二甲胺或二甲胺基二甲烷。更具体的，所述木塑复合材料由质量分数10 70%的不饱和聚酯树脂体系和质 量分数30 90%质量份的活化植物纤维粉组成，所述不饱和聚酯树脂体系由不饱和聚 酯树脂、交联单体、引发剂和促进剂组成，基于不饱和聚酯树脂体系，交联单体质量分数为 10 50%，引发剂的质量分数为0. 01 3%，促进剂的质量分数为0. 01 2%，所述活化植 物纤维粉由植物纤维粉和表面活性剂组成，表面活性剂的质量为植物纤维粉质量的0. 1 5%。所述的不饱和聚酯树脂优选为191树脂、196树脂或298树脂。所述植物纤维粉优选为50目以下的木粉或竹粉。所述交联单体优选为苯乙烯或丙烯酸酯。所述引发剂优选为过氧化环己酮、过氧化二异丙苯或过氧化苯甲酰。所述促进剂优选为环烷酸钴或辛酸钴。所述表面活性剂优选为顺丁烯二酸酐或丙烯酸。所述木塑复合材料还可以包括抑制剂、活化增强填料、增韧剂、稳定剂、阻燃剂、消 泡剂或颜料；基于所述的木塑复合材料，抑制剂、增韧剂、活化增强填料、稳定剂、阻燃剂、消泡 剂或颜料的质量百分分数为抑制剂0 1 %增韧剂0 20% 活化增强填料0 30% 0 10% 0 40% 0 0 2% ；稳定剂阻燃剂消泡剂颜料所述抑制剂为对苯二酚、叔丁基对苯二酚、2，5-二叔丁基对苯二酚、甲基对苯二 酚、对苯醌或4-叔丁基邻苯二酚，优选对苯二酚；所述增韧剂为液态丁腈橡胶、苯乙烯-异 戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物、聚氨酯橡胶等中的一种或两种以上的混合物，优选液态丁腈 橡胶；所述活化增强填料为用硅烷偶联剂、钛酸酯偶联剂或铝酸酯偶联剂进行活化处理 过的增强填料，所述增强填料为玻璃纤维、玻璃微珠、二氧化硅粉、滑石粉、碳酸钙、云母粉、 粘土或蒙脱土中的一种或两种以上的混合物，优选玻璃纤维、碳酸钙或滑石粉。所述活化处 理时，硅烷偶联剂、钛酸酯偶联剂或铝酸酯偶联剂的用量为增强填料质量的0. 1 5%。本专利技术所述抑制剂、增韧剂、活化增强填料、稳定剂、阻燃剂、消泡剂或颜料的质量 分数中的0是指可以不含有相应原料。更具体的，所述的玻璃纤维为玻璃纤维长纱、玻璃纤维织物、短切玻璃纤维或玻璃 纤维粉。所述的玻璃微珠为尺度小于100目的中空或实心玻璃微球。所述的滑石粉、碳酸钙、二氧化硅、云母粉、粘土、蒙脱土为尺度小于200目的微 粉。所述的稳定剂为市售的各类光稳定剂、热稳定剂中的一种或几种的混合物。所述的阻燃剂为市售的各类阻燃剂如卤素阻燃剂、有机硅阻燃剂、磷酸酯阻燃齐U、 硼系阻燃剂、氮系阻燃剂、三水合氧化铝阻燃剂、氢氧化镁阻燃剂、三氧化钼、二钼酸铵、三 氧化锑等中的一种或几种的混合物。所述的消泡剂为市售的有机硅类消泡剂和聚醚型消泡剂中的一种或几种的混合 物。所述的颜料即为市售的各类聚合物用颜料或其配合物。本专利技术所述还含有其他组分的木塑复合材料可按以下方法制备得到(1)组方量的表面活性剂与植物纤维粉高速搅拌混合制得活化植物纤维粉；(2)按组方取不饱和聚酯树脂、交联单体、活化植物纤维粉、促进剂、引发剂和其他 所有组分，经常温高速搅拌、捏合均勻后，加入到成型模具中在0 170°C和1 20MI^压力 下固化，制得所述木塑复合材料。所述固化温度优选60 160°C，固化压力优选6 12MPa。进一步，所述由质量分数10 70%的不饱和聚酯树脂体系和质量分数30 90% 质量份的活化植物纤维粉组成的木塑复合材料按以下方法制备得到(1)组方量的表面活性剂与植物纤维粉高速搅拌混合制得活化植物纤维粉本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种木塑复合材料，其特征在于所述木塑复合材料包括不饱和聚酯树脂体系和活化植物纤维粉，基于所述的不饱和聚酯树脂体系和活化植物纤维粉，不饱和聚酯树脂体系的质量分数为１０～７０％、活化植物纤维粉的质量分数为３０～９０％；　　所述不饱和聚酯树脂体系由不饱和聚酯树脂、交联单体、引发剂和促进剂组成，基于不饱和聚酯树脂体系，交联单体的质量分数为１０～５０％，引发剂的质量分数为０．０１～３％，促进剂的质量分数为０．０１～２％，余量为不饱和聚酯树脂；　　所述活化植物纤维粉由植物纤维粉和表面活性剂组成，表面活性剂的质量为植物纤维粉质量的０．１～５％；　　所述植物纤维粉为５０目以下的植物纤维粉末；　　所述交联单体为苯乙烯、邻苯二甲酸二烯丙酯、三聚氢酸三烯丙酯、丙烯酸酯、甲基丙烯酸甲酯中的一种或两种以上的混合；　　所述引发剂为有机过氧化物类引发剂或偶氮化合物类引发剂中的一种或两种以上的混合；　　所述促进剂为金属化合物促进剂或叔胺类促进剂中的一种或两种以上的混合；　　所述表面活性剂为丙烯酸、甲基丙烯酸、甲基丙烯酸甲酯、顺丁烯二酸酐、乙烯基缩水甘油酯、油胺、油酸、硅烷偶联剂、钛酸酯偶联剂或铝酸酯偶联剂中的一种或两种以上的混合。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：宋艳江，羊海棠，王宝云，
申请(专利权)人：杭州师范大学，
类型：发明
国别省市：86