[發(fā)明專利]一種CPC炭塑復(fù)合材料及其制備工藝

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202210378104.0
• 申請日: 2022-04-12
• 公開（公告）號: CN114685878A
• 公開（公告）日: 2022-07-01
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 楊永紅;吳明星;傅弘綱
• 申請（專利權(quán)）人: 安吉正源塑木裝飾材料有限公司
• 主分類號: C08L23/06
• 分類號: C08L23/06;C08L97/02;C08L51/00;C08K7/06;D01F9/16
• 代理公司: 浙江千克知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 33246
• 代理人: 雷嫻

本發(fā)明屬于塑料復(fù)合材料技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種CPC炭塑復(fù)合材料及其制備工藝。本發(fā)明的原料組成包括高密度聚乙烯樹脂，竹炭纖維，木粉以及馬來酸酐相容劑，而其中的竹炭纖維長度有0.12?0.23mm、0.55?0.80mm這兩個最優(yōu)的范圍，最后再配合特定且區(qū)分開來的竹炭纖維制備方法、炭塑復(fù)合材料混煉方法，保證最終的炭塑復(fù)合材料兼具較高的抗沖擊強度和較高的拉伸強度。本發(fā)明具有以下優(yōu)點：第一，使用竹炭纖維部分代替了木粉，大大降低了地板的腐壞、霉變速度，延長其有效使用壽命；第二，竹炭纖維在制備時經(jīng)過了煅燒環(huán)節(jié)，纖維表面的極性得以降低，其相較于原始的竹纖維，與樹脂界面之間的相容性更好，竹炭纖維在地板中的分布更加均勻，進一步提升地板的結(jié)構(gòu)強度。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于塑料復(fù)合材料技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種CPC炭塑復(fù)合材料及其制備工藝。

背景技術(shù)

木塑復(fù)合材料，其最常見的應(yīng)用就是戶外地板，其原料組成主要包括木粉、塑料顆粒以及加工助劑。木塑復(fù)合地板主要具有生態(tài)環(huán)保，經(jīng)濟實惠、可塑性強、防火等級高以及安裝方便等優(yōu)點。但是另一方面，由于木粉中含有大量的單糖、木質(zhì)素等營養(yǎng)成份，為各種霉菌、真菌提供了營養(yǎng)來源，最終導(dǎo)致地板相對的容易腐壞、霉變，有效使用壽命相對縮短。

例如專利公開號為CN107793675A、公開日為2018.03.13的中國發(fā)明專利，公開了一種木塑復(fù)合材料的制備方法，包括如下步驟：（1）木粉處理、（2）纖維填料處理、（3）混煉造粒、（4）擠出成型。

但是該發(fā)明專利中的木塑復(fù)合材料，其木粉原料沒有經(jīng)過充分的預(yù)處理，仍然會給霉菌提供大量營養(yǎng)物質(zhì)，材料自身就是很好的霉變環(huán)境，因此其生產(chǎn)的木塑地板，有效使用壽命就相對較短。

所以更進一步的，現(xiàn)在已經(jīng)出現(xiàn)了用竹炭纖維部分代替木粉的新型木塑復(fù)合材料，即炭塑復(fù)合材料，我們可以稱之為Charcoal Plasticc Composites，簡稱CPC技術(shù)。

例如專利公開號為CN109370112A、公開日為2019.02.22的中國發(fā)明專利，公開了一種竹炭纖維木塑復(fù)合地板，按重量份其由以下組分組成：聚氯乙烯粉80-100份，竹粉30-45份，竹炭纖維15-25份，聚氨酯丙烯酸酯3-8份，萜烯樹脂10-15份，液態(tài)水性環(huán)氧樹脂10-40份，陶土0.01-0.02份，馬來酸酐1-2份，蛭石1-2份，水楊酸甲酯0.5-3.5份，苯并三唑1-2份，煤矸石2-5份，對硝基酚1-2份，纖維素醚0.5-0.8份，滑石粉0.5-0.9份。

但是該發(fā)明專利中的竹炭纖維木塑復(fù)合地板，在其生產(chǎn)和使用過程中，至少存在以下三個不足之處。

第一、原料種類較多，大大增加了地板生產(chǎn)的成本，增加了配料難度，降低了地板生產(chǎn)效率。

第二、該復(fù)合地板的抗沖擊強度不達標(biāo)，地板的側(cè)邊容易先產(chǎn)生裂紋，逐漸小塊掉落，最終影響地板的有效使用壽命。

第三、該復(fù)合地板的拉伸強度不達標(biāo)，地板相對的容易在中間直接裂開、斷裂。

所以綜上所述，針對炭塑復(fù)合材料，不僅要保證其突出的防蟲防腐能力，還要兼顧其物理力學(xué)性能，保證較好的結(jié)構(gòu)強度，不易碎裂、不易斷裂。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供一種CPC炭塑復(fù)合材料及其制備工藝，其原料組成包括高密度聚乙烯樹脂，竹炭纖維，木粉以及馬來酸酐相容劑，而其中的竹炭纖維長度有0.12-0.23mm、0.55-0.80mm這兩個最優(yōu)的范圍，最后再配合特定且區(qū)分開來的竹炭纖維制備方法、炭塑復(fù)合材料混煉方法，保證最終的炭塑復(fù)合材料兼具較高的抗沖擊強度和較高的拉伸強度。

本發(fā)明解決上述問題采用的技術(shù)方案是：一種CPC炭塑復(fù)合材料，原料組成包括：高密度聚乙烯樹脂，竹炭纖維，木粉以及馬來酸酐相容劑，所述竹炭纖維的長度為0.12-0.23mm，或者是0.55-0.80mm。