[发明专利]一种高强度的砂塑复合材料

说明书

本发明涉及复合材料领域，具体提供了一种高强度的砂塑复合材料，本发明首创性的以价格低廉的硅砂作为主材质，通过第一粘接剂、第二粘接剂、增强材料与偶联剂的协同作用，有效地使复合材料的各个组分良好相容，并且使该新型复合材料获得了极好的机械性能，其弯曲强度、冲击强度和抗压强度均明显优于现有的木塑复合材料。本发明提供的砂塑复合材料的主材质硅砂具有极好的环保性能，且其它组分均为常见可购材质，制备成本低，工艺简单。该材料可进行多种塑型，能够适应多种领域的应用。

技术领域

本发明涉及复合材料技术领域，具体涉及一种高强度的砂塑复合材料

背景技术

近年来，利用聚乙烯、聚丙烯和聚氯乙烯等替代传统的树脂胶粘剂，与木粉、稻壳、秸秆等废弃植物纤维混合而成的木塑复合材料备受关注。该材料兼有木材和塑料的性能与特征，且具有较好的环保性能，可以应用在建材、家具、装饰和物流包装等行业。

然而木塑复合材料存在一些无法避免的缺陷，比如强度不高，耐冲击性差，耐水性差，易燃等，这些都限制了木塑复合材料的应用。虽然目前该领域的技术人员针对上述的这些缺陷对木塑复合材料进行了改进研究，但是由于其自身组成材质的限制，这些改进都未能达到理想的效果。

为此，中国专利文献CN10684505A公开了一种新型石木塑复合材料，该技术将麦饭石粉作为主要材质加入木塑复合材料中，以期提高复合材料的阻燃性能和机械性能。虽然该材料的阻燃性能有所改进，但其机械性能仍欠佳，经测试，该石木塑复合材料的抗弯曲强度仅为6~8 MPa。并且，为了避免出现界面不相容的问题，在制备该复合材料时，还加入了多种添加剂，使得该材料成分复杂，制备成本高。所以，如何能够找到一种机械性能更优且成本更低的新型环保复合材料来代替木塑复合材料是本领域亟需解决的问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于克服现有技术中木塑复合材料机械强度差使应用范围受限的缺陷，进而提供一种高强度的砂塑复合材料，具体的技术方案如下：

一种砂塑复合材料，按重量份计，包括硅砂60-90份、第一粘结剂10-60份、第二粘结剂0.5-15份、增强材料7-25份、偶联剂0.1-1.2份。

所述的砂塑复合材料按重量份计包括第一粘结剂30-55份、第二粘结剂6-13份、增强材料18-25份、偶联剂0.3-0.7份，优选的，所述第一粘结剂与第二粘结剂按重量比为7:1~5:1。

所述第一粘结剂为热塑性塑料，包括聚烯烃、聚甲醛、聚碳酸酯、聚酰胺、丙烯酸类塑料和热塑性酚醛树脂中的一种或多种。

所述聚烯烃为聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、聚1-丁烯、聚4-甲基-1-戊烯、聚偏氟乙烯、聚四氟乙烯、乙烯丙烯共聚物中的一种或多种；所述丙烯酸类塑料为聚甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸甲酯与苯乙烯的共聚物、甲基丙烯酸甲酯与苯乙烯和丁腈橡胶的共聚物、甲基丙烯酸甲酯与苯乙烯和顺丁橡胶的共聚物、聚α-氯代丙烯酸甲酯中的一种或多种。

所述第二粘接剂为聚氨酯、硅胶、醋酸乙烯基聚合物乳胶、环氧树脂和丙烯酸系列树脂中的一种或多种。

所述环氧树脂为环氧改性有机硅树脂、饱和缩水甘油脂型环氧树脂和双酚A型环氧树脂间苯二酚环氧树脂和有机硅改性二酚基丙烷环氧树脂中的一种或多种。

所述增强材料为纤维增强材料，包括聚芳酰胺纤维、玻璃纤维、石墨纤维和石棉纤维中的一种或多种。

所述偶联剂为硅烷偶联剂、钛酸酯偶联剂、铝酸酯偶联剂、锆类偶联剂中的一种或多种。

所述硅砂为天然硅砂，包括河砂、湖砂、海砂、风积砂和山砂中的一种或多种，其粒径为40-100目。

所述的砂塑复合材料还包括按重量计的发泡剂2-8份、稳定剂0.8-2.2份。

一种制备砂塑复合材料的方法，包括以下步骤：