[发明专利]一种高强度木塑复合材料及其制备方法

说明书

本发明公开了一种高强度木塑复合材料及其制备方法，涉及木塑复合材料技术领域，包括如下质量份数的组分：聚氯乙烯树脂10～50份、木质纤维粉30～90份、界面改性剂1～30份、热固性树脂1～20份、加工助剂1～10份，加工助剂包括发泡剂。通过添加咪唑离子液体界面改性剂改善了木质纤维粉等生物质纤维和聚氯乙烯树脂等热塑性树脂间的相容性，提高了木塑复合材料的结合力；通过添加热固性树脂，提升了木塑复合材料的抗冲击强度；通过添加发泡剂增加了木塑复合材料的空隙，提升了木塑复合材料的热传导性能，避免出现应力开裂、卷曲的现象。

技术领域

本发明涉及木塑复合材料技术领域，特别涉及一种高强度木塑复合材料及其制备方法。

背景技术

木塑复合材料是国内外近年蓬勃兴起的一类新型复合材料，是利用热塑性树脂与木粉、稻壳、秸秆等废植物纤维混合制备成新的木质材料，再经挤压、模压、注塑成型等塑料加工工艺生产出的板材或型材。木塑复合材料由于具有较好的弹性性能、耐用性能、与硬木相当的抗压性能、抗弯曲性能而受到人们的广泛关注。目前木塑产品的使用范围越来越广，其作为天然木材的替代品的趋势越来越高。其应用范围已经由原来主要的建筑施工模板，托盘，包装箱，管材、户外景观、铺板、栏杆等，逐步扩展到室内家具、装饰、门窗、地板、汽车内饰、电器外壳、运动器材、包装等众多领域。

但是，由于生物质纤维的亲水性和热塑性树脂的疏水性使两者之间的界面相容性较差，导致木塑复合材料的结合力较小，从而引起木塑复合材料制品的吸湿开裂、拉伸强度和冲击强度等力学性能降低等问题。此外，热塑性树脂和生物质纤维都是热的不良导体，在室外阳光长期暴晒下，由于热量不能及时传导会引起组分发生分解反应而使木塑复合材料的物理机械性能迅速下降，同时，由于传热不畅，木塑型材表面温度比本体温度高，导致热应力不一致，引起木塑型材表面开裂。这些缺点严重限制了木塑复合材料的进一步发展。因此需要对生物质纤维和热塑性树脂的界面进行改性，以改善它们之间的相容性，同时，对其进行热传导性能的改善，提高复合材料的性能和耐用性。

发明内容

针对以上缺陷，本发明的目的是提供一种高强度木塑复合材料及其制备方法，能够改善生物质纤维和热塑性树脂间的相容性，提高木塑复合材料的结合力；提升木塑复合材料的抗冲击强度；能够增加木塑复合材料的空隙，能够提升木塑复合材料的热传导性能，避免应力开裂、卷曲的问题。

为了实现上述目的，本发明的技术方案是：

一种高强度木塑复合材料，包括以下质量份数的组分：聚氯乙烯树脂10～50 份、木质纤维粉30～90份、界面改性剂1～30份、热固性树脂1～20份、加工助剂1～10份，所述加工助剂包括发泡剂。

优选地，所述界面改性剂为咪唑离子液体，所述咪唑离子液体为1-烯丙基 -3-甲基咪唑氯盐、1-乙基-3-甲基咪唑氯盐、1-丁基-3-甲基咪唑氯盐、1-甲基 -3-甲基咪唑氯盐、1-烯丙基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐、1-乙基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐、1-丁基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐、1-甲基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐、1- 烯丙基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐、1-乙基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐、1-丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐、1-甲基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐中的一种或两种以上的混合物。

优选地，所述的热固性树脂为包括玻璃纤维和/或环氧树脂的热固性复合材料。

优选地，所述加工助剂为所述发泡剂、润滑剂、热稳定剂、特殊功能改性剂中的一种或两种以上的混合物。

优选地，所述发泡剂为碳酸氢钠、碳酸氢铵、偶氮二甲基酰胺、N,N-二亚硝基五次甲基四胺、N,N-二甲基-N,N-二亚对苯二甲酰胺、4,4-二磺酰肼二苯醚的一种或两种以上的混合物。