[發明專利]一種環保型防霉木塑復合材料及其制備方法

有效

• 申請號: 201310037545.5
• 申請日: 2013-01-30
• 公開（公告）號: CN103102591A
• 公開（公告）日: 2013-05-15
• 發明（設計）人: 馮靜;施慶珊;陳娟;歐陽友生;黃小茉;陳儀本
• 申請（專利權）人: 廣東省微生物研究所
• 主分類號: C08L23/12
• 分類號: C08L23/12;C08L23/06;C08L27/06;C08L97/02;C08K13/02;C08K3/26;C08K3/34;C08J9/04
• 代理公司: 廣州科粵專利商標代理有限公司 44001
• 代理人: 劉明星

技術領域

本發明涉及一種木塑復合材料及其制備方法，具體涉及一種環保型防霉木塑復合材料及其制備方法。

背景技術：

木塑復合材料是一類由天然纖維、熱塑性塑料樹脂及特定加工助劑制成的一種新型材料，兼具木材和塑料二者優點，在環境保護、緩解森林資源匱乏等方面有重要意義。

在木塑材料開發早期，人們大多認為木塑復合材料具有足夠的真菌抗性，一方面是由于塑料基體對木質纖維的有效包埋，另一方面是由于早期木塑中木質纖維的含量大多較低（大多在50%以下）。隨著木塑技術的改進及木塑中纖維含量的增加，真菌對木塑復合材料的危害已經被發現并逐漸引起重視。危害木塑材料的真菌主要分為兩大類：霉菌和腐朽菌，其中腐朽菌主要是導致材料的腐朽，而霉菌則會導致木塑制品發霉或褪色，嚴重影響其外觀，在高溫潮濕地區，由于霉菌在材料上的快速生長和繁殖，霉菌對木塑材料的危害更大。目前，木塑發霉已成為消費者使用過程中投訴最多的三大問題之一。

目前在實際生產中，大多通過添加殺菌劑、防霉劑等來解決木塑制品的發霉問題，這一方法雖然快捷簡便，但一方面，殺菌劑防霉劑等化學產品大多存在高毒性高殘留等問題，與木塑材料長期宣稱的環保性能不相符合；另一方面，木塑加工成型的高溫極高，常會導致一些有機防霉劑受熱分解失效，而無機防霉劑雖然效果較好，但其價格十分昂貴，會額外增加木塑制品的成本，不利于其市場競爭。此外，隨著木塑產業的快速發展，越來越多的木塑制品被用于室內家居、工藝制品等，對材料自身的環保性能也提出了更高的要求。因此，必須尋求新的更為環保的手段來解決木塑材料的發霉問題。

相關研究表明，木塑材料的發霉及腐朽與木塑中填充纖維的種類、纖維含量、粒徑大小、木粉表面改性等因素都具有明顯關系。相對而言，木本纖維填充木塑材料的防霉性能優于草本纖維填充的木塑材料；而纖維含量越高、粒徑越大，木塑的真菌抗性也就越差；木粉的表面改性可以降低木粉的含水量并改變其疏水狀態，增加其與塑料基體的相容性，從而顯著提高材料的真菌抗性。因而，通過對木塑配方中木粉種類、含量、粒徑等進行調整，并在成型前對木粉進行表面改性，再輔以木塑成型工藝的調整，有望在不添加任何防霉抗菌劑的情況下，改善木塑材料的霉菌抗性，制備出環保型防霉木塑復合材料。

發明內容：

本發明的目的是針對現有木塑材料及制品在應用過程中出現的發霉問題，提供一種不添加任何防霉劑的環保型防霉木塑復合材料及其制備方法。

本發明通過對木質纖維種類、含量、粒徑的篩選及表面改性，制備出一種環保型防霉木塑復合材料，從而實現了本發明的目的。

本發明的環保型防霉木塑復合材料，其原料為：按質量份數計，包括塑料基體100份，改性木質纖維粉60～120份，碳酸鈣8～15份，潤滑劑2～6份，光穩定劑2～5份，色粉1～3份，其它2～6.5份；

所述的改性木質纖維粉是將粒徑為40-120目的木質纖維粉用質量分數12～20%的NaOH溶液攪拌浸泡20～48小時后，再用水洗滌木質纖維粉至中性，然后將木質纖維粉烘干，再將烘干的木質纖維粉加入偶聯劑對木質纖維粉表面改性，得到NaOH及偶聯劑雙重處理后的改性木質纖維粉。

所述塑料基體可為PP、PE、HDPE、PVC，可采用新料或回收的塑料，可為上述塑料基體種類中的一種或一種以上混合物。如果是回收的塑料則需將回收的塑料進行分類、破碎并干燥后進入塑料造粒機進行再造粒；若為新料，則無需經此步驟，直接使用既可。

所述的木質纖維粉為各種農林業下腳料或邊角料，如松木粉、杉木粉、楊木粉、椿木粉、柏木粉、柚木粉、樟木粉、竹粉、稻糠等中的一種或一種以上混合物，粒徑為40-120目。

所述偶聯劑種類為鈦酸酯、鋁酸酯、甲苯二異氰酸酯、馬來酸酐、雙氨基硅烷、乙烯基硅烷、甲基丙烯酰氧基硅烷等中的一種或一種以上混合物，用量為木質纖維粉質量的1.0-6.0%。偶聯劑對木粉的具體改性方法和用量，因所用偶聯劑種類不同而不同。

所述潤滑劑為硬脂酸、PE蠟、石蠟等，可為上述潤滑劑種類中的一種或一種以上混合物。

所述其它還包括滑石粉、硅藻土，進一步包括發泡劑等。滑石粉不僅具有一定的潤滑、增塑作用，也能降低材料的吸水性等。硅藻土可增加木粉與塑料基體間的結合性能。發泡劑則是某些塑料基體在成型時所必須的物質。

本發明的環保型防霉木塑復合材料的制備方法為：