[發明專利]一種長效防霉木塑復合材料及其制備方法

無效

• 申請號: 201010121779.4
• 申請日: 2010-03-05
• 公開（公告）號: CN101767362A
• 公開（公告）日: 2010-07-07
• 發明（設計）人: 石光;林少全;楊美珠;李國明;侯瓊;羅穗蓮
• 申請（專利權）人: 華南師范大學
• 主分類號: B27N3/02
• 分類號: B27N3/02;B27N3/08
• 代理公司: 廣州粵高專利商標代理有限公司 44102
• 代理人: 禹小明;廖繼海

技術領域

本發明涉及木塑復合材料，具體涉及一種用廢舊塑料粉、表面接枝改性植物纖維粉制備具有長效防霉功能的木塑復合材料及其制備方法。

背景技術

木塑復合材料(WPC)產品是一種具有一定吸水性的材料(生物纖維粉末，如木屑等)和疏水性材料(熱固性塑料或熱塑性塑料)與各類色粉和添加劑在一起混合而成的復雜材料。在WPC行業標準中，植物纖維粉末填料添加比例通常為40％～60％。這樣能夠增加產品的剛度和抗蠕變性。雖然WPC產品防潮性能非常好，特別是與木材相比。但是隨著時間的推移，其防潮性能會打折。木塑復合材料經歷了多次水分循環周期后，生物纖維粉末和塑料之間的空隙體積增加，因此濕氣會經由材料表面被深入吸收到內部。就像一個漏水的水龍頭，這個問題會隨著時間的推移持續惡化。纖維由于吸收了水分而持續膨脹，變干后留下空隙。這樣會導致復合材料產品內部吸收更多的水分，如此惡性循環。這些空隙，同時為微生物、真菌和霉菌提供了非常有益的生長環境。可以在WPC產品的生物纖維粉末加工過程中加入殺菌劑，例如硼酸鋅。雖然硼酸鋅能夠很好的控制真菌的生長，但卻不能有效的防霉。與無機防霉劑相比，有機防霉劑在加工過程中容易受熱分解失效。目前高效無機防霉劑產品如Ag或Ag離子、納米TiO₂等價格昂貴，造成木塑復合材料價格更貴。而且，也不能有效避免木塑復合材料循環吸水后表面出現微裂紋的情況，防霉效果也得不到有效的保證。

發明內容

本發明的目的是為了克服現有木塑復合材料長期使用防霉性能差的缺點，應用共擠出技術，形成木塑復合材料芯層和防霉塑料表層。防霉塑料表層能將木塑復合材料有效的封裝起來。降低木塑復合材料長期使用的吸水率，抑制并減少霉變的發生。。

本發明還提供上述防霉木塑復合材料的制備方法。

一種防霉木塑復合材料，其特征在于以混合物料A為內層，混合物料B為外層通過共擠出而制得；

混合物料A包括以下重量份的組分：

混合物料B包括以下重量份的組分：

進一步的，回收塑料為回收PVC、回收PE、回收PP、回收PS、回收PMMA、回收PET中的一種或一種以上的組合物。

進一步的，混合物料A與混合物料B中的回收塑料的成分相同。

進一步的，植物纖維粉為木粉、竹粉、谷糠、椰殼粉、秸稈粉中的一種或一種以上的組合物。

進一步的，防霉添加劑為表面改性的納米TiO₂、表面改性的納米ZnO或其組合物。

進一步的，所述植物纖維粉和防霉添加劑經有機硅氧烷進行了表面處理，所述有機硅氧烷為乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基三(2-甲氧基乙氧基)硅烷、甲基丙烯酰氧丙基三甲氧基硅烷中的一種或一種以上的組合物。

進一步的，植物纖維粉的表面處理過程如下：

將有機硅氧烷體積含量為0.5～5％的無水乙醇溶液噴灑到植物纖維粉表面，無水乙醇溶液的用量為植物纖維粉重量的1～5％，在攪拌下經60～85℃干燥；

防霉添加劑的表面處理過程如下：

將有機硅氧烷體積含量為0.5～5％的無水乙醇溶液噴灑到防霉添加劑表面，無水乙醇溶液的用量為防霉添加劑重量的1～5％，在攪拌下經60～85℃干燥。

上述防霉木塑復合材料的制備方法，其特征在于采用以下工藝步驟進行制備：

將各組份原料按重量比稱取后投入到高速混合機中，在90～110℃下、50～100轉/分鐘的轉速下，高速混合10～20分鐘，分別獲得混合物料A和混合物料B；將混合物料A和混合物料B分別加入到多層共擠出設備的主、輔擠出機中擠出，壓延，冷卻，牽引制得成品板材；擠出溫度是130～220℃、螺桿轉速是30～60轉/分鐘，壓延溫度是30～80℃，風冷。

進一步的，成品板材的厚度為10～30mm，內層厚度為：9～29mm，外層厚度為0.5～1.5mm。

本發明制得的木塑復合材料具有良好長效防霉性能、耐吸水性和高的力學性能。本發明專利所提供的方法能夠在保證木塑復合材料具優異力學性能的前提下，賦予其更優異的長效防霉性，使木塑復合材料能夠更好的滿足室內外裝飾、家具、包裝等領域的應用。

本發明與已有技術相比具有以下優點：

(1)更優異的長效防霉性能：本發明所提供的木塑復合材料有一層厚度為0.5～1.5mm的防霉塑料表層，應用具有光催化功能的無機納米粉體作為防霉劑，并對納米功能性防霉劑進行了表面處理，增強了與塑料基體的界面結合能力，能夠有效的保證防霉劑長效防霉功能的發揮。