熱塑性木塑復合材料及其生產(chǎn)方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種熱塑性木塑復合材料及其生產(chǎn)方法，該材料的組分及其重量百分比如下：植物纖維20～70%；塑料20～70%；生物質(zhì)電廠灰渣或生物質(zhì)油廠灰渣5～25%；助劑1～10%。該生產(chǎn)方法包括：1）植物纖維預處理；2）植物纖維改性處理：用生物質(zhì)電廠灰渣溶液、生物質(zhì)油廠灰渣溶液，及偶聯(lián)劑中的一種或幾種對植物纖維表面進行改性處理；3）混合：將改性后的植物纖維，塑料粒子，生物質(zhì)電廠灰渣或生物質(zhì)油廠灰渣，及助劑按配比進行混合均勻；4）造粒：將混合物料在110～180℃下熔合塑化后擠出造粒；5）熱壓成型：將粒料熱壓成型制得熱塑性木塑復合材料。本發(fā)明實現(xiàn)了廢棄物的資源化的同時，得到了一種力學性能和耐候性良好的木塑復合材料。
【專利說明】熱塑性木塑復合材料及其生產(chǎn)方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及高分子復合材料，具體地指一種熱塑性木塑復合材料及其生產(chǎn)方法?！颈尘凹夹g】
[0002]隨著工業(yè)的發(fā)展，大量廢舊塑料和廢棄粉灰對環(huán)境造成的污染越來越嚴重，生物質(zhì)灰和廢舊塑料被人們稱為“黑白垃圾”，不僅嚴重影響了人們的生活質(zhì)量，而且制約了國民經(jīng)濟的發(fā)展，因此，如何綜合利用廢舊塑料、生物質(zhì)電廠灰和生物質(zhì)油廠灰渣，使其變廢為寶已成為環(huán)境保護重要的課題之一。
[0003]另外，隨著全球資源日趨枯竭，社會環(huán)保意識的提高，近年國內(nèi)外對木材和石化產(chǎn)品提出了更高要求，在這樣的背景下，熱塑性木塑復合材料應運而生，熱塑性木塑復合材料是一類新型復合材料，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廢植物纖維混合，再經(jīng)擠壓、模壓、注射成型等塑料加工工藝，生產(chǎn)出的板材或型材。熱塑性木塑復合材料克服了木材強度低、變異性大及有機材料彈性模量低等造成的使用局限性，兼?zhèn)淠静呐c塑料的優(yōu)點，與木質(zhì)材料相比，其吸水率低，不易變形開裂，具有較高機械性能，可用于汽車，建材，家具，及物流包裝等行業(yè)，市場應用前景廣泛。然而，熱塑性木塑復合材料在使用環(huán)境及運輸過程中往往需承受較高的沖擊負荷，而且濕度、溫度、光照，及細菌等環(huán)境因素會對材料的物理性能及力學性能造成一定影響，因此，如何不斷提高熱塑性木塑復合材料的力學性能和耐候性便成為熱塑性木塑復合材料發(fā)展過程中亟待解決的問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的就是要提供一種熱塑性木塑復合材料及其生產(chǎn)方法，實現(xiàn)廢棄物資源化的同時，使得該熱塑性木塑復合材料具有良好的力學性能和耐候性。
[0005]為實現(xiàn)上述 目的，本發(fā)明采用的技術方案是:一種熱塑性木塑復合材料，該材料的組分及其重量百分比如下:
[0006]
【權利要求】
1.一種熱塑性木塑復合材料，其特征在于:該材料的組分及其重量百分比如下: 植物纖維20?70%; 塑料20?70%; 生物質(zhì)電廠灰渣或生物質(zhì)油廠灰渣 5?25%; 助劑I?丨0%。
2.根據(jù)權利要求1所述的熱塑性木塑復合材料，其特征在于: 所述各組分的重量百分比如下: 植物纖維50?65%; 塑料20?40%;
生物質(zhì)電廠灰渣或生物質(zhì)油廠灰渣5?10%; 助劑I?10%。
3.根據(jù)權利要求1所述的熱塑性木塑復合材料，其特征在于: 所述各組分的重量百分比如下: 植物纖維35?53%; 塑料40?45%;.
生物質(zhì)電廠灰渣或生物質(zhì)油廠灰渣5?15%; 助劑I?5%。
4.根據(jù)權利要求1所述的熱塑性木塑復合材料，其特征在于:所述植物纖維與所述塑料的重量比為9:10。
5.根據(jù)權利要求1至4中任一項所述的熱塑性木塑復合材料，其特征在于:所述生物質(zhì)電廠灰渣或生物質(zhì)油廠灰渣的主要成分為硅酸鹽、鈣鹽，以及鉀的化合物，其粒度為1000?5000目，長徑比為3?6。
6.根據(jù)權利要求1至4中任一項所述的熱塑性木塑復合材料，其特征在于:所述植物纖維為木粉、稻殼、秸桿粉，及林業(yè)三剩物粉中一種或幾種任意比例的組合。
7.根據(jù)權利要求1至4中任一項所述的熱塑性木塑復合材料，其特征在于:所述塑料為廢舊的聚乙烯、聚丙烯，及聚氯乙烯中一種或幾種任意比例的組合。
8.根據(jù)權利要求1至4中任一項所述的熱塑性木塑復合材料，其特征在于:所述助劑為偶聯(lián)劑、發(fā)泡劑、引發(fā)劑、抗氧化劑、著色劑、阻燃劑、穩(wěn)定劑、防霉劑，及潤滑劑中的一種或幾種。
9.一種權利要求1所述的熱塑性木塑復合材料的生產(chǎn)方法，其特征在于:包括以下步驟: I)植物纖維的預處理:將植物纖維粉碎并篩分出粒度為80?300目的顆粒后對其進行干燥，使植物纖維的含水率< 5% ；2)植物纖維的改性處理:用質(zhì)量濃度為3?7%的生物質(zhì)電廠灰渣溶液、質(zhì)量濃度為3?7%的生物質(zhì)油廠灰渣溶液，及占植物纖維重量0.5°/ %的偶聯(lián)劑中的一種或幾種對植物纖維表面進行改性處理； 3)混合:將改性后的植物纖維，塑料粒子，生物質(zhì)電廠灰渣或生物質(zhì)油廠灰渣，及助劑按所述配比進行混合均勻，備用； 4)造粒:將混合物料在110?180°C下充分熔合塑化后擠出造粒； 5)熱壓成型:將擠出造粒后的粒料用熱壓成型的方式制得熱塑性木塑復合材料。
10.根據(jù)權利要求9所述的熱塑性木塑復合材料的生產(chǎn)方法，其特征在于:所述步驟2)中，所述偶聯(lián)劑為鈦酸酯、硬脂酸、石蠟、異氰酸酯，及馬來酸配接枝聚乙烯中的一種或幾種任意比例的組合。
11.根據(jù)權利要求9或10所述的熱塑性木塑復合材料的生產(chǎn)方法，其特征在于:所述步驟4)中，先采用雙螺桿塑料擠出機進行熔合塑化，溫度設定為110?170°C，然后再采用單螺桿擠出機擠出造粒，單螺桿機頭溫度控制為115?180°C，控制擠出壓力為7?12MPa。
12.根據(jù)權利要求9或10所述的熱塑性木塑復合材料的生產(chǎn)方法，其特征在于:所述步驟I)中，粉碎篩分后的植物纖維粒度為80?120目。
【文檔編號】C08L97/00GK103435882SQ201310279688
【公開日】2013年12月11日 申請日期:2013年7月5日 優(yōu)先權日:2013年7月5日
【發(fā)明者】陶磊明, 張巖豐, 鄭興才, 程宇婷, 方章建 申請人:中盈長江國際新能源投資有限公司