專利名稱：一種氨基模增強(qiáng)pvc基木塑復(fù)合材料及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于木塑復(fù)合材料技術(shù)領(lǐng)域，具體是涉及一種氨基模增強(qiáng)PVC基木塑復(fù)合材料及其制備方法。
背景技術(shù)：
木塑復(fù)合材料(Wood Plastics Composite)是由木粉和熱塑性高分子聚合物復(fù)合，通過熱壓等工藝加工成型的具有新的結(jié)構(gòu)和優(yōu)異綜合性能的新型材料。木塑復(fù)合材料的主要原料是農(nóng)林廢棄物和廢舊塑料，其產(chǎn)品主要用作木材的替代品。開發(fā)木塑復(fù)合材料對于廢棄物綜合利用、環(huán)境保護(hù)和緩解天然木材日趨緊張的壓力都具有十分重要的意義， 因而受到了全世界的廣泛重視。木塑復(fù)合材料可充分利用回收木材、余料、木屑等廢棄的木料，大幅度提高天然木材的利用率，另一方面生產(chǎn)的木塑產(chǎn)品也能完全回收，符合國家循環(huán)經(jīng)濟(jì)政策。木塑復(fù)合材料采用熱壓模具成型，使其在實(shí)際生產(chǎn)中，與傳統(tǒng)工藝相比，可以簡化生產(chǎn)工藝，有利于企業(yè)的良性發(fā)展。例如，公開號(hào)CN101864143A的專利公開了一種仿木氨基模塑料專用料，其采用氨基模樹脂，配合纖維素及其它助劑進(jìn)行捏合，經(jīng)粉碎、球磨后得到用于壓制成型仿木復(fù)合材料，具有材料硬度高，耐刮傷、價(jià)格便宜等優(yōu)點(diǎn)；但是由于所用氨基模樹脂是熱固性塑料作為基體樹脂，所制備的產(chǎn)品不能回收再利用。公開號(hào)CN1016^K)22的專利則是利用改性芳綸纖維表面的碳碳雙鍵和硅烷基與聚烯烴同木粉形成化學(xué)鍵，從而有效地增強(qiáng)了復(fù)合材料的界面結(jié)合力，使得所制備的芳綸纖維增強(qiáng)木塑復(fù)合材料的力學(xué)性能好，但是改性芳綸纖維價(jià)格較高，相當(dāng)?shù)脑黾恿松a(chǎn)成本。公開號(hào)CN1017M190A的專利公開了一種石棉增強(qiáng)的熱塑基木塑復(fù)合材料及制備方法，同樣取得了一定的效果。公開號(hào)CN101982488A的專利公開了一種以非織造布為增強(qiáng)材料的木塑復(fù)合材料及其制備方法，制備方法具有工藝簡單、 高強(qiáng)度等優(yōu)點(diǎn)。隨著木塑復(fù)合材料應(yīng)用領(lǐng)域的不斷拓寬和加工成型技術(shù)的不斷進(jìn)步，現(xiàn)今尤為關(guān)鍵的是如何對木粉及塑料進(jìn)行改性、木粉含量以及利用不同助劑來改善木塑界面相容性， 以期獲得拉伸強(qiáng)度、沖擊強(qiáng)度、抗水性及膨脹率等性能的良好制品。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是為了解決現(xiàn)有技術(shù)中木塑復(fù)合材料力學(xué)性能較差的問題，本發(fā)明提供了一種氨基模增強(qiáng)PVC基木塑復(fù)合材料及其制備方法。本發(fā)明的上述技術(shù)問題主要是通過下述技術(shù)方案得以解決的一種氨基模增強(qiáng) PVC基木塑復(fù)合材料，以100份重量份計(jì)，原料配方為木粉60 75份；增強(qiáng)劑氨基模樹脂 3 7份；界面相容劑1 5份；塑料樹脂10 30份；潤滑劑1 3份；其它功能助劑1 5份。其中，所述木粉由鋸木粉、碎木片、木屑、刨花等木質(zhì)廢棄物經(jīng)過粉碎干燥制作而成， 其粒度為30 100目；所述增強(qiáng)劑氨基模樹脂為脲醛樹脂或三聚氰氨樹脂；所述界面相容劑為馬來酸酐接枝聚氯乙烯、鈦酸酯偶聯(lián)劑、硅烷偶聯(lián)劑的一種或兩種混合物；所述塑料樹脂為聚氯乙烯的新料或回收料；所述潤滑劑為PE蠟、甲基硅油中的一種或兩種混合物；所述其它功能助劑包括1 1重量份的穩(wěn)定劑、增塑劑，穩(wěn)定劑為鈣鋅復(fù)合穩(wěn)定劑或鋇鋅穩(wěn)定劑；增塑劑為環(huán)氧大豆油或鄰苯二甲酸二辛酯?！N氨基模增強(qiáng)PVC基木塑復(fù)合材料的制備方法，包括以下步驟a、將木粉在 120°C干燥箱中干燥4個(gè)小時(shí)，進(jìn)行脫脂和烘干，使其含水率小于2 %，去除木粉中結(jié)合水， 增加木粉與塑料粉高聚物的界面相容性；b、按照配比把增強(qiáng)劑氨基模樹脂同干燥后的木粉一起加入到高速混合機(jī)中進(jìn)行預(yù)混合，溫度控制在30 35°C，高速混合5min，制得木粉與增強(qiáng)劑氨基模樹脂的混合物；c、按照配比依次把木粉與增強(qiáng)劑氨基模樹脂的混合物、塑料樹脂、界面相容劑、潤滑劑、其它功能助劑加入到具有加熱功能的高速混合機(jī)中，混合均勻， 制得混合料，溫度控制在70 80°C，高速混合15 20min ；d、將混合料置于145 150°C 的雙輥塑煉機(jī)中進(jìn)行混合塑化5 lOmin，經(jīng)熱壓機(jī)于173 180°C模壓成型，制得所述氨基模增強(qiáng)PVC基木塑復(fù)合材料。本發(fā)明制得的木塑復(fù)合材料在力學(xué)性能方面包括拉伸強(qiáng)度和沖擊強(qiáng)度以及抗水性及膨脹率等性能明顯優(yōu)于現(xiàn)有產(chǎn)品，采用熱壓模具成型，制作工藝簡單，有利于降低生產(chǎn)成本。
具體實(shí)施例方式下面通過實(shí)施例，對本發(fā)明的技術(shù)方案作進(jìn)一步具體的說明。實(shí)施例1 一種氨基模增強(qiáng)PVC基木塑復(fù)合材料，以100份重量份計(jì)，原料配方為
木粉(30目)65份
增強(qiáng)劑氨基模樹脂
三聚氰氨樹脂3份
界面相容劑
馬來酸酐接枝聚氯乙烯 1份鈦酸酯偶聯(lián)劑2份
塑料樹脂24份
潤滑劑
甲基硅油2份
其它功能助劑
鈣鋅復(fù)合穩(wěn)定劑1.5份
環(huán)氧大豆油1.5份 氨基模增強(qiáng)PVC基木塑復(fù)合材料的制備方法，包括以下步驟a、將木粉在120°C干燥箱中干燥4個(gè)小時(shí)，進(jìn)行脫脂和烘干，使其含水率小于2%,去除木粉中結(jié)合水，增加木粉與塑料粉高聚物的界面相容性；b、按照配比把增強(qiáng)劑氨基模樹脂同干燥后的木粉一起加入到高速混合機(jī)中進(jìn)行預(yù)混合，溫度控制在30 35°C，高速混合5min，制得木粉與增強(qiáng)劑氨基模樹脂的混合物；c、按照配比依次把木粉與增強(qiáng)劑氨基模樹脂的混合物、塑料樹脂、界面相容劑、潤滑劑、其它功能助劑加入到具有加熱功能的高速混合機(jī)中，混合均勻，制得混合料，溫度控制在70 80°C，高速混合15 20min ；d、將混合料置于145 150°C的雙輥塑煉機(jī)中進(jìn)行混合塑化5 lOmin，經(jīng)熱壓機(jī)于173 180°C模壓成型，制得所述氨基模增強(qiáng) PVC基木塑復(fù)合材料。通過以上配方及工藝條件所制備出的氨基模增強(qiáng)PVC基木塑復(fù)合材料，經(jīng)測試其拉伸強(qiáng)度為17. 9Mpa，懸臂梁無缺口沖擊強(qiáng)度為14. 54KJ/m2,24h吸水率為1. 1%，吸水膨脹率為0. 67%。實(shí)施例2 —種氨基模增強(qiáng)PVC基木塑復(fù)合材料，以100份重量份計(jì)，原料配方為
木粉(50目)60份
增強(qiáng)劑氨基模樹脂
脲醛樹脂3份
界面相容劑
硅烷偶聯(lián)劑2份
塑料樹脂30份
潤滑劑
甲基硅油2份
其它功能助劑
鈣鋅復(fù)合穩(wěn)定劑 1.5份鄰苯二甲酸二鋅酯 1.5份制備方法參看實(shí)施例1，通過以上配方及工藝條件所制備出的氨基模增強(qiáng)PVC基木塑復(fù)合材料，經(jīng)測試其拉伸強(qiáng)度為18. 7Mpa，懸臂梁無缺口沖擊強(qiáng)度為15. 65KJ/m2，24h吸水率為1.0%，吸水膨脹率為0.66%。實(shí)施例3 —種氨基模增強(qiáng)PVC基木塑復(fù)合材料，以100份重量份計(jì)，原料配方為
木粉(60目)60份
增強(qiáng)劑氨基模樹脂
脲醛樹脂7份
界面相容劑
鈦酸酯偶聯(lián)劑3份
塑料樹脂26份
潤滑劑
PE蠟1份
其它功能助劑
鈣鋅復(fù)合穩(wěn)定劑 1.5份鄰苯二甲酸二鋅酯 1.5份制備方法參看實(shí)施例1，通過以上配方及工藝條件所制備出的氨基模增強(qiáng)PVC基木塑復(fù)合材料，經(jīng)測試其拉伸強(qiáng)度為15. 9Mpa，懸臂梁無缺口沖擊強(qiáng)度為15. 44KJ/m2，24h吸水率為1. 1%，吸水膨脹率為0.77%。實(shí)施例4 一種氨基模增強(qiáng)PVC基木塑復(fù)合材料，以100份重量份計(jì)，原料配方為
木粉(80目)65份
增強(qiáng)劑氨基模樹脂
三聚氰氨樹脂4份
界面相容劑
馬來酸酐接枝聚氯乙烯 2份
塑料樹脂25份
潤滑劑
甲基硅油1份
其它功能助劑
鈣鋅復(fù)合穩(wěn)定劑1.5份
環(huán)氧大豆油1.5份制備方法參看實(shí)施例1，通過以上配方及工藝條件所制備出的氨基模增強(qiáng)PVC基木塑復(fù)合材料，經(jīng)測試其拉伸強(qiáng)度為17. 9Mpa，懸臂梁無缺口沖擊強(qiáng)度為14. 85KJ/m2，24h吸水率為1.3%，吸水膨脹率為0.77%。實(shí)施例5 —種氨基模增強(qiáng)PVC基木塑復(fù)合材料，以100份重量份計(jì)，原料配方為
木粉(100目)75份
增強(qiáng)劑氨基模樹脂
三聚氰氨樹脂4份
界面相容劑
馬來酸酐接枝聚氯乙烯 2份硅烷偶聯(lián)劑2份
塑料樹脂12份
潤滑劑
甲基硅油1份
PE蠟1份
其它功能助劑
鋇鋅穩(wěn)定劑1.5份
環(huán)氧大豆油1.5份制備方法參看實(shí)施例1，通過以上配方及工藝條件所制備出的氨基模增強(qiáng)PVC基木塑復(fù)合材料，經(jīng)測試其拉伸強(qiáng)度為14. 9Mpa，懸臂梁無缺口沖擊強(qiáng)度為15. 65KJ/m2，24h吸水率為1.5%，吸水膨脹率為0.87%。對實(shí)例1 5制備樣品進(jìn)行性能測試，測試所采用的標(biāo)準(zhǔn)拉伸強(qiáng)度采用GB/ T1040. 1-2006，懸臂梁無缺口沖擊強(qiáng)度采用GB/T1843-2008，吸水率采用ASTM570測試。最后，應(yīng)當(dāng)指出，以上實(shí)施例僅是本發(fā)明較有代表性的例子。顯然，本發(fā)明的技術(shù)方案并不限于上述實(shí)施例，還可以有許多變形。本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員能從本發(fā)明公開的內(nèi)容直接導(dǎo)出或聯(lián)想到的所有變形，均應(yīng)認(rèn)為是本發(fā)明的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1.一種氨基模增強(qiáng)PVC基木塑復(fù)合材料，其特征在于以100份重量份計(jì)，原料配方為 木粉6(Γ75份；增強(qiáng)劑氨基模樹脂3 7份；界面相容劑廣5份；塑料樹脂1(Γ30份；潤滑劑廣3份；其它功能助劑廣5份。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種氨基模增強(qiáng)PVC基木塑復(fù)合材料，其特征在于所述木粉由鋸木粉、碎木片、木屑、刨花木質(zhì)廢棄物經(jīng)過粉碎干燥制作而成，其粒度為3(Γ100目。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種氨基模增強(qiáng)PVC基木塑復(fù)合材料，其特征在于所述增強(qiáng)劑氨基模樹脂為脲醛樹脂或三聚氰氨樹脂。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種氨基模增強(qiáng)PVC基木塑復(fù)合材料，其特征在于所述界面相容劑為馬來酸酐接枝聚氯乙烯、鈦酸酯偶聯(lián)劑、硅烷偶聯(lián)劑的一種或兩種混合物。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種氨基模增強(qiáng)PVC基木塑復(fù)合材料，其特征在于所述塑料樹脂為聚氯乙烯的新料或回收料。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種氨基模增強(qiáng)PVC基木塑復(fù)合材料，其特征在于所述潤滑劑為PE蠟、甲基硅油中的一種或兩種混合物。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種氨基模增強(qiáng)PVC基木塑復(fù)合材料，其特征在于所述其它功能助劑包括1:1重量份的穩(wěn)定劑、增塑劑，穩(wěn)定劑為鈣鋅復(fù)合穩(wěn)定劑或鋇鋅穩(wěn)定劑；增塑劑為環(huán)氧大豆油或鄰苯二甲酸二辛酯。
8.根據(jù)權(quán)利要求1-7所述一種氨基模增強(qiáng)PVC基木塑復(fù)合材料的制備方法，其特征在于所述制備方法包括以下步驟a、將木粉在120°C干燥箱中干燥4個(gè)小時(shí)，進(jìn)行脫脂和烘干，使其含水率小于2%，去除木粉中的結(jié)合水，增加木粉與塑料粉高聚物的界面相容性；b、 按照配比把增強(qiáng)劑氨基模樹脂同干燥后的木粉一起加入到高速混合機(jī)中進(jìn)行預(yù)混合，溫度控制在3(T35°C，高速混合5min，制得木粉與增強(qiáng)劑氨基模樹脂的混合物；C、按照配比依次把木粉與增強(qiáng)劑氨基模樹脂的混合物、塑料樹脂、界面相容劑、潤滑劑、其它功能助劑加入到具有加熱功能的高速混合機(jī)中，混合均勻，制得混合料，溫度控制在7(T80°C，高速混合 15 20min ；d、將混合料置于145 150°C的雙輥塑煉機(jī)中進(jìn)行混合塑化5 lOmin，經(jīng)熱壓機(jī)于 173 180°C模壓成型，制得所述氨基模增強(qiáng)PVC基木塑復(fù)合材料。
全文摘要
一種氨基模增強(qiáng)PVC基木塑復(fù)合材料，由木粉60~75份、增強(qiáng)劑氨基模樹脂3~7份、界面相容劑1~5份、塑料樹脂10~30份、潤滑劑1~3份和其它功能助劑1~5份制備而成，制備方法包括脫脂和烘干木粉的步驟，將增強(qiáng)劑氨基模樹脂同干燥后的木粉預(yù)混合的步驟，在高速混合機(jī)中混合制得混合料的步驟，在雙輥塑煉機(jī)中混合塑化再模壓成型的步驟。本發(fā)明制得的木塑復(fù)合材料在力學(xué)性能方面包括拉伸強(qiáng)度和沖擊強(qiáng)度以及抗水性及膨脹率等性能明顯優(yōu)于現(xiàn)有產(chǎn)品，采用熱壓模具成型，制作工藝簡單，有利于降低生產(chǎn)成本。
文檔編號(hào)C08L61/24GK102181167SQ20111009372
公開日2011年9月14日 申請日期2011年4月14日 優(yōu)先權(quán)日2011年4月14日
發(fā)明者吳永貴, 吳祖良, 朱東鋒, 李濟(jì)吾, 蔡偉建 申請人:浙江工商大學(xué)