[发明专利]一种PVC木塑复合材料及其加工成型方法

说明书

技术领域

本发明涉及木塑复合材料及其加工成型方法，具体涉及一种用PVC塑料、粉状的植物纤维制备高性能的木塑复合材料以及其加工成型方法。 

背景技术

木塑复合材料是指植物纤维和热塑性聚合物混合，通过熔融加工成型而形成的新型复合材料。木塑复合材料集合了木材和塑料两者的优点，比塑料木材硬度高、容易着色，比实木产品更防止蛀虫、吸水性更小，并且这种材料有耐腐蚀、不翘曲、维修方便、外观与木材非常相似的优点。目前，木塑复合材料在世界范围的应用保持高速增长。 

植物纤维分子之中含有大量氢键，具有比较强的分子间氢键极性作用以及亲水性，与非亲水性的热塑性材料混合，木粉在共混物之中倾向于团聚，导致植物纤维与热塑性材料的界面润湿性、界面黏合作用比较差。因此，业界人士不断地寻求改善植物纤维与热塑性材料的界面结合力的材料和方法。 

目前，人们使用的比较多的木塑复合材料采用的是PE塑料为基体的木塑产品，但是PE木塑产品硬度低、脆性大，蠕变大，力学性能低，主要是以应用于护栏、地板、垃圾桶、花池、托盘等等，人们尝试用其他塑料为基体，以扩大应用范围。 

发明内容

本发明提供一种PVC木塑复合材料，改善了木塑复合材料的力学性能，韧性更好。 

本发明提供一种PVC木塑复合材料，包含按重量百分比的组成： 

植物纤维：25～30%； 

PVC：45～50%； 

滑石粉：20～25%； 

稳定剂：2.5～3%； 

抗冲剂：3～3.5%； 

润滑剂：0.05～0.1%； 

着色剂：0.1～0.3%； 

其中，所述植物纤维经过硅烷偶联剂的表面改性处理。 

进一步的，所述植物纤维、所述PVC、所述滑石粉、所述稳定剂、所述抗冲剂、所述润滑剂和所述着色剂的重量百分比的总和为百分之百。 

进一步的，所述植物纤维的粒径大于60目。 

进一步的，所述滑石粉的粒径为800目～3000目。 

进一步的，所述稳定剂为热稳定剂、抗氧剂、紫外线吸收剂和螯合剂的一种或者几种的混合物。 

进一步的，所述润滑剂为硬脂酸盐。 

进一步的，所述抗冲剂为ACM。 

本发明还提供一种PVC木塑板材的加工成型方法，采用以下工艺步骤进行制备： 

（1）在高速搅拌机之中加入干燥的植物纤维，搅拌加热，加入硅烷偶联剂的乙醇溶液活化植物纤维，干燥，出料； 

（2）将包含以下组分的混合物共混， 

上一步骤得到的植物纤维：25～30%； 

PVC：45～50%； 

滑石粉：20～25%； 

稳定剂：2.5～3%； 

抗冲剂：3～3.5%； 

润滑剂：0.05～0.1%； 

着色剂：0.05～0.3%。 

（3）先将植物纤维、PVC和滑石粉加入高速混合机进行搅拌，升温至80～100℃，混合8～15min，充分排出水份；加入稳定剂、抗冲剂、润滑剂、着色剂等助剂，混合4～6min；再将物料卸料至低速混合机，混合搅拌冷却； 

（4）通过锥形双螺杆挤出机挤出造粒，熔体压力为4～7MPa； 

（5）将造好的物料颗粒加入锥形双螺杆机挤出机挤出，再冷却后切割成规定的长度，制得木塑型材。 

相对于现有技术，本发明的PVC木塑复合材料具有以下优点：PVC木塑复合材料的力学性能优于PE木塑复合材料的力学性能，主要原因在于硅烷偶联剂与植物纤维表面羟基发生化学反应，使植物纤维的亲油性得到加强。同时植物纤维经表面改性后，其表面的亲水性OH 基团数减少，PVC与植物纤维表面之间有更强的表面键合，提高了植物纤维与PVC的相容性及其在PVC之中的分散性，所以复合材料的力学性能明显提高。 

具体实施方式

下面给出的实施例是对本发明的具体的描述，不能理解为对本发明的保护范围的限制，本领域的普通技术人员对本发明做出的一些非本质的改进和调整，仍然属于本发明的保护范围。 

第一实施例 

（A）原料混合 

在高速搅拌机之中加入干燥后的植物纤维，一边搅拌一边升温，升温至90℃后加入硅烷偶联剂的乙醇溶液（硅烷偶联剂的质量分数为50%），搅拌6分钟，在100℃时干燥出料。