[发明专利]一种竹粉制塑木型材及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种塑木型材，尤其涉及一种竹粉制塑木型材及其制备方法。

背景技术

塑木型材是以植物纤维和塑料为主要原料制成的一种新型复合材料。这种材料既保留了木质材料的耐冲击性能与亲和感，又兼具塑料的防潮耐水，耐酸碱，抑真菌，抗静电，防虫蛀等性能，并且具有比纯塑料和木制品倍增的使用寿命和抗老化性能，是塑料和木制品的良好替代产品，被广泛用做室外装饰、园林工程建设、车间防腐工程、海洋防腐工程、环卫设施等各种场合。

传统的塑木型材以废塑料和木粉为原料，加入各种加工助剂，经过混料、造粒和挤压成型等工艺后制备而来，虽然兼具塑料和木材的特性，但由于其成分较为单一，质量仍待进一步提高，而且目前大多数塑木均由PVC制备而来，其中的有机氯没有被去除，使得产品的生产后和使用过程中不时散发有害物质，给人体造成损害。专利201110302535.0公开了一种高密度聚乙烯竹塑复合管材，其以无毒的高密度聚乙烯为原料，并以竹粉为增加剂来改善聚烯烃的力学性能，制成了环保无毒且稳定性好的竹塑材料，但由于原料中只添加了竹粉，而且比例较低，使得制成的产品弯曲模量与抗冲击强度等性能较小，应用受到了一定的限制。研究人员尝试通过增加竹粉或木粉的含量来解决这一问题，结果表明，虽然增加竹粉或木粉的含量可以提高产品的弯曲模量，但却使产品的冲击强度和拉伸强度都有所下降，使得成品的韧性达不到要求。如何处理这一矛盾，开发出弯曲模量高，抗冲击能力好的塑木复合材料，是当前塑木材料制备的难点问题之一。

发明内容

本发明的目的在于提供一种弯曲模量高，抗冲击能力好，稳定性强的竹塑木型材，同时提供该竹塑木型材的制备方法。

本发明通过将大比例木粉和竹粉进行热处理和表面改性后，加入高密度聚乙烯和其他加工助剂，经混合、造粒、挤压成型后得到同时具有高弯曲模量和冲击强度的竹塑木型材，从而实现本发明的目的。

第一方面，本发明提供了一种竹粉制塑木型材，所述竹粉制塑木型材的原料包括：竹粉80-100份、木粉70-100份、高密度聚乙烯80-100份、滑石粉30-50份、润滑剂6-10份、相容剂4-8份、偶联剂4-10份。

优选地，所述竹粉制塑木型材的原料还包括：防霉剂1-1.5份。

优选地，所述竹粉制塑木型材的原料还包括：抗氧化剂1-1.5份。

优选地，所述竹粉制塑木型材的原料还包括：抗老化剂1-1.5份。

优选地，所述竹粉制塑木型材的原料还包括：着色剂10-20份。

优选地，所述润滑剂为PE蜡、硬脂酸盐或聚烯烃木塑专用润滑剂。

优选地，所述相容剂为马来酸酐接枝高密度聚乙烯（HAD-14）。

优选地，所述偶联剂为异丁基三乙氧基硅烷、γ-氨基丙基三乙氧基硅烷或γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷。

优选地，所述防霉剂为FMB-NS型木塑专用防霉剂或10,10’-氧代双吩恶砒（OBPA）。

优选地，所述抗氧化剂为：三(2,4-叔丁基苯基)亚磷酸酯（抗氧剂168）或四[β-（3，5-二叔丁基-4-羟基苯基）丙酸]季戊四醇酯（抗氧剂1010）。

优选地，所述抗老化剂为2-羟基-4-N-辛氧基二苯甲酮（UV531）。

优选地，所述着色剂为铁红、铁黄、耐晒黄、炭黑、钛白粉中的至少一种。

本发明在传统塑木材料中加入了竹粉与偶联剂，并且加大了木粉、竹粉和高密度聚乙烯之间的比例，大大改进了聚乙烯竹塑木型材的力学性能，制得的成品弯曲模量高，抗冲击性能好，而且成本低。

第二方面，本发明提供了一种竹粉制塑木型材的制备方法，包括以下步骤：

（1）热处理：将竹粉与木粉放入100-120℃条件下进行热处理；

（2）表面改性：在热处理后的木粉与竹粉中加入偶联剂进行改性；

（3）混料：将表面改性后的木粉与竹粉投入到高速混料机中，加入高密度聚乙烯、滑石粉、润滑剂、相容剂，充分搅拌至混合料温度为120-130℃，再将混合料转移至低速混料机中，充分混匀至混合料温度为40-60℃；

（4）造粒：将充分混匀后的混料加入造料机中，进行造粒，制得母粒；

（5）成型：将母粒投入到挤出成型机中制得竹粉制塑木型材；

所述制备方法中，竹粉、木粉、偶联剂、高密度聚乙烯、滑石粉、润滑剂、相容剂的加入量分别为：100份、70-100份、4-10份、80-100份、30-50份、6-10份、4-8份。