低吸濕聚丁烯基木塑復合地板材料的制備方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種低吸濕聚丁烯基木塑復合地板材料的制備方法，包括以下步驟：1）制備改性碧根果殼粉；2）將聚丁烯、聚戊烯醇、納米硅鋁粉、石墨纖維、石英纖維、硅烷偶聯(lián)劑KH550、氰尿酸鋅、枯礬、硼酸鋅和上述改性碧根果殼粉加入混合機中混合，再加入磺酸鈣、吉米奇季銨鉀、二芐基二硫代氨基甲酸鈉、間?異丙烯基?2,2?甲基苯酰異氰酸酯和磷酸三苯酯，得到混合料；3）將混合料熔融擠出；4）將熔融擠出料置于模具中，冷卻成型，牽引切割即得。本發(fā)明制備的木塑復合地板材料環(huán)保、低吸濕，耐彎曲，且抗沖擊性能好，可替代傳統(tǒng)的木塑復合地板材料，還可應用于建筑材料、裝飾材料和包裝材料等領(lǐng)域，具有廣闊的應用前景。
【專利說明】
低吸濕聚丁烯基木塑復合地板材料的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001 ]本發(fā)明屬于復合材料領(lǐng)域，涉及木塑復合地板材料，具體涉及一種低吸濕聚丁烯 基木塑復合地板材料的制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 木塑復合材料是一種新型綠色環(huán)保材料，木塑復合材料是指利用聚乙烯、聚丙烯 和聚氯乙烯等，代替通常的樹脂膠粘劑，與木粉、稻殼、秸桿等植物纖維混合成新的木質(zhì)材 料，再經(jīng)擠壓、模壓、注射成型等塑料加工工藝加工成型。木塑復合材料克服傳統(tǒng)的木材強 度低、易變性以及有機材料彈性模量低等不足，同時又"變廢為寶"，合理的利用廢棄的木材 和塑料，減少環(huán)境污染，在建材、家具、物流包裝等行業(yè)廣泛應用。
[0003] 在建筑行業(yè)，用木纖維復合材料做成的木塑復合地板性能較佳，成本低且表面美 觀，但是木塑復合地板仍存在易吸水變形、易霉變且釋放甲醛等不足，因此需要對其性能進 一步改善。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題為上述至少一個現(xiàn)有技術(shù)問題，提供一種低吸濕聚丁 烯基木塑復合地板材料的制備方法。
[0005] 為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的： 本發(fā)明公開了一種低吸濕聚丁烯基木塑復合地板材料的制備方法，包括以下步驟： 1) 將碧根果殼粉在80-100°C下干燥1-3小時，然后粉碎至小于3厘米，隨后置于42°C， 3wt%的氫氧化鈉溶液中浸泡15分鐘，洗滌干燥，在置于35°C，10wt%磷酸溶液中浸泡30分鐘， 洗滌干燥后即得改性碧根果殼粉； 2) 將聚丁烯、聚戊烯醇、納米硅鋁粉、石墨纖維、石英纖維、硅烷偶聯(lián)劑KH550、氰尿酸 鋅、枯礬、硼酸鋅和上述改性碧根果殼粉加入混合機中，混合溫度IlO-HO tC，混合轉(zhuǎn)速 1500-3000r/min，混合15-30分鐘后，冷卻至40°C，再加入磺酸鈣、吉米奇季銨鉀、二芐基二 硫代氨基甲酸鈉、間-異丙烯基-2,2-甲基苯酰異氰酸酯和磷酸三苯酯，混合均勻得到混合 料； 3) 將上述混合料投入到雙螺桿擠出機中熔融擠出，擠出溫度為180-220°C，螺桿轉(zhuǎn)速為 4〇-130rpm； 4) 將熔融擠出料置于模具中，冷卻成型，最后進行牽引切割即得木塑復合地板材料。
[0006] 優(yōu)選的，所述步驟1)中碧根果殼粉、氫氧化鈉溶液和磷酸溶液的質(zhì)量比為10:42: 37〇
[0007] 所述步驟2)中原料的重量份分別為:聚丁烯45-60份、聚戊烯醇35-50份、改性碧根 果殼粉9-16份、納米硅鋁粉4-10份、石英纖維3-8份、氰尿酸鋅2-6份、磺酸鈣4-7份、枯礬2-8 份、石墨纖維2-5份、硅烷偶聯(lián)劑KH550 0.4-3份、吉米奇季銨鉀2-5份、二芐基二硫代氨基甲 酸鈉3-8份、間-異丙烯基-2,2-甲基苯酰異氰酸酯2-5份、硼酸鋅3-6份、磷酸三苯酯2-4份。
[0008] 所述步驟2)中原料的重量份分別為:聚丁烯52份、聚戊烯醇38份、改性碧根果殼粉 12份、納米硅鋁粉6份、石英纖維5份、氰尿酸鋅4份、磺酸鈣5份、枯礬6份、石墨纖維3份、硅烷 偶聯(lián)劑KH550 1.6份、吉米奇季銨鉀3份、二芐基二硫代氨基甲酸鈉5份、間-異丙烯基-2，2_ 甲基苯酰異氰酸酯4份、硼酸鋅4份、磷酸三苯酯2.5份。
[0009] 所述步驟2)混合機中，混合溫度118°C，混合轉(zhuǎn)速2100r/min，混合時間為25分鐘。 [0010] 所述步驟3)中栓螺桿擠出機中的擠出溫度為180-200°C，螺桿轉(zhuǎn)速為55rpm。
[0011 ] 所述步驟4)中模具的溫度為2-10°C，牽引壓力為0.2-0.5MPa，牽引速度為1.5-2m/ min〇
[0012] 由于采用了以上技術(shù)方案，本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有如下有益效果： 本發(fā)明的木塑復合地板材料吸水尺寸變化率為〇 . 11-0.16%，甲醛釋放量為0.056-0.066mg/L，靜曲強度為29.6-34.8MPa，耐沖擊強度為12.6-14.3 kj/m2，環(huán)保、低吸濕，耐彎 曲，且抗沖擊性能好，可替代傳統(tǒng)的木塑復合地板材料，還可應用于建筑材料、裝飾材料和 包裝材料等領(lǐng)域，具有廣闊的應用前景。
【具體實施方式】
[0013] 下面結(jié)合具體實施例，對本發(fā)明作進一步詳細描述。以下實施例用于說明本發(fā)明， 但不用來限制本發(fā)明的范圍。
[0014] 實施例1 本實施例低吸濕聚丁烯基木塑復合地板材料的制備方法，包括以下步驟： 1) 將碧根果殼粉在80°C下干燥3小時，然后粉碎至小于3厘米，隨后置于42°C，3wt%的氫 氧化鈉溶液中浸泡15分鐘，洗滌干燥，在置于35°C，10wt%磷酸溶液中浸泡30分鐘，洗滌干燥 后即得改性碧根果殼粉，其中所述碧根果殼粉、氫氧化鈉溶液和磷酸溶液的質(zhì)量比為10: 42:37； 2) 將聚丁烯45份、聚戊烯醇35份、納米硅鋁粉4份、石墨纖維2份、石英纖維3份、硅烷偶 聯(lián)劑KH550 0.4份、氰尿酸鋅2份、枯礬2份、硼酸鋅3份和上述改性碧根果殼粉9份加入混合 機中，混合溫度ll〇°C，混合轉(zhuǎn)速1500r/min，混合15分鐘后，冷卻至40°C，再加入磺酸鈣4份、 吉米奇季銨鉀2份、二芐基二硫代氨基甲酸鈉3份、間-異丙烯基-2,2-甲基苯酰異氰酸酯2份 和磷酸三苯酯2份，混合均勻得到混合料； 3) 將上述混合料投入到雙螺桿擠出機中熔融擠出，擠出溫度為180-220°C，螺桿轉(zhuǎn)速為 40rpm； 4) 將熔融擠出料置于2°C模具中，冷卻成型，最后進行牽引切割即得木塑復合地板材 料，其中牽引壓力為〇.2MPa，牽引速度為1.5m/min。
[0015] 實施例2 本實施例低吸濕聚丁烯基木塑復合地板材料的制備方法，包括以下步驟： 1) 將碧根果殼粉在100 °C下干燥1小時，然后粉碎至小于3厘米，隨后置于42 °C，3wt%的 氫氧化鈉溶液中浸泡15分鐘，洗滌干燥，在置于35°C，10wt%磷酸溶液中浸泡30分鐘，洗滌干 燥后即得改性碧根果殼粉，其中所述碧根果殼粉、氫氧化鈉溶液和磷酸溶液的質(zhì)量比為10: 42:37； 2) 將聚丁烯60份、聚戊烯醇50份、納米硅鋁粉10份、石墨纖維5份、石英纖維8份、硅烷偶 聯(lián)劑KH550 3份、氰尿酸鋅6份、枯礬8份、硼酸鋅6份和上述改性碧根果殼粉16份加入混合機 中，混合溫度140°C，混合轉(zhuǎn)速3000r/min，混合30分鐘后，冷卻至40°C，再加入磺酸鈣7份、吉 米奇季銨鉀5份、二芐基二硫代氨基甲酸鈉8份、間-異丙烯基-2，2-甲基苯酰異氰酸酯5份和 磷酸三苯酯5份，混合均勻得到混合料； 3) 將上述混合料投入到雙螺桿擠出機中熔融擠出，擠出溫度為180-220°C，螺桿轉(zhuǎn)速為 130rpm； 4) 將熔融擠出料置于10°C模具中，冷卻成型，最后進行牽引切割即得木塑復合地板材 料，其中牽引壓力為〇.5MPa，牽引速度為2m/min。
[0016] 實施例3 本實施例低吸濕聚丁烯基木塑復合地板材料的制備方法，包括以下步驟： 1) 將碧根果殼粉在900 °C下干燥2小時，然后粉碎至小于3厘米，隨后置于42 °C，3wt%的 氫氧化鈉溶液中浸泡15分鐘，洗滌干燥，在置于35°C，10wt%磷酸溶液中浸泡30分鐘，洗滌干 燥后即得改性碧根果殼粉，其中所述碧根果殼粉、氫氧化鈉溶液和磷酸溶液的質(zhì)量比為10: 42:37； 2) 將聚丁烯52份、聚戊烯醇42份、納米硅鋁粉7份、石墨纖維3.5份、石英纖維5.5份、硅 烷偶聯(lián)劑KH550 1.7份、氰尿酸鋅4份、枯礬5份、硼酸鋅4.5份和上述改性碧根果殼粉12份加 入混合機中，混合溫度125°C，混合轉(zhuǎn)速2200r/min，混合15-30分鐘后，冷卻至40°C，再加入 磺酸鈣5.5份、吉米奇季銨鉀3.5份、二芐基二硫代氨基甲酸鈉5.5份、間-異丙烯基-2,2-甲 基苯酰異氰酸酯3.5份和磷酸三苯酯3份，混合均勻得到混合料； 3) 將上述混合料投入到雙螺桿擠出機中熔融擠出，擠出溫度為180-220°C，螺桿轉(zhuǎn)速為 85rpm； 4) 將熔融擠出料置于6°C模具中，冷卻成型，最后進行牽引切割即得木塑復合地板材 料，其中牽引壓力為〇.3MPa，牽引速度為1.8m/min。
[0017] 實施例4 本實施例低吸濕聚丁烯基木塑復合地板材料的制備方法，包括以下步驟： 1) 將碧根果殼粉在85°C下干燥3小時，然后粉碎至小于3厘米，隨后置于42°C，3wt%的氫 氧化鈉溶液中浸泡15分鐘，洗滌干燥，在置于35°C，10wt%磷酸溶液中浸泡30分鐘，洗滌干燥 后即得改性碧根果殼粉，其中所述碧根果殼粉、氫氧化鈉溶液和磷酸溶液的質(zhì)量比為10: 42:37； 2) 將聚丁烯52份、聚戊烯醇38份、納米硅鋁粉6份、石墨纖維3份、石英纖維5份、硅烷偶 聯(lián)劑KH550 1.6份、氰尿酸鋅4份、枯礬6份、硼酸鋅4份和上述改性碧根果殼粉12份加入混合 機中，混合溫度118°C，混合轉(zhuǎn)速2100r/min，混合25分鐘后，冷卻至40°C，再加入磺酸鈣5份、 吉米奇季銨鉀3份、二芐基二硫代氨基甲酸鈉5份、間-異丙烯基-2,2-甲基苯酰異氰酸酯4份 和磷酸三苯酯2.5份，混合均勻得到混合料； 3) 將上述混合料投入到雙螺桿擠出機中熔融擠出，擠出溫度為180-200°C，螺桿轉(zhuǎn)速為 55rpm； 4) 將熔融擠出料置于5°C模具中，冷卻成型，最后進行牽引切割即得木塑復合地板材 料，其中牽引壓力為〇.4MPa，牽引速度為1.7m/min。
[0018] 實施例5 本實施例低吸濕聚丁烯基木塑復合地板材料的制備方法，包括以下步驟： 1) 將碧根果殼粉在SO-IOOtC下干燥1-3小時，然后粉碎至小于3厘米，隨后置于42°C， 3wt%的氫氧化鈉溶液中浸泡15分鐘，洗滌干燥，在置于35°C，10wt%磷酸溶液中浸泡30分鐘， 洗滌干燥后即得改性碧根果殼粉，其中所述碧根果殼粉、氫氧化鈉溶液和磷酸溶液的質(zhì)量 比為 10:42:37; 2) 將聚丁烯56份、聚戊烯醇40份、納米硅鋁粉7份、石墨纖維4份、石英纖維7份、硅烷偶 聯(lián)劑KH550 2份、氰尿酸鋅4份、枯礬6份、硼酸鋅5份和上述改性碧根果殼粉10份加入混合機 中，混合溫度110°C，混合轉(zhuǎn)速2500r/min，混合18分鐘后，冷卻至40°C，再加入磺酸鈣5份、吉 米奇季銨鉀4份、二芐基二硫代氨基甲酸鈉6份、間-異丙烯基-2，2-甲基苯酰異氰酸酯3份和 磷酸三苯酯3份，混合均勻得到混合料； 3) 將上述混合料投入到雙螺桿擠出機中熔融擠出，擠出溫度為180-220°C，螺桿轉(zhuǎn)速為 IOOrpm； 4) 將熔融擠出料置于8°C模具中，冷卻成型，最后進行牽引切割即得木塑復合地板材 料，其中牽引壓力為〇.3MPa，牽引速度為1.7m/min。
[0019] 對比例1 本對比例與實施例1區(qū)別僅在于，不包含碧根果殼粉及其相關(guān)步驟，以及石墨纖維。
[0020] 對比例2 本對比例與實施例1區(qū)別僅在于，不包含氰尿酸鋅、枯礬和吉米奇季銨鉀。
[0021 ]性能測試 對本發(fā)明實施例1-5和對比例1、2所得木塑復合地板材料進行性能測試，結(jié)果如下表： 表1木塑復合地板材料的性能測試結(jié)果
從以上表1測試結(jié)果可知，實施例1-5的木塑復合地板材料吸水尺寸變化率為0.11-0.16%，甲醛釋放量為0.056-0.066mg/L，靜曲強度為29.6-34.8MPa，耐沖擊強度為ΚΑ-? 4. 3 kj/m2 ， 環(huán)保 、低 吸濕， 耐彎曲 ，且抗沖擊性能好 ，可替代傳統(tǒng) 的木塑復合地板材料 ，還 可應用于建筑材料、裝飾材料和包裝材料等領(lǐng)域，具有廣闊的應用前景。
[0022]通過實施例1和對比例比較可知，碧根果殼粉、石墨纖維、氰尿酸鋅、枯礬和吉米奇 季銨鉀組分對木塑復合地板材料的各項性能均有一定影響。
【主權(quán)項】
1. 低吸濕聚丁烯基木塑復合地板材料的制備方法，其特征在于，包括以下步驟： 1) 將碧根果殼粉在80-100°C下干燥1-3小時，然后粉碎至小于3厘米，隨后置于42°C， 3wt%的氫氧化鈉溶液中浸泡15分鐘，洗滌干燥，在置于35°C，10wt%磷酸溶液中浸泡30分鐘， 洗滌干燥后即得改性碧根果殼粉； 2) 將聚丁烯、聚戊烯醇、納米硅鋁粉、石墨纖維、石英纖維、硅烷偶聯(lián)劑KH550、氰尿酸 鋅、枯礬、硼酸鋅和上述改性碧根果殼粉加入混合機中，混合溫度110-14(TC，混合轉(zhuǎn)速 1500-3000r/min，混合15-30分鐘后，冷卻至40°C，再加入磺酸鈣、吉米奇季銨鉀、二芐基二 硫代氨基甲酸鈉、間-異丙烯基-2,2-甲基苯酰異氰酸酯和磷酸三苯酯，混合均勻得到混合 料； 3 )將上述混合料投入到雙螺桿擠出機中熔融擠出，擠出溫度為180-220 °C，螺桿轉(zhuǎn)速為 4〇-130rpm； 4)將熔融擠出料置于模具中，冷卻成型，最后進行牽引切割即得木塑復合地板材料。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的低吸濕聚丁烯基木塑復合地板材料的制備方法，其特征在于， 所述步驟1)中碧根果殼粉、氫氧化鈉溶液和磷酸溶液的質(zhì)量比為10:42:37。3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的低吸濕聚丁烯基木塑復合地板材料的制備方法，其特征 在于，所述步驟2)中原料的重量份分別為:聚丁烯45-60份、聚戊烯醇35-50份、改性碧根果 殼粉9_16份、納米娃錯粉4-10份、石英纖維3_8份、氛尿酸鋅2_6份、橫酸|丐4_7份、枯研^2_8 份、石墨纖維2-5份、硅烷偶聯(lián)劑KH550 0.4-3份、吉米奇季銨鉀2-5份、二芐基二硫代氨基甲 酸鈉3-8份、間-異丙烯基-2,2-甲基苯酰異氰酸酯2-5份、硼酸鋅3-6份、磷酸三苯酯2-4份。4. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的低吸濕聚丁烯基木塑復合地板材料的制備方法，其特征 在于，所述步驟2)中原料的重量份分別為:聚丁烯52份、聚戊烯醇38份、改性碧根果殼粉12 份、納米硅鋁粉6份、石英纖維5份、氰尿酸鋅4份、磺酸鈣5份、枯礬6份、石墨纖維3份、硅烷偶 聯(lián)劑KH550 1.6份、吉米奇季銨鉀3份、二芐基二硫代氨基甲酸鈉5份、間-異丙烯基-2,2-甲 基苯酰異氰酸酯4份、硼酸鋅4份、磷酸三苯酯2.5份。5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的低吸濕聚丁烯基木塑復合地板材料的制備方法，其特征在于， 所述步驟2)混合機中，混合溫度118 °C，混合轉(zhuǎn)速2100r/min，混合時間為25分鐘。6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的低吸濕聚丁烯基木塑復合地板材料的制備方法，其特征在于， 所述步驟3)中栓螺桿擠出機中的擠出溫度為180-200°C，螺桿轉(zhuǎn)速為55rpm。7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的低吸濕聚丁烯基木塑復合地板材料的制備方法，其特征在于， 所述步驟4)中模具的溫度為2-10°C，牽引壓力為0.2-0.51〇^，牽引速度為1.5-2111/1^11。
【文檔編號】C08L29/02GK105860295SQ201610298326
【公開日】2016年8月17日
【申請日】2016年5月6日
【發(fā)明人】王澤陸
【申請人】王澤陸