本發(fā)明涉及人造材料領(lǐng)域,具體而言涉及一種木塑復(fù)合材料及其制備方法。
背景技術(shù):
木塑復(fù)合材料(WPC)是采用木纖維或植物纖維填充、增強(qiáng),經(jīng)熱壓復(fù)合、熔融擠出等不同加工方式制成的改性熱塑性材料。近年隨全球資源日趨枯竭,社會(huì)環(huán)保意識(shí)日見(jiàn)高漲,對(duì)木材和石化產(chǎn)品應(yīng)用提出了更高要求。在這樣的背景下,木塑復(fù)合材料這種既能發(fā)揮材料中各組分的優(yōu)點(diǎn),克服因木材強(qiáng)度低、變異性大及有機(jī)材料彈性模量低等造成的使用局限性,又能充分利用廢棄的木材和塑料,減少環(huán)境污染。
現(xiàn)有的制造木塑復(fù)合材料的技術(shù),如中國(guó)專利第CN101077916A號(hào)、第CN101481477A號(hào)和第CN101613509A號(hào)都介紹了利用塑料和木質(zhì)纖維及其他助劑來(lái)制造木塑復(fù)合材料,但是現(xiàn)有的這些木塑制造技術(shù)的配方中采用的塑料含量一般占總配方量的40%-50%,相比木質(zhì)纖維,塑料資源相對(duì)缺乏且價(jià)格更貴,因此在木塑材料的制造中使用高含量的塑料也較大的提高了生產(chǎn)成本。
此外,現(xiàn)有的木塑復(fù)合材料一般用于板材、倉(cāng)儲(chǔ)、家具和地方等場(chǎng)合,用于制造戶外圍墻的文獻(xiàn)介紹相對(duì)較少,應(yīng)用于圍墻的場(chǎng)合下,要求的木塑材料用量大,對(duì)木塑材料的成本提出了更高的要求,此外制造圍墻的木塑材料也要求具有高強(qiáng)度、良好的加工性能、低的吸濕率和高耐候性。因此,制備出圍墻用的木塑材料是本領(lǐng)域內(nèi)亟待解決的問(wèn)題之一。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明提供了一種木塑復(fù)合材料及其制備方法,本發(fā)明約為普通木塑材料中塑料含量50%的一半,大大節(jié)省了塑料了用量,降低了生產(chǎn)成本,同時(shí)制備得到的木塑材料具有高強(qiáng)度、抗蠕變、良好的加工性能、低的吸濕率和高耐候性的特點(diǎn)。
為實(shí)現(xiàn)上述目的,本發(fā)明提供如下技術(shù)方案:
一種木塑復(fù)合材料及其制備方法,由以下質(zhì)量份數(shù)配方成分組成:木粉30-50份、填充劑3-5份、PE塑料20-30份、抗氧化劑3-5份、固化劑4-6份、消泡劑11-13份、廢舊聚氯乙烯5-7份、輕質(zhì)碳酸鈣-硅油3-5份、秸稈粉25-35份、環(huán)烷酸鈷4-6份、植物纖維20-30份、過(guò)氧化苯甲酰6-10份、偶聯(lián)劑1-3份。
進(jìn)一步:由以下質(zhì)量份數(shù)配方成分組成:木粉30份、填充劑3份、PE塑料20份、抗氧化劑3份、固化劑4份、消泡劑11份、廢舊聚氯乙烯5份、輕質(zhì)碳酸鈣-硅油3份、秸稈粉25份、環(huán)烷酸鈷4份、植物纖維20份、過(guò)氧化苯甲酰6份、偶聯(lián)劑1份。
進(jìn)一步:由以下質(zhì)量份數(shù)配方成分組成:木粉40份、填充劑4份、PE塑料25份、抗氧化劑4份、固化劑5份、消泡劑12份、廢舊聚氯乙烯6份、輕質(zhì)碳酸鈣-硅油4份、秸稈粉30份、環(huán)烷酸鈷5份、植物纖維25份、過(guò)氧化苯甲酰8份、偶聯(lián)劑2份。
進(jìn)一步:由以下質(zhì)量份數(shù)配方成分組成:木粉50份、填充劑5份、PE塑料30份、抗氧化劑5份、固化劑6份、消泡劑13份、廢舊聚氯乙烯7份、輕質(zhì)碳酸鈣-硅油5份、秸稈粉35份、環(huán)烷酸鈷6份、植物纖維30份、過(guò)氧化苯甲酰10份、偶聯(lián)劑3份。
進(jìn)一步:本發(fā)明制備方法具有如下步驟:
步驟一、將木粉原料通過(guò)擠壓設(shè)備擠壓密實(shí)放入密封罐,然后將密封罐置入加熱房或者加熱爐內(nèi)加熱,最終的加熱溫度為150℃~250℃,達(dá)到此溫度后,繼續(xù)保溫2~4小時(shí),完成碳化處理;
步驟二、將上述經(jīng)碳化處理得到的碳化木粉投入高速混合機(jī)中混合,混合時(shí)間為5~8分鐘,當(dāng)溫度達(dá)到60~70℃時(shí),然后加入PE塑料、填充劑、抗氧化劑、固化劑、消泡劑、偶聯(lián)劑,輕質(zhì)碳酸鈣-硅油進(jìn)行混合8~12分鐘,使各組分混合均勻;
步驟三、將混合處理后的物料通過(guò)雙螺桿擠出機(jī)進(jìn)行反應(yīng)擠出造粒,加入剩余原料,通過(guò)造粒形成粒料;
步驟四、將上述粒料通過(guò)單螺桿擠出機(jī)擠出成型。
本發(fā)明的有益效果是:
1、本發(fā)明約為普通木塑材料中塑料含量50%的一半,大大節(jié)省了塑料了用量;
2、降低了生產(chǎn)成本,同時(shí)制備得到的木塑材料具有高強(qiáng)度、抗蠕變、良好的加工性能、低的吸濕率和高耐候性的特點(diǎn)。
具體實(shí)施方式
下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例,對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述,顯然,所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例,而不是全部的實(shí)施例?;诒景l(fā)明中的實(shí)施例,本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例,都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
實(shí)施例一:
一種木塑復(fù)合材料由以下質(zhì)量份數(shù)配方成分組成:木粉30-50份、填充劑3-5份、PE塑料20-30份、抗氧化劑3-5份、固化劑4-6份、消泡劑11-13份、廢舊聚氯乙烯5-7份、輕質(zhì)碳酸鈣-硅油3-5份、秸稈粉25-35份、環(huán)烷酸鈷4-6份、植物纖維20-30份、過(guò)氧化苯甲酰6-10份、偶聯(lián)劑1-3份。
實(shí)施例二:
一種木塑復(fù)合材料由以下質(zhì)量份數(shù)配方成分組成:木粉30份、填充劑3份、PE塑料20份、抗氧化劑3份、固化劑4份、消泡劑11份、廢舊聚氯乙烯5份、輕質(zhì)碳酸鈣-硅油3份、秸稈粉25份、環(huán)烷酸鈷4份、植物纖維20份、過(guò)氧化苯甲酰6份、偶聯(lián)劑1份。
實(shí)施例三:
一種木塑復(fù)合材料由以下質(zhì)量份數(shù)配方成分組成:木粉40份、填充劑4份、PE塑料25份、抗氧化劑4份、固化劑5份、消泡劑12份、廢舊聚氯乙烯6份、輕質(zhì)碳酸鈣-硅油4份、秸稈粉30份、環(huán)烷酸鈷5份、植物纖維25份、過(guò)氧化苯甲酰8份、偶聯(lián)劑2份。
實(shí)施例四:
一種木塑復(fù)合材料由以下質(zhì)量份數(shù)配方成分組成:木粉50份、填充劑5份、PE塑料30份、抗氧化劑5份、固化劑6份、消泡劑13份、廢舊聚氯乙烯7份、輕質(zhì)碳酸鈣-硅油5份、秸稈粉35份、環(huán)烷酸鈷6份、植物纖維30份、過(guò)氧化苯甲酰10份、偶聯(lián)劑3份。
實(shí)施例五:
一種木塑復(fù)合材料的制備方法制備方法包括如下步驟:
步驟一、將木粉原料通過(guò)擠壓設(shè)備擠壓密實(shí)放入密封罐,然后將密封罐置入加熱房或者加熱爐內(nèi)加熱,最終的加熱溫度為150℃~250℃,達(dá)到此溫度后,繼續(xù)保溫2~4小時(shí),完成碳化處理;
步驟二、將上述經(jīng)碳化處理得到的碳化木粉投入高速混合機(jī)中混合,混合時(shí)間為5~8分鐘,當(dāng)溫度達(dá)到60~70℃時(shí),然后加入PE塑料、填充劑、抗氧化劑、固化劑、消泡劑、偶聯(lián)劑,輕質(zhì)碳酸鈣-硅油進(jìn)行混合8~12分鐘,使各組分混合均勻;
步驟三、將混合處理后的物料通過(guò)雙螺桿擠出機(jī)進(jìn)行反應(yīng)擠出造粒,加入剩余原料,通過(guò)造粒形成粒料;
步驟四、將上述粒料通過(guò)單螺桿擠出機(jī)擠出成型。
此外,應(yīng)當(dāng)理解,雖然本說(shuō)明書(shū)按照實(shí)施方式加以描述,但并非每個(gè)實(shí)施方式僅包含一個(gè)獨(dú)立的技術(shù)方案,說(shuō)明書(shū)的這種敘述方式僅僅是為清楚起見(jiàn),本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)將說(shuō)明書(shū)作為一個(gè)整體,各實(shí)施例中的技術(shù)方案也可以經(jīng)適當(dāng)組合,形成本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解的其他實(shí)施方式。