[發明專利]一種微發泡聚乙烯基木塑復合材料及其制備方法

有效

• 申請號: 201310544097.8
• 申請日: 2013-11-06
• 公開（公告）號: CN103554626A
• 公開（公告）日: 2014-02-05
• 發明（設計）人: 周嚇星;陳禮輝;黃六蓮;蘇國基
• 申請（專利權）人: 福建農林大學
• 主分類號: C08L23/06
• 分類號: C08L23/06;C08L97/02;C08K13/06;C08K9/06;C08K9/04;C08K3/34;C08K7/10;C08J9/10;C08J3/24
• 代理公司: 福州智理專利代理有限公司 35208
• 代理人: 王義星

技術領域

本發明涉及一種微發泡聚乙烯基木塑復合材料及其制備方法，屬于復合材料領域，也屬于林業工程領域。

背景技術

與傳統木塑復合材料相比，木塑發泡復合材料由于泡孔的存在不僅可以降低材料的密度，而且這些氣泡能夠有效阻止材料中原有裂紋的擴展，使裂紋尖端變鈍，從而賦予材料更為優良的熱穩定性和耐疲勞性，在建筑裝飾、室內裝潢、工藝品市場、包裝運輸、汽車內飾件等領域都具有廣闊的市場前景。聚乙烯（PE）作為通用塑料，與聚丙烯（PP）相比，價格低廉，具有較好的耐低溫性能；與聚氯乙烯（PVC）相比，從制備到使用乃至廢棄處理都更為環保；因此，采用PE為基體制備微發泡木塑復合材料具有資源、成本和環保優勢。

但是聚乙烯基木塑復合材料的彎曲強度低、蠕變變形大，且當植物纖維含量增加至20%時，復合材料的沖擊韌性即明顯下降，且植物纖維的大量存在會增大復合材料的發泡難度，影響材料的發泡性能，進而削弱材料的力學性能，影響材料的使用。

發明內容

針對上述微發泡聚乙烯基木塑復合材料存在的彎曲強度低、沖擊韌性差及發泡難度大等不足，本發明的目的是提供一種泡孔形態好、植物纖維含量高、密度低、彎曲強度和沖擊韌性高的微發泡聚乙烯基木塑復合材料及其制備方法。該法采用化學交聯和共混改性高密度聚乙烯和低密度聚乙烯，制備微發泡聚乙烯基木塑復合材料，并采用偶聯劑改性的滑石粉和硅灰石粉作為改性填料增強增韌發泡復合材料，改善微發泡聚乙烯木塑復合材料發泡性能的同時，提高材料的彎曲強度和沖擊韌性。該法簡單易操作、原料價廉環保、材料質量輕、強度高、韌性好。

為實現上述目的，本發明采用如下技術方案：

所述微發泡聚乙烯基木塑復合材料，由包括以下質量份數的原料制備而成：

聚乙烯樹脂100份，植物纖維?20~80份；滑石粉5~25份；硅灰石5~20份；偶聯劑0.1~1.5份；潤滑劑0.5~3份；發泡劑0.5~3份；交聯劑0.1~3份；抗氧化劑0.5~2份；抗紫外線劑0.5~2份；界面相容劑1~7份；顏料1~3份。

所述的聚乙烯樹脂由低密度聚乙烯和高密度聚乙烯組成，所述低密度聚乙烯為重均分子量Mw為40000~200000、結晶度為20%~40%、在230℃，2.16?KN測試條件下的熔體指數為1-15?g/10min的低密度聚乙烯粒料或粉料90份；以及重均分子量Mw為50000~300000、結晶度為70%~90%、在230℃，2.16?KN測試條件下的熔體指數為2-10?g/10min的高密度聚乙烯粒料或粉料10份。

所述的植物纖維為為木粉、竹粉、稻殼粉中的一種或兩種以上以任意比例構成的混合物，含水率為1%-3%，平均粒徑為40目~120目；所述的任意比例為本領域常規的比例，為一般技術人員能實現的技術。

所述的滑石粉平均粒徑為1000~1500目。

所述的硅灰石粉為針狀，長徑比為10:1~20:?1，平均粒徑為1000目~1500目。

所述的偶聯劑為本領域常規技術，本發明優選硅烷類或鈦酸酯類或鋁酸酯類偶聯劑。

所述的潤滑劑為本領域常規技術，本發明優選聚乙烯蠟或硬脂酸或硬脂酸鹽中的一種或兩種的混合物。

所述的發泡劑為本領域常規技術，本發明優選熱平衡型發泡劑，型號為Hydrocell?232的偶氮二甲酰胺復合物。

所述的交聯劑為本領域常規技術，本發明優選過氧化二異丙苯（DCP），粉狀，工業級。

所述的抗氧化劑為本領域常規技術，本發明優選受阻酚類抗氧化劑1010和亞磷酸酯類抗氧化劑168，以1：1比例復配的復合物。

所述的抗紫外線劑為本領域常規技術，本發明優選2-羥基-4-正辛氧基二苯甲酮UV531。?

所述的顏料為本領域常規技術，本發明優選氧化鐵等無機顏料粉或塑料專用有機顏料。

所述的界面相容劑為本領域常規技術，本發明優選丙烯酸化合物類接枝的聚乙烯或丙烯酸化合物類接枝的聚丙烯或丙烯酸化合物類接枝的茂金屬乙烯-1-辛烯共聚物。

丙烯酸化合物類接枝的聚乙烯優選馬來酸酐接枝聚乙烯（MAPE）；丙烯酸化合物類接枝的聚丙烯優選馬來酸酐接枝聚丙烯（MAPP）；丙烯酸化合物類接枝的茂金屬乙烯-1-辛烯共聚物優選馬來酸酐接枝茂金屬乙烯-1-辛烯共聚物（MAPOE）。

本發明所述的微發泡聚乙烯基木塑復合材料及其制備方法，其制備步驟為: