專利名稱：一種環(huán)保型防霉木塑復合材料及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種木塑復合材料及其制備方法，具體涉及一種環(huán)保型防霉木塑復合材料及其制備方法。
背景技術(shù)：
:木塑復合材料是一類由天然纖維、熱塑性塑料樹脂及特定加工助劑制成的一種新型材料，兼具木材和塑料二者優(yōu)點，在環(huán)境保護、緩解森林資源匱乏等方面有重要意義。在木塑材料開發(fā)早期，人們大多認為木塑復合材料具有足夠的真菌抗性，一方面是由于塑料基體對木質(zhì)纖維的有效包埋，另一方面是由于早期木塑中木質(zhì)纖維的含量大多較低(大多在50%以下)。隨著木塑技術(shù)的改進及木塑中纖維含量的增加，真菌對木塑復合材料的危害已經(jīng)被發(fā)現(xiàn)并逐漸引起重視。危害木塑材料的真菌主要分為兩大類:霉菌和腐朽菌，其中腐朽菌主要是導致材料的腐朽，而霉菌則會導致木塑制品發(fā)霉或褪色，嚴重影響其外觀，在高溫潮濕地區(qū)，由于霉菌在材料上的快速生長和繁殖，霉菌對木塑材料的危害更大。目前，木塑發(fā)霉已成為消費者使用過程中投訴最多的三大問題之一。目前在實際生產(chǎn)中，大多通過添加殺菌劑、防霉劑等來解決木塑制品的發(fā)霉問題，這一方法雖然快捷簡便，但一方面，殺菌劑防霉劑等化學產(chǎn)品大多存在高毒性高殘留等問題，與木塑材料長期宣稱的環(huán)保性能不相符合；另一方面，木塑加工成型的高溫極高，常會導致一些有機防霉劑受熱分解失效，而無機防霉劑雖然效果較好，但其價格十分昂貴，會額外增加木塑制品的成本， 不利于其市場競爭。此外，隨著木塑產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展，越來越多的木塑制品被用于室內(nèi)家居、工藝制品等，對材料自身的環(huán)保性能也提出了更高的要求。因此，必須尋求新的更為環(huán)保的手段來解決木塑材料的發(fā)霉問題。相關(guān)研究表明，木塑材料的發(fā)霉及腐朽與木塑中填充纖維的種類、纖維含量、粒徑大小、木粉表面改性等因素都具有明顯關(guān)系。相對而言，木本纖維填充木塑材料的防霉性能優(yōu)于草本纖維填充的木塑材料；而纖維含量越高、粒徑越大，木塑的真菌抗性也就越差；木粉的表面改性可以降低木粉的含水量并改變其疏水狀態(tài)，增加其與塑料基體的相容性，從而顯著提高材料的真菌抗性。因而，通過對木塑配方中木粉種類、含量、粒徑等進行調(diào)整，并在成型前對木粉進行表面改性，再輔以木塑成型工藝的調(diào)整，有望在不添加任何防霉抗菌劑的情況下，改善木塑材料的霉菌抗性，制備出環(huán)保型防霉木塑復合材料
發(fā)明內(nèi)容
:本發(fā)明的目的是針對現(xiàn)有木塑材料及制品在應用過程中出現(xiàn)的發(fā)霉問題，提供一種不添加任何防霉劑的環(huán)保型防霉木塑復合材料及其制備方法。本發(fā)明通過對木質(zhì)纖維種類、含量、粒徑的篩選及表面改性，制備出一種環(huán)保型防霉木塑復合材料，從而實現(xiàn)了本發(fā)明的目的。本發(fā)明的環(huán)保型防霉木塑復合材料，其原料為:按質(zhì)量份數(shù)計，包括塑料基體100份，改性木質(zhì)纖維粉60 120份，碳酸韓8 15份，潤滑劑2 6份,光穩(wěn)定劑2 5份，色粉1 3份，其它2 6.5份；所述的改性木質(zhì)纖維粉是將粒徑為40-120目的木質(zhì)纖維粉用質(zhì)量分數(shù)12 20%的NaOH溶液攪拌浸泡20 48小時后，再用水洗滌木質(zhì)纖維粉至中性，然后將木質(zhì)纖維粉烘干，再將烘干的木質(zhì)纖維粉加入偶聯(lián)劑對木質(zhì)纖維粉表面改性，得到NaOH及偶聯(lián)劑雙重處理后的改性木質(zhì)纖維粉。所述塑料基體可為PP、PE、HDPE, PVC，可采用新料或回收的塑料，可為上述塑料基體種類中的一種或一種以上混合物。如果是回收的塑料則需將回收的塑料進行分類、破碎并干燥后進入塑料造粒機進行再造粒；若為新料，則無需經(jīng)此步驟，直接使用既可。所述的木質(zhì)纖維粉為各種農(nóng)林業(yè)下腳料或邊角料，如松木粉、杉木粉、楊木粉、椿木粉、柏木粉、柚木粉、樟木粉、竹粉、稻糠等中的一種或一種以上混合物，粒徑為40-120目。所述偶聯(lián)劑種類為鈦酸酯、鋁酸酯、甲苯二異氰酸酯、馬來酸酐、雙氨基硅烷、乙烯基硅烷、甲基丙烯酰氧基硅烷等中的一種或一種以上混合物，用量為木質(zhì)纖維粉質(zhì)量的
1.0-6.0%。偶聯(lián)劑對木粉的具體改性方法和用量，因所用偶聯(lián)劑種類不同而不同。所述潤滑劑為硬脂酸、PE蠟、石蠟等，可為上述潤滑劑種類中的一種或一種以上混合物。所述其它還包括滑石粉、硅藻土，進一步包括發(fā)泡劑等?；鄄粌H具有一定的潤滑、增塑作用，也能降低材料的吸水性等。硅藻土可增加木粉與塑料基體間的結(jié)合性能。發(fā)泡劑則是某些塑料基體在成型時所必須的物質(zhì)。本發(fā)明的環(huán)保型防霉木塑復合材料的制備方法為:將塑料基體、改性木質(zhì)纖維粉、碳酸鈣、潤滑劑、光穩(wěn)定劑、色粉和其它按上述質(zhì)量份數(shù)比混合后，加入到高速混合機中攪拌均勻，在100 120°c、70-100r/min的轉(zhuǎn)速下，高速混合6-15min后冷卻出料，得到預混料，將預混料投入到平行雙螺桿機中進行造粒和擠出，造粒溫度控制在150 185°C，螺桿轉(zhuǎn)速280 320r/min ;擠出溫度控制在155 190°C，螺桿轉(zhuǎn)速10-15r/min，而得到本發(fā)明的環(huán)保型防霉木塑復合材料。本發(fā)明與已有技術(shù)相比具有如下優(yōu)點:(1)良好的防霉性能:本發(fā)明通過對木塑配方中木質(zhì)纖維種類、含量及粒徑的篩選與調(diào)整，木質(zhì)纖維粉的NaOH堿處理及偶聯(lián)劑改性的雙重處理，顯著提高了木塑復合材料的防霉性能，可使木塑復合材料在應用過程中免受霉菌的侵害。(2)更綠色環(huán)保:本發(fā)明制備出的環(huán)保型防霉木塑復合材料，是通過木粉改性、配方及工藝調(diào)整來達到材料的防霉目的，未添加任何防霉抗菌劑，更綠色環(huán)保。(3)良好的力學性能:由于本發(fā)明在木塑成型前對填充木質(zhì)纖維粉進行了雙重改性，大大提高了木粉與塑料基體間的相容性和界面親和力，從而使成型后的木塑復合材料具有良好的力學性能。
具體實施方式
:下面給出實施例對本發(fā)明進行具體的描述，有必要指出的是，本實施范例只用于對本發(fā)明進行進一步說明，不能理解為對本發(fā)明保護范圍的限制。該領(lǐng)域和熟練人員可以根據(jù)本發(fā)明的內(nèi)容作出一些非本質(zhì)的改進和調(diào)整。
下述各實施例中，所述木質(zhì)纖維粉先經(jīng)過如下處理:分類一小型粉碎機粉碎一清水洗凈一烘箱烘干一過篩。實施例1取一定量40目粒徑的松木粉，加入盛有質(zhì)量分數(shù)濃度為18%Na0H堿溶液的容器中，攪拌浸泡24h后，用清水洗滌木粉至中性，然后將木粉置于烘箱中烘干。將用NaOH處理并干燥的木粉加入高 速混合機中，邊攪拌邊升溫，然后分二次共加入木粉質(zhì)量4%的鈦酸酯偶聯(lián)劑，每次各攪拌3min，充分攪拌均勻后低速混合并冷卻到40°C出料，制得改性松木粉。按重量份數(shù)比分別稱取上述制備好的HDPE塑料基體100份，改性松木粉100份，活性碳酸鈣15份，硬酯酸3份，光穩(wěn)定劑7704份，色粉2份，滑石粉I份，硅藻土 0.5份，將上述原料加入到高速混合機中，IOO0C >90r/min的條件下高速攪拌混合IOmin出料,得到預混合料。將預混料加入平行雙螺桿機中進行造粒和擠出，造粒機各區(qū)溫度為155°C、165°C、170°C、165°C、160°C，螺桿轉(zhuǎn)速 300r/min ;擠出機各區(qū)溫度為 180°C、185°C、165°C、155°C及185°C，螺桿轉(zhuǎn)速lOr/min，得到本實施例的環(huán)保型防霉木塑復合材料。實施例2取一定量80目粒徑的楊木粉，加入盛有質(zhì)量分數(shù)濃度為15%NaOH堿溶液的容器中，攪拌浸泡36h后，用清水洗滌木粉至中性，然后將木粉置于烘箱中烘干。將堿液處理并干燥后的楊木粉加入小型攪拌器中，加入木粉質(zhì)量1.0%的甲苯二異氰酸酯，攪拌混合30min后出料,制得改性楊木粉。按重量份數(shù)比分別準確稱取上述制備好的PP塑料基體100份，改性楊木粉80份，活性碳酸鈣12份，PE蠟3份，光穩(wěn)定劑5404份，色粉2份，滑石粉I份，硅藻土 I份，將上述原料加入到高速混合機中，100°C、80r/min的條件下高速攪拌混合IOmin出料,得預混合料。將預混料加入平行雙螺桿機中進行造粒和擠出，造粒機各區(qū)溫度為160°C、175°C、175°C、170°C、165°C，螺桿轉(zhuǎn)速 280r/min ;擠出機各區(qū)溫度控制為 180°C、185°C、170°C、165°C、190°C，螺桿轉(zhuǎn)速10r/min，得到本實施例的環(huán)保型防霉木塑復合材料。實施例3取一定量60目粒徑的柏木粉，加入盛有質(zhì)量分數(shù)濃度為15%NaOH堿溶液的容器中，攪拌浸泡36h后，用清水洗滌木粉至中性，然后將木粉置于烘箱中烘干并干燥備用。將堿處理并干燥后的木粉放入高速混合機中，在60°C條件下加入木粉質(zhì)量2%并用95%乙醇溶液稀釋至5%濃度的乙烯基三甲氧基硅烷對木粉進行噴淋，噴淋完畢后攪拌混合30min后出料，室溫晾置12h后放入烘箱，105°C下干燥24h時得改性柏木粉。 按重量份數(shù)比分別稱取上述制備好的改性柏木粉120份，HDPE塑料基體100份，活性碳酸鈣15份，石蠟3份，光穩(wěn)定劑6224份，色粉I份，滑石粉2份，硅藻土 I份，將上述原料加入到高速混合機中，120°C、70r/min的條件下高速攪拌混合IOmin后出料,得預混料。將預混料加入平行雙螺桿機中進行造粒和擠出，造粒機各區(qū)溫度為160°C、170°C、175°C、170°C、165°C，螺桿轉(zhuǎn)速 300r/min ；擠出機各區(qū)溫度為 175°C、185°C、165°C、160°C、185°C，螺桿轉(zhuǎn)速13r/min,得到本實施例的環(huán)保型防霉木塑復合材料。實施例4取一定量120目粒徑的竹粉，加入盛有質(zhì)量分數(shù)濃度為18%NaOH堿溶液的容器中，攪拌浸泡24h后，用清水洗滌至中性，然后將竹粉置于烘箱中烘干。將用NaOH處理并干燥后的竹粉加入高速混合機中，邊攪拌邊升溫，然后分二次共加入6%竹粉質(zhì)量的鋁酸酯偶聯(lián)齊U，每次各攪拌3min，充分攪拌均勻后出料，制得改性竹粉。按重量份數(shù)比分別稱取上述制備好的改性竹粉60份，HDPE塑料基體100份，活性碳酸鈣10份，PE蠟1份，石蠟1份，光穩(wěn)定劑7702份，色粉1.5份，滑石粉1份，硅藻土 1份，將上述原料加入到高速混合機中，110°C、100r/min的條件下高速攪拌混合8min后出料得預混料。將預混料加入平行雙螺桿機中進行造粒和擠出，造粒機各區(qū)溫度為160°C、170°C、175°C、170°C、165 ℃，螺桿轉(zhuǎn)速 290r/min ；擠出機各區(qū)溫度為 180 ℃、185 ℃、165°C、155°C、185°C，螺桿轉(zhuǎn)速llr/min，得到本實施例的環(huán)保型防霉木塑復合材料。實施例5取一定量100目粒徑的稻糠，加入盛有質(zhì)量分數(shù)濃度為15%Na0H堿溶液的容器中，攪拌浸泡48h后，用清水洗滌至中性，然后將稻糠置于烘箱中烘干備用。將堿處理并烘干后的稻糠加入高速混合機中，邊攪拌邊升溫，待溫度達90°C左右時，加入2%稻糠質(zhì)量并用95%乙醇稀釋至5%濃度的雙氨基硅烷偶聯(lián)劑溶液，繼續(xù)攪拌30min后，100°C出料。室溫晾置12h后放入烘箱，105°C下干燥24h得改性稻糠。按重量份數(shù)比分別稱取上述制備好的改性稻糠70份，PE塑料基體100份，活性碳酸隹丐8份,PE臘2份，光穩(wěn)定劑5403份，色粉2份，滑石粉1.5份，娃藻土 1.5份，將上述原料加入到高速混合機中，IOO0C >100r/min的條件下高速攪拌混合IOmin后出料得預混料。將預混料加入平行雙螺桿機中進行造粒和擠出，造粒機各區(qū)溫度為155°C、165°C、170°C、160°C、155°C，螺桿轉(zhuǎn)速 300r/min ；擠出機各區(qū)溫度為 175°C、180°C、160°C、155°C及 180°C，螺桿轉(zhuǎn)速13r/min,得到本實施例的環(huán)保型防霉木塑復合材料。實施例6取一定量60目粒徑的楊木粉，加入盛有質(zhì)量分數(shù)濃度為18%Na0H堿溶液的容器中，攪拌浸泡24h后，用清水洗滌至中性，將楊木粉置于烘箱中烘干并干燥備用。將NaOH處理并烘干后的楊木粉加入高速混合機中，加入6%木粉質(zhì)量的馬來酸酐，高速混合5min后出料，冷卻備用，得改性楊木粉。按重量份數(shù)比分別稱取上述制備好的改性楊木粉100份，HDPE塑料基體100份，活性碳酸鈣15份，硬脂酸2份，石蠟2份，光穩(wěn)定劑7705份，色粉3份，滑石粉2份，硅藻土 2份,將上述原料加入到高速混合機中，IlO0C>100r/min的條件下高速攪拌混合6min后出料得預混料。將預混料加入平行雙螺桿機中進行造粒和擠出，造粒機各區(qū)溫度為150°C、165°C、170°C、160°C、155°C，螺桿轉(zhuǎn)速 320r/min ;擠出機各區(qū)溫度為 175°C、185°C、170°C、155°C、190°C，螺桿轉(zhuǎn)速15r/min，得到本實施例的環(huán)保型防霉木塑復合材料。實施例7取一定量40目粒徑的柚木粉，加入盛有質(zhì)量分數(shù)濃度為15%Na0H堿溶液的容器中，攪拌浸泡48h后，用清水洗滌至中性，然后將柚木粉置于烘箱中烘干。取3%木粉質(zhì)量的乙烯基三乙氧基硅烷，加入到pH3.0-3.5的水中，充分攪拌均勻后稀釋至10%濃度。將NaOH處理并干燥后的柚木粉加入高速混合機中，在60°C條件下用10%濃度的乙烯基三乙氧基硅烷對木粉進行充分噴淋，噴淋完畢后攪拌混合15min后出料，于105°C烘箱中烘干后冷卻得改性柚木粉。按重量份數(shù)比分別稱取上述制備好的改性柚木粉100份，PP塑料基體100份，活性碳酸鈣12份，硬脂酸2份，PE蠟2份，光穩(wěn)定劑6223份，色粉1.5份，滑石粉1.5份，硅藻土 I份，將上述原料加入到高速混合機中，IlO0C >80r/min的條件下高速攪拌混合8min后出料得預混料。將預混料送入平行雙螺桿機中進行造粒和擠出，造粒機各區(qū)溫度為160°C、175°C、180°C、170°C、170°C，螺桿轉(zhuǎn)速 320r/min ;擠出機各區(qū)溫度為 180 V、190°C、175°C、160°C、190°C，螺桿轉(zhuǎn)速10r/min，得到本實施例的環(huán)保型防霉木塑復合材料。實施例8取一定量80目粒徑的杉木粉，加入盛有質(zhì)量分數(shù)濃度為12%NaOH堿溶液的容器中，攪拌浸泡48h后，用清水洗滌木粉至中性，然后將木粉置于烘箱中烘干。將堿液處理并烘干后的杉木粉加入小型攪拌器中，加入1.0%木粉質(zhì)量的甲苯二異氰酸酯，攪拌混合30min后出料，制得改性杉木粉。按重量份數(shù)比分別稱取上述制備好的改性杉木粉120份，PE塑料基體100份，活性碳酸鈣14份，硬脂酸3份，石蠟I份，光穩(wěn)定劑7702.5份，色粉1.5份，滑石粉2份，硅藻土 I份，將上述原料加入到高速混合機中，IOO0C >100r/min的條件下高速攪拌混合IOmin后出料得預混料。將預混料加入平形雙螺桿機中進行造粒和擠出，造粒機各區(qū)溫度為155°C、165°C > 170°C > 160°C、155°C，螺桿轉(zhuǎn)速 320r/min ；擠出機各區(qū)溫度為 170°C、175°C、165 V、160°C、185°C，螺桿轉(zhuǎn)速15r/min，得到本實施例的環(huán)保型防霉木塑復合材料。實施例9取一定量80目粒徑的松木粉，加入盛有質(zhì)量分數(shù)濃度為18%NaOH堿溶液的容器中，攪拌浸泡24h后，用清水洗滌木粉至中性，然后將木粉置于烘箱中烘干。將堿液處理后的松木粉加入高速混合機中，待溫度升至80°C左右時，加入2.0%木粉質(zhì)量并用無水乙醇稀釋至6%濃度的甲基丙烯酰氧基硅烷對木粉進行噴淋，快速攪拌15min后出料，置于105°C烘箱中烘干后冷卻得改性松木粉。按重量比 分別稱取上述制備好的改性松木粉80份，PVC塑料基體100份，活性碳酸鈣10份，硬脂酸I份，石蠟I份，氯化聚乙烯5份，光穩(wěn)定劑5403份，色粉2份，滑石粉I份，娃藻土 0.5份,將上述原料加入到高速混合機中，IOO0C >80r/min的條件下高速攪拌混合IOmin后出料得預混料。將預混料加入平形雙螺桿機中進行造粒和擠出，造粒機各區(qū)溫度為 1501:、1551:、1701:、1651:、1551:，螺桿轉(zhuǎn)速 3001./!^!!;擠出機各區(qū)溫度為 155°C、165°C、175°C、160°C、160°C，螺桿轉(zhuǎn)速分別為12r/min，得到本實施例的環(huán)保型防霉木塑復合材料。實施例10取一定量100目粒徑的竹粉，加入盛有質(zhì)量分數(shù)濃度為15%NaOH堿溶液的容器中，攪拌浸泡36h后，用清水洗滌至中性，然后將竹粉置于烘箱中烘干備用。將堿處理并烘干后的竹粉加入高速混合機中，加入6.0%竹粉質(zhì)量的馬來酸酐，高速混合8min后出料，冷卻備用，得改性竹粉。按重量份數(shù)比分別稱取上述制備好的改性竹粉60份，PP塑料基體100份，活性碳酸鈣8份，硬脂酸I份，PE石蠟2份，光穩(wěn)定劑7703份，色粉2份，滑石粉I份，硅藻土 I份，將上述原料加入到高速混合機中，110°C、100r/min的條件下高速攪拌混合6min后出料得預混料。將預混料加入平形雙螺桿機中進行造粒和擠出，造粒機各區(qū)溫度為165°C、175°C、180°C、165°C >170°C,螺桿轉(zhuǎn)速 300r/min ;造粒機各區(qū)溫度為 180°C、190°C、175°C、165°C、185°C，螺桿轉(zhuǎn)速15r/min，得到本實施例的環(huán)保型防霉木塑復合材料。實施例11取一定量60目粒徑的松木粉，加入盛有質(zhì)量分數(shù)濃度為18%Na0H堿溶液的容器中，攪拌浸泡24h后，用清水洗滌至中性，然后將松木粉置于烘箱中烘干備用。將堿處理并烘干后的松木粉加入高速混合機中，加入5.0%木粉質(zhì)量的馬來酸酐，高速混合8min后出料，冷卻備用，得改性松木粉。按重量份數(shù)比分別稱取上述制備好的改性松木粉100份，PE塑料基體100份，活性碳酸鈣12份，硬脂酸2份，石蠟2份，光穩(wěn)定劑6223份，色粉2份，滑石粉1.5份，硅藻土 I份，將上述原料加入到高速混合機中，IOO0C >80r/min的條件下高速攪拌混合12min后出料得預混料。將預混料加入平形雙螺桿機中進行造粒和擠出，造粒機各區(qū)各段溫度為150°C、165°C 、170 °C 、165 °C、160°C,螺桿轉(zhuǎn)速 280r/min ；擠出機各區(qū)溫度為 170°C 、180 °C 、160 °C 、1550C、1800C，螺桿轉(zhuǎn)速15r/min，得到本實施例的環(huán)保型防霉木塑復合材料。實施例12取一定量80目粒徑的椿木粉，加入盛有質(zhì)量分數(shù)濃度為20%Na0H堿溶液的容器中，攪拌浸泡20h后，用清水洗滌至中性，然后將椿木粉置于烘箱中烘干備用。將堿處理并干燥后的椿木粉加入高速混合機中，邊攪拌邊升溫，然后分二次共加入6.0%木粉質(zhì)量的鈦酸酯偶聯(lián)劑，每次各攪拌3min，充分攪拌均勻后低速混合并冷卻到40°C出料，制得改性椿木粉。

按重量份數(shù)比分別稱取上述制備好的改性椿木粉80份，PP塑料基體100份，活性碳酸鈣10份，硬脂酸2份，PE石蠟2份，光穩(wěn)定劑7703份，色粉2份，滑石粉I份，硅藻土 I份，將上述原料加入到高速混合機中，120°C、70r/min的條件下高速攪拌混合8min后出料得預混料。將預混料加入平形雙螺桿機中進行造粒和擠出，造粒機各區(qū)溫度為160°C、175°C、185°C、170°C、165 V，螺桿轉(zhuǎn)速 320r/min ；擠出機各區(qū)溫度為 175°C、190°C、175°C、170°C、190°C，螺桿轉(zhuǎn)速15r/min，得到本實施例的環(huán)保型防霉木塑復合材料。實施例13取一定量60目粒徑的樟木粉，加入盛有質(zhì)量分數(shù)濃度為12%Na0H堿溶液的容器中，攪拌浸泡48h后，用清水洗滌至中性，然后將樟木粉置于烘箱中烘干備用。將堿處理并干燥后的樟木粉放入高速混合機中，在60°C條件下加入3%木粉質(zhì)量并用95%乙醇溶液稀釋至5%濃度的乙烯基三甲氧基硅烷對木粉進行噴淋，噴淋完畢后攪拌混合30min后出料，室溫晾置12h后放入烘箱，105°C下干燥24h得改性樟木粉。按重量份數(shù)比分別稱取上述制備好的改性樟木粉120份，HDPE塑料基體100份，活性碳酸鈣15份，PE蠟3份，石蠟3份，光穩(wěn)定劑5405份，色粉3份，滑石粉I份，硅藻土2份，將上述原料加入到高速混合機中，120°C、70r/min的條件下高速攪拌混合15min后出料得預混料。將預混料加入平形雙螺桿機中進行造粒和擠出，造粒機各區(qū)溫度為160°C、165°C 、175°C 、175°C 、160°C,螺桿轉(zhuǎn)速 280r/min ；擠出機各區(qū)溫度為 180°C、185°C、175°C、155°C、185°C，螺桿轉(zhuǎn)速12r/min，得到本實施例的環(huán)保型防霉木塑復合材料。實施例14取一定量80目粒徑的杉木粉，加入盛有質(zhì)量分數(shù)濃度為15%Na0H堿溶液的容器中，攪拌浸泡36h后，用清水洗滌至中性，然后將杉木粉置于烘箱中烘干備用。將堿處理并干燥后的杉木粉加入高速混合機中，邊攪拌邊升溫，然后加入1.5%蔗渣質(zhì)量的甲苯二異氰酸酯，攪拌混合25min后出料,制得改性杉木粉。按重量份數(shù)比分別稱取上述制備好的改性衫木粉100份，PVC塑料基體100份，活性碳酸鈣12份，PE蠟I份，石蠟I份，氯化聚乙烯4份，光穩(wěn)定劑5403份，色粉2份，滑石粉I份，娃藻土 0.5份,將上述原料加入到高速混合機中，120°C、80r/min的條件下高速攪拌混合IOmin后出料得預混料。將預混料加入平形雙螺桿機中進行造粒和擠出，造粒機各區(qū)溫度為155°C、165°C、170°C、160°C、155°C，螺桿轉(zhuǎn)速320r/min ;擠出機各區(qū)溫度為160°C、165°C、175°C、160°C、170°C，螺桿轉(zhuǎn)速分別為15r/min，得到本實施例的環(huán)保型防霉木塑復合材料。本發(fā)明以未改性木質(zhì)纖維粉所制木塑復合材料為對比例。對比例1按重量份數(shù)比分別稱取40目粒徑的未改性松木粉80份，HDPE塑料基體100份，活性碳酸鈣15份，硬酯酸3份，光穩(wěn)定劑7704份，色粉2份，滑石粉I份，硅藻土 0.5份，將上述原料加入到高速混合機中，IOO0C >90r/min的條件下高速攪拌混合IOmin后出料。將預混料加入平形雙螺桿機中進行造粒和擠出，造粒機各區(qū)溫度為155°C、160 °C、170 °C、165 °C、160°C,螺桿轉(zhuǎn)速300r/min ；擠出機各區(qū)溫度為180°C、190°C、175°C、160°C、190°C，螺桿轉(zhuǎn)速13r/min,而得到木塑復合材料。

對比例2按重量份數(shù)比分別稱取60目粒徑的未改性衫木粉100份，PVC塑料基體100份，活性碳酸鈣12份，PE蠟I份，石蠟I份，氯化聚乙烯4份，光穩(wěn)定劑5403份，色粉2份，滑石粉I份，娃藻土 0.5份,將上述原料加入到高速混合機中，120°C、80r/min的條件下高速攪拌混合IOmin后出料得預混料。將預混料加入平形雙螺桿機中進行造粒和擠出，造粒機各區(qū)溫度為155°C、165°C、170°C、160°C、155°C，螺桿轉(zhuǎn)速320r/min ;擠出機各區(qū)溫度為160°C、165°C、175°C、160°C、170°C，螺桿轉(zhuǎn)速分別為15r/min，而得到木塑復合材料。對比例3按重量份數(shù)比分別稱取120目粒徑的未改性竹粉60份，PP塑料基體100份，活性碳酸鈣10份，PE蠟1份，石蠟I份，光穩(wěn)定劑7702份，色粉1.5份，滑石粉I份，硅藻土 I份，將上述原料加入到高速混合機中，110°C、100r/min的條件下高速攪拌混合8min后出料得預混料。將預混料加入平形雙螺桿機中進行造粒和擠出，造粒機各區(qū)溫度為160°C、175°C、180°C、175°C、170°C，螺桿轉(zhuǎn)速 280r/min ;擠出機各區(qū)溫度為 175°C、185°C、175°C、165°C、190°C，螺桿轉(zhuǎn)速llr/min，而得到木塑復合材料。對比例4按重量份數(shù)比分別稱取120目粒徑的未改性稻糠粉70份，PE塑料基體100份，活性碳酸鈣8份，PE蠟2份，光穩(wěn)定劑5403份，色粉2份，滑石粉1.5份，硅藻土 1.5份，將上述原料加入到高速混合機中，IOO0C >100r/min的條件下高速攪拌混合IOmin后出料得預混料。將預混料加入平行雙螺桿機中進行造粒和擠出，造粒機各區(qū)溫度為155°C、165°C、170°C、160°C、155°C，螺桿轉(zhuǎn)速 300r/min ；擠出機各區(qū)溫度為 175°C、180°C、160°C、155°C及180°C，螺桿轉(zhuǎn)速13r/min，而得到木塑復合材料。本發(fā)明所用防霉性能測試方法如下:
本發(fā)明防霉性能測試所用霉菌為:黑曲霉(Aspergillus niger)、綠色木霉(Trichoderma viride)、繩狀青霉(Penicillium funiculosum)、出芽短梗霉(Aureobasidium pullulans)、綠粘帚霉(Gliocladium virens)、球毛殼霉(Chaetomiumglobosum)。本發(fā)明防霉性能測試方法如下:分別接種黑曲霉、綠色木霉、繩狀青霉、出芽短梗霉、綠粘帚霉及球毛殼霉于馬鈴薯葡萄糖瓊脂培養(yǎng)基(PDA)上培養(yǎng)7-10d后，用無菌水洗下霉菌孢子，充分振蕩并過濾后得孢子原液。將上述幾種霉菌孢子液等量混合均勻，得到混合霉菌孢子液，用無菌水將混合孢子液稀釋至I X 106cfu/mL-l X 107cfu/mL。將霉菌孢子液均勻噴曬于滅菌后的木塑材料試樣上，使混合孢子液濕潤整個試樣表面，然后將木塑試樣懸掛于28°C、相對濕度彡85%的培養(yǎng)箱中培養(yǎng)28d，并分別于7d、14d及28d時觀察并記錄試樣的霉變情況。本發(fā)明參照表I對木塑材料的防霉性能進行評判，被害值越低，表明材料的防霉性能越好；被害值越高，表明材料的防霉性能越差，越易長霉。表1:木塑復合材料的防霉性能評判指標
權(quán)利要求
1.一種環(huán)保型防霉木塑復合材料，其特征在于，其原料為:按質(zhì)量份數(shù)計，包括塑料基體100份,改性木質(zhì)纖維粉60 120份,碳酸韓8 15份,潤滑劑2 6份,光穩(wěn)定劑2 5份，色粉1 3份，其它2 6.5份；所述的改性木質(zhì)纖維粉是將粒徑為40-120目的木質(zhì)纖維粉用質(zhì)量分數(shù)12 20%的NaOH溶液攪拌浸泡20 48小時后，再用水洗滌木質(zhì)纖維粉至中性，然后將木質(zhì)纖維粉烘干，再將烘干的木質(zhì)纖維粉加入偶聯(lián)劑對木質(zhì)纖維粉表面改性，得到NaOH及偶聯(lián)劑雙重處理后的改性木質(zhì)纖維粉。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的環(huán)保型防霉木塑復合材料，其特征在于，所述塑料基體為PP、PE、HDPE 或 PVC。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的環(huán)保型防霉木塑復合材料，其特征在于，所述的塑料基體為回收的塑料時，將回收的塑料基體進行分類、破碎并干燥后進入塑料造粒機進行再造粒，再使用。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的環(huán)保型防霉木塑復合材料，其特征在于，所述的木質(zhì)纖維粉為松木粉、杉木粉、楊木粉、椿木粉、柏木粉、柚木粉、樟木粉、竹粉、稻糠中的一種或一種以上混合物。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的環(huán)保型防霉木塑復合材料，其特征在于，所述偶聯(lián)劑為鈦酸酯、鋁酸酯、甲苯二異氰酸酯、馬來酸酐、雙氨基硅烷、乙烯基硅烷、甲基丙烯酰氧基硅烷中的一種或一種以上混合物，用量為木質(zhì)纖維粉質(zhì)量的1.0-6.0%。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的環(huán)保型防霉木塑復合材料，其特征在于，所述潤滑劑為硬脂酸、PE蠟、石蠟中的一種或一種以上混合物。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的環(huán)保型防霉木塑復合材料，其特征在于，所述其它包括滑石粉和硅藻土。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的環(huán)保型防霉木塑復合材料，其特征在于，所述其它還包括發(fā)泡劑。
9.一種權(quán)利要求1所述的環(huán)保型防霉木塑復合材料的制備方法，其特征在于，按權(quán)利要求I所述的各原料的質(zhì)量份數(shù)比，將塑料基體、改性木質(zhì)纖維粉、碳酸鈣、潤滑劑、光穩(wěn)定齊U、色粉和其它按上述質(zhì)量份數(shù)比混合后，加入到高速混合機中攪拌均勻，在100 120°C、70-100r/min的轉(zhuǎn)速下，高速混合6_15min后冷卻出料，得到預混料，將預混料投入到平行雙螺桿機中進行造粒和擠出，造粒溫度控制在150 185°C，螺桿轉(zhuǎn)速280 320r/min ;擠出溫度控制在155 190°C，螺桿轉(zhuǎn)速10-15r/min，而得到環(huán)保型防霉木塑復合材料。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種環(huán)保型防霉木塑復合材料及其制備方法。它是將塑料基體、改性木質(zhì)纖維粉、碳酸鈣、潤滑劑、光穩(wěn)定劑、色粉和其它按上述質(zhì)量份數(shù)比混合后，加入到高速混合機中攪拌均勻，在100～120℃、70-100r/min的轉(zhuǎn)速下，高速混合6-15min后冷卻出料，得到預混料，將預混料投入到平行雙螺桿機中進行造粒和擠出，造粒溫度控制在150～185℃，螺桿轉(zhuǎn)速280～320r/min；擠出溫度控制在155～190℃，螺桿轉(zhuǎn)速10-15r/min，而得到環(huán)保型防霉木塑復合材料。本發(fā)明的環(huán)保型防霉木塑復合材料具有良好的防霉性能和良好的力學性能，并且更綠色環(huán)保。
文檔編號C08K13/02GK103102591SQ20131003754
公開日2013年5月15日 申請日期2013年1月30日 優(yōu)先權(quán)日2013年1月30日
發(fā)明者馮靜, 施慶珊, 陳娟, 歐陽友生, 黃小茉, 陳儀本 申請人:廣東省微生物研究所