[发明专利]一种木塑复合材料制备方法

说明书

本发明公开了一种木塑复合材料制备方法。目前市场上基本上没有工程塑料类木塑复合材料。本发明方法首先将待处理植物纤维粉溶剂抽提处理，脱水干燥后得到植物纤维粉干粉；然后将植物纤维粉干粉与增强填料和偶联剂置于高速混合机中，对干粉进行表面处理；再加入树脂基体ABS、增容剂和润滑剂，进行物料初步混合；将加入混炼机中进行熔融混炼，得到的木塑复合材料混炼料经过挤出、注射或模压成型，即得到木塑复合材料制品。本发明方法经溶剂洗涤去除易挥发和可溶性小分子的植物纤维粉的表面更利于改性，经偶联剂表面处理的植物纤维粉与树脂基体间界面黏结力更强，得到的复合材料力学性能更优，所制备木塑复合材料的耐热性能也有一定程度提高。

技术领域

本发明属于新材料技术领域，涉及一种木塑复合材料制备方法，具体是一种溶剂洗涤处理植物纤维粉填充丙烯腈-丁二烯-苯乙烯塑料(ABS)基木塑复合材料的制备方法。

背景技术

木塑复合材料是一种以木粉、竹纤维、农作物秸秆等天然植物纤维填充热塑性塑料基体，经熔融混炼，挤出、注塑或热模压等工艺制备得到的新型复合材料。这种复合材料兼具有木材的实用性能和热塑性塑料的成型加工及回收性能，且其塑料基体可以为回收塑料，植物纤维则完全是农林废弃物，是真正的绿色环保材料。但是，常规的植物纤维组成复杂，除了含有纤维素、半纤维素和木质素等主要成分外，还含有多种不耐温、易挥发的小分子成分，如脂肪族化合物、生物碱、糖类物质等，在稍高的温度(180℃)即会产生小分子的挥发、降解，颜色变深，释放出“焦味”，甚至释放出的一些酸类或者碱类物质还会催化聚合物的热降解。因此市场上成功开发的木塑复合材料基本为适宜较低成型加工温度的通用塑料基木塑复合材料，如：聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、聚氯乙烯(PVC)等木塑复合材料。受限于通用塑料强度低、刚性差、耐热性差的缺点，所制备木塑复合材料的性能存在明显的技术瓶颈，应用领域受到限制。

ABS是一种具有优良的抗冲击性、耐热性、尺寸稳定性、易加工等优点的工程塑料，被广泛应用于汽车行业、家用电器、办公室机器等诸多领域，综合性能明显优于通用塑料PP、PE、PVC等。但由于受限于这类工程塑料较高的成型加工温度(≥200℃)，市场上基本上没有工程塑料类木塑复合材料。

发明内容

本发明的目的就是提供一种木塑复合材料制备方法。

本发明方法具体如下：

步骤(1)植物纤维粉的洗涤处理：采用索氏抽提装置将待处理植物纤维粉溶剂抽提处理6小时以上，除去多糖类物质如淀粉和果胶质等成分，以及单宁、色素、生物碱等小分子物质；取出植物纤维粉，离心脱水后置于真空干燥箱中，95～105℃下干燥6～12小时，得到植物纤维粉干粉。

所述的待处理植物纤维粉为粒径小于等于20目的木粉、竹粉、秸秆粉中的一种或多种的混合物；所述的溶剂为水、无水乙醇、丙酮、水-乙醇共沸物、苯-乙醇混合液中的一种。

步骤(2)将20～40重量份的植物纤维粉干粉、2～20重量份的增强填料、0.1～1重量份的偶联剂置于高速混合机中高速搅拌5～10分钟，对植物纤维粉干粉进行表面处理。

所述的增强填料为碳酸钙、滑石粉、玻璃纤维中的一种或多种的混合物；所述的偶联剂为市售的钛酸酯偶联剂或硅烷偶联剂。

步骤(3)高速混合机中加入50～70重量份的树脂基体、1～5重量份的增容剂、0.2～1重量份的润滑剂，搅拌1～2分钟，进行物料的初步混合。

所述的树脂基体为丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS)；所述的增容剂为马来酸酐接枝ABS、马来酸酐接枝苯乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物(SBS-g-MAH)、马来酸酐接枝氢化苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物(SEBS-g-MAH)中的一种；所述的润滑剂为市售的各类润滑剂，如硬脂酸或油酸酰胺。

步骤(4)将初步混合均匀的物料加入混炼机中，200℃～230℃下熔融混炼，得到木塑复合材料混炼料。