[发明专利]一种轻质木塑复合材料及其制造方法

说明书

技术领域

本发明属于复合材料领域，更具体涉及一种轻质木塑复合材料的及其制造方法。 

背景技术

木塑复合材料是国内外近年来蓬勃兴起的一类新型复合材料，指利用聚乙烯、聚丙烯和聚氯乙烯等，代替树脂胶粘剂，与一定数量的木粉、稻壳、秸秆等废植物纤维混合而成的新型木质材料，再经挤压、模压、注射成型等塑料加工工艺，生产出的板材或型材。木塑复合材料因具有木材和塑料的双重优点，而被广泛应用于室内装修及户外使用。

公开号为“1513918 A”的发明公开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，其制备方法涉及由木质纤维改性塑料而得到的复合材料。该复合材料有较高的强度及韧性，并且其成型加工性也得到很大改善。但其生产成本较高。 

发明内容

 本发明的目的是针对现有木塑复合材料生产上存在成本高、生产效率低的缺点，提供一种轻质木塑复合材料及其制造方法。本发明的原料配方成本降低、制造工艺简单且易控制、产品稳定性好、密度低并具有一定的强度。

本发明是通过如下技术方案实施的：

一种轻质木塑复合材料的配方及其质量份数为：可发性聚苯乙烯30～100份、木纤维50～300份、偶联剂1～3份、胶粘剂4～30份。

所述的可发性聚苯乙烯为可发性聚苯乙烯粒子，其粒径为0.3~1.8mm。

所述的木纤维为中密度纤维板生产中所使用的未施过胶的木纤维。

所述的偶联剂为硅烷偶联剂。

所述的胶粘剂为二苯基甲烷二异氰酸酯胶、脲醛树脂胶、酚醛树脂胶中的任意一种。

该复合材料可进一步添加质量份数为3~30份的阻燃剂。

所述阻燃剂为磷酸氢二铵、硼酸锌、三氧化二锑、聚磷酸盐、氢氧化镁、氢氧化铝、十溴二苯乙烷中的任意一种或几种。

该轻质木塑复合材料的制造方法的具体步骤为：

 1）将木纤维干燥至含水率为2～5%；

2）将1～2份偶联剂喷洒到木纤维表面；

3）将步骤2）得到的木纤维与可发性聚苯乙烯按比例混合，并将胶粘剂喷洒在上面；

4）将步骤3）得到的物料均匀搅拌后进行组坯成型，再进行预压，最后热压得到轻质木塑复合材料。

在所述步骤3）中可进一步按所述质量份数添加阻燃剂，并按所述步骤4）进行组坯成型，再进行预压，最后热压得到轻质木塑复合材料。

所述的预压的压力为0.8~1.0MPa，热压过程中单位压力0.8~2.5MPa，温度为140－220℃，热压时间为每毫米板厚20s~60s。

本发明的优点为：

(1)     本发明所制得的木塑复合材料密度低，强度好、防水性能好，尺寸稳定性好，各项性能优于轻质纤维板。可广泛用作家具材料、包装材料和墙体材料使用。

(2)     本发明制得的轻质木塑复合材料，密度小于0.45g.cm^-3,含水率3－10%，2h吸水厚度膨胀率≤8%，静曲强度≥5MPa，内结合强度≥0.15 MPa，导热系数0.03－0.05W/m.K。该轻质木塑复合材料可代替MDF、刨花板等广泛使用于家具材料、包装材料和墙体材料，具有节约木材资源的重要意义。

(3)     本发明还可以通过如下措施完善：①制造方法中所用原料为EPS，可选用本身阻燃型的EPS粒子并在成型过程中施加一定量的阻燃剂，以达到产品的阻燃要求，以更安全地用于室内；②将所制得的轻质木塑复合材料，可以将其双面进行饰面处理，以提高其装饰效果，可直接使用。

具体实施方式

一种轻质木塑复合材料的配方及其质量份数为：可发性聚苯乙烯30～100份、木纤维50～300份、偶联剂1～3份、胶粘剂4～30份。

所述的可发性聚苯乙烯为可发性聚苯乙烯粒子，其粒径为0.3~1.8mm。

所述的木纤维为中密度纤维板生产中所使用的未施过胶的木纤维。

所述的偶联剂为硅烷偶联剂。

所述的胶粘剂为二苯基甲烷二异氰酸酯胶、脲醛树脂胶、酚醛树脂胶中的任意一种。

该复合材料为了增加其阻燃效果，可进一步添加质量份数为3~30份的阻燃剂。

所述阻燃剂为磷酸氢二铵、硼酸锌、三氧化二锑、聚磷酸盐、氢氧化镁、氢氧化铝、十溴二苯乙烷中的任意一种或几种。

该轻质木塑复合材料的制造方法的具体步骤为：

 1）将木纤维干燥至含水率为2～5%；

2）将1～2份偶联剂喷洒到木纤维表面；