一種木塑復合材料及其制備方法技術(shù)

本發(fā)明專利技術(shù)公開了一種木塑復合材料，包含如下重量組份的各物質(zhì)：木粉30?40份、聚甲基丙烯酸甲酯35?45份、間苯二甲基異氰酸酯25?30份、N?乙基馬來酰亞胺8?12份、玻璃纖維5?9份、異丁基硼酸7?13份、草酸亞鋅二水合物3?6份、白鐵礦2?5份、beta?香樹脂9?13份、胭脂樹橙7?12份、6?甲基香豆素4?8份、三丁基膦1?4份。該復合材料中各個成分的相容性得到提高，能夠在零下30℃到0℃范圍的寒冷環(huán)境中依然保持較好的強度和柔韌性。

【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
一種木塑復合材料及其制備方法
本專利技術(shù)屬于復合材料
，特別涉及一種木塑復合材料及其制備方法。
技術(shù)介紹
隨著復合材料行業(yè)的快速發(fā)展，木塑復合材料這一新型復合材料逐漸步入人們的視野。木塑復合材料主要是利用聚乙烯、聚丙烯和聚氯乙烯等物質(zhì)代替通常的樹脂膠黏劑，與木粉、稻殼、秸稈等廢植物纖維混合成新的木質(zhì)材料，再經(jīng)過擠壓、模壓、注射成型等得到的。木塑復合材料目前大多用于建材、家具、物流包裝等行業(yè)。由于木塑復合材料的基礎為高密度聚乙烯和木質(zhì)纖維，這就決定了它同時具有塑料和木材的某些特性：其具有同木材相類似的可鋸、可釘、可刨加工性能，而且使用木工器具即可完成，且握釘力明顯優(yōu)于其他合成材料；其又具備良好的強度性能；木塑復合材料內(nèi)含塑料，因而具有較好的彈性模量。此外，由于內(nèi)含纖維并經(jīng)與塑料充分混合，因而具有與硬木相當?shù)目箟?、抗彎曲等物理機械性能，并且其耐用性明顯優(yōu)于普通木質(zhì)材料。表面硬度高，一般是木材的2-5倍；具有耐水、耐腐性能，使用壽命長，木塑材料及其產(chǎn)品與木材相比，可抗強酸堿、耐水、耐腐蝕，并且不繁殖細菌，不易被蟲蛀、不長真菌。使用壽命長，可達50年以上。然而，由于木塑復合材料中含有木粉和熱塑性聚合物兩個物相，這兩相之間相容性比較差，很大程度上影響了木塑復合材料的綜合性能。現(xiàn)有技術(shù)中，通常采用添加偶聯(lián)劑和增強劑來提高其力學性能，但是增強效果仍然不明顯，并且，通過該方法制備的木塑復合材料的韌性比較差，限制了木塑復合材料的應用。在較為寒冷的冬天，現(xiàn)有木塑復合材料無法適應溫度較低的環(huán)境，柔性和韌性較差，易出現(xiàn)開裂、掉落等問題。
技術(shù)實現(xiàn)思路
針對上述缺陷，本專利技術(shù)的目的是提供一種木塑復合材料及其制備方法，通過在配方中增加多種物質(zhì)，既提高了木塑復合材料中各成分的相容性，進而提高其整體性能，能夠在寒冷環(huán)境中依然保持較好的強度和柔韌性。本專利技術(shù)的目的可以通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)：一種木塑復合材料，包含如下重量組份的各物質(zhì)：木粉30-40份、聚甲基丙烯酸甲酯35-45份、間苯二甲基異氰酸酯25-30份、N-乙基馬來酰亞胺8-12份、玻璃纖維5-9份、異丁基硼酸7-13份、草酸亞鋅二水合物3-6份、白鐵礦2-5份、beta-香樹脂9-13份、胭脂樹橙7-12份、6-甲基香豆素4-8份、三丁基膦1-4份。優(yōu)選的，所述木粉35-38份、聚甲基丙烯酸甲酯40-43份、間苯二甲基異氰酸酯25-28份、N-乙基馬來酰亞胺9-11份、玻璃纖維6-9份、異丁基硼酸9-12份、草酸亞鋅二水合物3-5份、白鐵礦3-5份、beta-香樹脂11-13份、胭脂樹橙8-11份、6-甲基香豆素5-7份、三丁基膦1-3份。優(yōu)選的，所述木粉37份、聚甲基丙烯酸甲酯42份、間苯二甲基異氰酸酯26份、N-乙基馬來酰亞胺10份、玻璃纖維8份、異丁基硼酸11份、草酸亞鋅二水合物4份、白鐵礦4份、beta-香樹脂12份、胭脂樹橙10份、6-甲基香豆素6份、三丁基膦2份。一種木塑復合材料的制備方法，包括如下步驟：S1：將白鐵礦2-5份粉碎至80-200目，隨后和木粉30-40份、聚甲基丙烯酸甲酯35-45份、玻璃纖維5-9份、間苯二甲基異氰酸酯25-30份混合，在溫度40-50℃下攪拌反應15-20min；S2：將N-乙基馬來酰亞胺8-12份、異丁基硼酸7-13份、草酸亞鋅二水合物3-6份和三丁基膦1-4份混合，升高溫度至70-80℃，攪拌反應20-30min；S3：將beta-香樹脂9-13份、胭脂樹橙7-12份、6-甲基香豆素4-8份、步驟S1中所得產(chǎn)物和步驟S2中所得產(chǎn)物混合，隨后加入雙螺桿擠出機中擠出，待冷卻、注塑后即可得到所述木塑復合材料，其中雙螺桿擠出機的長徑比為60-80，螺桿轉(zhuǎn)速為260-300r/min，每個區(qū)段溫度分別為155℃、165℃、170℃、175℃、180℃、195℃，各區(qū)段的真空度均為0.03-0.04MPa。優(yōu)選的，步驟S1中所述白鐵礦2-5份粉碎至80-120目；溫度為46℃，以速率550r/min攪拌反應18min。優(yōu)選的，步驟S2中所述溫度為76℃，以速率600r/min攪拌反應25min。優(yōu)選的，步驟S3中所長徑比為70，螺桿轉(zhuǎn)速為280r/min，各區(qū)段的真空度均為0.035MPa。本專利技術(shù)與現(xiàn)有技術(shù)相比，其有益效果為：本專利技術(shù)所述木塑復合材料的制備方法，在原有合成配方中加入N-乙基馬來酰亞胺、草酸亞鋅二水合物、beta-香樹脂和胭脂樹橙等物質(zhì)，提高了木粉和熱塑性聚合物兩物相之間的相容性，同時使得該復合材料具備較好的耐寒性、強度和柔韌性能；該木塑復合材料在零下30℃到0℃范圍內(nèi)均表現(xiàn)出優(yōu)良的綜合性能，抗壓強度為160-180MPa，彎曲強度為50-70MPa。具體實施方式以下結(jié)合實施例對本專利技術(shù)作進一步的說明。實施例1S1：將白鐵礦2份粉碎至80目，隨后和木粉30份、聚甲基丙烯酸甲酯35份、玻璃纖維5份、間苯二甲基異氰酸酯25份混合，在溫度40℃下，以速率550r/min攪拌反應15min；S2：將N-乙基馬來酰亞胺8份、異丁基硼酸7份、草酸亞鋅二水合物3份和三丁基膦1份混合，升高溫度至70℃，以速率600r/min攪拌反應20min；S3：將beta-香樹脂9份、胭脂樹橙7份、6-甲基香豆素4份、步驟S1中所得產(chǎn)物和步驟S2中所得產(chǎn)物混合，隨后加入雙螺桿擠出機中擠出，待冷卻、注塑后即可得到所述木塑復合材料，其中雙螺桿擠出機的長徑比為60，螺桿轉(zhuǎn)速為260r/min，每個區(qū)段溫度分別為155℃、165℃、170℃、175℃、180℃、195℃，各區(qū)段的真空度均為0.03MPa。經(jīng)檢測，該木塑復合材料在零下10℃時，抗壓強度為160MPa，彎曲強度為50MPa。對比例1S1：將木粉30份、聚甲基丙烯酸甲酯35份、玻璃纖維5份混合，在溫度40℃下，以速率550r/min攪拌反應15min；S2：將異丁基硼酸7份和三丁基膦1份混合，升高溫度至70℃，以速率600r/min攪拌反應20min；S3：將步驟S1中所得產(chǎn)物和步驟S2中所得產(chǎn)物混合，隨后加入雙螺桿擠出機中擠出，待冷卻、注塑后即可得到所述復合材料，其中雙螺桿擠出機的長徑比為60，螺桿轉(zhuǎn)速為260r/min，每個區(qū)段溫度分別為155℃、165℃、170℃、175℃、180℃、195℃，各區(qū)段的真空度均為0.03MPa。經(jīng)檢測，該復合材料在零下10℃時，抗壓強度為85MPa，彎曲強度為20MPa。實施例2S1：將白鐵礦5份粉碎至200目，隨后和木粉40份、聚甲基丙烯酸甲酯45份、玻璃纖維9份、間苯二甲基異氰酸酯30份混合，在溫度50℃下，以速率550r/min攪拌反應20min；S2：將N-乙基馬來酰亞胺12份、異丁基硼酸13份、草酸亞鋅二水合物6份和三丁基膦4份混合，升高溫度至80℃，以速率600r/min攪拌反應30min；S3：將beta-香樹脂13份、胭脂樹橙12份、6-甲基香豆素8份、步驟S1中所得產(chǎn)物和步驟S2中所得產(chǎn)物混合，隨后加入雙螺桿擠出機中擠出，待冷卻、注塑后即可得到所述木塑復合材料，其中雙螺桿擠出機的長徑比為80，螺桿轉(zhuǎn)速為300r/min，每個區(qū)段溫度分別為155℃、165℃、170℃、175℃、180℃、195℃，各區(qū)段的真空度均為0.04MPa。經(jīng)檢測本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護點】
一種木塑復合材料，其特征在于，包含如下重量組份的各物質(zhì)：木粉30?40份、聚甲基丙烯酸甲酯35?45份、間苯二甲基異氰酸酯25?30份、N?乙基馬來酰亞胺8?12份、玻璃纖維5?9份、異丁基硼酸7?13份、草酸亞鋅二水合物3?6份、白鐵礦2?5份、beta?香樹脂9?13份、胭脂樹橙7?12份、6?甲基香豆素4?8份、三丁基膦1?4份。

【技術(shù)特征摘要】
1.一種木塑復合材料，其特征在于，包含如下重量組份的各物質(zhì)：木粉30-40份、聚甲基丙烯酸甲酯35-45份、間苯二甲基異氰酸酯25-30份、N-乙基馬來酰亞胺8-12份、玻璃纖維5-9份、異丁基硼酸7-13份、草酸亞鋅二水合物3-6份、白鐵礦2-5份、beta-香樹脂9-13份、胭脂樹橙7-12份、6-甲基香豆素4-8份、三丁基膦1-4份。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種木塑復合材料，其特征在于，所述木粉35-38份、聚甲基丙烯酸甲酯40-43份、間苯二甲基異氰酸酯25-28份、N-乙基馬來酰亞胺9-11份、玻璃纖維6-9份、異丁基硼酸9-12份、草酸亞鋅二水合物3-5份、白鐵礦3-5份、beta-香樹脂11-13份、胭脂樹橙8-11份、6-甲基香豆素5-7份、三丁基膦1-3份。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種木塑復合材料，其特征在于，所述木粉37份、聚甲基丙烯酸甲酯42份、間苯二甲基異氰酸酯26份、N-乙基馬來酰亞胺10份、玻璃纖維8份、異丁基硼酸11份、草酸亞鋅二水合物4份、白鐵礦4份、beta-香樹脂12份、胭脂樹橙10份、6-甲基香豆素6份、三丁基膦2份。4.一種木塑復合材料的制備方法，其特征在于，包括如下步驟：S1：將白鐵礦2-5份粉碎至80-200目，隨后和木粉30-40份、聚甲基丙烯酸甲酯3...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：費永妹，
申請(專利權(quán))人：蘇州締綠電子科技有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：江蘇,32