[發明專利]芳綸纖維增強木塑復合材料及其制備方法

有效

• 申請號: 200910072682.6
• 申請日: 2009-08-14
• 公開（公告）號: CN101629022A
• 公開（公告）日: 2010-01-20
• 發明（設計）人: 趙輝;歐榮賢;王清文
• 申請（專利權）人: 東北林業大學
• 主分類號: C08L97/02
• 分類號: C08L97/02;C08L25/06;C08L23/06;C08L23/12;C08L27/06;D06M14/16;C08J5/06
• 代理公司: 哈爾濱市松花江專利商標事務所
• 代理人: 榮 玲

技術領域

本發明涉及一種纖維增強木塑復合材料及其制備方法。

背景技術

木塑復合材料(WPC)可以利用廢棄木質纖維材料和廢舊塑料作為主要原料，綠色環保，可循環利用，成為解決天然及合成高分子材料廢棄物資源化高效利用問題的重要途徑而倍受關注。木塑復合材料中由于塑料的加入，增加了木材的表面硬度、尺寸穩定性、耐水性、耐腐蝕性，且一般不需要表面涂飾，符合未來經濟發展的需要，其前途不可估量。正是由于木塑復合材料的眾多優點，使得其市場增長的很快，特別是在建筑及汽車方面的應用。而另一方面，急速擴張的市場又為木塑復合材料更廣泛的應用提出了更高的性能要求。比如，當其應用在結構和工程材料等領域，必須具有較高的綜合力學性能尤其是沖擊韌性。

木塑復合材料在具有諸多優點的同時也存在缺點，其中較突出的缺點有韌性差和強度不高，尤其是很難獲得同時具有高強度和高韌性的產品，使得現有的木塑復合材料普遍存在綜合力學性能差的問題。因此，如何提高木塑復合材料的強度和韌性，成為木塑復合材料產業技術的關鍵，現有技術為此進行了廣泛的研究，例如：許多偶聯劑(或相容劑)如馬來酸酐接枝聚烯烴、硅烷、異氰酸酯等被用于提高木塑復合材料的拉伸和彎曲強度，但是木塑復合材料的沖擊韌性沒有得到改善甚至有所降低；丁苯橡膠(SBR)、SEBS、EPDM、EOR、EMA、EBAGMA、EPR-g-MA等熱塑性彈性體的加入，木塑復合材料的沖擊韌性或多或少得到了提高，但是其強度和模量往往降低；木塑復合材料的發泡技術能夠顯著提高其韌性和抗沖擊性能，但發泡造成材料的剛性、強度和蠕變性能較差，嚴重限制了其應用；在木塑復合材料中添加玻璃纖維，能同時提高木塑復合材料的強度和韌性，但使用玻璃纖維在生產過程影響人身健康，且玻纖密度高達2.5g/cm³，不利于獲得輕質高強產品，對擠出設備的磨損也十分嚴重。

發明內容

本發明的目的是為了解決現有木塑復合材料綜合力學性能差的問題，而提供了芳綸纖維增強木塑復合材料及其制備方法。

本發明芳綸纖維增強木塑復合材料按照重量份數比由95～105份的熱塑性塑料、50～400份的木質纖維材料、0.75～8份的潤滑劑、0～32份的增容劑和1～12份的接枝改性芳綸纖維制成。

本發明芳綸纖維增強木塑復合材料的制備方法按照以下步驟進行：一、按照重量份數比稱取95～105份的熱塑性塑料、50～400份的木質纖維材料、0.75～8份的潤滑劑、0～32份的增容劑和1～12份的接枝改性芳綸纖維；二、將步驟一稱取的木質纖維材料加入到溫度為105～150℃、轉速為400～1800r/min的高速混合機中，直至木質纖維材料的含水率達到1～4％，然后再將步驟一稱取的熱塑性塑料、接枝改性芳綸纖維、增容劑和潤滑劑置于高速混合機中混合5～10min，控制高速混合機的溫度為100～120℃，高速混合機的轉速為400～1800r/min，高速混合機的溫度降至40～60℃時出料，即得到預混料；三、預混料通過單螺桿/平行雙螺桿雙階擠出機組擠出成型或采用錐形雙螺桿擠出機擠出成型，即得到芳綸纖維增強木塑復合材料。