本發(fā)明涉及化工材料領(lǐng)域，具體涉及一種用于戶外的耐高溫木塑復(fù)合材料及其制備。
背景技術(shù)：
：木塑復(fù)合材料是將植物纖維與塑料進(jìn)行共混擠出得到的一類復(fù)合材料，木塑復(fù)合材料既能發(fā)揮材料中各組分的優(yōu)點(diǎn)，克服因木材強(qiáng)度低、變異性大及有機(jī)材料彈性模量低等造成的使用局限性，又能充分利用廢棄的木材和塑料，可以解決由于廢舊塑料無法回收對環(huán)境造成污染的問題，并使纖維廢棄資源得到充分利用等優(yōu)點(diǎn)。木塑復(fù)合材料具有密比性能高、價格低廉等優(yōu)點(diǎn)。而提高材料的附加值也愈來愈受到人們廣泛關(guān)注，從而增加材料的多功能性。目前木塑復(fù)合材料已經(jīng)應(yīng)用于地板、墻板、建筑模板等領(lǐng)域。但是由于塑料與植物纖維相容性差，界面相互作用力弱，從而導(dǎo)致目前大部分木塑材料的力學(xué)強(qiáng)度相對較低、在高溫下容易變形、容易老化、使用壽命短等缺點(diǎn)。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：本發(fā)明的目的在于提供一種用于戶外的耐高溫木塑復(fù)合材料及其制備以解決現(xiàn)有木塑材料的力學(xué)強(qiáng)度相對較低、在高溫下容易變形、容易老化、使用壽命短等問題。一種用于戶外的耐高溫木塑復(fù)合材料，主要包括以下組分及其重量份：氯化聚乙烯40-50、植物纖維80-90、抗紫外線吸收劑3-4、馬來酸酐接枝聚乙烯5-6、氯化稀土6-8、稀土穩(wěn)定劑12-15、亞油酸3-5、氧化聚乙烯蠟7-8、改性劑6-9、無機(jī)填充物10-15和抗氧劑1-2。進(jìn)一步的，所述改性劑為馬來酸鈣和納米氧化鋁。利用馬來酸鈣和納米氧化鋁對植物進(jìn)行改性預(yù)處理，可以增強(qiáng)氯化聚乙烯與植物纖維的相容性，使得界面相互作用力增強(qiáng)，提高了木塑復(fù)合材料的力學(xué)性能。納米氧化鋁還提高了木塑復(fù)合材料的耐磨性和高溫性能。進(jìn)一步的，所述植物纖維包括質(zhì)量分?jǐn)?shù)為70-80%長徑比大的長纖維木絮與質(zhì)量分?jǐn)?shù)為20-30%的粒度為30-50目纖維粉末；所述植物纖維的含水率不超過5%。氯化聚乙烯與長徑比大的長纖維木絮相互嵌入，相互穿插、形成三維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，粒徑小的纖維粉末填充氯化聚乙烯與長徑比大的長纖維木絮形成的間隙之間。可以進(jìn)一步提高木塑復(fù)合材料的機(jī)械強(qiáng)度。進(jìn)一步的，所述無機(jī)填充物為無機(jī)玻化微珠和抗高溫凹凸棒土，其中所述無機(jī)?；⒅楹涂垢邷匕纪拱敉恋馁|(zhì)量比為3：1。無機(jī)?；⒅槭且环N酸性玻璃質(zhì)溶巖礦物質(zhì)，經(jīng)過氣爐高溫膨脹等特種技術(shù)處理和生產(chǎn)工藝加工形成內(nèi)部多孔﹑表面?；忾]、理化性能穩(wěn)定、燃燒性能為A級、呈球狀體細(xì)徑顆粒，是一種環(huán)保型無機(jī)輕質(zhì)絕熱材料。由于膨脹?；⒅楸砻娌；纬梢欢ǖ念w粒強(qiáng)度，理化性能十分穩(wěn)定，耐老化耐候性強(qiáng)，具有優(yōu)異的絕熱﹑防火，適合諸多領(lǐng)域中作輕質(zhì)填充骨料，還可減少材料收縮率，提高產(chǎn)品綜合性能，降低綜合生產(chǎn)成本?？垢邷匕纪拱敉辆哂歇?dú)特的分散、耐高溫、抗鹽堿等良好的膠體性質(zhì)和較高的吸附脫色能力、可塑性及粘結(jié)力。無機(jī)?；⒅楹涂垢邷匕纪拱敉临|(zhì)量比為3：1可以起到最佳的協(xié)同作用。進(jìn)一步的，所述稀土穩(wěn)定劑包括稀土化合物10-15%、乙醇15-25%、丙酮20-35%、氯化銨5-10%、尿素5-10%、脂肪族二元羧酸25-30%。稀土穩(wěn)定劑的一端含有與改性植物纖維的極性部分親和的極性基團(tuán)，另一端則是與弱極性的稀土改性聚乙烯樹脂基體親和的非極性基團(tuán)，在稀土穩(wěn)定劑的橋梁作用下，植物纖維與樹脂基體之間的界面能被削弱，提高了植物纖維在樹脂基體中的分散的均勻性以及二者之間的界面親和力，因此可進(jìn)一步提高復(fù)合材料的力學(xué)性能。進(jìn)一步的，所述氯化稀土為氯化釹或氯化銪；所述稀土化合物包括氯化釹、氯化銪、氧化釹、氧化銪中的一種或者多種混合。進(jìn)一步的，所述長纖維木絮的長徑比為8-12。進(jìn)一步的，所述馬來酸鈣和納米氧化鋁的質(zhì)量比為4：1。上述用于戶外的耐高溫木塑復(fù)合材料的制備方法，主要包括以下步驟：（1）將氯化聚乙烯與氯化稀土一起于180-200℃中混合攪拌3h，得到稀土改性的聚乙烯；（2）將植物纖維混合均勻后進(jìn)行烘干處理；（3）用改性劑對步驟（2）所得植物纖維進(jìn)行預(yù)處理；（4）將步驟（1）得到的稀土改性的聚乙烯、步驟（3）所得植物纖維與剩余物料加入高速混合機(jī)，在轉(zhuǎn)速為500-600r/min下攪拌15-20min，得到混合物料；（5）將混合物料送入雙螺桿擠出機(jī)中，物料在螺桿的剪切、混煉和輸送下充分的融合，再經(jīng)過摸頭擠出造粒；（6）最后將擠出造粒后的粒料放入熱壓模具中通過熱壓成型。進(jìn)一步的，所述雙螺桿擠出機(jī)的長徑比為25:1-40:1；擠出機(jī)各區(qū)段的溫度在150-230℃，擠出機(jī)轉(zhuǎn)速不高于30rpm。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明對植物纖維和氯化聚乙烯進(jìn)行改性增強(qiáng)氯化聚乙烯與植物纖維的相容性，使得界面相互作用力增強(qiáng)，再使用稀土穩(wěn)定劑進(jìn)一步增強(qiáng)相容性，使得界面潤濕性、界面粘合作用進(jìn)一步提高，有效的提高了復(fù)合材料的機(jī)械強(qiáng)度，還能有效的降低氯化聚乙烯的樹脂的使用量和提高植物纖維的使用量，提高木塑復(fù)合材料的耐高溫性能，有效解決現(xiàn)有木塑材料在高溫下容易變形、容易老化、使用壽命短等問題。還有利于節(jié)省能源，提高廢棄植物纖維的利用率，經(jīng)濟(jì)環(huán)保。無機(jī)?；⒅楹涂垢邷匕纪拱敉恋氖褂媚苓M(jìn)一步提高木塑復(fù)合材料的耐高溫性，而且本發(fā)明木塑材料在戶外對紫外線有著較高的抗性，適合戶外使用。具體實(shí)施方式為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將對本發(fā)明作進(jìn)一步地詳細(xì)描述。實(shí)施例1一種用于戶外的耐高溫木塑復(fù)合材料，主要包括以下組分及其重量份：氯化聚乙烯40、長徑比為8-12的長纖維木絮56、粒度為30-50目纖維粉末24、抗紫外線吸收劑3、馬來酸酐接枝聚乙烯5、氯化釹6、稀土穩(wěn)定劑12、亞油酸3、氧化聚乙烯蠟7、馬來酸鈣4.8和納米氧化鋁1.2、無機(jī)?；⒅?.5和抗高溫凹凸棒土2.5和抗氧劑1。其中稀土穩(wěn)定劑包括氯化銪10%、乙醇15%、丙酮20%、氯化銨5%、尿素5%、脂肪族二元羧酸30%。上述用于戶外的耐高溫木塑復(fù)合材料的制備方法，主要包括以下步驟：（1）將氯化聚乙烯與氯化稀土一起于180℃中混合攪拌3h，得到稀土改性的聚乙烯；（2）將植物纖維混合均勻后進(jìn)行烘干處理；（3）用改性劑對步驟（2）所得植物纖維進(jìn)行預(yù)處理；（4）將步驟（1）得到的稀土改性的聚乙烯、步驟（3）所得植物纖維與剩余物料加入高速混合機(jī)，在轉(zhuǎn)速為500r/min下攪拌20min，得到混合物料；（5）將混合物料送入雙螺桿擠出機(jī)中，物料在螺桿的剪切、混煉和輸送下充分的融合，再經(jīng)過摸頭擠出造粒；（6）最后將擠出造粒后的粒料放入熱壓模具中通過熱壓成型。其中，雙螺桿擠出機(jī)的長徑比為25:1-40:1；擠出機(jī)各區(qū)段的溫度在150-230℃，擠出機(jī)轉(zhuǎn)速不高于30rpm。實(shí)施例2一種用于戶外的耐高溫木塑復(fù)合材料，主要包括以下組分及其重量份：氯化聚乙烯50、長徑比為8-12長纖維木絮72、粒度為30-50目纖維粉末18、抗紫外線吸收劑4、馬來酸酐接枝聚乙烯6、氯化銪8、稀土穩(wěn)定劑15、亞油酸5、氧化聚乙烯蠟8、馬來酸鈣7.2和納米氧化鋁1.8、無機(jī)?；⒅?1.25和抗高溫凹凸棒土3.75和抗氧劑2。其中稀土穩(wěn)定劑包括氧化銪15%、乙醇25%、丙酮35%、氯化銨10%、尿素10%、脂肪族二元羧酸25%。上述用于戶外的耐高溫木塑復(fù)合材料的制備方法，主要包括以下步驟：（1）將氯化聚乙烯與氯化稀土一起于200℃中混合攪拌3h，得到稀土改性的聚乙烯；（2）將植物纖維混合均勻后進(jìn)行烘干處理；（3）用改性劑對步驟（2）所得植物纖維進(jìn)行預(yù)處理；（4）將步驟（1）得到的稀土改性的聚乙烯、步驟（3）所得植物纖維與剩余物料加入高速混合機(jī)，在轉(zhuǎn)速為600r/min下攪拌15min，得到混合物料；（5）將混合物料送入雙螺桿擠出機(jī)中，物料在螺桿的剪切、混煉和輸送下充分的融合，再經(jīng)過摸頭擠出造粒；（6）最后將擠出造粒后的粒料放入熱壓模具中通過熱壓成型。進(jìn)一步的，所述雙螺桿擠出機(jī)的長徑比為25:1-40:1；擠出機(jī)各區(qū)段的溫度在150-230℃，擠出機(jī)轉(zhuǎn)速不高于30rpm。將本發(fā)明的實(shí)施例1-2的制備得到的木塑復(fù)合材料與市售的普通木塑復(fù)合材料進(jìn)行對比試驗(yàn)，對比試驗(yàn)的結(jié)果如下表所示：抗拉強(qiáng)度（MPa）彎曲彈性模量（MPa)480h的紫外線照射實(shí)驗(yàn)加熱后尺寸變化率（%）實(shí)施例142.213924無變形、無老化、無氣泡、無裂痕、無麻點(diǎn)±0.12實(shí)施例243.453859無變形、無老化、無氣泡、無裂痕、無麻點(diǎn)±0.11對比組35-373200-3500有變形、老化、氣泡、無裂痕、無麻點(diǎn)±0.8-±1.25以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例而已，并不用于限制本發(fā)明，盡管參照前述實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說明，對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，其依然可以對前述各實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對其中部分技術(shù)特征進(jìn)行等同替換。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。當(dāng)前第1頁1 2 3