[发明专利]一种木质纤维-不饱和聚酯交联型木塑复合材料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及木塑复合材料及其制备方法。

背景技术

木塑复合材料是利用木粉、木纤维等木质原料与热塑性塑料复合成型制得的一种具有类似木材的外观和二次加工性的生物质基复合材料，它比原木有更好的防腐蚀性、防潮、无甲醛释放，硬度、刚性比塑料高等优点，在建筑材料、包装材料、家具制品、汽车材料等许多领域具有广泛的用途。现有的以非极性或者低极性的热塑性塑料为基材与木质原料复合的材料，如聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯和聚苯乙烯以及它们的回收再生料，该木塑复合材料的拉伸强度在30MPa～40MPa之间、拉伸模量在80MPa～120MPa之间，因此力学强度相对较低，而且由于热塑性塑料与高极性的木质材料相容性差，界面相互作用力弱，在温度和湿度变化的条件下，塑料/木材界面容易发生破坏，因此，以热塑性塑料为基材的木塑复合材料制品在内应力或外载荷作用下易出现蠕变变形，从而使制品扭曲、品质降低甚至制品部件破坏；当以热塑性塑料为基材的当使用环境中温度和湿度变化明显时，木塑复合材中的聚合物/木材界面会发生分离或破坏，使木塑复合材的力学性能进一步降低，使材料的应用范围受到限制，主要应用于家装、托盘、景观、铺板、栏杆等非结构材领域，难以满足结构材料领域和工程材料领域的应用要求。

发明内容

本发明是为了解决现有的热塑性木塑复合材料力学强度相对较低以及在受载荷或者使用中易出现蠕变的问题，而提供一种木质纤维-不饱和聚酯交联型木塑复合材料及其制备方法。

本发明的一种木质纤维-不饱和聚酯交联型木塑复合材料由木质纤维板状基材浸涂不饱和聚酯树脂胶液后经陈化、预压和热压制成的；其中木质纤维板状基材是由按质量份数比为100份的木质纤维和0.2～5.3份的聚酰胺环氧氯丙烷树脂制成；不饱和聚酯树脂胶液由不饱和聚酯树脂溶液和过氧化甲乙酮组成，其中不饱和聚酯树脂溶液是不挥发份为45%～65%（质量）的不饱和聚酯树脂的苯乙烯溶液，过氧化甲乙酮的质量为不饱和聚酯树脂溶液质量的0.1%～1%。

本发明的一种木质纤维-不饱和聚酯交联型木塑复合材料的制备方法按以下步骤进行：一、按质量份数比称取100份的木质纤维和0.2～5.3份的聚酰胺环氧氯丙烷树脂，先将木质纤维依次加入纤维疏解器中疏解，之后放入打浆机中，同时将称取的聚酰胺环氧氯丙烷树脂加入到打浆机中进行打浆，使木质纤维均匀分散在水中，得到均匀的木质纤维浆；二、将经步骤一得到的均匀的木质纤维浆加入纤维板成型机中，铺装成纤维浆板胚，经压制及干燥，制成厚度为0.2mm～5mm、密度为300kg/m³～900kg/m³的木质纤维板状基材；三、将不饱和聚酯树脂用苯乙烯稀释得到不挥发份为45%～65%（质量）的不饱和聚酯树脂溶液，然后按不饱和聚酯树脂溶液质量的0.1%～1%加入过氧化甲乙酮，混合均匀，得到不饱和聚酯树脂胶液；四、在辊式涂胶机中，将经步骤三得到的不饱和聚酯树脂胶液浸涂于经步骤二得到的木质纤维板状基材上，其中不饱和聚酯树脂胶液的质量为木质纤维板状基材质量的40%～90%，然后将浸涂后的木质纤维板状基材在室温下陈化1min～60min；五、将经步骤四处理的木质纤维板状基材放在辊式预压机中预压，预压压力为5MPa～25MPa、木质纤维板状基材前进的速率为200mm/min～2000mm/min，得到预压后的基材，并将预压从基材中挤出的胶液回收；六、将经步骤五得到的预压后的基材整齐地层叠在一起，放入涂有脱模剂的热压成型机中热压成型，热压的温度为110℃～150℃、热压的压力为6MPa～20MPa、热压的时间按复合材料的厚度计算，每毫米保持100s～300s，得到木质纤维-不饱和聚酯交联型木塑复合材料。