[發明專利]一種聚氯乙烯基木塑復合材料及其制備方法

有效

• 申請號: 201410605817.1
• 申請日: 2014-10-30
• 公開（公告）號: CN104292708A
• 公開（公告）日: 2015-01-21
• 發明（設計）人: 劉海;汪杰;文勝;龔春麗;程凡;汪廣進;鄭根穩
• 申請（專利權）人: 湖北工程學院
• 主分類號: C08L27/06
• 分類號: C08L27/06;C08L97/02;C08L9/02;B29C47/92
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 趙青朵

技術領域

本發明涉及復合材料技術領域，尤其涉及一種聚氯乙烯基木塑復合材料及其制備方法。

背景技術

木塑復合材料是由經過預處理的植物纖維或粉末(如木、竹、秸稈、麻等)與高分子樹脂基體復合而成的一種綠色環保新型材料。木塑復合材料的材質決定了其具有木材與塑料的雙重特性，但是性能遠優于天然木材，并且具有可回收再利用、低吸水性、高防腐蝕性和抗生物破壞穩定性等優點。木塑復合材料主要應用于建材、汽車工業、貨物的包裝運輸、倉貯業、裝飾材料及日常生活用具等方面。

木質纖維的主要成分是含有大量羥基、酚羥基的纖維素、半纖維素和木素等高分子化合物，與大量的單糖、果膠質、脂肪、蠟及不可皂化物等小分子化合物。由于木質纖維中的羥基和酚羥基使其具有很強的極性、親水性與表面能，而高分子樹脂基體大多是非極性、親油性的表面能較低的物質，因此木質纖維與高分子樹脂基體兩者的界面間不能很好的粘合。由于上述問題，木塑復合材料承受外力時易發生始于界面的斷裂和分層，致使復合材料的強度、抗斷裂性和抗沖擊性下降。此外，由于羥基和酚羥基的存在，木質纖維在進行加熱混合時易于團聚，使其不能在塑料基材中均勻分散，從而影響復合材料的性能。因此，解決木質纖維與樹脂基體的界面粘結性與木質纖維在樹脂基體中的分散性是提高木塑復合材料性能的關鍵問題。

目前，工業中應用較多的是聚氯乙烯基木塑復合材料，由于木塑復合材料的上述問題沒有得到有效解決，PVC基木塑復合材料同樣也存在加工性能差，強度和韌性較低的問題，這些缺陷大大限制了其應用領域，使得其很難用于高檔產品的生產。

發明內容

本發明解決的技術問題在于提供一種加工性能、強度與韌性較好的聚氯乙烯基木塑復合材料。

有鑒于此，本申請提供了一種聚氯乙烯基木塑復合材料，由以下原料制備得到：

所述改性木質纖維由液態丁腈橡膠與木質纖維制備得到。

優選的，所述木質纖維為秸稈纖維；所述秸稈纖維選自水稻秸稈、玉米秸稈、小麥秸稈與棉花秸稈中的一種或多種。

優選的，所述熱穩定劑為鈣鋅復合穩定劑，所述潤滑劑為硬脂酸和聚乙烯蠟中的一種或兩種。

本申請還提供了一種聚氯乙烯基木塑復合材料的制備方法，包括以下步驟：

a)將木質纖維與液態丁腈橡膠進行高速混合，得到改性木質纖維；

b)將100重量份的聚氯乙烯、20～40重量份的改性木質纖維、5～10重量份的丙烯酸酯類加工助劑、3～5重量份熱穩定劑與3～8重量份的潤滑劑混合，得到混合物料；

c)將所述混合物料進行成型加工，得到聚氯乙烯基木塑復合材料。

優選的，所述木質纖維為秸稈纖維；所述秸稈纖維選自水稻秸稈、玉米秸稈、小麥秸稈和棉花秸稈中的一種或多種。

優選的，所述木質纖維與所述液態丁腈橡膠的質量比為(70～90)：(10～30)。

優選的，所述木質纖維的細度為80～120目。

優選的，所述高速混合的時間為100～150s，所述高速混合的速度為25000～30000rpm。

優選的，所述混合的時間為100～150s，所述混合的速度為25000～30000rpm。

優選的，所述成型加工的方式為擠出成型，所述擠出成型的溫度為165℃～180℃，所述擠出成型的壓力為4～5MPa，所述擠出成型的轉速為35～45rpm。

本申請提供了一種聚氯乙烯基木塑復合材料及其制備方法。本申請提供的聚氯乙烯基木塑復合材料由改性木質纖維、聚氯乙烯、丙烯酸酯類加工助劑、熱穩定劑與潤滑劑制備得到，其中改性木質纖維是由液態丁腈橡膠改性木質纖維得到；由于液態丁腈橡膠的腈基與木質纖維表面的羥基會形成氫鍵，使其包覆于木質纖維表面，則改性后的木質纖維具有親油性，從而使改性木質纖維與聚氯乙烯基體具有良好的相容性，且與聚氯乙烯基體界面粘結作用增強，在基體中的分散程度得到顯著改善，從而使聚氯乙烯基木塑復合材料的強度與韌性優良；同時液態丁腈橡膠作為一種優良的高分子增塑劑，其引入可以顯著改善木塑復合材料的加工性能。

具體實施方式

為了進一步理解本發明，下面結合實施例對本發明優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明的特征和優點，而不是對本發明權利要求的限制。

本發明實施例公開了一種聚氯乙烯基木塑復合材料，由以下原料制備得到：

所述改性木質纖維由液態丁腈橡膠與木質纖維制備得到。