一種高強(qiáng)度pe木塑復(fù)合材料及其制備方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種高強(qiáng)度PE木塑復(fù)合材料，其是由以下質(zhì)量份的原料組成：20-50份的廢舊PE塑料、40-70份的植物纖維粉、0-15份的熱塑性彈性體、2-6份的界面相容劑、0-20份的增強(qiáng)填料、1-6份的潤(rùn)滑劑、0.4-0.6份的抗老化助劑、0.1-0.5份的引發(fā)劑。本發(fā)明也公開(kāi)了高強(qiáng)度PE木塑復(fù)合材料的制備方法，包括步驟：1）將各原料混合均勻，置于擠出機(jī)中擠出造粒；2）將造粒后的粒子擠出成型為板材。本發(fā)明制備的木塑復(fù)合材料具有優(yōu)異的性能，例如具有較好的拉伸強(qiáng)度、彎曲強(qiáng)度、彎曲模量等，本發(fā)明所使用的界面相容劑，能有效促進(jìn)基體與其他成份之間的界面性能，從而提升復(fù)合材料的相關(guān)性能，本發(fā)明制備的復(fù)合材料具有優(yōu)良的可加工性能，可鋸、可釘、可刨。
【專(zhuān)利說(shuō)明】一種高強(qiáng)度PE木塑復(fù)合材料及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種高強(qiáng)度PE木塑復(fù)合材料及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]木塑復(fù)合材料(Wood-plastic composites/WPC)是以50%或以上的低值、廢棄的木纖維或者農(nóng)作物纖維經(jīng)破碎后，以纖維或粉末的形態(tài)作為填料添加到廢舊熱塑性塑料中，利用傳統(tǒng)塑料加工工藝，通過(guò)擠出、熱壓、注塑等加工方法制備的一種新型材料。它是木粉與塑料的有機(jī)結(jié)合，兼有木粉和塑料兩種材料的特性，有效地滿(mǎn)足了相關(guān)領(lǐng)域的材料需求。木塑復(fù)合材料的主要 特點(diǎn):(I)表面硬度和耐磨性能較木材明顯改善；(2)尺寸穩(wěn)定性好，不開(kāi)裂，不翹曲，吸水性和吸濕性能低；(3)耐熱性能較高(4)不需涂飾，具有獨(dú)特的光澤；(5)耐腐蝕性好，不怕蟲(chóng)蛀，不易吸濕變形；(6)耐候性好；(7)重復(fù)加工性能好，可鋸、可刨、可粘結(jié)、可用釘子或螺釘固定，且容易維修；(8)可重復(fù)使用和回收利用，與環(huán)境較友好?？傊舅軓?fù)合材料具有原料多樣化、產(chǎn)品可塑化、制品環(huán)?；⒊杀窘?jīng)濟(jì)化和再生低碳化等五大特色，是“節(jié)材代木”的理想材料，成為近年來(lái)國(guó)內(nèi)外的一個(gè)研究開(kāi)發(fā)的熱點(diǎn)。
[0003]木塑復(fù)合材料在我國(guó)發(fā)展了十幾年，取得了長(zhǎng)足的進(jìn)步，然而目前國(guó)內(nèi)木塑復(fù)合材料的生產(chǎn)速度慢，能耗過(guò)大，物理力學(xué)性能普遍偏低，彎曲強(qiáng)度和彎曲模量只能達(dá)到20MPa和2.5GPa左右，局限于裝飾性領(lǐng)域的應(yīng)用。雖然國(guó)內(nèi)木塑制品以出口外銷(xiāo)為主，但制品基本為戶(hù)外園林用的地板、柵欄及包裝用品等低附加值產(chǎn)品，國(guó)際議價(jià)能力差，產(chǎn)品雷同性嚴(yán)重，造成木塑企業(yè)間的惡性競(jìng)爭(zhēng)，打擊木塑企業(yè)的積極性，阻礙木塑行業(yè)的良性發(fā)展。高強(qiáng)度木塑復(fù)合材料是近兩年歐美開(kāi)發(fā)的一類(lèi)新型高性能、高附加值材料，其彎曲強(qiáng)度和彎曲模量分別達(dá)到50MPa和4.5GPa以上，載荷承受能力與木材相近。高強(qiáng)度木塑復(fù)合材料具有如下的優(yōu)勢(shì):一可以降低現(xiàn)有空心地板型材的厚度，增大型材的跨距，減少材料的用量，從而降低木塑型材的成本；二可以拓寬木塑復(fù)合材料的應(yīng)用領(lǐng)域，從當(dāng)前的裝飾性制品拓展到結(jié)構(gòu)件制品，如家具的承重結(jié)構(gòu)件、木結(jié)構(gòu)建筑用構(gòu)件如橫梁、支柱、內(nèi)隔墻板、樓梯等，三可以大幅提高型材擠出速度(從目前的0.5m/min提高到1.5m/min以上)，極大降低生產(chǎn)能耗，節(jié)約生產(chǎn)成本。目前國(guó)內(nèi)尚無(wú)企業(yè)能夠生產(chǎn)高強(qiáng)度木塑復(fù)合材料，基于國(guó)內(nèi)木塑行業(yè)的現(xiàn)狀，高強(qiáng)度木塑復(fù)合材料的成功開(kāi)發(fā)將有助于突破國(guó)內(nèi)木塑行業(yè)發(fā)展的瓶頸，促進(jìn)我國(guó)木塑行業(yè)的發(fā)展，提升我國(guó)木塑行業(yè)的國(guó)際市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。因此開(kāi)展高強(qiáng)度木塑復(fù)合材料的研究并完成產(chǎn)業(yè)化，形成具有核心競(jìng)爭(zhēng)力的產(chǎn)業(yè)技術(shù)是非常有必要的。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的在于提供一種高強(qiáng)度PE木塑復(fù)合材料及其制備方法。
[0005]本發(fā)明所采取的技術(shù)方案是:
一種高強(qiáng)度PE木塑復(fù)合材料，其是由以下質(zhì)量份的原料組成:20-50份的廢舊PE塑料、40-70份的植物纖維粉、0-15份的熱塑性彈性體、2-6份的界面相容劑、0_20份的增強(qiáng)填料、1-6份的潤(rùn)滑劑、0.4-0.6份的抗老化助劑、0.1-0.5份的引發(fā)劑。[0006]所述的界面相容劑是這樣制備的:將無(wú)水聚乙烯亞胺、(甲基)丙烯酸、阻聚劑加入反應(yīng)器中，于110-150°C下反應(yīng)l_3h即可，無(wú)水聚乙烯亞胺、(甲基)丙烯酸的質(zhì)量比為1: (0.2-1)，阻聚劑的用量為(甲基)丙烯酸的0.2-0.5wt%。
[0007]所述的植物纖維粉為以各類(lèi)木材、竹子、農(nóng)作物秸桿、果殼、劍麻中的至少一種為原料干燥、粉碎、篩分而成。
[0008]所述的植物纖維粉的粒徑為40-200目。
[0009]所述的熱塑性彈性體為POE、TPO、TPV、EPDM、EPR、SEBS中的至少一種。
[0010]所述的增強(qiáng)填料為玻璃纖維、玻璃微珠、滑石粉、碳酸鈣、硫酸鋇、硅藻土、高嶺土、云母粉、蒙脫土中的至少一種。
[0011]所述的潤(rùn)滑劑為油酰胺、芥酸酰胺、硅酮粉、硬脂酸、硬脂酸鋅、硬脂酸鈣、硬脂酸鎂、乙撐雙硬脂酰胺、PE蠟、微晶石蠟中的至少一種。
[0012]所述的抗老化助劑為1010、168、1076、1098、1024、2020、DLTP, TNPP 中的至少一種。
[0013]所述的引發(fā)劑為DCP。
[0014]一種高強(qiáng)度PE木塑復(fù)合材料的制備方法，包括步驟:
1)將各原料混合均勻，置于擠出機(jī)中擠出造粒； 2)將造粒后的粒子擠出成型為板材。
[0015]本發(fā)明的有益效果是:本發(fā)明制備的木塑復(fù)合材料具有優(yōu)異的性能，例如具有較好的拉伸強(qiáng)度、彎曲強(qiáng)度、彎曲模量等，本發(fā)明所使用的界面相容劑，能有效促進(jìn)基體與其他成份之間的界面性能，從而提升復(fù)合材料的相關(guān)性能，本發(fā)明制備的復(fù)合材料具有優(yōu)良的可加工性能，可鋸、可釘、可刨。
【具體實(shí)施方式】
[0016]下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步的說(shuō)明:
實(shí)施例1:
一種高強(qiáng)度PE木塑復(fù)合材料,其原料配方組成如下表:
表1:
【權(quán)利要求】
1.一種高強(qiáng)度PE木塑復(fù)合材料，其特征在于:其是由以下質(zhì)量份的原料組成:20-50份的廢舊PE塑料、40-70份的植物纖維粉、0-15份的熱塑性彈性體、2-6份的界面相容劑、0-20份的增強(qiáng)填料、1-6份的潤(rùn)滑劑、0.4-0.6份的抗老化助劑、0.1-0.5份的引發(fā)劑。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高強(qiáng)度PE木塑復(fù)合材料，其特征在于:所述的界面相容劑是這樣制備的:將無(wú)水聚乙烯亞胺、(甲基)丙烯酸、阻聚劑加入反應(yīng)器中，于110-150°C下反應(yīng)l-3h即可，無(wú)水聚乙烯亞胺、(甲基)丙烯酸的質(zhì)量比為1: (0.2-1)，阻聚劑的用量為(甲基)丙烯酸的0.2-0.5wt%。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高強(qiáng)度PE木塑復(fù)合材料，其特征在于:所述的植物纖維粉為以各類(lèi)木材、竹子、農(nóng)作物秸桿、果殼、劍麻中的至少一種為原料干燥、粉碎、篩分而成。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高強(qiáng)度PE木塑復(fù)合材料，其特征在于:所述的植物纖維粉的粒徑為40-200目。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高強(qiáng)度PE木塑復(fù)合材料，其特征在于:所述的熱塑性彈性體為 POE、TPO、TPV、EPDM、EPR、SEBS 中的至少一種。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高強(qiáng)度PE木塑復(fù)合材料，其特征在于:所述的增強(qiáng)填料為玻璃纖維、玻璃微珠、滑石粉、碳酸鈣、硫酸鋇、硅藻土、高嶺土、云母粉、蒙脫土中的至少一種。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高強(qiáng)度PE木塑復(fù)合材料，其特征在于:所述的潤(rùn)滑劑為油酰胺、芥酸酰胺、硅酮粉、硬脂酸、硬脂酸鋅、硬脂酸鈣、硬脂酸鎂、乙撐雙硬脂酰胺、PE蠟、微晶石蠟中的至少一種。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高強(qiáng)度PE木塑復(fù)合材料，其特征在于:所述的抗老化助劑為 1010、168、1076、1098、1024、2020、DLTP、TNPP 中的至少一種。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高強(qiáng)度PE木塑復(fù)合材料，其特征在于:所述的引發(fā)劑為DCP。
10.權(quán)利要求1所述的一種高強(qiáng)度PE木塑復(fù)合材料的制備方法，其特征在于:包括步驟: 1)將各原料混合均勻，置于擠出機(jī)中擠出造粒； 2)將造粒后的粒子擠出成型為板材。
【文檔編號(hào)】C08K7/14GK103525110SQ201310444609
【公開(kāi)日】2014年1月22日 申請(qǐng)日期:2013年9月26日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月26日
【發(fā)明者】劉超棟, 李偉浩, 陳立星, 洪仰婉, 陸云 申請(qǐng)人:廣東省石油化工研究院