[发明专利]稻草、稻壳纤维基木塑复合材料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种木塑复合材料及其制备方法，尤其涉及稻草、稻壳纤维基木塑复合材料及其制备方法。

背景技术

随着全球经济的发展，一方面，各种塑料制品大量的使用，废旧塑料垃圾遍布全球，对人类居住的环境造成了极大的污染；另一方面，大量的森林被砍伐，造成了水土流失以及生态环境的破坏。如何解决白色污染、节约森林资源是摆在人们面前的一大课题。将木质纤维或植物纤维填充回收的塑料，经专用机器挤出、压制或注塑成型，制成的制品可以替代木材制品，既解决了白色污染问题，又节约了森林资源，有利于生态环境的保护。因此从环保以及经济的角度，使用木质纤维填充废旧塑料的意义和前景更可观。

公开号为CN1255427A的中国专利申请提供了一种由木粉增强的塑料复合板材。是将聚丙烯、少量聚乙烯与木粉、纸屑以及热熔粘合剂熔融共混挤出或压延而得。所谓热熔粘合剂是聚丙烯与极性单体(如顺丁烯二酸配等)的接枝物。该专利申请并不使用回收塑料，在塑料中加入木粉是为了提高塑料板材的强度。其中热熔粘合剂的获得还需要预先的接枝工艺，制备方法及操作工艺较复杂，成本高。

公开号为CN1257890A的中国专利申请也提供了类似的一种由木粉增强聚丙烯的复合材料。也使用聚丙烯的接枝物作为木粉和聚丙烯的偶联剂。此外还加入常规的加工助剂，选自聚乙烯蜡、氯化聚乙烯、氧化聚乙烯、氧化聚丙烯、氯化石蜡中的一种或几种，以提高木粉的流动性。

公开号为CN1204656A的中国专利申请提供了一种木质纤维和废旧塑料的共混物。该发明使用低聚体聚合物包覆木粉，提高木粉与废旧塑料的亲和力。低聚体聚合物选自乙烯石蜡或无规聚丙烯或氯化聚乙烯。

公开号为CN 1513918A的中国专利申请提供了一种木塑复合材料及其制备方法和应用。该复合材料包含有回收塑料、木质纤维以及树脂相容剂等组分。其中树脂相容剂由EVA、丙烯酸或丙烯酸酷的聚合物和氯化聚乙烯混合组成，可提高塑料与木质纤维的相容性，而改善力学性能；树脂相容剂与塑料的重量份数比为2∶100～5∶100，木质纤维与回收塑料的重量份数比为100∶100～250∶100。通过所述组分通过塑料加工中通用的熔融共混方法而制备。该木塑复合材料不仅在强度及韧性方面大大提高，其成型加工性也得到很大改善，大大提高了木塑复合材料的生产效率及应用前景。

由于稻草、稻壳纤维的表面为羟基结构，是极性亲水物质，而塑料为非亲水物质，两者亲和性极差，如简单的将两者共混，其产品表面粗糙，力学性能很差，即使使用马来酸酐接技材料作为增溶剂，但效果一直很差，关键是木塑两界面作用的差异，为解决木塑两者间界面溶解结合的问题，需要对稻草、稻壳纤维添加强化剂，对其改性，增强木塑两界面有效溶解结合，加工含木质纤维高的木塑复合型材。

发明内容

为了解决上述木质纤维与LDPE的亲和性和相容性的技术问题。本发明的一个目的是提供的强化稻草、稻壳纤维旨在完全替代木质纤维并且加工性能优良的稻草、稻壳纤维基木塑复合型材。本发明的另外一个目的是提供上述的稻草、稻壳纤维基木塑复合材料的制备方法。

为了实现上述的第一个技术目的，本发明采用了以下的技术方案：

稻草、稻壳纤维基木塑复合材料，按重量百分比计包括以下的成份：三聚氰氨树脂3.5％；稻草、稻壳纤维或两者的混合物60％；低密度聚乙烯32％；增溶剂2％；润滑剂2.5％。

作为优选，上述的润滑剂包括二甲基硅油、聚脂腊中的一种或两种。

作为优选，上述的增溶剂为马来酸酐、丙烯酸、苯乙烯的共聚物。

为了实现上述的第二个技术目的，本发明采用了以下的技术方案：

上述的稻草、稻壳纤维基木塑复合材料的制备方法，包括以下的步骤：

(1)将三聚氰氨树脂和稻草、稻壳纤维高速热混合，脱水得到改性稻草、稻壳纤维；

(2)将上述的得到的改性稻草、稻壳纤维与低密度聚乙烯、增溶剂、润滑剂混合，挤压造粒；

(3)将造粒得到的粒子挤压成型，冷却，切割；

(4)表面拉毛整形得到成品，或者磨砂抛光后复膜热烫印得到成品。

作为优选，上述的高速热混合采用锥双螺杆挤出机。上述的高速热混合的温度为185～200℃。

本发明的稻草、稻壳纤维用三聚氰氨树脂，在高速搅拌机的叶片磨擦下产生高温和分散来完成脱水，强化处理，混配型化，它强化了型化条件，延长了型化历程，保证了型化质量。其强化作用如下：