[发明专利]纳米PS发泡复合材料的制备方法

说明书

技木领域

本发明涉及复合材料技术领域，具体地说，涉及的是一种纳米PS发泡复合材料的制备方法。

背景技术

木塑复合材料(WPC)是由木粉或木纤维与热塑性聚合物复合，通过熔融加工成型得到的新型材料。木塑复合材料兼备热塑性塑料和木材的主要优点，具有防腐、防潮、防虫蛀、尺寸稳定性高、不开裂、不翘曲等优点。木塑复合材料的开发应用使塑料树脂或废旧塑料和木材加工废弃物等再资源化，有助于解决白色污染和弥补森林资源不足。随着多国的森林资源贫乏、木材供应紧缺，木塑材料自然受到越来越多的重视和应用。木塑仿木制品在国外已广泛应用于建材、包装、运输、装饰等方面。近年来，在国内外木塑复合材料制品的技术开发和应用发展迅速。但是，与国外相比，我国木塑复合材料的研究起步较晚，目前还存在木塑产品的木粉填充量小，成本较高，性价比低，在市场上缺乏价格竞争优势等较大的差距。

木塑复合材料由塑料基体、木质材料及添加剂三部分组成。由于木质材料在高温下容易分解，所以用作基体的塑料必须有较低的熔点，目前研究和实际应用较多的是PP、PVC、PE等热塑性树脂及其废旧回收料。而聚苯乙烯(PS)及PS基木塑复合材料的脆性大，因此对PS基木塑复合材料研究和应用较少。

添加剂是一些赋予复合材料加工性能或特殊性能的助剂，如偶联剂、相容剂、稳定剂、发泡剂、阻燃剂等。木塑复合材料的组成对制品的性能、加工过程和成本等方面有着很大的影响。

如中国专利申请号为：200610039984，名称为：一种无机纳米粒子复合木塑材料，该专利中提及：“一种无机纳米粒子复合塑木材料，其特征在于由下列各组分组成：(A)质量百分比24-98％的塑料；(B)质量百分比0-70％的天然纤维；(C)质量百分比1-30％的无机纳米粒子。将上述组分经过高速混合、挤出、注塑和模压等工序即可制得成品。”

又如，中国发明专利申请名称为：聚苯乙烯发泡型材的加工方法，申请号：200910053467.1，该专利中提及：“本发明为一种聚苯乙烯发泡型材的加工方法，以通用聚苯乙烯和耐冲击性聚苯乙烯的混合物为主料，纳米级B碳化硅和纳米级轻质活性碳酸钙为辅料，以及助剂和着色剂混合而成，加工方法包括下述步骤：第一步：将助剂和着色剂先混合，再与主料、干燥后的辅料混合搅拌，制成混合料；第二步：混合料在挤出机中挤出加工成型；第三步：按设定纹路进行表面加工，按尺寸裁剪，制成聚苯乙烯发泡型材。”

PS纳米木塑材料即PS型材是继PVC发泡材料后新一代材料，完全替代木材。不仅完全保留了传统木质装饰材料的性能，更以其环保、轻颖、高强度、防腐、防蛙、坚固耐用等无可以拟的优点。

发明内容

本发明的目的在于解决现有技术中的上述不足，提供一种纳米PS发泡复合材料的制备方法，改善PS木塑材料中韧性差，提高综合力学性能。

为实现上述的目的，本发明所述的纳米PS发泡复合材料的制备方法，由以下的原料经过混合、造粒挤出成型，原料及其重量份数为：

木纤维粉，20-80份；

PS颗粒，50-100份；

发泡剂，1-5份；

发泡剂助剂，1-5份；

偶联剂，1-10份；

润滑剂，1-5份；

纳米SiO₂，1-10份。

进一步的，所述原料中还可以包含阻燃剂，其用量为10-15份。

进一步的，所述原料中还可以包含着色剂，其用量为1-5份。

进一步的，所述原料中还可以包含紫外线稳定剂，其用量为1-5份。

进一步的，所述聚苯乙烯(PS)为改性PS颗粒，即该PS颗粒上涂布有成膜高分子物质涂层，所述成膜高分子物质可以选择为聚氨酯预聚体，丙烯酸树脂预聚体，醋酸乙烯酯聚合物等。

进一步的，所述木纤维粉粒度为800～300目，含水量0.01～1.0％。

进一步的，所述偶联剂为铝酸酯。

进一步的，所述润滑剂为硬脂酸。

进一步的，所述发泡剂为AC发泡剂。