[發(fā)明專利]一種高強(qiáng)度木塑板材及其制備方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201510495564.1
• 申請(qǐng)日: 2015-08-13
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN105062115A
• 公開(kāi)（公告）日: 2015-11-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 許超群
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 許超群
• 主分類號(hào): C08L97/02
• 分類號(hào): C08L97/02;C08L101/00;C08L61/14;C08L93/04;C08K13/04;C08K7/04;C08K3/26
• 代理公司: 廣西南寧匯博專利代理有限公司 45114
• 代理人: 蘭如康

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及化工材料技術(shù)領(lǐng)域，尤其是一種高強(qiáng)度木塑板材及其制備方法。

背景技術(shù)

地球上現(xiàn)存的不可再生資源的儲(chǔ)量是非常有限的，隨著塑料工業(yè)的快速發(fā)展，由塑料制品造成的“白色污染”對(duì)人類的生產(chǎn)和生活環(huán)境帶來(lái)了極大的危害。為了解決原料短缺和環(huán)境問(wèn)題，人們逐漸把眼光轉(zhuǎn)移到地球上的可再生資源上。植物纖維材料是一種天然高分子材料，是一種取之不盡、用之不竭的資源。植物纖維用于復(fù)合材料的潛在優(yōu)勢(shì)越來(lái)越引起人們的注意，它價(jià)格低廉，密度小，具有較高的彈性模量，與無(wú)機(jī)纖維相近，而它的生物降解性和可再生性是最突出的優(yōu)點(diǎn)。

木塑復(fù)合材料是是將植物纖維與塑料進(jìn)行共混擠出得到的一類復(fù)合材料，木塑復(fù)合材料具有密比性能高、價(jià)格低廉、可以解決由于廢舊塑料無(wú)法回收對(duì)環(huán)境造成污染的問(wèn)題，并使纖維廢棄資源得到充分利用等優(yōu)點(diǎn)的木塑復(fù)合材料。目前木塑復(fù)合材料已經(jīng)應(yīng)用于地板、墻板、建筑模板等領(lǐng)域。我國(guó)研究的木塑復(fù)合材料主要是利用木纖維與熱固性塑料進(jìn)行共混的復(fù)合材料，然而隨著城市化和工業(yè)化的發(fā)展，人類的森林資源越來(lái)越少，木材資源越來(lái)越珍貴，為了適應(yīng)環(huán)保的要求，近些年來(lái)出現(xiàn)了一些利用廢棄纖維如秸稈、稻草、玉米桿等廢棄纖維制備木塑復(fù)合材料。由于熱塑性塑料與植物纖維相容性差，界面相互作用力弱，從而導(dǎo)致其力學(xué)強(qiáng)度相對(duì)較低、容易老化、成本高、使用壽命短等缺點(diǎn)。

我國(guó)劍麻的種植面積在逐年的增長(zhǎng)，其中廣西劍麻的種植面積占全國(guó)的60%，現(xiàn)種植面積已達(dá)30萬(wàn)畝。劍麻生產(chǎn)主要產(chǎn)品為劍麻纖維，但劍麻纖維約占劍麻葉片的5%，這將產(chǎn)生大量的麻汁和麻渣，如果將麻汁和麻渣排放到環(huán)境中，不僅使得資源得不到綜合利用，還污染了環(huán)境。目前劍麻渣已有報(bào)導(dǎo)用作有機(jī)肥料、栽培菇、提取劍麻皂素等，但是當(dāng)前劍麻渣的利用率只達(dá)到了30%左右，剩下部分一般都是直接排放到環(huán)境中。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明將針對(duì)當(dāng)前木塑復(fù)合材料存在上述問(wèn)題和劍麻渣資源浪費(fèi)問(wèn)題，提供一種利用劍麻渣制備高強(qiáng)度木塑板材及其制備方法。本發(fā)明不僅實(shí)現(xiàn)了劍麻渣的資源綜合利用，制備得到的木塑板材抗壓強(qiáng)度高、耐磨性強(qiáng)、成本也降低，具有很長(zhǎng)的使用壽命。

為了實(shí)現(xiàn)以上目的，本發(fā)明是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：

一種高強(qiáng)度木塑板材，包括以下重量份數(shù)的原料：劍麻渣50-80份、廢棄塑料40-80份、改性酚醛樹(shù)脂10-25份、礦物纖維6-10份、松香季戊四醇酯5-10份、納米碳酸鈣8-12份和助劑8-15份。

以上所述助劑包括抗氧化劑1076、氫氧化鎂阻燃劑和光穩(wěn)定劑944。

以上所述助劑各組分的重量份數(shù)比為：3-6份抗氧化劑1076、3-5份氫氧化鎂阻燃劑和2-4份光穩(wěn)定劑944。

以上所述劍麻渣的含水量為10-15%，粒徑為80-100目。

一種高強(qiáng)度木塑板材的制備方法，包括以下步驟：

（1）改性預(yù)處理：將50-80份劍麻渣、5-10份松香季戊四醇酯和8-12份納米碳酸鈣加入球磨機(jī)，在轉(zhuǎn)速為300-500r/min下攪拌12-18min，得到改性纖維；

（2）高速混料：將上述改性纖維和剩余各組分原料加入高速混合機(jī)，在轉(zhuǎn)速為500-800

r/min下攪拌5-10min，得到混合物料；

（3）熱壓成型：將混合物料加入熱壓定型機(jī)，在溫度為180-240℃、壓力為6-9Mpa下熱壓定型60-90S，即可得到成型木塑板材；

（4）冷卻定型：成型木塑板材自然冷卻至室溫，即可得到木塑板材。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)和積極效果為：

（1）本發(fā)明使用麻渣加工的廢棄物劍麻渣作為主要原料，原料來(lái)源廣泛、價(jià)格低廉，綜合利用了廢棄物，減少了環(huán)境污染，且實(shí)現(xiàn)了資源的可持續(xù)發(fā)展，增加了農(nóng)民的收入，擴(kuò)大了劍麻的產(chǎn)業(yè)鏈；劍麻纖維是一種長(zhǎng)纖維，由于長(zhǎng)纖維特性具拉力強(qiáng)、富于彈性、耐海水浸、耐摩擦、不易碎斷,且膠質(zhì)少等優(yōu)點(diǎn)，從而很大提高了木塑板材的抗拉強(qiáng)度。

（2）利用松香季戊四醇酯和納米碳酸鈣對(duì)劍麻纖維進(jìn)行了改性，增強(qiáng)了熱塑性塑料與植物纖維的相容性，使得界面相互作用力增強(qiáng)，提高了木塑板材的力學(xué)性能。

（3）由于加入表面親油疏水活性納米碳酸鈣，不僅能增強(qiáng)植物纖維與塑料的相容性，還能有效提高產(chǎn)品的剛、韌性、光潔度以及彎曲強(qiáng)度；改善加工性能，提高成型率；改善產(chǎn)品的流變性能、穩(wěn)定性能、耐熱穩(wěn)定性、耐磨性，具有填充及增強(qiáng)、增韌的作用，能取代部分價(jià)格昂貴的填充料。加入礦物纖維增強(qiáng)了抗壓強(qiáng)度和耐磨性。