本發(fā)明屬于復(fù)合板材的制備領(lǐng)域，具體涉及一種防腐植物纖維復(fù)合板材。
背景技術(shù)：
：天然植物纖維材料是自然界中資源最豐富的天然高分子材料，每年生長總量多達(dá)千億噸，是一種極為重要的資源。植物纖維復(fù)合材料在幾千年前就有應(yīng)用，我國早在兩千年前，就出現(xiàn)了麻絲和大漆構(gòu)成的漆器，且流傳至今。研究和開發(fā)植物纖維復(fù)合材料的意義在于它是一種具有與生態(tài)環(huán)境相容和協(xié)調(diào)、可被降解、對環(huán)境有一定凈化和修復(fù)功能的環(huán)境材料，具有良好的環(huán)境友好性、可持續(xù)發(fā)展性、使用功能和較高的資源利用率及對生態(tài)環(huán)境無副作用的特點(diǎn)。另外，研究開發(fā)植物纖維復(fù)合材料不僅可以促進(jìn)其他產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，而且還可以為當(dāng)今主要采用填埋或焚燒方式處理并造成很大浪費(fèi)和污染的各種天然植物纖維開辟新的高附加值的應(yīng)用領(lǐng)域。例如近年來，植物纖維作為塑料基體的增強(qiáng)材料的潛在優(yōu)勢越來越引起人們的注意。它價(jià)格低廉，密度小，具有較高的彈性模量，與無機(jī)纖維相近，而它的生物降解性和可再生性是最突出的優(yōu)點(diǎn)，是其它任何增強(qiáng)材料無法比擬的，因而具有廣闊的發(fā)展前景。因此，開發(fā)植物纖維作為增強(qiáng)材料在環(huán)保和資源保護(hù)方面都有重要意義。木塑復(fù)合材料是一種綜合性能優(yōu)異的新型生態(tài)環(huán)保材料，其開發(fā)應(yīng)用前景非常廣闊。這種新型材料是將熱塑性材料如pvc,pe,pp,abs等塑料(可以是廢塑料)與木質(zhì)纖維如木粉、糠殼、花生殼等混合后，配合定量的加工助劑，制成各種型材和板材等制品。使用結(jié)果表明，這是一種性能好、經(jīng)濟(jì)且能保護(hù)環(huán)境的新材料。在家具、建筑、車輛船舶、包裝運(yùn)輸?shù)阮I(lǐng)域作為木材替代品得以應(yīng)用。雖然我國開展木塑復(fù)合材料的研究起步較晚，對木塑復(fù)合材料的開發(fā)應(yīng)用較少，但由于木塑復(fù)合材料兼有木材和塑料產(chǎn)品的性能特點(diǎn)，近年來木塑復(fù)合技術(shù)在國際上得到了廣泛關(guān)注，因此木塑產(chǎn)品的研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化也得到了迅速發(fā)展。充分利用有限資源以及廢棄物的回收利用是“十五”期間新材料行業(yè)的主攻研究課題，也是未來材料領(lǐng)域發(fā)展的主題和方向。從市場發(fā)展前景看，“十五”計(jì)劃期間，我國年均木材耗用量將達(dá)到1.5億m3以上。如果把其中的1%列為木塑新材料的市場份額，則木塑材料的年需求量將達(dá)到i50萬m3以上，約合100萬噸/年。隨著我國森林保護(hù)法律、法規(guī)的嚴(yán)格執(zhí)行，木材的使用將受到嚴(yán)格限制。同時(shí)，隨著木塑復(fù)合材料生產(chǎn)技術(shù)的不斷進(jìn)步，其應(yīng)用將被日益擴(kuò)大。但是市售普通的木塑復(fù)合材料均不具有防腐效果，即使在生產(chǎn)的過程中，加入了防腐劑，但是防腐劑在復(fù)合材料不能穩(wěn)定存在，很容易失效，失去防腐效果。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：為了解決上述問題，本發(fā)明提供一種防腐植物纖維復(fù)合板材。本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的。一種防腐植物纖維復(fù)合板材，包括一層支撐層和上下兩層防腐增強(qiáng)層，其中支撐層按重量份計(jì)，由以下成分制成：聚乙烯30份、木質(zhì)纖維粉（農(nóng)作物秸稈制成）20份、聚氨酯發(fā)泡劑5份、石灰粉5份；其中，防腐增強(qiáng)層由以下重量份的組分制成：熱塑性樹脂40-45份、防腐木質(zhì)纖維粉30-35份、石粉20-25份、四溴雙酚s0.5-0.7份、檸檬酸硬脂酰單甘油酯0.6-1份、嗎啉脂肪酸鹽果蠟0.5-0.8份、硼酸鋁2-4份、顏料1-3份，所述防腐木質(zhì)纖維粉由以下重量份的組分制成：樟樹皮10-15份、椿白皮6-8份、松節(jié)1-3份、柘木25-30份、速生材50-70份，為了進(jìn)一步的降低成本，速生材可用楊樹速生材，所述石粉由以下重量份的組分制成：青礞石粉15-20份、硼砂粉10-15份、石灰石粉50-60份。具體地，所述防腐木質(zhì)纖維粉的制備方法包括以下操作步驟：（1）將柘木、速生材輸送至刨片機(jī)打成刨花；（2）將刨花和樟樹皮、椿白皮、松節(jié)混合后，烘干至含水量為7%，然后將其粉碎至15-20目，制得防腐木質(zhì)纖維粉。具體地，所述防腐增強(qiáng)層的制備方法包括以下操作步驟：將熱塑性樹脂、防腐木質(zhì)纖維粉、石粉、四溴雙酚s、檸檬酸硬脂酰單甘油酯、嗎啉脂肪酸鹽果蠟、硼酸鋁、顏料依次加入高速攪拌機(jī)中，加料間隔為2min，加料完成后，繼續(xù)攪拌20min后，將混合物注入錐形雙螺桿擠出機(jī)，使其充分塑化，將塑化后的物料輸送至雙滾延壓機(jī)，開煉延壓成厚度為1.5-2.5mm的板材，然后冷卻成型，制得防腐增強(qiáng)層。具體地，制備防腐增強(qiáng)層是，所述的塑化溫度為130-150℃，塑化時(shí)間為10-15min。優(yōu)選地，上述熱塑性樹脂為聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯、聚酰胺、聚甲醛、聚碳酸酯中的任意一種。所述防腐植物纖維復(fù)合板材由一層支撐層和上下兩層防腐增強(qiáng)層采用熱壓工藝，再經(jīng)冷卻成型制得成品，熱壓時(shí)溫度為150℃，成型的壓力為1.5mpa，保溫時(shí)間為2小時(shí)。由以上的技術(shù)方案可知，本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明制得防腐植物纖維復(fù)合板材，各項(xiàng)力學(xué)性能優(yōu)異，可滿足多種情況下的使用要求，板材采用熱壓工藝制成，無添加粘結(jié)劑，綠色安全環(huán)保，尤其是板材具有優(yōu)異的防腐性能，防腐時(shí)間長且防腐效果顯著。其中，防腐木質(zhì)纖維粉制作成本低廉，制作工藝簡單，但是具有長久有效的防腐效果，并且其與防腐增強(qiáng)層中的其余成分之間可完美融合，結(jié)合力強(qiáng)，不易在使用的過程中從板材中散落；其中所述石粉，三種成分均具有一定的防腐效果，其在四溴雙酚s、檸檬酸硬脂酰單甘油酯、嗎啉脂肪酸鹽果蠟的協(xié)同作用下，與防腐木質(zhì)纖維粉的界面之間產(chǎn)生了較好的相容性，進(jìn)而提升了增強(qiáng)層的力學(xué)性能，提升了符合板材的各項(xiàng)力學(xué)性能；硼酸鋁的添加，不僅增強(qiáng)了防腐增強(qiáng)層的各項(xiàng)力學(xué)性能，其中的三價(jià)鋁離子液具有較為優(yōu)異的防腐能力，并且其在復(fù)合板材中能長時(shí)間的存在，不會(huì)在使用的過程中出現(xiàn)失效的現(xiàn)象。具體實(shí)施方式為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施方例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。實(shí)施例1防腐增強(qiáng)層由以下重量份的組分制成：熱塑性樹脂40份、防腐木質(zhì)纖維粉30份、石粉20份、四溴雙酚s0.5份、檸檬酸硬脂酰單甘油酯0.6份、嗎啉脂肪酸鹽果蠟0.5份、硼酸鋁2份、顏料1份，所述防腐木質(zhì)纖維粉由以下重量份的組分制成：樟樹皮10份、椿白皮6份、松節(jié)1份、柘木25份、速生材50份，為了進(jìn)一步的降低成本，速生材可用楊樹速生材，所述石粉由以下重量份的組分制成：青礞石粉15份、硼砂粉10份、石灰石粉50份。具體地，所述防腐木質(zhì)纖維粉的制備方法包括以下操作步驟：（1）將柘木、速生材輸送至刨片機(jī)打成刨花；（2）將刨花和樟樹皮、椿白皮、松節(jié)混合后，烘干至含水量為7%，然后將其粉碎至15目，制得防腐木質(zhì)纖維粉。具體地，所述防腐增強(qiáng)層的制備方法包括以下操作步驟：將熱塑性樹脂、防腐木質(zhì)纖維粉、石粉、四溴雙酚s、檸檬酸硬脂酰單甘油酯、嗎啉脂肪酸鹽果蠟、硼酸鋁、顏料依次加入高速攪拌機(jī)中，加料間隔為2min，加料完成后，繼續(xù)攪拌20min后，將混合物注入錐形雙螺桿擠出機(jī)，使其充分塑化，將塑化后的物料輸送至雙滾延壓機(jī)，開煉延壓成厚度為1.5mm的板材，然后冷卻成型，制得防腐增強(qiáng)層。具體地，制備防腐增強(qiáng)層是，所述的塑化溫度為130℃，塑化時(shí)間為10min。優(yōu)選地，上述熱塑性樹脂為聚氯乙烯。實(shí)施例2防腐增強(qiáng)層由以下重量份的組分制成：熱塑性樹脂43份、防腐木質(zhì)纖維粉33份、石粉23份、四溴雙酚s0.6份、檸檬酸硬脂酰單甘油酯0.8份、嗎啉脂肪酸鹽果蠟0.7份、硼酸鋁3份、顏料2份，所述防腐木質(zhì)纖維粉由以下重量份的組分制成：樟樹皮13份、椿白皮7份、松節(jié)2份、柘木27份、速生材60份，為了進(jìn)一步的降低成本，速生材可用楊樹速生材，所述石粉由以下重量份的組分制成：青礞石粉17份、硼砂粉13份、石灰石粉55份。具體地，所述防腐木質(zhì)纖維粉的制備方法包括以下操作步驟：（1）將柘木、速生材輸送至刨片機(jī)打成刨花；（2）將刨花和樟樹皮、椿白皮、松節(jié)混合后，烘干至含水量為7%，然后將其粉碎至17目，制得防腐木質(zhì)纖維粉。具體地，所述防腐增強(qiáng)層的制備方法包括以下操作步驟：將熱塑性樹脂、防腐木質(zhì)纖維粉、石粉、四溴雙酚s、檸檬酸硬脂酰單甘油酯、嗎啉脂肪酸鹽果蠟、硼酸鋁、顏料依次加入高速攪拌機(jī)中，加料間隔為2min，加料完成后，繼續(xù)攪拌20min后，將混合物注入錐形雙螺桿擠出機(jī)，使其充分塑化，將塑化后的物料輸送至雙滾延壓機(jī)，開煉延壓成厚度為2.0mm的板材，然后冷卻成型，制得防腐增強(qiáng)層。具體地，制備防腐增強(qiáng)層是，所述的塑化溫度為140℃，塑化時(shí)間為13min。優(yōu)選地，上述熱塑性樹脂為聚苯乙烯。實(shí)施例3防腐增強(qiáng)層由以下重量份的組分制成：熱塑性樹脂45份、防腐木質(zhì)纖維粉35份、石粉25份、四溴雙酚s0.7份、檸檬酸硬脂酰單甘油酯1份、嗎啉脂肪酸鹽果蠟0.8份、硼酸鋁4份、顏料3份，所述防腐木質(zhì)纖維粉由以下重量份的組分制成：樟樹皮15份、椿白皮8份、松節(jié)3份、柘木30份、速生材70份，為了進(jìn)一步的降低成本，速生材可用楊樹速生材，所述石粉由以下重量份的組分制成：青礞石粉20份、硼砂粉15份、石灰石粉60份。具體地，所述防腐木質(zhì)纖維粉的制備方法包括以下操作步驟：（1）將柘木、速生材輸送至刨片機(jī)打成刨花；（2）將刨花和樟樹皮、椿白皮、松節(jié)混合后，烘干至含水量為7%，然后將其粉碎至20目，制得防腐木質(zhì)纖維粉。具體地，所述防腐增強(qiáng)層的制備方法包括以下操作步驟：將熱塑性樹脂、防腐木質(zhì)纖維粉、石粉、四溴雙酚s、檸檬酸硬脂酰單甘油酯、嗎啉脂肪酸鹽果蠟、硼酸鋁、顏料依次加入高速攪拌機(jī)中，加料間隔為2min，加料完成后，繼續(xù)攪拌20min后，將混合物注入錐形雙螺桿擠出機(jī)，使其充分塑化，將塑化后的物料輸送至雙滾延壓機(jī)，開煉延壓成厚度為2.5mm的板材，然后冷卻成型，制得防腐增強(qiáng)層。具體地，制備防腐增強(qiáng)層是，所述的塑化溫度為150℃，塑化時(shí)間為15min。優(yōu)選地，上述熱塑性樹脂為聚酰胺。對比例1防腐增強(qiáng)層中防腐木質(zhì)纖維粉不含有樟樹皮、椿白皮、松節(jié)、柘木，其余成分與實(shí)施例1完全相同。對比例2防腐增強(qiáng)層中石粉僅含有石灰石粉，其余成分與實(shí)施例2完全相同。對比例3防腐增強(qiáng)層中不含有硼酸鋁，其余成分與實(shí)施例3完全相同。分別用各實(shí)施例和對比例中提供的方法制得防腐增強(qiáng)層，然后采用說明書中上述公布的方法制得復(fù)合板材，將制得的復(fù)合板材在室內(nèi)存放3個(gè)月后，采用干熱蒸汽滅菌處理，在無菌環(huán)境下接種相同量的綠色木霉菌，并在無菌環(huán)境下培養(yǎng)5天后，測得復(fù)合板材的霉變面積占總面積的比例，測試結(jié)果如表1所示：表1復(fù)合板材防腐效果驗(yàn)證項(xiàng)目霉變面積比例/%實(shí)施例13對比例124實(shí)施例22對比例220實(shí)施例32對比例314由表1可知，本發(fā)明制得的防腐植物纖維復(fù)合板材防腐效果顯著。再將實(shí)施例中制得的防腐植物纖維復(fù)合板材按照國標(biāo)鋸制試件進(jìn)行性能測試，測試結(jié)果如表2所示：表2防腐植物纖維復(fù)合板材性能測試結(jié)果項(xiàng)目板材密度（g/cm3）抗沖擊強(qiáng)度(kj/m2)彎曲強(qiáng)度（mpa）邵氏硬度斷裂伸長率(%)落球沖擊實(shí)施例10.516341689無裂紋實(shí)施例20.536546698無裂紋實(shí)施例30.546847698無裂紋由表2可知，本發(fā)明制得的防腐植物纖維復(fù)合板材各項(xiàng)性能優(yōu)越，優(yōu)于市售普通的復(fù)合板材。需要說明的是，以上實(shí)施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案而非限制。盡管參照較佳實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，可以對發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行修改或者等同替換，而不脫離本發(fā)明技術(shù)方案的范圍，其均應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的權(quán)利要求范圍中。當(dāng)前第1頁12