一種增韌型木塑復合材料及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及復合材料領(lǐng)域，特別涉及一種增韌型木塑復合材料及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 木塑復合材料是將木質(zhì)纖維材料填充于聚合物中所形成的一種復合材料。由于 木塑復合材料具有良好的力學性能、可減少聚合物的使用，降低成本，越來越受到人們的喜 愛。木塑復合材料結(jié)合了木質(zhì)纖維材料與聚合物的優(yōu)點，具有表面硬度高、尺寸穩(wěn)定性、耐 水性、耐腐蝕性等優(yōu)點，合理的利用了木質(zhì)纖維材料和聚合物材料，其中所用的原料可以是 廢棄的木質(zhì)纖維和廢棄的聚合物材料，如此可優(yōu)化資源使用率。木塑復合材料的眾多優(yōu)點， 使其在建筑及汽車方面的應用備受關(guān)注。作為工程結(jié)構(gòu)材料的應用，必須具有良好的力學 性能，特別是需要良好的耐沖擊和韌性。雖然木塑復合材料具有眾多優(yōu)點，但是其力學性能 并不佳，尤其是其韌性差同時耐沖擊性也不高，這些都明顯制約著木塑復合材料的更加廣 泛的應用。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 要解決的技術(shù)問題是：為了解決上述問題中的至少一種，提供一種增韌型木塑復 合材料及其制備方法。
[0004] 技術(shù)方案：為了解決上述問題，本發(fā)明提供了一種增韌型木塑復合材料，由以下重 量份數(shù)的原料制備而成：改性木粉180~260份、聚丙烯30~58份、聚氯乙烯25~45份、硅烷偶 聯(lián)劑5~18份、聚異丁烯基丁二酸酐5~15份、硼纖維6~20份和過氧化甲乙酮5~16份。
[0005] 優(yōu)選的，所述的一種增韌型木塑復合材料，由以下重量份數(shù)的原料制備而成：改性 木粉230份、聚丙烯48份、聚氯乙烯36份、硅烷偶聯(lián)劑12份、聚異丁烯基丁二酸酐11份、 硼纖維9份和過氧化甲乙酮7份。
[0006] 優(yōu)選的，所述的一種增韌型木塑復合材料，由以下重量份數(shù)的原料制備而成：改性 木粉210份、聚丙烯46份、聚氯乙烯40份、硅烷偶聯(lián)劑10份、聚異丁烯基丁二酸酐8份、硼 纖維11份和過氧化甲乙酮12份。
[0007] 優(yōu)選的，所述改性木粉的步驟為：將脲醛樹脂、丙烯酸樹脂和水按2. 5 :4 :30的重 量比混合，制成樹脂溶液，調(diào)節(jié)PH至5~6，再將2%木粉加入到該樹脂溶液中，于80±5°C溫 度下，攪拌4~6h，然后抽濾洗滌，干燥，最后將其球磨粉碎至150目，即得改性木粉。
[0008] 優(yōu)選的，所述硅烷偶聯(lián)劑為KH550、KH7921或A171。
[0009] 所述的一種增韌型木塑復合材料的制備方法，包括以下步驟： 51、 按上述重量份數(shù)稱取原料； 52、 再將Sl原料置于混料機中，混合攪拌l~2h; 53、 然后將S2中經(jīng)混合的物料加入至雙螺桿擠出機中進行擠出造粒； 54、 最后將S3中經(jīng)擠出造粒的物質(zhì)置于模具中，進行注塑成型，即得所需木塑復合材 料。
[0010] 優(yōu)選的，所述步驟S3中雙螺桿擠出機中的各個區(qū)域的設(shè)定溫度為：第一區(qū)域為 180~200°C，第二區(qū)域為190~220°C，第三區(qū)域為210~230°C，第四區(qū)域為190~220°C;擠出溫 度為 160~180°C，擠出轉(zhuǎn)速為 180~250r/min。
[0011] 優(yōu)選的，所述步驟S3中雙螺桿擠出機中的各個區(qū)域的設(shè)定溫度為：第一區(qū)域為 190°C，第二區(qū)域為210°C，第三區(qū)域為225°C，第四區(qū)域為200°C;擠出溫度為170°C，擠出轉(zhuǎn) 速為 230r/min。
[0012] 本發(fā)明具有以下有益效果：本發(fā)明所制備的木塑復合材料的沖擊強度為 11. 5~14. 6KJ/m2,具有良好的沖擊韌性。實驗結(jié)果顯示改性木粉以及原料中的硼纖維和過 氧化甲乙酮均對木塑復合材料的增韌發(fā)揮重要作用。此外，本發(fā)明所制備的木塑復合材料 的拉伸強度為29~38MPa，說明本發(fā)明所制備的木塑復合材料具有良好的綜合力學性能。
【具體實施方式】
[0013] 為了進一步理解本發(fā)明，下面結(jié)合實施例對發(fā)明優(yōu)選實施方案進行描述，但是應 當理解，這些描述只是為進一步說明本發(fā)明的特征和優(yōu)點，而不是對本發(fā)明權(quán)利要求的限 制。
[0014] 實施例1 一種增韌型木塑復合材料，由以下重量份數(shù)的原料制備而成：改性木粉180份、聚丙烯 30份、聚氯乙烯25份、KH550硅烷偶聯(lián)劑5份、聚異丁烯基丁二酸酐5份、硼纖維6份和過 氧化甲乙酮5份。
[0015] 其中，所述改性木粉的步驟為：將脲醛樹脂、丙烯酸樹脂和水按2. 5 :4 :30的重量 比混合，制成樹脂溶液，調(diào)節(jié)PH至5,再將2%木粉加入到該樹脂溶液中，于80±5°C溫度下， 攪拌4h，然后抽濾洗滌，干燥，最后將其球磨粉碎至150目，即得改性木粉。
[0016] 制備上述的一種增韌型木塑復合材料，包括以下步驟： 51、 按上述重量份數(shù)稱取原料； 52、 再將Sl原料置于混料機中，混合攪拌Ih; 53、 然后將S2中經(jīng)混合的物料加入至雙螺桿擠出機中進行擠出造粒，其中，雙螺桿 擠出機中的各個區(qū)域的設(shè)定溫度為：第一區(qū)域為180°C，第二區(qū)域為190°C，第三區(qū)域為 210°C，第四區(qū)域為190°C;擠出溫度為160°C，擠出轉(zhuǎn)速為180r/min; 54、 最后將S3中經(jīng)擠出造粒的物質(zhì)置于模具中，進行注塑成型，即得所需木塑復合材 料。
[0017] 實施例2 一種增韌型木塑復合材料，由以下重量份數(shù)的原料制備而成：改性木粉260份、聚丙烯 58份、聚氯乙烯45份、KH7921硅烷偶聯(lián)劑18份、聚異丁烯基丁二酸酐15份、硼纖維20份 和過氧化甲乙酮16份。
[0018] 其中，所述改性木粉的步驟為：將脲醛樹脂、丙烯酸樹脂和水按2. 5 :4 :30的重量 比混合，制成樹脂溶液，調(diào)節(jié)PH至6,再將2%木粉加入到該樹脂溶液中，于80±5°C溫度下， 攪拌6h，然后抽濾洗滌，干燥，最后將其球磨粉碎至150目，即得改性木粉。
[0019] 制備上述的一種增韌型木塑復合材料，包括以下步驟： Sl、按上述重量份數(shù)稱取原料； 52、 再將SI原料置于混料機中，混合攪拌2h; 53、 然后將S2中經(jīng)混合的物料加入至雙螺桿擠出機中進行擠出造粒，其中，雙螺桿擠 出機中的各個區(qū)域的設(shè)定溫度為：第一區(qū)域為〇〇°C，第二區(qū)域為220°C，第三區(qū)域為230°C， 第四區(qū)域為220°C;擠出溫度為180°C，擠出轉(zhuǎn)速為250r/min; 54、 最后將S3中經(jīng)擠出造粒的物質(zhì)置于模具中，進行注塑成型，即得所需木塑復合材 料。
[0020] 實施例3 一種增韌型木塑復合材料，由以下重量份數(shù)的原料制備而成：改性木粉220份、聚丙烯 45份、聚氯乙烯35份、A171硅烷偶聯(lián)劑11份、聚異丁烯基丁二酸酐10份、硼纖維13份和 過氧化甲乙酮11份。
[0021] 其中，所述改性木粉的步驟為：將脲醛樹脂、丙烯酸樹脂和水按2. 5 :4 :30的重量 比混合，制成樹脂溶液，調(diào)節(jié)PH至5. 5,再將2%木粉加入到該樹脂溶液中，于80±5°C溫度 下，攪拌5h，然后抽濾洗滌，干燥，最后將其球磨粉碎至150目，即得改性木粉。
[0022] 制備上述的一種增韌型木塑復合材料，包括以下步驟： 51、 按上述重量份數(shù)稱取原料； 52、 再將Sl原料置于混料機中，混合攪拌I. 5h; 53、 然后將S2中經(jīng)混合的物料加入至雙螺桿擠出機中進行擠出造粒，其中，雙螺桿 擠出機中的各個區(qū)域的設(shè)定溫度為：第一區(qū)域為190°C，第二區(qū)域為205°C，第三區(qū)域為 22