一種多色櫥柜板的配方及其制備工藝的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種木塑櫥柜板材及其制備方法，本發(fā)明所述的木塑櫥柜板材加入了氫氧化鋁或氫氧化鎂作為阻燃劑，同時(shí)氫氧化鋁或氫氧化鎂還充當(dāng)了填充劑，同時(shí)改善了木塑材料的阻燃性能和物理性能。與現(xiàn)有的櫥柜板材相比，本發(fā)明的櫥柜板顏色多樣，從內(nèi)到外顏色一致，可一次成材，且零甲醛、防水、防潮、防霉、防蛀，具有良好的阻燃性能，其生產(chǎn)工藝簡單、易于操作，穩(wěn)定性好、易于加工，使用數(shù)年后，可100％回收再利用，是取代普通密度板、多層板材的理想櫥柜板。
【專利說明】—種多色櫥柜板的配方及其制備工藝
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種木塑復(fù)合材料，具體的說，涉及一種多色木塑櫥柜板及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]目前用來生產(chǎn)櫥柜的板材主要有人造板材、天然木材，石材等，其中最常用的是人造板，包括刨花板，密度板，防潮板，防火板等，但各種人造板基本上都含有膠粘劑，膠粘劑中含有大量的甲醛，即使采用綠色防水環(huán)保膠粘劑，但也有部分甲醛和苯殘留。這些人造板價(jià)格低廉，施工方便，但長期使用會損害使用者的身體健康。另外，如果需要各種的花色和圖案，一般是將帶有不同顏色或紋理的紙放入三聚氰胺樹脂膠粘劑中浸泡，然后干燥到一定固化程度，將其鋪裝在刨花板、密度板表面，經(jīng)熱壓而成。
[0003]隨著人們環(huán)保節(jié)能意識的提高，已經(jīng)不再滿足于實(shí)木地板的木材浪費(fèi)和強(qiáng)化復(fù)合板的高甲醛釋放，迫切需要一種具有節(jié)能、低耗費(fèi)、易于打理的新型的建筑材料。木塑復(fù)合材料是一種新型的材料，是將加工處理過的廢舊木材、鋸末、農(nóng)作物秸桿、堅(jiān)果的殼按照一定的比例，與熱塑性材料混合經(jīng)高溫高壓處理制成，具有耐酸堿，不會腐爛等優(yōu)點(diǎn)。
[0004]鑒于木塑復(fù)合材料的諸多優(yōu)點(diǎn)，近年來其市場增長很快，尤其表現(xiàn)在室內(nèi)用品、建筑及汽車用品等。但另一方面，快速增長的市場需求同時(shí)對木塑復(fù)合材料的性能提出了更高的要求，例如由于熱塑性樹脂和植物纖維均屬于易燃品，并且燃燒時(shí)會產(chǎn)生大量煙塵，故需要對所制備的木塑復(fù)合材料進(jìn)行阻燃改性，以及針對結(jié)構(gòu)復(fù)雜制品需要擠出、模壓等以外的加工成型方式等。為了能夠提升木塑復(fù)合材料的防火安全品質(zhì)，拓寬其戶外建筑裝飾材料的應(yīng)用面，有必要在其內(nèi)部添加阻燃劑或不燃物質(zhì)。
[0005]為了克服上述問題，通常在木塑復(fù)合材料中添加阻燃劑的方法進(jìn)行阻燃改性，總所周知，盡管鹵系阻燃劑阻燃效果較好，但由于其燃燒時(shí)發(fā)煙量大、易于產(chǎn)生大量的有毒氣體，越來越多的鹵系阻燃劑受到禁用或限用。因此研究開發(fā)無鹵阻燃型木塑復(fù)合材料是必然的趨勢，中國專利申請200610039985.4中公開了一種阻燃塑木復(fù)合材料及其制備方法，采用膨脹型阻燃劑聚磷酸銨、成碳劑和發(fā)泡劑等對聚丙烯或聚乙烯基木塑復(fù)合材料進(jìn)行阻燃改性，但存在阻燃劑加入量大、加工溫度下聚磷酸銨易分解且產(chǎn)品易吸潮等缺點(diǎn)。
[0006]氫氧化鋁是一種常用的阻燃材料，目前加入塑料制品或木塑材料中作為阻燃劑時(shí)，一般使用粉末狀的氫氧化鋁，但粉末狀態(tài)的氫氧化鋁不易分散，需要將其加入其它助劑混入。
[0007]基于上述缺陷，本發(fā)明提供一種可用作櫥柜板材的木塑板材及其制備方法。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]本發(fā)明的目的在于一種木塑櫥柜板材及其制備方法。所述木塑櫥柜板材的顏色多樣，從內(nèi)到外顏色一致，可一次成材，且具有良好的阻燃性能。
[0009]本發(fā)明所述的木塑櫥柜板材，是由以下重量份數(shù)的原料制成:[0010]PVC 樹脂粉:100 份；
[0011 ] 木質(zhì)纖維粉:10~40份；
[0012]鈣質(zhì)填充劑:10~30份；
[0013]增塑調(diào)節(jié)劑:5-20份；
[0014]穩(wěn)定劑:1~6份；
[0015]內(nèi)外潤滑劑:0.5~1.5份；
[0016]硬脂酸:0.5~1.0份;
[0017]發(fā)泡劑:0.5~2.0份;
[0018]發(fā)泡調(diào)節(jié)劑:5~10份；
[0019]阻燃劑5~10份；
[0020]顏料:1~2.0份。
[0021]優(yōu)選的，所述木塑櫥柜板材是由以下重量份數(shù)的原料制成:
[0022]PVC 樹脂粉:100 份； [0023]木質(zhì)纖維粉:10~15份；
[0024]鈣質(zhì)填充劑:20~30份；
[0025]增塑調(diào)節(jié)劑:5-15份；
[0026]穩(wěn)定劑:3~6份；
[0027]內(nèi)外潤滑劑:0.8~1.5份;
[0028]硬脂酸:0.5~0.7份;
[0029]發(fā)泡劑:0.5~1份;
[0030]發(fā)泡調(diào)節(jié)劑:8~10份；
[0031]阻燃劑:5~10份；
[0032]顏料:1~1.5份。
[0033]其中，PVC樹脂粉可選用本領(lǐng)域常用的PVC樹脂粉。
[0034]所述木質(zhì)纖維粉可采用回收的農(nóng)林廢棄物，如選用取自含木纖維的秸桿、棉桿、枝椏、竹子和蘆葦?shù)纳镔|(zhì)制成的木質(zhì)纖維粉，為保證制備的木塑材料的強(qiáng)度，粉末的粒度優(yōu)選為100~120目。
[0035]所述木質(zhì)纖維粉是阻燃劑包覆的木質(zhì)纖維粉。
[0036]所述包覆如下進(jìn)行:先將木質(zhì)纖維粉與質(zhì)量為木質(zhì)纖維粉質(zhì)量1-5%的乙醇或石油醚混合均勻，密封保持5-30min，然后加入阻燃劑，使木質(zhì)纖維粉完全被包覆。
[0037]所述的PVC樹脂粉可選用本領(lǐng)域常用的通用性PVC樹脂粉，即懸浮法生產(chǎn)的疏松型樹脂，俗稱SG樹脂，其組織疏松，表面形狀不規(guī)則，斷面輸送多孔呈網(wǎng)狀。因此，SG型樹脂吸收增塑劑快，塑化速度快。一般粒度為10~400 μ m,優(yōu)選與木質(zhì)纖維粉粒度接近的20~200 μ m。
[0038]所述鈣質(zhì)填充劑可選用碳酸鈣。向木塑材料中加入適量的填充劑，會使其具有較好的手感，光面干燥而不顯光亮，且耐熱壓性高，永久形變小。優(yōu)選輕質(zhì)碳酸鈣粉或輕度活化碳酸鈣。所述輕質(zhì)碳酸鈣是沉降體積為2.4-2.8mL/g的碳酸鈣，一般是將石灰石等原料煅燒生成石灰(主要成分為氧化鈣)和二氧化碳，再加水消化石灰生成石灰乳(主要成分為氫氧化鈣)，然后再通入二氧化碳碳化石灰乳生成碳酸鈣沉淀，最后經(jīng)脫水、干燥和粉碎而制得；或先用碳酸納和氯化鈣進(jìn)行復(fù)分解反應(yīng)生成碳酸鈣沉淀，然后經(jīng)脫水、干燥和粉碎而制得。所述輕質(zhì)碳酸鈣的粒度為2-1000nm ;優(yōu)選粒度為2_50nm的超微細(xì)輕質(zhì)碳酸鈣。所述活化碳酸鈣是改進(jìn)工藝條件制備的輕質(zhì)碳酸鈣粉，可選用市場上常見的活化碳酸鈣產(chǎn)品，如石家莊井陘碳酸鈣廠生產(chǎn)的鈣粉。
[0039]所述增塑調(diào)節(jié)劑的加入，可以降低PVC分子鏈間的作用力，使PVC塑料的玻璃化溫度、流動溫度與所含微晶的熔點(diǎn)均降低，賦予熔體優(yōu)秀的熔體強(qiáng)度，提高樹脂的可塑性，使制品柔軟、耐低溫性能好。所述增塑調(diào)節(jié)劑有鄰苯二甲酸酯類、直鏈酯類、環(huán)氧類、磷酸酯類等，優(yōu)選鄰苯二甲酸酯類中的一種或多種的混合物，如DHP、DNP。
[0040]PVC在高溫下加工，極易放出HCL，形成不穩(wěn)定的聚烯結(jié)構(gòu)。同時(shí)，HCL具有自催化作用，會使PVC進(jìn)一步降解。另外，如果有氧存在或有鐵、鋁、鋅、錫、銅和鎘等離子存在，都會對PVC降解起催化作用，加速其老化。因此塑料將出現(xiàn)各種不良現(xiàn)象，如變色、變形、龜裂、機(jī)械強(qiáng)度下降、電絕緣性能下降、發(fā)脆等。為了解決這些問題，配方中必須加入穩(wěn)定劑，尤其熱穩(wěn)定劑更是必不可少。PVC用的穩(wěn)定劑包括熱穩(wěn)定劑、抗氧劑、紫外線吸收劑和螯合劑。配方設(shè)計(jì)時(shí)根據(jù)制品使用要求和加工工藝要求選用不同品種，不同數(shù)量的穩(wěn)定劑。本發(fā)明中，所述穩(wěn)定劑為鈣鋅系列穩(wěn)定劑或稀土類穩(wěn)定劑，可采用本領(lǐng)域市購的上述穩(wěn)定劑，如深圳市森德利塑料助劑有限公司的CZX系列無毒鈣鋅穩(wěn)定劑等；稀土穩(wěn)定劑的加工性能極好，可選用濟(jì)南金昌順化工有限公司生產(chǎn)的PVC無塵稀土復(fù)合熱穩(wěn)定劑。
[0041]所述內(nèi)外潤滑劑的作用是降低熔體流動性，使產(chǎn)品易于脫模，為聚乙烯類，可選用市購的聚乙烯蠟，聚丙烯蠟或氧化聚乙烯蠟中的一種或多種的混合物.[0042]其中，聚乙烯蠟分子量一般為1500~50000，平均不超10000，為蠟狀樹脂。外觀是白色或黃色小顆粒。聚乙烯蠟熱穩(wěn)定性、化學(xué)穩(wěn)定性和電性能都很好，熔融粘度和硬度均接近于石蠟，具有較強(qiáng)的內(nèi)部潤滑作用。
[0043]聚丙烯蠟的熔點(diǎn)高于聚乙烯蠟，具有耐化學(xué)性能強(qiáng)、電性能優(yōu)良、常溫抗?jié)衲芰?qiáng)、熔融粘度高、分散性能和潤滑效果好等特點(diǎn)。
[0044]氧化聚乙烯蠟是含有部分如羧基、羥基和酮基等極性基團(tuán)的改性蠟產(chǎn)品，具有抗磨痕性、自修復(fù)性、可拋光性和耐用性，而且化學(xué)性能穩(wěn)定、無毒無腐蝕，與聚氯乙烯等極性樹脂的相容性較好。作為潤滑劑，OPE蠟的酸酯一般控制在15~25mgK0H/g之間。在擠出和注塑生產(chǎn)工藝中，OPE蠟是目前較為良好的外潤滑劑和脫模劑。
[0045]硬脂酸也是一種常用的潤滑劑，它可以充當(dāng)外潤滑劑，主要通過與木粉混合，均勻地覆蓋在木粉表面，從而提高其與聚合物基體的粘接。所述硬脂酸選用本領(lǐng)域常用的硬脂酸即可。
[0046]發(fā)泡調(diào)節(jié)劑為聚丙烯酸酯類發(fā)泡調(diào)節(jié)劑，可選用本領(lǐng)域常用的類型，如ACR發(fā)泡調(diào)節(jié)劑，如山東東臨化工公司生產(chǎn)的二雙甲酯。
[0047]所述發(fā)泡劑為偶氮酰胺類放熱型發(fā)泡劑，如本領(lǐng)域常用的偶氮二甲酰胺。
[0048] 所述阻燃劑選用水和金屬氫氧化物和金屬氧化物的混合物，所述的水合金屬氧化物選用氫氧化鋁、氫氧化鎂中的一種或兩種，如氫氧化鋁和氫氧化鎂，以及氧化鋁和氧化鎂中的一種或多種的混合物，優(yōu)選納米氫氧化鋁和氧化鋁的混合物，或納米氫氧化鎂和氧化鎂的混合物。以氫氧化鋁為例，當(dāng)阻燃木塑復(fù)合材料遇火準(zhǔn)備燃燒時(shí)，水合金屬氧化物受熱并生成氧化鋁和水汽，熱量和氧氣難以滲透進(jìn)入底層材料，火焰在材料表面得不到傳播，水合金屬氧化物對木塑復(fù)合材料的阻燃效用得以實(shí)現(xiàn)。納米氫氧化鋁或氫氧化鎂，氧化鋁和氧化鎂一方面能夠起到很好的阻燃效果，另一方面能夠作為填料，增強(qiáng)木塑板材的物理性能，但由于其與木質(zhì)纖維一樣具有較好的親水性，因此，需要對其進(jìn)行進(jìn)一步處理。
[0049]在本發(fā)明中，先將木質(zhì)纖維粉與質(zhì)量為木質(zhì)纖維粉質(zhì)量1-5%的乙醇或石油醚混合均勻，密封保持5-30min，然后加入阻燃劑納米氫氧化鋁和氧化鋁納米粉的混合物，或納米氫氧化鎂和氧化鎂納米粉混合物，使木質(zhì)纖維粉完全被氫氧化鋁或氫氧化鎂納米粉包覆。
[0050]實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，納米氫氧化鋁和氧化鋁的質(zhì)量比為2:0.8-1時(shí)，具有最好的阻燃效果。
[0051]納米氫氧化鎂和氧化鎂的質(zhì)量比為2:1-2時(shí)，具有最好的阻燃效果。
[0052]將木質(zhì)纖維粉采用乙醇或石油醚處理后，木質(zhì)纖維粉的表面潤濕，且有機(jī)溶劑能夠較好的進(jìn)入木質(zhì)纖維粉的內(nèi)部，可以剝除木質(zhì)纖維粉中的半纖維素、小分子酯類等不穩(wěn)定物質(zhì)，促進(jìn)納米氫氧化鋁或氫氧化鎂對木質(zhì)纖維粉的緊密包覆。
[0053]考慮到乙醇的親水性，采用的有機(jī)溶劑優(yōu)選石油醚，利用石油醚的揮發(fā)性，將水分和部分小分子酯類去除。
[0054]所述顏料可選用本領(lǐng)域常用的各種顏料，如有機(jī)顏料，金屬氧化物等。
[0055]另外，本發(fā)明還提供上述木塑櫥柜板材的制備方法。所述制備方法包括以下步驟:
[0056]I)先將木質(zhì)纖維粉與質(zhì)量為木質(zhì)纖維粉質(zhì)量1-5%的乙醇或石油醚混合均勻，密封保持5-30min，然后加入阻燃劑，使木質(zhì)纖維粉完全被阻燃劑包覆；
[0057]2)將步驟I)制備的混合物置于100_115°C干燥箱中干燥5-6個(gè)小時(shí)，進(jìn)行脫脂和烘干，烘干后經(jīng)機(jī)械研磨成500~800目顆粒；
[0058]3)然后將步驟2)制備的顆粒加入攪拌混料機(jī)混合，依次加入硬脂酸，增塑調(diào)節(jié)劑，加熱到100~120°C，混合均勻后，再依次加入顏料，鈣質(zhì)填充劑，內(nèi)外潤滑劑，加熱到130~140°C，混合均勻后，最后依次加入PVC樹脂粉，發(fā)泡劑，發(fā)泡調(diào)節(jié)劑和穩(wěn)定劑，加熱到130~150°C，混合均勻后，冷卻至70~80°C放出；
[0059]4)將混合好的原料加入擠出機(jī)，加熱至140~180°C擠出，經(jīng)磨具定型、冷卻、牽弓丨、定尺、切割成櫥柜板。
[0060]櫥柜板的長度、寬度、厚度可根據(jù)客戶要求任意確定。
[0061]步驟3)中，所述加料順序是為了使各原料更均勻地混合。
[0062]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的櫥柜板具有如下優(yōu)點(diǎn):
[0063]I)櫥柜板從內(nèi)到外顏色一致，這樣就可以不需要再在后續(xù)的工序中進(jìn)行著色，能夠節(jié)省勞動力資源，方便用戶安裝使用；
[0064]2)本發(fā)明的木塑櫥柜板，其加工長度不受限制，且生產(chǎn)效率高、阻燃性能優(yōu)良，零甲醛、防水、防潮、防霉、防蛀，將來是取代普通密度板、多層板材的理想櫥柜板；
[0065]3)本發(fā)明的木塑櫥柜板，易于加工，且表面結(jié)皮硬、平整，無需人工打磨，能夠節(jié)省勞動力資源，使用數(shù)年后，可100%回收再利用。
[0066]4)本發(fā)明的木塑櫥柜板，其生產(chǎn)工藝簡單、易于操作，穩(wěn)定性好、易于加工。
【具體實(shí)施方式】[0067]以下實(shí)施例僅用于說明本發(fā)明，但不用來限制本發(fā)明的發(fā)明范圍。該領(lǐng)域的技術(shù)工程師可根據(jù)上述發(fā)明的內(nèi)容對本發(fā)明作出一些非本質(zhì)的改進(jìn)和調(diào)整。
[0068]如無特別說明，所采用的方法是本領(lǐng)域常用的方法。本實(shí)施例采用的設(shè)備是本領(lǐng)域常用的設(shè)備。其中實(shí)施例1-4所用的各原料的名稱和生產(chǎn)廠家如表1所示:[
[0069]表1實(shí)施例1-4的原料及廠家
[0070]
【權(quán)利要求】
1.一種木塑櫥柜板材，其特征在于，所述木塑櫥柜板材是由以下重量份數(shù)的原料制成: PVC樹脂粉:100份； 木質(zhì)纖維粉:10~40份； 鈣質(zhì)填充劑:10~30份； 增塑調(diào)節(jié)劑:5-20份； 穩(wěn)定劑:1~6份； 內(nèi)外潤滑劑:0.5~1.5份； 硬脂酸:0.5~1.0份; 發(fā)泡劑:0.5~2.0份； 發(fā)泡調(diào)節(jié)劑:5~10份； 阻燃劑:5~10份； 顏料:1~2.0份。
2.如權(quán)利要求1所述的木塑櫥柜板，其特征在于，所述木塑櫥柜板材是由以下重量份數(shù)的原料制成: PVC樹脂粉:100份； 木質(zhì)纖維粉:10~15份； 鈣質(zhì)填充劑:20~30份; 增塑調(diào)節(jié)劑:5-15份； 穩(wěn)定劑:3~6份； 內(nèi)外潤滑劑:0.8~1.5份； 硬脂酸:0.5~0.7份; 發(fā)泡劑:0.5~1份； 發(fā)泡調(diào)節(jié)劑:8~10份； 阻燃劑5~10份； 顏料:1~1.5份。
3.如權(quán)利要求1或2所述的木塑櫥柜板，其特征在于，所述木質(zhì)纖維粉是阻燃劑包覆的木質(zhì)纖維粉。
4.如權(quán)利要求3所述的木塑櫥柜板，其特征在于，所述包覆如下進(jìn)行:先將木質(zhì)纖維粉與質(zhì)量為木質(zhì)纖維粉質(zhì)量1-5%的乙醇或石油醚混合均勻，密封保持5-30min，然后加入阻燃劑，混合使木質(zhì)纖維粉完全被包覆。
5.如權(quán)利要求1-4任意一項(xiàng)所述的木塑櫥柜板，其特征在于，所述阻燃劑為水和金屬氫氧化物和金屬氧化物的混合物。
6.如權(quán)利要求1-5任意一項(xiàng)所述的木塑櫥柜板，其特征在于，所述阻燃劑為納米氫氧化鋁和氧化鋁的混合物，或納米氫氧化鎂和氧化鎂的混合物。
7.如權(quán)利要求1-6任意一項(xiàng)所述的木塑櫥柜板的制備方法，其特征在于，包括以下步驟: I)先將木質(zhì)纖維粉與質(zhì)量為木質(zhì)纖維粉質(zhì)量1-5%的乙醇或石油醚混合均勻，密封保持5-30min，然后加入阻燃劑，使木質(zhì)纖維粉完全被阻燃劑包覆；2)將步驟I)制備的混合物置于100-115°C干燥箱中干燥5-6個(gè)小時(shí)，進(jìn)行脫脂和烘干，烘干后經(jīng)機(jī)械研磨成500~800目顆粒； 3)然后將步驟2)制備的顆粒加入攪拌混料機(jī)混合，依次加入硬脂酸，增塑調(diào)節(jié)劑，加熱到100~120°C，混合均勻后，再依次加入顏料，鈣質(zhì)填充劑，內(nèi)外潤滑劑，加熱到130~1400C，混合均勻后，最后依次加入PVC樹脂粉，發(fā)泡劑，發(fā)泡調(diào)節(jié)劑和穩(wěn)定劑，加熱到130~150°C，混合均勻后，冷卻至70~80°C放出； 4)將混合好的原料加入擠出機(jī)，加熱至140~180°C擠出，經(jīng)磨具定型、冷卻、牽引、定尺、切割成櫥柜板。
【文檔編號】C08K5/12GK103992588SQ201410180540
【公開日】2014年8月20日 申請日期:2014年4月30日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月30日
【發(fā)明者】楊明, 趙悅英, 顧元喆 申請人:山東霞光實(shí)業(yè)有限公司