本發(fā)明涉及復(fù)合材料，更具體的說是涉及復(fù)合木材及其制造方法。
背景技術(shù)：
木塑復(fù)合板材是一種主要由木材(木纖維素、植物纖維素)為基礎(chǔ)材料與熱塑性高分子材料(塑料)和加工助劑等，混合均勻后再經(jīng)模具設(shè)備加熱擠出成型而制成的高科技綠色環(huán)保新型裝飾材料，兼有木材和塑料的性能與特征，是能替代木材和塑料的新型復(fù)合材料。
木塑復(fù)合板作為一種環(huán)保材料，本身是通過木料的碎屑生產(chǎn)制得的，抗彎折能力很差，斷裂韌性較差。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，本發(fā)明的目的在于提供一種斷裂韌性較好的復(fù)合木材及其制造方法。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了如下技術(shù)方案：
一種復(fù)合木材，包括下述重量份組成：
廢木屑：100份
聚氯乙烯：30份
納米二氧化硅溶膠：15份
甘油酯：2份
硬脂酸：0.5份
2,2,3,3-四氟丙基甲基丙烯酸酯：5份
三甲氧基(2-苯基乙基)硅烷：2份
溴代叔丁基甲氧基苯基硅烷：1份
(1-羥基亞乙基)二膦酸鉀：0.5份。
作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)：所述硬脂酸為十八烷酸(2-甲基丙基)酯和縮水甘油酯硬脂酸的混合物。
作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)：所述十八烷酸(2-甲基丙基)酯和縮水甘油酯硬脂酸的質(zhì)量比為1:2。
作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)：還包括有耐黃變劑5份，所述耐黃變劑為負(fù)載抗氧劑的分子篩，所述抗氧劑為4,4'-二羥基-3,3',5,5'-四叔丁基二苯基甲烷。
作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)：所述耐黃變劑的分子篩載體包括下述重量份組成：
氧化鈉：1份
水400份
3-硝基鄰苯二甲酰亞胺：3份。
作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)：所述分子篩載體的制備方法為：按照比例稱取原料，同時(shí)將原料加入到反應(yīng)釜中，升溫至180攝氏度，反應(yīng)一段時(shí)間后將反應(yīng)釜迅速冷卻，將產(chǎn)物分離、洗滌、烘干后得到載體原粉，之后再將載體原粉進(jìn)行灼燒，得到載體。
作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)：所述耐黃變劑的制備方法為：首先將4,4'-二羥基-3,3',5,5'-四叔丁基二苯基甲烷溶解在苯、丙酮混合溶劑中配成10％濃度的溶液，溶液：介孔分子篩＝9:1的比例，然后向溶液中加入分子篩載體，加入量按照重量比，經(jīng)過攪拌混合均勻，放入90℃的烘箱熱處理4小時(shí)，得到負(fù)載主耐黃變劑的介孔分子篩。
作為本發(fā)明的另一發(fā)明目的，提供一種復(fù)合木材的制造方法：
步驟一：廢木屑通過粉碎機(jī)粉碎后進(jìn)行篩分，篩分出60～80目的廢木屑粉再進(jìn)行烘干；
步驟二
將納米二氧化硅溶膠與三甲氧基(2-苯基乙基)硅烷、溴代叔丁基甲氧基苯基硅烷充分?jǐn)嚢杌旌希玫交旌衔颽；
步驟三：將廢木屑與甘油酯、硬脂酸、2,2,3,3-四氟丙基甲基丙烯酸酯、(1-羥基亞乙基)二膦酸鉀充分混合，得到混合物b，將混合物b升溫至100℃，在50r/min的攪拌速度下攪拌10分鐘；
步驟四：
采用高溫?zé)捤軝C(jī)將聚氯乙烯在煉塑機(jī)上塑化至透明狀，然后混入混合物a和混合物b，在煉塑機(jī)上混合均勻后即可下片，復(fù)合材料的混合加工溫度控制為180～185℃：
步驟五：將塑煉機(jī)中的物料加入到雙螺桿擠出機(jī)中，擠入至型腔為板狀的模具中，雙螺桿擠出機(jī)溫度控制在120～180℃，模具溫度為190℃。
步驟六：冷卻得到板材。
在本發(fā)明中，以廢木屑為主體，通過聚氯乙烯作為膠黏劑制成復(fù)合板材，在此過程中，通過加入納米二氧化硅溶膠，對(duì)整個(gè)復(fù)合板材形成一個(gè)補(bǔ)強(qiáng)作用，特別是加入了三甲氧基(2-苯基乙基)硅烷、溴代叔丁基甲氧基苯基硅烷作為偶聯(lián)劑，使得納米二氧化硅溶膠能夠與廢木屑形成較好的連接結(jié)構(gòu)，同時(shí)能夠與聚氯乙烯形成更好的粘結(jié)結(jié)構(gòu)，使得整體上具有更好的斷裂韌性，同時(shí)2,2,3,3-四氟丙基甲基丙烯酸酯和(1-羥基亞乙基)二膦酸鉀的加入能夠使得整體的斷裂韌性更加穩(wěn)定，即使在長(zhǎng)時(shí)間使用過后仍然具有良好的斷裂韌性。而甘油酯和硬脂酸的加入，一方面起到潤(rùn)滑的作用，另一方面能夠?qū)δ静钠鸬揭粋€(gè)很好的保護(hù)作用。
另外，本發(fā)明還通過加入負(fù)載抗氧劑的分子篩，通過將抗氧劑負(fù)載到分子篩載體上，能夠使得這個(gè)耐黃變的分散性能夠更好，同時(shí)通過自行制備的分子篩載體能夠與4,4'-二羥基-3,3',5,5'-四叔丁基二苯基甲烷形成協(xié)同作用，達(dá)到更好的耐黃變效果。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例一：
一種復(fù)合木材，包括下述重量份組成：
廢木屑：100份
聚氯乙烯：30份
納米二氧化硅溶膠：15份
甘油酯：2份
硬脂酸：0.5份
2,2,3,3-四氟丙基甲基丙烯酸酯：5份
三甲氧基(2-苯基乙基)硅烷：2份
溴代叔丁基甲氧基苯基硅烷：1份
(1-羥基亞乙基)二膦酸鉀：0.5份。
所述硬脂酸為十八烷酸(2-甲基丙基)酯和縮水甘油酯硬脂酸的混合物。
：所述十八烷酸(2-甲基丙基)酯和縮水甘油酯硬脂酸的質(zhì)量比為1:2。
還包括有耐黃變劑5份，所述耐黃變劑為負(fù)載抗氧劑的分子篩，所述抗氧劑為4,4'-二羥基-3,3',5,5'-四叔丁基二苯基甲烷。
所述耐黃變劑的分子篩載體包括下述重量份組成：
氧化鈉：1份
水400份
3-硝基鄰苯二甲酰亞胺：3份。
所述分子篩載體的制備方法為：按照比例稱取原料，同時(shí)將原料加入到反應(yīng)釜中，升溫至180攝氏度，反應(yīng)一段時(shí)間后將反應(yīng)釜迅速冷卻，將產(chǎn)物分離、洗滌、烘干后得到載體原粉，之后再將載體原粉進(jìn)行灼燒，得到載體。
所述耐黃變劑的制備方法為：首先將4,4'-二羥基-3,3',5,5'-四叔丁基二苯基甲烷溶解在苯、丙酮混合溶劑中配成10％濃度的溶液，溶液：介孔分子篩＝9:1的比例，然后向溶液中加入分子篩載體，加入量按照重量比，經(jīng)過攪拌混合均勻，放入90℃的烘箱熱處理4小時(shí)，得到負(fù)載主耐黃變劑的介孔分子篩。
一種復(fù)合木材的制造方法：
步驟一：廢木屑通過粉碎機(jī)粉碎后進(jìn)行篩分，篩分出60～80目的廢木屑粉再進(jìn)行烘干；
步驟二
將納米二氧化硅溶膠與三甲氧基(2-苯基乙基)硅烷、溴代叔丁基甲氧基苯基硅烷充分?jǐn)嚢杌旌?，得到混合物a；
步驟三：將廢木屑與甘油酯、硬脂酸、2,2,3,3-四氟丙基甲基丙烯酸酯、(1-羥基亞乙基)二膦酸鉀充分混合，得到混合物b，將混合物b升溫至100℃，在50r/min的攪拌速度下攪拌10分鐘；
步驟四：
采用高溫?zé)捤軝C(jī)將聚氯乙烯在煉塑機(jī)上塑化至透明狀，然后混入混合物a和混合物b、耐黃變劑，在煉塑機(jī)上混合均勻后即可下片，復(fù)合材料的混合加工溫度控制為180～185℃：
步驟五：將塑煉機(jī)中的物料加入到雙螺桿擠出機(jī)中，擠入至型腔為板狀的模具中，雙螺桿擠出機(jī)溫度控制在120～180℃，模具溫度為190℃。
步驟六：冷卻得到板材。
實(shí)施例二：
一種復(fù)合木材，包括下述重量份組成：
廢木屑：100份
聚氯乙烯：30份
納米二氧化硅溶膠：15份
甘油酯：2份
硬脂酸：0.5份
2,2,3,3-四氟丙基甲基丙烯酸酯：5份
三甲氧基(2-苯基乙基)硅烷：2份
溴代叔丁基甲氧基苯基硅烷：1份
(1-羥基亞乙基)二膦酸鉀：0.5份。
所述硬脂酸為十八烷酸(2-甲基丙基)酯和縮水甘油酯硬脂酸的混合物。
：所述十八烷酸(2-甲基丙基)酯和縮水甘油酯硬脂酸的質(zhì)量比為1:2。
復(fù)合木材的制造方法：
步驟一：廢木屑通過粉碎機(jī)粉碎后進(jìn)行篩分，篩分出60～80目的廢木屑粉再進(jìn)行烘干；
步驟二
將納米二氧化硅溶膠與三甲氧基(2-苯基乙基)硅烷、溴代叔丁基甲氧基苯基硅烷充分?jǐn)嚢杌旌?，得到混合物a；
步驟三：將廢木屑與甘油酯、硬脂酸、2,2,3,3-四氟丙基甲基丙烯酸酯、(1-羥基亞乙基)二膦酸鉀充分混合，得到混合物b，將混合物b升溫至100℃，在50r/min的攪拌速度下攪拌10分鐘；
步驟四：
采用高溫?zé)捤軝C(jī)將聚氯乙烯在煉塑機(jī)上塑化至透明狀，然后混入混合物a和混合物b，在煉塑機(jī)上混合均勻后即可下片，復(fù)合材料的混合加工溫度控制為180～185℃：
步驟五：將塑煉機(jī)中的物料加入到雙螺桿擠出機(jī)中，擠入至型腔為板狀的模具中，雙螺桿擠出機(jī)溫度控制在120～180℃，模具溫度為190℃。
步驟六：冷卻得到板材。
對(duì)比例一：
一種復(fù)合木材，包括下述重量份組成：
廢木屑：100份
聚氯乙烯：30份
復(fù)合木材的制造方法：
步驟一：廢木屑通過粉碎機(jī)粉碎后進(jìn)行篩分，篩分出60～80目的廢木屑粉再進(jìn)行烘干；
步驟二：
將廢木屑升溫至100℃，在50r/min的攪拌速度下攪拌10分鐘；
步驟三：
采用高溫?zé)捤軝C(jī)將聚氯乙烯在煉塑機(jī)上塑化至透明狀，然后混入廢木屑，在煉塑機(jī)上混合均勻后即可下片，復(fù)合材料的混合加工溫度控制為180～185℃：
步驟四：將塑煉機(jī)中的物料加入到雙螺桿擠出機(jī)中，擠入至型腔為板狀的模具中，雙螺桿擠出機(jī)溫度控制在120～180℃，模具溫度為190℃。
步驟五：冷卻得到板材。
對(duì)比例二：
一種復(fù)合木材，包括下述重量份組成：
廢木屑：100份
聚氯乙烯：30份
納米二氧化硅溶膠：15份
甘油酯：2份
硬脂酸：0.5份
所述硬脂酸為十八烷酸(2-甲基丙基)酯和縮水甘油酯硬脂酸的混合物。
所述十八烷酸(2-甲基丙基)酯和縮水甘油酯硬脂酸的質(zhì)量比為1:2。
復(fù)合木材的制造方法：
步驟一：廢木屑通過粉碎機(jī)粉碎后進(jìn)行篩分，篩分出60～80目的廢木屑粉再進(jìn)行烘干；
步驟二：將廢木屑與甘油酯、硬脂酸混合，得到混合物b，將混合物b升溫至100℃，在50r/min的攪拌速度下攪拌10分鐘；
步驟三：
采用高溫?zé)捤軝C(jī)將聚氯乙烯在煉塑機(jī)上塑化至透明狀，然后混入納米二氧化硅溶膠和混合物b，在煉塑機(jī)上混合均勻后即可下片，復(fù)合材料的混合加工溫度控制為180～185℃：
步驟五：將塑煉機(jī)中的物料加入到雙螺桿擠出機(jī)中，擠入至型腔為板狀的模具中，雙螺桿擠出機(jī)溫度控制在120～180℃，模具溫度為190℃。
步驟六：冷卻得到板材。
對(duì)比例三
一種復(fù)合木材，包括下述重量份組成：
廢木屑：100份
聚氯乙烯：30份
納米二氧化硅溶膠：15份
甘油酯：2份
硬脂酸：0.5份
三甲氧基(2-苯基乙基)硅烷：2份
溴代叔丁基甲氧基苯基硅烷：1份。
所述硬脂酸為十八烷酸(2-甲基丙基)酯和縮水甘油酯硬脂酸的混合物。
所述十八烷酸(2-甲基丙基)酯和縮水甘油酯硬脂酸的質(zhì)量比為1:2。
復(fù)合木材的制造方法：
步驟一：廢木屑通過粉碎機(jī)粉碎后進(jìn)行篩分，篩分出60～80目的廢木屑粉再進(jìn)行烘干；
步驟二
將納米二氧化硅溶膠與三甲氧基(2-苯基乙基)硅烷、溴代叔丁基甲氧基苯基硅烷充分?jǐn)嚢杌旌?，得到混合物a；
步驟三：將廢木屑與甘油酯、硬脂酸充分混合，得到混合物b，將混合物b升溫至100℃，在50r/min的攪拌速度下攪拌10分鐘；
步驟四：
采用高溫?zé)捤軝C(jī)將聚氯乙烯在煉塑機(jī)上塑化至透明狀，然后混入混合物a和混合物b，在煉塑機(jī)上混合均勻后即可下片，復(fù)合材料的混合加工溫度控制為180～185℃：
步驟五：將塑煉機(jī)中的物料加入到雙螺桿擠出機(jī)中，擠入至型腔為板狀的模具中，雙螺桿擠出機(jī)溫度控制在120～180℃，模具溫度為190℃。
步驟六：冷卻得到板材。
對(duì)比例四：
一種復(fù)合木材，包括下述重量份組成：
廢木屑：100份
聚氯乙烯：30份
納米二氧化硅溶膠：15份
甘油酯：2份
硬脂酸：0.5份
2,2,3,3-四氟丙基甲基丙烯酸酯：5份
三甲氧基(2-苯基乙基)硅烷：2份
溴代叔丁基甲氧基苯基硅烷：1份
(1-羥基亞乙基)二膦酸鉀：0.5份。
所述硬脂酸為十八烷酸(2-甲基丙基)酯和縮水甘油酯硬脂酸的混合物。
所述十八烷酸(2-甲基丙基)酯和縮水甘油酯硬脂酸的質(zhì)量比為1:2。
還包括有耐黃變劑5份，所述耐黃變劑4,4'-二羥基-3,3',5,5'-四叔丁基二苯基甲烷。
一種復(fù)合木材的制造方法：
步驟一：廢木屑通過粉碎機(jī)粉碎后進(jìn)行篩分，篩分出60～80目的廢木屑粉再進(jìn)行烘干；
步驟二
將納米二氧化硅溶膠與三甲氧基(2-苯基乙基)硅烷、溴代叔丁基甲氧基苯基硅烷充分?jǐn)嚢杌旌?，得到混合物a；
步驟三：將廢木屑與甘油酯、硬脂酸、2,2,3,3-四氟丙基甲基丙烯酸酯、(1-羥基亞乙基)二膦酸鉀充分混合，得到混合物b，將混合物b升溫至100℃，在50r/min的攪拌速度下攪拌10分鐘；
步驟四：
采用高溫?zé)捤軝C(jī)將聚氯乙烯在煉塑機(jī)上塑化至透明狀，然后混入混合物a和混合物b、耐黃變劑，在煉塑機(jī)上混合均勻后即可下片，復(fù)合材料的混合加工溫度控制為180～185℃：
步驟五：將塑煉機(jī)中的物料加入到雙螺桿擠出機(jī)中，擠入至型腔為板狀的模具中，雙螺桿擠出機(jī)溫度控制在120～180℃，模具溫度為190℃。
步驟六：冷卻得到板材。
對(duì)比例五：
一種復(fù)合木材，包括下述重量份組成：
廢木屑：100份
聚氯乙烯：30份
納米二氧化硅溶膠：15份
甘油酯：2份
硬脂酸：0.5份
2,2,3,3-四氟丙基甲基丙烯酸酯：5份
三甲氧基(2-苯基乙基)硅烷：2份
溴代叔丁基甲氧基苯基硅烷：1份
(1-羥基亞乙基)二膦酸鉀：0.5份。
所述硬脂酸為十八烷酸(2-甲基丙基)酯和縮水甘油酯硬脂酸的混合物。
所述十八烷酸(2-甲基丙基)酯和縮水甘油酯硬脂酸的質(zhì)量比為1:2。
還包括有耐黃變劑5份，所述耐黃變劑為分子篩載體，所述分子篩載體包括下述重量份組成：
氧化鈉：1份
水400份
3-硝基鄰苯二甲酰亞胺：3份。
所述分子篩載體的制備方法為：按照比例稱取原料，同時(shí)將原料加入到反應(yīng)釜中，升溫至180攝氏度，反應(yīng)一段時(shí)間后將反應(yīng)釜迅速冷卻，將產(chǎn)物分離、洗滌、烘干后得到載體原粉，之后再將載體原粉進(jìn)行灼燒，得到載體。
一種復(fù)合木材的制造方法：
步驟一：廢木屑通過粉碎機(jī)粉碎后進(jìn)行篩分，篩分出60～80目的廢木屑粉再進(jìn)行烘干；
步驟二
將納米二氧化硅溶膠與三甲氧基(2-苯基乙基)硅烷、溴代叔丁基甲氧基苯基硅烷充分?jǐn)嚢杌旌?，得到混合物a；
步驟三：將廢木屑與甘油酯、硬脂酸、2,2,3,3-四氟丙基甲基丙烯酸酯、(1-羥基亞乙基)二膦酸鉀充分混合，得到混合物b，將混合物b升溫至100℃，在50r/min的攪拌速度下攪拌10分鐘；
步驟四：
采用高溫?zé)捤軝C(jī)將聚氯乙烯在煉塑機(jī)上塑化至透明狀，然后混入混合物a和混合物b、耐黃變劑，在煉塑機(jī)上混合均勻后即可下片，復(fù)合材料的混合加工溫度控制為180～185℃：
步驟五：將塑煉機(jī)中的物料加入到雙螺桿擠出機(jī)中，擠入至型腔為板狀的模具中，雙螺桿擠出機(jī)溫度控制在120～180℃，模具溫度為190℃。
步驟六：冷卻得到板材。
測(cè)試一：木材斷裂韌性的測(cè)定：
將木材試樣切割成長(zhǎng)127mm、寬為25.4mm，厚度為7mm的試樣；
測(cè)試斷裂韌性的方法：
參照美國(guó)金屬材料平面應(yīng)變斷裂韌性標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試方法(astm-e339-83)
instron3365三點(diǎn)彎曲試驗(yàn)機(jī)，加在速度為5min/min。
測(cè)試二：耐黃變性檢測(cè)：用uva(340)燈作為光源，將試板置于試驗(yàn)條件能滿足試板溫度為(60±3)℃、輻照度為0.68w/m2、干燥(無凝露)的熒光紫外老化機(jī)中，全過程保持連續(xù)光照168小時(shí)。光照結(jié)束后取出，與未經(jīng)光照的試板做對(duì)照，用色差儀測(cè)量顏色變化，顏色變化值單位△e*。實(shí)測(cè)值越小，耐黃變性越好。
測(cè)試三：直接取耐黃變測(cè)試的樣品，進(jìn)行斷裂韌性測(cè)試
在本發(fā)明中，以廢木屑為主體，通過聚氯乙烯作為膠黏劑制成復(fù)合板材，在此過程中，通過加入納米二氧化硅溶膠，對(duì)整個(gè)復(fù)合板材形成一個(gè)補(bǔ)強(qiáng)作用，特別是加入了三甲氧基(2-苯基乙基)硅烷、溴代叔丁基甲氧基苯基硅烷作為偶聯(lián)劑，使得納米二氧化硅溶膠能夠與廢木屑形成較好的連接結(jié)構(gòu)，同時(shí)能夠與聚氯乙烯形成更好的粘結(jié)結(jié)構(gòu)，使得整體上具有更好的斷裂韌性，同時(shí)2,2,3,3-四氟丙基甲基丙烯酸酯和(1-羥基亞乙基)二膦酸鉀的加入能夠使得整體的斷裂韌性更加穩(wěn)定，即使在長(zhǎng)時(shí)間使用過后仍然具有良好的斷裂韌性。而甘油酯和硬脂酸的加入，一方面起到潤(rùn)滑的作用，另一方面能夠?qū)δ静钠鸬揭粋€(gè)很好的保護(hù)作用。
另外，本發(fā)明還通過加入負(fù)載抗氧劑的分子篩，通過將抗氧劑負(fù)載到分子篩載體上，能夠使得這個(gè)耐黃變的分散性能夠更好，同時(shí)通過自行制備的分子篩載體能夠與4,4'-二羥基-3,3',5,5'-四叔丁基二苯基甲烷形成協(xié)同作用，達(dá)到更好的耐黃變效果。
以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，本發(fā)明的保護(hù)范圍并不僅局限于上述實(shí)施例，凡屬于本發(fā)明思路下的技術(shù)方案均屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明原理前提下的若干改進(jìn)和潤(rùn)飾，這些改進(jìn)和潤(rùn)飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。