[发明专利]一种改性木塑复合材料及其制备方法

说明书

本发明公开了一种改性木塑复合材料及其制备方法。所述改性木塑复合材料主要由以下质量百分比的原料制成：5‑10％的聚乙烯醇、60‑70％的咖啡壳纤维、15‑20％的聚乙烯塑料和2.5‑10％的助剂。本发明利用聚乙烯醇和咖啡壳纤维制备改性木塑复合材料，改善了木塑复合材料脆性大易开裂的问题，同时通过挤出设备二次挤压，取代传统木塑复合材料生产需要造粒设备问题，大大提高了生产效率，降低了生产能耗，与此同时，实现了农林废弃物咖啡壳的资源化利用。

技术领域

本发明属于木塑材料制备技术领域，尤其涉及一种改性木塑复合材料及其制备方法。

背景技术

我国是咖啡种植规模较大国家之一，尤其是我国云南滇西南地区，其气候条件非常适合咖啡种植，国际知名公司企业纷纷在云南普洱地区大力开展咖啡种植业，每年产生数以万吨的咖啡壳难以利用，严重威胁生态环境，如何处理咖啡壳已经成为多年来的课题。

木塑复合材料(WPC)是由热塑料塑料，如聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯和聚苯乙烯以及它们的回收再生料，与木纤维或植物纤维复合制备而成，该材料兼具木材和塑料的双重特性，热伸缩性、吸水性均比木材小，尺寸稳定性好，耐磨性和抗冲击性能高，产品可以再回收利用。但是由于热塑料塑料与高极性的木质材料相容性差，界面相互作用力弱，在温度和湿度变化的条件下，塑料/木材界面容易发生破坏，因此，以热塑料塑料为基材的木塑复合材料制品在内应力或外载荷作用下易出现蠕变变形，从而使制品扭曲、品质降低甚至制品部件破坏，使材料的应用范围受到限制。

公告号为CN1227297C的发明专利公开了一种木塑复合材料其用途及其制造方法，其利用木粉及塑料或废旧塑料为主要原料，配以少量助剂，用专用接枝剂对木粉及塑料表面进行接枝改性处理，有效增强木粉和塑料间的界面强度，采用连续挤出工艺，利用各种断面形状的模具，挤出生产各种高性能复合材料。

授权公告号为CN1482166的中国发明专利公开了一种木塑复合材料，该木塑复合材料是指由热塑料树脂、木粉、助剂相容剂、改性剂等原料按重量比混合而成，将该木塑复合材料经挤出机造粒后再经挤出机挤出成型或直接经挤出机熔融塑化挤出并通过一个片状机头口模挤出到压延机上，压成板、片材型材，在材料上下面各热覆合一层介质膜或织物，或双面各再热覆合一层铝箔(带)层，经冷却裁边切断成成品。

申请号为CN201210311274.3的中国专利申请，公开了咖啡渣纤维木塑复合材料及其制备方法。该复合材料各成份重量按以下配比：咖啡渣纤维50～70％；高密度聚乙烯17～30％；其他助剂添加剂。本发明采用高新技术，收集使用后丢弃的PE饮品瓶、洗浴瓶与从咖啡渣中特别制备的纤维，通过高速和低速混料机、造粒机和挤出成型机加工生产各种型材。该方法制得的木塑材料需要将咖啡渣纤维与酚醛树脂反应进行改性，经过改性后的咖啡渣纤维才能用来制备木塑复合材料，制备繁琐，而且由于咖啡渣内纤维素含量较低，木质素含量高导致制备的木塑混合材料的脆性大。

上述方法生产木塑复合材料，虽有各自的优点，但都存在都未解决木塑复合材料脆性大、密度均匀性差异大、易开裂等问题。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供一种改性木塑复合材料及其制备方法。本发明利用聚乙烯醇和咖啡壳纤维改善了木塑复合材料脆性大易开裂的问题，同时通过挤出设备二次挤压，取代传统木塑复合材料生产需要造粒设备问题，大大提高了生产效率，降低了生产能耗。

本发明的技术方案如下：一种改性木塑复合材料，所述改性木塑复合材料主要由以下质量百分比的原料制成：5-10％的聚乙烯醇、60-70％的咖啡壳、15-20％的聚乙烯(PE)塑料和2.5-10％的助剂。

所述助剂包括以下质量百分比的组分：1-2％的相容剂、1-2％的润滑剂和0.5-1％的交联剂。