[发明专利]一种木塑材料的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种木塑材料的组成及其制作工艺方法，属于一种对于木材加工废屑或植物纤维再利用的方法，特别涉及到一种利用木粉或植物纤维与热塑性塑料混合制备木塑复合材料的方法及所制得的高强度木塑复合材料。

背景技术

木塑复合材料(WPC，Wood Plastic Composites)是一种由塑料与木粉或植物纤维制成的复合材料。它的商业应用始于20世纪50年代中期。由于木材、石油等资源的日益紧张，“以塑代木”受到社会的极大关注。从90年代开始，木塑材料得到了飞速的发展。相比传统材料，木塑制品具有独特的优势：无木材制品的缺陷(木节疤、斜纹理、腐朽等)、有类似木质的外观，比塑料的硬度高、优良的成型加工以及耐候性等。

木塑材料的基体通常选择PE、PP、PVC等热塑性塑料，新料、回收料或混合料均可。填充物则为木粉或非木植物纤维，如刨花、锯末、稻杆、花生壳、亚麻等。木塑制品主要应用于建筑材料，如护墙板、装饰板、地板、栅栏、室外用长凳、汽车内饰件等。

PP等热塑性塑料具有明显的非极性，是一种典型的惰性材料。而作为填充物的木粉，主要成分为纤维素、半纤维素、木质素，以及抽取物，化学成分以多糖为主，分子中存在大量的羟基，有些羟基形成分子内氢键，使得木粉具有很强的极性，加工时不容易分散。二者复合时，界面强度很差，从而大大削弱了材料的力学性能，尤其是冲击性能。

为了解决木粉与基体之间的相容性问题，常常在配方中引入少量的偶联剂，从而改善两相之间的黏结性，提高材料的力学强度。

但，现有技术中利用木粉或植物纤维与高分子混合制备木塑复合材料的方法，存在成本较高、所需要的设备较多等缺点，而且生产出来的制品强度不够高、韧性相对较低，制品存在较多的气泡，不能满足市场的实际需要。

发明内容

本发明针对现有技术的上述不足，其目的在于提供一种木塑材料的制备方法，利用木粉或植物纤维与高分子混合制备木塑复合材料的方法。该方法具有成本低，制品强度高，且韧性不低于一般产品，操作简单的优点。

本发明的另一个目的在于提供一种由上述方法制备的木塑材料。该材料的特点在于具有强度高、质轻、抗虫蛀、成本低、无毒环保、可回收的优点。

本发明的技术方案是：一种木塑材料的制备方法，其特征在于：选用如下重量含量的原料：

原料                  重量含量(份)

热塑性塑料            100

木粉或植物纤维        20～50

硅烷或铝酸酯偶联剂    0.4～0.9

乙烯-醋酸乙烯酯       4～15

石蜡                  0.8～1.5；

首先将上述原料进行高速混合，然后在开炼机上进行开炼，制取坯料，最后将制成的坯料通过硫化机进行热压成型。

进一步的特征是：预先通过高速混合机将木粉与硅烷或铝酸酯偶联剂进行初混，温度40～60℃，时间3～5min，得到改性木粉或植物纤维。

所述的开炼机为双辊开炼机，开炼机工作温度为135～150℃，辊距1～2mm，恒温30min；首先加入热塑性塑料，使其熔融包辊，10～20min后，加入上述改性木粉或植物纤维，混合5～18min，加入石蜡，根据实际需要减少辊距，薄通4～5次，拉片下辊，制取坯料。

所述的硫化机为平板硫化机，平板硫化机热压成型工作温度为175±15℃，加入坯料后，在不加压力的情况下预热4～10min；合模，控制压力为8～10MPa，成型4～6min；冷却保压10～30min。

预先对木粉或植物纤维进行干燥处理，控制含水量小于3％。

本发明的木塑材料的制备方法，具有如下特点：

1、操作简单、所需要的设备较少，相应降低操作难度和降低设备投资；

2、能够降低成本，具有较强的竞争力；

3、采用本方法生产出来的制品强度较高、韧性较高，能满足多种场合的使用需要；

4、尤其能够大幅度降低甚至杜绝制品中的气泡，提高制品的质量和提升其档次；

5、制品具有强度高、质轻、抗虫蛀、成本低、无毒环保、可回收的优点。

附图说明

图1是本发明的工艺流程图。

具体实施方式

本发明的木塑材料的制备方法，其特征在于：选用下述原料，将下述原料进行高速混合，然后在开炼机上进行开炼，制取坯料，最后将制成的坯料通过平板硫化机进行热压成型；

原料                   重量含量(份)