[发明专利]一种增韧木塑复合材料

说明书

技术领域

本发明涉及木塑复合材料领域，具体涉及一种增韧木塑复合材料。

背景技术

我国每年有约7亿t以上的植物纤维资源需要处理，目前主要的处理方式是焚烧，这样会产生严重的空气污染。可自然再生生物质资源的高效、高附加值利用，有利于我国经济的可持续发展。而废旧塑料及废弃木质纤维的高效、高附加值的利用在整个中国社会可持续发展战略中占据越来越重要的地位。此外，因塑料废品处理不当而造成的白色污染问题已成为众所周知的环保难题。木塑复合材料的加工可以利用大量的生物质和废旧塑料原料，是生态、经济和社会效益均非常显著的绿色环保材料，完全符合我国资源节约、高效利用和发展低碳经济的要求。木塑复合材料产业的发展对于环境保护及农民增收可以起到直接推进作用，该产业产生的GDP可计入我国“十二五”规划中定义的“绿色GDP”。因而制备一种具有高强度、高韧性的木塑复合材料具有现实、经济意义。

发明内容

本发明的目的就是提供一种增韧木塑复合材料。

本发明主要是通过以下技术方案以实现上述目的的：

一种增韧木塑复合材料，其特征在于，由以下重量份的原料制成：白云石30-40，硅藻土20-30，木粉30-40，高密度聚乙烯(HDPE)88-92，乙烯醋酸乙烯共聚物(EVA)8-12，过氧化二异丙苯0.8-1，硬脂酸钠1.9-2.1，抗氧剂0.2-0.5，纤维8-10，增韧添加剂8-12，四正丙基锆酸酯2-3，纳米硅胶4-5。

该复合材料制备工艺如下：将白云石、硅藻土干燥、粉碎，过120目筛，再加入木粉、四正丙基锆酸酯在110-120℃下搅拌混合，然后加入剩余原料，进行充分混合，制得复合原料；将混合均匀的复合原料加入双螺杆挤出机，以转速50r/min、温度175-180℃进行塑化造粒，然后经双螺杆挤出机挤出，进入成型模具汇合并一次成型，冷却至室温后即得增韧木塑复合材料。

所述增韧添加剂由以下重量份原料制成：亚麻油20-25，腰果油0.5-1，纳米氮化硅粉0.6-0.9，乙烯醋酸乙烯共聚物(EVA)2-3，硅氧烷表面活性剂1-2；将EVA加热到90-100℃，加入硅氧烷表面活性剂混合均匀，加入纳米氮化硅粉、亚麻油和腰果油混合反应0.5-1小时，冷却至室温即得增韧添加剂。

所述硅氧烷表面活性剂由以下步骤制成：在反应器中加入六甲基二硅氧烷32重量份，氨丙基三甲氧基甲基硅烷2重量份和四丁基氢氧化磷0.4重量份，加热溶解，温度控制在60-100℃，反应4-5h，升温至120-130℃并保温1-2h，然后加入五乙二醇甲醚缩水甘油醚6重量份，并使用适量甲醇作溶剂，加热回流反应8-10h，除去甲醇后即得。

所述纤维为玄武岩纤维。

本发明的增韧木塑复合材料的冲击强度≥15KJ/m²，而一般的木塑复合材料冲击强度为12KJ/m²以下，因而具有高抗冲击韧性的特点。且其制备工艺简单可行，效果好，可广泛应用于木塑复合材料韧性的提高。

具体实施方式

一种增韧木塑复合材料，由以下重量份的原料制成：白云石40，硅藻土30，木粉30，高密度聚乙烯(HDPE)90，乙烯醋酸乙烯共聚物(EVA)10，过氧化二异丙苯1，硬脂酸钠2，抗氧剂0.3，纤维10，增韧添加剂10，四正丙基锆酸酯3，纳米硅胶5。

该复合材料制备工艺如下：将白云石、硅藻土干燥、粉碎，过120目筛，再加入木粉、四正丙基锆酸酯在120℃下搅拌混合，然后加入剩余原料，进行充分混合，制得复合原料；将混合均匀的复合原料加入双螺杆挤出机，以转速50r/min、温度180℃进行塑化造粒，然后经双螺杆挤出机挤出，进入成型模具汇合并一次成型，冷却至室温后即得增韧木塑复合材料。

所述增韧添加剂由以下重量份原料制成：亚麻油22，腰果油1，纳米氮化硅粉0.8，乙烯醋酸乙烯共聚物(EVA)3，硅氧烷表面活性剂2；将EVA加热到90℃，加入硅氧烷表面活性剂混合均匀，加入纳米氮化硅粉、亚麻油和腰果油混合反应1小时，冷却至室温即得增韧添加剂。

所述硅氧烷表面活性剂由以下步骤制成：在反应器中加入六甲基二硅氧烷32重量份，氨丙基三甲氧基甲基硅烷2重量份和四丁基氢氧化磷0.4重量份，加热溶解，温度控制在80℃，反应4h，升温至130℃并保温1.5h，然后加入五乙二醇甲醚缩水甘油醚6重量份，并使用适量甲醇作溶剂，加热回流反应8h，除去甲醇后即得。

所述纤维为玄武岩纤维。

所制得的韧木塑复合材料的冲击强度20KJ/m²。