[發明專利]一種輕質木塑復合材料及其制備方法

在審

• 申請號: 201410765302.8
• 申請日: 2014-12-15
• 公開（公告）號: CN104479386A
• 公開（公告）日: 2015-04-01
• 發明（設計）人: 翁宇飛;李力南;胡玉青
• 申請（專利權）人: 蘇州寬溫電子科技有限公司
• 主分類號: C08L97/02
• 分類號: C08L97/02;C08L101/00;C08L51/06;C08K13/06;C08K3/26;C08K3/32;C08K3/34;C08K9/04;C08K3/22;C08K5/521;C08J9/10
• 代理公司: 北京匯智勝知識產權代理事務所(普通合伙) 11346
• 代理人: 魏秀莉

技術領域

本發明涉及復合材料技術領域，具體涉及一種輕質木塑復合材料及其制備方法。

背景技術

隨著經濟的發展及人類活動的劇增，人們對森林資源的消耗與破壞越來越嚴重，導致森林資源日益減少，其環境功能與生物多樣性也逐漸衰減，因而倡導保護森林資源、可持續利用森林資源，維護良好的自然生態環境已顯得尤為重要。這需要人們尋找木質原料的替代品，既具備木質原料的可鋸、刨、釘等機械加工性能及優良的物理性能，具有耐久、耐磨、堅硬、強韌的性能，而且具備環保和可再生性能。

????木塑復合材料即在此背景下產生的一種可替代部分實木原料的環保材料，其具備實木原料的優良性能，而且其耐用性明顯優于普通木質原料。木塑復合材料的制備原料廉價豐富，可回收利用，可減少環境污染，保護森林資源。目前常見的木塑復合材料為高強度致密復合材料，不但質量重，運輸及使用不便，而且單位面積造價高。

發明內容

????針對現有技術不足，本發明提供了一種輕質木塑復合材料及制備方法，該復合材料具備質量輕、環保性能好、韌性及彎曲強度高的特性，該制備方法簡單，原料價廉豐富，可使制品顯著節約成本，適宜于工業化生產。

針對上述技術問題，本發明所采用的技術方案為：一種輕質木塑復合材料，包含如下原料：熱塑性塑料、植物纖維、輕質碳酸鈣、相容劑、阻燃劑、鈦酸酯偶聯劑、發泡劑、輕質膨脹蛭石粉、納米級增強劑。

所述相容劑為馬來酸酐接枝聚丙烯。

所述阻燃劑為多聚磷酸銨或磷酸三（2-氯乙基）酯。

所述發泡劑為偶氮二甲酰胺與硬脂酸鈣或硬脂酸鋅的復合物，其重量份比為1：0.5~0.8。

所述輕質膨脹蛭石粉的目數大于80目。

所述納米級增強劑為鈦酸酯偶聯劑處理的氫氧化鋁或氧化鋁。

一種輕質木塑復合材料的制備方法：包括以下步驟：

a．按重量份稱取以下原料：熱塑性塑料60~80、植物纖維50~100、輕質碳酸鈣5~8、相容劑15~18、阻燃劑12~18、鈦酸酯偶聯劑3~6、發泡劑2~6、輕質膨脹蛭石粉5~10、納米級增強劑5~7。

????b．將植物纖維、鈦酸酯偶聯劑、相容劑分別預熱至在80~100℃并于80~100℃、300~500r/min條件下預混10~20min，冷卻至40~70℃后加入其余原料在600~900r/min條件下混合10~15min得到預混料，將預混料于擠出機擠出成型即得，擠出機造粒條件為140~170℃，160~200rpm，擠出條件為140~180℃，20~30rpm。

與現有技術相比，本發明的一種輕質木塑復合材料及制備方法的優點為：制備的木塑復合材料密度低，安裝與維護方便，加入納米級增強劑有效提高材料的抗蠕變、抗壓縮性能，制得的材料單位面積造價低，而且制備方法簡單易操作，適于工業化生產。

具體實施方式

實施例1：一種輕質木塑復合材料，包含如下原料：熱塑性塑料80、植物纖維100、輕質碳酸鈣8、相容劑馬來酸酐接枝聚丙烯18、阻燃劑多聚磷酸銨18、鈦酸酯偶聯劑6、發泡劑偶氮二甲酰胺4份與硬脂酸鈣2份的復合物、輕質膨脹蛭石粉10、納米級增強劑鈦酸酯偶聯劑處理的氫氧化鋁7。

一種輕質木塑復合材料的制備方法：包括以下步驟：將植物纖維、鈦酸酯偶聯劑、相容劑分別預熱至在100℃并于100℃、500r/min條件下預混10min，冷卻至70℃后加入其余原料在900r/min條件下混合10min得到預混料，將預混料于擠出機擠出成型即得輕質木塑復合材料，擠出機造粒條件為170℃、200rpm，擠出條件為180℃、30rpm。

實施例2：一種輕質木塑復合材料，包含如下原料：熱塑性塑料60份、植物纖維50份、輕質碳酸鈣5份、相容劑馬來酸酐接枝聚丙烯15份、阻燃劑磷酸三（2-氯乙基）酯12份、鈦酸酯偶聯劑3份、發泡劑偶氮二甲酰胺1.2份與硬脂酸鋅0.8份的復合物、輕質膨脹蛭石粉5份、納米級增強劑鈦酸酯偶聯劑處理的氧化鋁5份。

一種輕質木塑復合材料的制備方法：包括以下步驟：將植物纖維、鈦酸酯偶聯劑、相容劑分別預熱至在80℃并于80℃、300r/min條件下預混10min，冷卻至40℃后加入其余原料在600r/min條件下混合15min得到預混料，將預混料置于擠出機中，設定擠出機造粒條件為140℃、160rpm，擠出條件為140℃、20rpm擠出成型即為輕質木塑復合材料。