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及其制备方法，其采用木粉或竹粉为主料，聚烯烃树脂、填充物、偶联剂、润滑剂为辅料的方法，通过混合、造粒加工制得，该方法提高了木塑复合材料的加工性能和力学性能，改善了木塑地板的弯曲破坏载荷及弯曲弹性模量，其制品稳定性好，无裂纹、翘曲缺陷，且防水、防腐、耐老化，适用于室外园林景观、家庭装饰等领域。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术公开了，其采用木粉或竹粉为主料，聚烯烃树脂、填充物、偶联剂、润滑剂为辅料的方法，通过混合、造粒加工制得，该方法提高了木塑复合材料的加工性能和力学性能，改善了木塑地板的弯曲破坏载荷及弯曲弹性模量，其制品稳定性好，无裂纹、翘曲缺陷，且防水、防腐、耐老化，适用于室外园林景观、家庭装饰等领域。【专利说明】
本专利技术涉及高分子材料领域的木塑复合材料及其制备方法，更具体的涉及。
技术介绍
木塑复合材料(Wood-polymer Composites,缩写WPC),是以木纤维或植物纤维为主要组分，经过预处理使之与热塑性塑料树脂或其他材料结合而成的一种新型材料。这种材料能够充分发挥材料中各组份的优势，克服单一材料的缺点，不仅能够改进材料的物理力学性能和加工性能，降低成本并扩大应用范围，还提高了材料的附加值。由于产品呈结晶态(木纤维或植物纤维)和无序态(树脂)的多相状态，使其既具有木纤维或植物纤维的高强度、高弹性，又具有聚合物基体的高韧性，并且抗冲击强度高、热伸缩性和吸水性均比木材小、尺寸稳定性好、耐磨、耐化学腐蚀、不怕虫蛀、非易燃、兼具木材和塑料的双重加工性能。目前，在室外铺板、栈道板领域所使用的木塑地板领域，因生产厂家较多，竞争日趋激烈，为了提高竞争力，众厂商普遍采用降低产品质量来降低成本，造成产品质量较差，如抗弯承载力较差，产品强度不够，安装使用过一段时间后，易出现开裂、破损，甚至断裂等质量问题。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种新型的木塑复合材料，解决现有木塑地板强度不高的问题。本专利技术的另一个目的在于提供一种木塑复合材料的制备方法，用于提高木塑复合材料的加工性能和力学性能，改善现有木塑地板的弯曲破坏载荷及弯曲弹性模量。为实现上述目的，本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是:一种木塑复合材料，按重量份计包括以下组分:木粉或竹粉100~150份、聚烯烃树脂100份、填充物5~15份、偶联剂5~10份、润滑剂10~15份。作为本专利技术的进一步改进，还可以在该复合材料中添加以下选择组分，如按重量份计的抗老化剂I~5份、抗菌剂3~5份、着色剂I~10份。木粉或竹粉粒度尺寸为80~100目。所述聚烯烃树脂选自PE、PP的一种或两种的组合。为了进一步回收废旧塑料，所述聚烯烃树脂优选为PE塑料的回收料(含有少量PP的PE)或PP塑料的回收料。其中，填充物为滑石粉和碳酸钙的组合，优选的，按重量百分比计，滑石粉占66.7%，碳酸钙占33.3%。偶联剂为聚乙烯接枝马来酸酐。润滑剂为杭州金琪高分子材料有限公司生产的，型号为312复合润滑剂。所述抗老化剂为通用名称为UV-531、1010、168的组合。优选的，按重量百分比计，UV-531占50%，1010占25%，168占25%。除上所述，根据加工需要，在本专利技术的木塑复合材料的组分中还可以适量加入其它常规助剂，如阻燃剂等。本专利技术所述的木塑复合材料的制备方法，包括如下步骤:I)混合:将所述木粉或竹粉、聚烯烃树脂、填充物、偶联剂、润滑剂、一并投入高速混料机中进行混合，其混合温度为60~120°C，混合时间为10~15分钟，混合转速为500~800 转;2)造粒:将混合后的物料经过专用造粒机进行造粒，其造粒温度为110~200°C，造粒机的螺杆转速为150~300转。本专利技术所述的木塑复合材料可以通过如热压成型、注塑成型、挤出成型等成型工艺，而制备得到木塑复合材料的制品，即木塑复合型材。本专利技术选用杭州金琪高分子材料有限公司生产的，型号为312复合润滑剂，此润滑剂能与偶联剂合用，进而有效改善植物纤维与塑料界面的相容性，促进分散，从而显著提高木塑产品的强度。本专利技术的有益效果:本专利技术所述的木塑复合材料，经试验检测其各项指标均高于国家标准GB/T24508-2009，其中弯曲破坏载荷> 5000N，弯曲弹性模量> 4000MPa。其采用木粉或竹粉为主料，聚烯烃树脂、填充物、偶联剂、润滑剂为辅料，通过混合、造粒加工制得，该方法提高了木塑复合材料的加工性能和力学性能，改善了木塑地板的弯曲破坏载荷及弯曲弹性模量，制得的产品稳定性好，无裂纹、翘曲缺陷，可使用挤出成型并配合相应的模具加工出各式各样的型 材，防水、防腐、耐老化，可重复回收利用，适用于室外园林景观、家庭装饰等领域。【具体实施方式】下面结合具体的实施例对本专利技术作进一步展开说明，但需要指出的是，本专利技术的木塑复合材料及其制备方法并不限于这种具体的组分或制备工艺。对于本领域普通技术人员可知，以下的说明内容即使不做任何调整或修正，也可以直接适用于在此未指明的其他类似的组分和制备工艺上。一种木塑复合材料，按重量份计包括以下组分:木粉或竹粉100~150份、聚烯烃树脂100份、填充物5~15份、偶联剂5~10份、润滑剂10~15份、抗老化剂I~5份、抗菌剂3~5份、着色剂I~10份。一种木塑复合材料的制备方法，包括如下步骤:1)混合:将100~150份的木粉或竹粉、100份的聚烯烃树脂、5~15份的填充物、5~10份的偶联剂、10~15份的润滑剂、I~5份的抗老化剂、3~5份的抗菌剂、I~10份着色剂一并投入高速混料机中进行混合，混合转速设定为500~800转/分钟，混合温度为60~120°C，混合时间为10~15分钟。2)造粒:将混合后的物料经过平行双螺杆造粒机进行造粒。选用平行双螺杆造粒机剪切混炼效果好，其转速设定为150~300转/分钟，造粒温度为110~200°C，可除去大部分的水分。所述木塑复合材料中木粉或竹粉粒度尺寸为80~100目。所述聚烯烃树脂选自PE、PP的一种或两种的组合。为了进一步回收废旧塑料，促进资源的循环利用，该聚烯烃树脂优选为PE塑料的回收料(含有少量PP的PE塑料)。所述填充物为滑石粉和碳酸钙的组合。优选的，按重量百分比计，滑石粉占66.7%，碳酸钙占33.3%。所述偶联剂为聚乙烯接枝马来酸酐。所述润滑剂为杭州金琪高分子材料有限公司生产的，型号为312复合润滑剂，此润滑剂能与偶联剂合用，有效改善植物纤维与塑料界面的相容性，促进分散，从而显著提高木塑产品的强度。所述抗老化剂为通用名称UV-531、1010、168的组合。优选的，按重量百分比计，UV-531 占 50%,1010 占 25%,168 占 25%。实施例1，将100份的木粉(80目)、100份的PE塑料、5份的填充物、5份的偶联剂、10份的润滑剂、1份的抗老化剂、3份的抗菌剂、1份着色剂，一并投入高速混料机中进行混合，然后将混合转速设定为500转/分钟，混合温度60°C，混合时间12分钟。接着，将混合后的物料投入平行双螺杆造粒机，其造粒温度设置为110°C，螺杆转速设定为200转/分钟。其加工的型材经检验，其弯曲破坏载荷达到5230N，弯曲弹性模量为4260MPa。实施例2，将120份的竹粉(100目)、100份的PP塑料、15份的填充物、10份的偶联剂、15份的润滑剂、5份的抗老化剂、5份的抗菌剂、10份着色剂，一并投入高速混料机中进行混合，然后将混合转速设定为800转/分钟，混合温度为100°C，混合时间10分钟。接着，将混合后的物料投入平行双螺杆造粒机，其造粒温度设置为200°C，螺杆转速设定为300转/分钟。其本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种木塑复合材料，按重量份计包括以下组分：木粉或竹粉100～150份、聚烯烃树脂100份、填充物5～15份、偶联剂5～10份、润滑剂10～15份。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：赵小亮，盛岳金，
申请(专利权)人：黄山美森新材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽;34