[發明專利]一種木塑復合材料及其制備方法

在審

• 申請號: 201811068233.X
• 申請日: 2018-09-13
• 公開（公告）號: CN109265862A
• 公開（公告）日: 2019-01-25
• 發明（設計）人: 鄧臘云;陳澤君;王勇;范友華;馬芳;李志高
• 申請（專利權）人: 湖南省林業科學院
• 主分類號: C08L27/06
• 分類號: C08L27/06;C08L1/02;C08L97/02;C08K3/26;C08K3/22;C08J9/10;D06M13/388;D06M11/30;D06M11/50;D06M11/13;D06M13/203;D06M13/224;D06M101/06
• 代理公司: 長沙永星專利商標事務所(普通合伙) 43001
• 代理人: 周詠;林毓俊

本發明公開了一種木塑復合材料，以重量份數比計，由以下原料制備而成：纖維素納米纖維0.1?5份，植物纖維粉5?30份，聚氯乙烯顆粒30?90份，納米碳酸鈣25?80份，納米氧化鋅0.5?2份，AC發泡劑1?5份，偶聯劑0.5?2份，潤滑劑0.5?3份。本發明的木塑復合材料中，添加了纖維素納米纖維，纖維素納米纖維是一種從天然植物纖維中解纖至納米級的纖維，具有高長徑比、高比表面積、低熱膨脹性的性質，可以有效提高木塑復合材料的韌性和抗沖擊強度。而且纖維素納米纖維在復合材料發泡過程中，可作為發泡成核點，在發泡劑作用下有助于復合材料形成微孔氣泡，減小泡孔尺寸，改善泡孔結構的均勻性，這種微孔結構可以使材料輕質化、還可吸附室內產生的有機揮發氣體或者甲醛等過敏性物質。

技術領域

本發明屬于新型材料技術領域，具體涉及一種木塑復合材料及其制備方法。

背景技術

以木粉等植物纖維與高分子樹脂(如聚乙烯、聚丙烯和聚氯乙烯等)為主 要原料制造的木塑復合材料近年來在國內外得到了迅速的發展，木塑復合材料 具有耐水、耐腐、高強度、易加工等特點，可廣泛用于戶外園林建筑、室內裝 飾材料、家具、包裝材料等領域。

以竹木植物纖維粉與聚氯乙烯(PVC)樹脂、碳酸鈣顆粒為主要原料，通 過高溫擠壓成型用于制造集成墻面材料的技術也發展較快。由于該技術產品具 有裝配式的特點，施工周期短，裝飾效果好，贏得了裝飾市場較高的認可度。 但這種木塑集成墻板在生產過程中為了提高保溫節能效果、降低材料用量，通 常形成中空的形態，這往往降低了墻面的抗沖擊力學性能。

發明內容

本發明的目的是提供一種具有微孔結構，抗沖擊力學性能好的木塑復合材 料及其制備方法。

本發明這種木塑復合材料，以重量份數比計，由以下原料制備而成：纖維 素納米纖維0.1-5份，植物纖維粉5-30份，聚氯乙烯顆粒30-90份，納米碳酸鈣 25-80份，納米氧化鋅0.5-2份，AC發泡劑1-5份，偶聯劑0.5-2份，潤滑劑0.5-3 份。

作為優選，所述的木塑復合材料，以重量份數比計，由以下原料制備而成： 纖維素納米纖維1-3份，植物纖維粉10-15份，聚氯乙烯顆粒50-60份，納米碳 酸鈣30-50份，納米氧化鋅1-2份，AC發泡劑2-5份，偶聯劑1-2份，潤滑劑 1-2份。

所述的纖維素納米纖維的直徑為1-10nm，長徑比大于100。

植物纖維粉為100-300目的楊木粉、竹粉兩者任意比例的混合物。

偶聯劑是由馬來酸酐和甲基丙烯酸縮水甘油酯混合而成，馬來酸酐和甲基 丙烯酸的質量比為(10-90):(10-90)。

所述木塑復合材料的制備方法，包括以下步驟：

(1)將竹材進行干燥，粉碎成竹粉；將竹粉在設定溫度下置于苯和乙醇的 混合溶液進行抽提，得到抽提后的竹粉；接著將抽提后的竹粉用苯磺酸鹽水溶 液進行處理，去除木質素，然后在堿性條件下，去除半纖維素，得到竹纖維素；

(2)將步驟(1)中的竹纖維素加入到含有2,2,6,6-四甲基哌啶氧化物、溴 化鈉、次氯酸鈉的水溶液中，然后進行攪拌翻反應，反應過程中，滴加氫氧化 鈉溶液，維持溶液的pH為9～10，反應結束后，加入甲醇，并用高剪切均質機 進行處理，處理結束后，加入亞氯酸鈉、過硫酸銨，進行加熱處理，處理結束 后，進行離心分離，接著經過抽濾、烘干后得到纖維素納米纖維；

(3)將植物纖維粉放入共混器，按照比例加入偶聯劑，在設定條件下進行 改性處理，得改性植物纖維粉；然后按照比例加入聚氯乙烯顆粒、納米碳酸鈣、 AC發泡劑、納米氧化鋅、潤滑劑步和驟(2)中的纖維素納米纖維，混勻后得 到混合物；