[发明专利]一种PVC基木塑复合材料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于PVC基木塑复合材料领域，具体涉及一种PVC基木塑复合材料及其制备方法。

背景技术

PVC基木塑复合材料是利用木粉和PVC树脂或回收废旧PVC制品为主要原料，经高温混炼、再经成型加工而制得的一种廉价的新型复合材料。该材料兼具PVC树脂的低燃烧性、耐腐蚀性的特性和木材的质感，具有“合成木材”之称，在建筑、交通、轻工等部门具有广阔的应用前景。开发木塑复合材料对于废弃物综合利用，环境保护和缓解天然木材消耗都具有十分重要的意义。

PVC基木塑复合材料的制备面临的主要问题之一是解决极性木质材料和非极性塑料基体之间相容性差的问题。木粉表面带有大量极性羟基基团，具有很强亲水性，与疏水性PVC基体间的界面相容性差，容易团聚，在PVC基体中不易分散，大量填充还会造成复合材料在熔融温度下流动困难影响加工性能。目前，国内公开报道的改善二者相容性的方法大多数为加入偶联剂或相容剂的方法，如有机硅烷、钛酸酯、异氰酸酯、马来酸酐接枝共聚物等。公布号为CN101864130A的中国专利，采用钛酸酯偶联剂制备了PVC塑木材料；公开号为CN101333321A的中国专利，采用分子量在2000～4000的聚乙烯蜡-马来酸酐接枝共聚物作为相容剂制备了PVC木塑复合材料；公开号为CN1827680A的中国专利，采用分子量在4000～300000之间的含羟基、羧基或马来酸酐接枝的高分子烃类化合物作为分散剂制备了PVC木塑复合材料；公开号为CN102181167A的中国专利，采用马来酸酐接枝聚氯乙烯和钛酸酯偶联剂共同作为界面相容剂制备了一种氨基模增强PVC基木塑复合材料；四川大学高分子研究所苏琳等利用铝锆偶联剂和异氰酸酯偶联剂对木粉表面改性制备了PVC基木塑复合材料，该研究发表于《高分子材料与工程》(2010,26(2)：58-61)；广东工业大学岑兰等采用了钛酸酯、铝酸酯和铝钛复合偶联剂对木粉进行表面处理并制备PVC基复合材料，该研究发表于《木材工业》(2008,22(3)：16-19)；陈广汗等以POE-g-MAH为相容剂制备了木粉/PVC复合材料，该研究发表于《塑料》(2007,36(1)：43-46)。

上述的方法可以使木粉在高分子材料中的分散性得到改善，但是所用的偶联剂价格较高，必然提高了PVC基木塑材料的生产成本。相比之下，选择在提高PVC基木塑复合材料抗冲击性能的同时增强木塑两相的相容性，不仅明显木塑复合材料力学性能，还会降低PVC基木塑复合材料的成本，更具有实用意义。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有的PVC基木塑复合材料力学性能差和成本高的问题，而提供一种PVC基木塑复合材料及其制备方法。

本发明首先提供一种PVC基木塑复合材料，按照重量份数计，包括如下组分：

所述的反应性增韧剂为表面含有活性基团的丙烯酸酯类核壳结构乳胶粒子。

优选的是，所述的稳定剂为二盐基亚磷酸铅、三盐基亚磷酸铅、二月桂酸二丁基锡、二辛基锡、脂肪酸锌或脂肪酸钙。

优选的是，所述的加工改性剂ACR的牌号为ACR-401或ACR-201。

优选的是，所述的反应性增韧剂的制备方法，包括：

在反应釜中加入水、乳化剂和引发剂，升温到40-80℃，然后向反应釜中加入聚丙烯酸酯橡胶进行聚合，之后再向反应釜中滴加甲基丙烯酸甲酯和第二单体反应，经过滤、凝聚、干燥，得到表面含有活性基团的丙烯酸酯类核壳结构乳胶粒子。

优选的是，所述的第二单体为甲基丙烯酸环氧丙酯、马来酸酐或丙烯酸羟乙酯。

优选的是，所述的引发剂过硫酸钾、过氧化苯甲酰或偶氮二异丁腈。

优选的是，所述的木粉为锯木粉、碎木片、木屑。

优选的是，所述的木粉的粒度为60～100目。

本发明还提供一种PVC基木塑复合材料的制备方法，包括：

将聚氯乙烯、木粉、聚乙烯蜡、稳定剂、脂肪酸皂、加工改性剂ACR和反应性增韧剂混合后放入双螺杆挤出机中挤出，得到PVC基木塑复合材料。

优选的是，所述的挤出温度为160～170℃。

本发明的有益效果