本發(fā)明是一種抗靜電麥稈木塑復(fù)合材料，它涉及木塑復(fù)合材料領(lǐng)域和抗靜電聚丙烯基木塑復(fù)合材料及其制備方法。

背景技術(shù)：

大多數(shù)塑料及高分子材料的高絕緣性，耐腐蝕性及耐水性等優(yōu)良性能，使它在工農(nóng)業(yè)，高科技領(lǐng)域有著廣闊的應(yīng)用空間。但是高絕緣性也從反面為塑料帶來靜電危害問題。木塑復(fù)合材料也有同樣的特性，因而木塑復(fù)合材料的抗靜電性為我們所關(guān)注。當(dāng)木塑復(fù)合材料用于高級(jí)公寓、療養(yǎng)所、辦公大樓、別墅的建筑材料、裝飾材料、家具時(shí)，表面的吸塵是一大弊病，大大影響其美觀?，F(xiàn)在最廣泛使用的是導(dǎo)電炭黑。導(dǎo)電炭黑使用量較低時(shí)木塑復(fù)合材料的電阻率變化很小,導(dǎo)電炭黑的增加引起電阻率下降。導(dǎo)電炭黑能夠在基體中形成的連續(xù)的導(dǎo)電通路或網(wǎng)絡(luò),從而提高了材料的導(dǎo)電性能。

當(dāng)前木塑材料大多是采用原木木粉或木纖維與塑料復(fù)合的,也是在加速木材的消耗。而我國作為農(nóng)業(yè)大國，農(nóng)作物秸稈作為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的副產(chǎn)物，每年產(chǎn)量都相當(dāng)大、且分布廣，據(jù)統(tǒng)計(jì)目前我國農(nóng)作物秸稈產(chǎn)生量每年約8-10億噸，其中產(chǎn)量最大的當(dāng)屬麥稈。在麥稈利用方面都用于手工藝品和簡單裝飾用材，雖然近幾年對(duì)于麥稈人造板的研究越來越多，市場上也出現(xiàn)少量的麥稈人造板產(chǎn)品，但由于麥稈上存在大量的蠟質(zhì)層和木質(zhì)部，各種膠黏劑無法起到較好連接作用，使得板材性能不穩(wěn)定。

為了解決上述問題，在利用麥稈時(shí)需進(jìn)行預(yù)處理，除去表面蠟質(zhì)層，然后將麥稈用于木塑復(fù)合材料的生產(chǎn)。在木塑材料生產(chǎn)過程中加入抗靜電劑，增加材料的抗靜電性能。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提供一種抗靜電麥稈木塑復(fù)合材料及其加工方法，該木塑復(fù)合材料是以麥稈，聚丙烯樹脂，抗靜電劑為主要原料，通過木塑擠出成型工藝來生產(chǎn)抗靜電麥稈木塑復(fù)合材料。

本發(fā)明解決技術(shù)問題采用如下方案：

一種抗靜電麥稈木塑復(fù)合材料,包括以下重量份的原料：

木質(zhì)纖維材料20-70份，聚丙烯樹脂50-150份，偶聯(lián)劑3-10份，抗靜電劑5-30份，潤滑劑2-6份，碳酸鈣10-30份，抗氧化劑0.1-1份，其他助劑3-5份。

所述木質(zhì)纖維材料是麥稈放入磨粉機(jī)中磨成纖維，經(jīng)過篩分處理后得到20-60目顆粒，然后在烘箱110℃溫度條件下，進(jìn)行24小時(shí)干燥處理，使木粉的平均含水率保持在1％以下。

所述偶聯(lián)劑是鈦酸醋偶聯(lián)劑、硅烷偶聯(lián)劑中的一種或多種。

所述潤滑劑是石蠟、硬脂酸、硬脂酸鋅、硬脂酸鈣中的一種或多種。

所述抗靜電劑為硅烷改性導(dǎo)電炭黑，按重量份將80份導(dǎo)電炭黑、3份硅烷偶聯(lián)劑和200mL無水乙醇放入三口瓶中,在60℃下攪拌1.5h,然后抽濾,然后將濾餅置于烘箱中,在105℃條件下烘干,粉碎研磨后制得硅烷改性導(dǎo)電炭黑。

所述抗氧劑為抗氧劑1010。

所述其他助劑為ACR增韌劑。

一種抗靜電麥稈木塑復(fù)合材料制備方法，其特征在于，按如下步驟進(jìn)行：

1)、將麥稈用20％氫氧化鈉浸泡3h，預(yù)處理溫度為110℃，放入60℃下脫水烘干，再將麥稈放入磨粉機(jī)中磨成纖維，得到木粉預(yù)料。

2)、將干燥處理后的配方重量份的木質(zhì)纖維材料、粉料、偶聯(lián)劑置于高速混合機(jī)中熱攪拌混合至均勻,攪拌溫度為90-110℃,攪拌時(shí)間為5-10分鐘，得到熱混料,備用。

3)、將要求2)得到的熱混料置于冷混機(jī)中冷卻,待熱混料溫度降至40℃后將配方重量份的抗靜電劑、潤滑劑和其它助劑加入到冷混機(jī)中,攪拌時(shí)間為5-10分鐘，攪拌混合均勻,得到預(yù)混料,備用。

4)將要求3)得到的預(yù)混料投入到螺桿擠出機(jī)中,擠出得到抗靜電麥稈木塑復(fù)合材料。錐形雙螺桿擠出機(jī)的螺桿轉(zhuǎn)速為20-40r/min,料筒溫度為150-170℃,口模溫度為160-180℃。

本發(fā)明木塑復(fù)合材料以廢棄麥稈為木質(zhì)纖維素原料，通過預(yù)處理及配方優(yōu)化，制備得到的木塑復(fù)合材料性能優(yōu)異，市場化前景好。

本發(fā)明制備工藝簡單,工藝條件易控制,可操作性強(qiáng),重復(fù)性好,采用熱攪拌混合的攪拌方式,攪拌混合效率高,原料混合均勻度高,所得復(fù)合材料的成分均一,性能優(yōu)異。

以下通過具體實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明技術(shù)方案做進(jìn)一步說明。

具體實(shí)施方式

實(shí)施例1抗靜電麥稈木塑復(fù)合材料

一種抗靜電麥稈木塑復(fù)合材料,包括以下重量份的原料：

木質(zhì)纖維材料20-70份，聚丙烯樹脂50-150份，偶聯(lián)劑3-10份，抗靜電劑5-30份，潤滑劑2-6份，碳酸鈣10-30份，抗氧化劑0.1-1份，其他助劑3-5份。

所述木質(zhì)纖維材料是麥稈放入磨粉機(jī)中磨成纖維，經(jīng)過篩分處理后得到20-60目顆粒，然后在烘箱110℃溫度條件下，進(jìn)行24小時(shí)干燥處理，使木粉的平均含水率保持在1％以下。

所述偶聯(lián)劑是鈦酸醋偶聯(lián)劑、硅烷偶聯(lián)劑中的一種或多種。

所述潤滑劑是石蠟、硬脂酸、硬脂酸鋅、硬脂酸鈣中的一種或多種。

所述抗靜電劑為硅烷改性導(dǎo)電炭黑，按重量份將80份導(dǎo)電炭黑、3份硅烷偶聯(lián)劑和200mL無水乙醇放入三口瓶中,在60℃下攪拌1.5h,然后抽濾,然后將濾餅置于烘箱中,在105℃條件下烘干,粉碎研磨后制得硅烷改性導(dǎo)電炭黑。

所述抗氧劑為抗氧劑1010。

所述其他助劑為ACR增韌劑。

實(shí)施例2一種實(shí)施例1抗靜電麥稈木塑復(fù)合材料制備方法

1)、將麥稈用20％氫氧化鈉浸泡3h，預(yù)處理溫度為110℃，放入60℃下脫水烘干，再將麥稈放入磨粉機(jī)中磨成纖維，經(jīng)過篩分處理后得到40目顆粒，然后在烘箱110℃溫度條件下，進(jìn)行24小時(shí)干燥處理，得平均含水率保持在1％以下的木粉預(yù)料。

2)、將干燥處理后的配方重量份的木粉預(yù)料、樹脂粉料、偶聯(lián)劑置于高速混合機(jī)中熱攪拌混合至均勻,攪拌溫度為90℃,攪拌時(shí)間為5分鐘，得到熱混料,備用。

原料配方：木質(zhì)纖維材料30份，聚丙烯樹脂50份，硅烷偶聯(lián)劑3份。

3)、將要求2)得到的熱混料置于冷混機(jī)中冷卻,待熱混料溫度降至40℃后將配方重量份的抗靜電劑、潤滑劑和其它助劑加入到冷混機(jī)中,攪拌時(shí)間為5分鐘，攪拌混合均勻,得到預(yù)混料,備用。

原料配方：抗靜電劑5份，潤滑劑2份，碳酸鈣10份，抗氧化劑0.2份，ACR增韌劑3份。

4)將要求3)得到的預(yù)混料投入到螺桿擠出機(jī)中,擠出得到抗靜電麥稈木塑復(fù)合材料。錐形雙螺桿擠出機(jī)的螺桿轉(zhuǎn)速為20r/min,料筒溫度為150℃,口模溫度為160℃。

測(cè)試材料的物理、力學(xué)性能。結(jié)果如下：

沖擊強(qiáng)度：20KJ/m²，彎曲強(qiáng)度：60MPa，抗靜電性能(電阻率)：10¹²Ω/sq。

實(shí)施例2

1)、將麥稈用20％氫氧化鈉浸泡3h，預(yù)處理溫度為110℃，放入60℃下脫水烘干，再將麥稈放入磨粉機(jī)中磨成纖維，經(jīng)過篩分處理后得到50目顆粒，然后在烘箱110℃溫度條件下，進(jìn)行24小時(shí)干燥處理，使木粉的平均含水率保持在1％以下。

2)、將干燥處理后的配方重量份的木粉預(yù)料、樹脂粉料、偶聯(lián)劑置于高速混合機(jī)中熱攪拌混合至均勻,攪拌溫度為100℃,攪拌時(shí)間為8分鐘，得到熱混料,備用。

原料配方：木粉預(yù)料50份，聚丙烯樹脂100份，硅烷偶聯(lián)劑5份。

3)、將要求2)得到的熱混料置于冷混機(jī)中冷卻,待熱混料溫度降至40℃后將配方重量份的抗靜電劑、潤滑劑和其它助劑加入到冷混機(jī)中,攪拌時(shí)間為8分鐘，攪拌混合均勻,得到預(yù)混料,備用。

原料配方：抗靜電劑15份，潤滑劑4份，碳酸鈣10份，抗氧化劑0.8份，ACR增韌劑5份。

4)將要求3)得到的預(yù)混料投入到螺桿擠出機(jī)中,擠出得到抗靜電麥稈木塑復(fù)合材料。錐形雙螺桿擠出機(jī)的螺桿轉(zhuǎn)速為30r/min,料筒溫度為160℃,口模溫度為170℃。

測(cè)試材料的物理、力學(xué)性能。結(jié)果如下：

沖擊強(qiáng)度：25KJ/m²，彎曲強(qiáng)度：56MPa，抗靜電性能(電阻率)：10⁷Ω/sq。

實(shí)施例3

1)、將麥稈用20％氫氧化鈉浸泡3h，預(yù)處理溫度為110℃，放入60℃下脫水烘干，再將麥稈放入磨粉機(jī)中磨成纖維，經(jīng)過篩分處理后得到60目顆粒，然后在烘箱110℃溫度條件下，進(jìn)行24小時(shí)干燥處理，使木粉的平均含水率保持在1％以下。

2)、將干燥處理后的配方重量份的木粉預(yù)料、樹脂粉料、偶聯(lián)劑置于高速混合機(jī)中熱攪拌混合至均勻,攪拌溫度為110℃,攪拌時(shí)間為10分鐘，得到熱混料,備用。

原料配方：木質(zhì)纖維材料70份，聚丙烯樹脂150份，硅烷偶聯(lián)劑10份，。

3)、將要求2)得到的熱混料置于冷混機(jī)中冷卻,待熱混料溫度降至40℃后將配方重量份的抗靜電劑、潤滑劑和其它助劑加入到冷混機(jī)中,攪拌時(shí)間為10分鐘，攪拌混合均勻,得到預(yù)混料,備用。

原料配方：抗靜電劑30份，潤滑劑6份，碳酸鈣30份，抗氧化劑1.0份，ACR增韌劑5份

4)將要求3)得到的預(yù)混料投入到螺桿擠出機(jī)中,擠出得到抗靜電麥稈木塑復(fù)合材料。錐形雙螺桿擠出機(jī)的螺桿轉(zhuǎn)速為40r/min,料筒溫度為170℃,口模溫度為180℃。

測(cè)試材料的物理、力學(xué)性能。結(jié)果如下：

沖擊強(qiáng)度：24KJ/m²，彎曲強(qiáng)度：43MPa，抗靜電性能(電阻率)：10⁶Ω/sq。

以上實(shí)施例中，若無特別說明，其組分均為市購現(xiàn)有技術(shù)產(chǎn)品。

對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言，顯然本發(fā)明不限于上述示范性實(shí)施例的細(xì)節(jié)，而且在不背離本發(fā)明的精神或基本特征的情況下，能夠以其他的具體形式實(shí)現(xiàn)本發(fā)明。因此，無論從哪一點(diǎn)來看，均應(yīng)將實(shí)施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本發(fā)明的范圍由所附權(quán)利要求而不是上述說明限定，因此旨在將落在權(quán)利要求的等同要件的含義和范圍內(nèi)的所有變化囊括在本發(fā)明內(nèi)。不應(yīng)將權(quán)利要求中的任何附圖標(biāo)記視為限制所涉及的權(quán)利要求。

此外，應(yīng)當(dāng)理解，雖然本說明書按照實(shí)施方式加以描述，但并非每個(gè)實(shí)施方式僅包含一個(gè)獨(dú)立的技術(shù)方案，說明書的這種敘述方式僅僅是為清楚起見，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)將說明書作為一個(gè)整體，各實(shí)施例中的技術(shù)方案也可以經(jīng)適當(dāng)組合，形成本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解的其他實(shí)施方式。