本發(fā)明涉及木塑材料領(lǐng)域，更具體地，涉及一種高強(qiáng)木塑復(fù)合材料及其制備方法。

背景技術(shù)：

木塑復(fù)合板材是一種主要由木材(木纖維素、植物纖維素)為基礎(chǔ)材料與熱塑性高分子材料(塑料)和加工助劑等，混合均勻后再經(jīng)模具設(shè)備加熱擠出成型而制成的高科技綠色環(huán)保新型裝飾材料，兼有木材和塑料的性能與特征，是能替代木材和塑料的新型復(fù)合材料。木塑復(fù)合材料作為新型復(fù)合材料具有使用壽命長、可塑性強(qiáng)以及環(huán)保健康等優(yōu)點(diǎn)，但是，目前的木塑復(fù)合材料普遍存在力學(xué)性能不理想的問題，因此有必要提供一種高強(qiáng)木塑復(fù)合材料。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提供一種高強(qiáng)木塑復(fù)合材料，通過添加補(bǔ)強(qiáng)劑，提高木塑復(fù)合材料的力學(xué)性能。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明一方面提供一種高強(qiáng)木塑復(fù)合材料，以質(zhì)量份數(shù)計(jì)，該材料包括：聚乙烯50-60份，植物材料25-30份，補(bǔ)強(qiáng)劑8-10份，偶聯(lián)劑2-3份，潤滑劑2-3份，其中，所述補(bǔ)強(qiáng)劑為木質(zhì)素和海泡石的混合物，所述木質(zhì)素和所述海泡石的質(zhì)量比為1:1.5-2。

本發(fā)明另一方面提供一種所述的高強(qiáng)木塑復(fù)合材料的制備方法，該方法包括：(1)首先將補(bǔ)強(qiáng)劑和偶聯(lián)劑混合均勻，然后加入聚乙烯、植物材料、潤滑劑，繼續(xù)混合；(2)將步驟1所得的混合物料加入單螺桿擠出機(jī)進(jìn)行造粒，制得木塑復(fù)合材料母粒；(3)將所述木塑復(fù)合材料母粒放入雙螺桿擠出機(jī)中加工成板材。

通過上述技術(shù)方案，本發(fā)明通過在木塑復(fù)合材料中添加木質(zhì)素和海泡石的混合物作為補(bǔ)強(qiáng)劑，提高了木塑復(fù)合材料的綜合力學(xué)性能，同時(shí)也一定程度的提高了木塑復(fù)合材料的耐溫性。

本發(fā)明的其它特征和優(yōu)點(diǎn)將在隨后的具體實(shí)施方式部分予以詳細(xì)說明。

具體實(shí)施方式

下面將更詳細(xì)地描述本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式。雖然已描述了本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，然而應(yīng)該理解，可以以各種形式實(shí)現(xiàn)本發(fā)明而不應(yīng)被這里闡述的實(shí)施方式所限制。相反，提供這些實(shí)施方式是為了使本發(fā)明更加透徹和完整，并且能夠?qū)⒈景l(fā)明的范圍完整地傳達(dá)給本領(lǐng)域的技術(shù)人員。

根據(jù)本發(fā)明的一方面提供一種高強(qiáng)木塑復(fù)合材料，以質(zhì)量份數(shù)計(jì)，該材料包括：聚乙烯50-60份，植物材料25-30份，補(bǔ)強(qiáng)劑8-10份，偶聯(lián)劑2-3份，潤滑劑2-3份，其中，所述補(bǔ)強(qiáng)劑為木質(zhì)素和海泡石的混合物，所述木質(zhì)素和所述海泡石的質(zhì)量比為1:1.5-2。

根據(jù)本發(fā)明，優(yōu)選地，所述聚乙烯包括線性低密度聚乙烯和高密度聚乙烯。

根據(jù)本發(fā)明，優(yōu)選地，所述線性低密度聚乙烯和所述高密度聚乙烯的質(zhì)量比為(0.25-0.35):1。

根據(jù)本發(fā)明，優(yōu)選地，所述植物材料為木粉、竹粉和稻殼粉的混合物。

根據(jù)本發(fā)明，優(yōu)選地，所述木粉、所述竹粉和所述稻殼粉的質(zhì)量比為1:(0.2-0.3):(0.1-0.15)。

根據(jù)本發(fā)明，優(yōu)選地，所述偶聯(lián)劑為硅烷偶聯(lián)劑和/或鈦酸酯偶聯(lián)劑。

添加偶聯(lián)劑可以提高樹脂與補(bǔ)強(qiáng)劑、植物材料的相容性。

根據(jù)本發(fā)明，優(yōu)選地，所述潤滑劑為聚乙烯蠟、聚丙烯蠟、石蠟、硬脂酸和硬脂酸丁酯中的至少一種。

作為優(yōu)選方案，本發(fā)明提供的高強(qiáng)木塑復(fù)合材料所包括的各組成物質(zhì)均可以通過商購獲得。

根據(jù)本發(fā)明的另一方面提供一種所述的高強(qiáng)木塑復(fù)合材料的制備方法，該方法包括：(1)首先將補(bǔ)強(qiáng)劑和偶聯(lián)劑混合均勻，然后加入聚乙烯、植物材料、潤滑劑，繼續(xù)混合；(2)將步驟1所得的混合物料加入單螺桿擠出機(jī)進(jìn)行造粒，制得木塑復(fù)合材料母粒；(3)將所述木塑復(fù)合材料母粒放入雙螺桿擠出機(jī)中加工成板材。

根據(jù)本發(fā)明，優(yōu)選地，所述單螺桿擠出機(jī)一段、二段、三段、四段、五段、六段和機(jī)頭的溫度分別為：125-135℃、135-145℃、145-155℃、160-170℃、170-180℃、180-190℃和190-200℃。

根據(jù)本發(fā)明，優(yōu)選地，所述雙螺桿擠出機(jī)一段、二段、三段、四段、五段、六段和機(jī)頭的溫度分別為：125-135℃、135-145℃、145-155℃、160-170℃、170-180℃、180-190℃和190-200℃。

以下通過實(shí)施例進(jìn)一步說明本發(fā)明。

實(shí)施例1

本發(fā)明提供的高強(qiáng)木塑復(fù)合材料，以質(zhì)量份數(shù)計(jì)，制備該材料包括如下物質(zhì)：聚乙烯50份，植物材料25份，補(bǔ)強(qiáng)劑8份，偶聯(lián)劑2份，潤滑劑2份，其中，所述補(bǔ)強(qiáng)劑為木質(zhì)素和海泡石的混合物，所述木質(zhì)素和所述海泡石的質(zhì)量比為1:1.5；其中，所述聚乙烯包括線性低密度聚乙烯和高密度聚乙烯，所述線性低密度聚乙烯和所述高密度聚乙烯的質(zhì)量比為0.3:1，所述植物材料為木粉、竹粉和稻殼粉的混合物，所述木粉、所述竹粉和所述稻殼粉的質(zhì)量比為1:0.25:0.125，所述偶聯(lián)劑為硅烷偶聯(lián)劑，所述潤滑劑為聚乙烯蠟；

本實(shí)施例的制備方法為：(1)首先將補(bǔ)強(qiáng)劑和偶聯(lián)劑混合均勻，然后加入聚乙烯、植物材料、潤滑劑，繼續(xù)混合；(2)將步驟1所得的混合物料加入單螺桿擠出機(jī)進(jìn)行造粒，制得木塑復(fù)合材料母粒；(3)將所述木塑復(fù)合材料母粒放入雙螺桿擠出機(jī)中加工成板材；其中，所述單螺桿擠出機(jī)一段、二段、三段、四段、五段、六段和機(jī)頭的溫度分別為：130℃、140℃、150℃、165℃、175℃、185℃和195℃，所述雙螺桿擠出機(jī)一段、二段、三段、四段、五段、六段和機(jī)頭的溫度分別為：130℃、140℃、150℃、165℃、175℃、185℃和195℃。

實(shí)施例2

本發(fā)明提供的高強(qiáng)木塑復(fù)合材料，以質(zhì)量份數(shù)計(jì)，制備該材料包括如下物質(zhì)：聚乙烯55份，植物材料28份，補(bǔ)強(qiáng)劑9份，偶聯(lián)劑2.5份，潤滑劑2.5份，其中，所述補(bǔ)強(qiáng)劑為木質(zhì)素和海泡石的混合物，所述木質(zhì)素和所述海泡石的質(zhì)量比為1:1.8；其中，所述聚乙烯包括線性低密度聚乙烯和高密度聚乙烯，所述線性低密度聚乙烯和所述高密度聚乙烯的質(zhì)量比為0.3:1，所述植物材料為木粉、竹粉和稻殼粉的混合物，所述木粉、所述竹粉和所述稻殼粉的質(zhì)量比為1:0.25:0.125，所述偶聯(lián)劑為硅烷偶聯(lián)劑，所述潤滑劑為聚乙烯蠟；

本實(shí)施例的制備方法同實(shí)施例1。

實(shí)施例3

本發(fā)明提供的高強(qiáng)木塑復(fù)合材料，以質(zhì)量份數(shù)計(jì)，制備該材料包括如下物質(zhì)：聚乙烯60份，植物材料30份，補(bǔ)強(qiáng)劑10份，偶聯(lián)劑3份，潤滑劑3份，其中，所述補(bǔ)強(qiáng)劑為木質(zhì)素和海泡石的混合物，所述木質(zhì)素和所述海泡石的質(zhì)量比為1:2；其中，所述聚乙烯包括線性低密度聚乙烯和高密度聚乙烯，所述線性低密度聚乙烯和所述高密度聚乙烯的質(zhì)量比為0.3:1，所述植物材料為木粉、竹粉和稻殼粉的混合物，所述木粉、所述竹粉和所述稻殼粉的質(zhì)量比為1:0.25:0.125，所述偶聯(lián)劑為硅烷偶聯(lián)劑，所述潤滑劑為聚乙烯蠟；

本實(shí)施例的制備方法同實(shí)施例1。

對比例1

本對比例與實(shí)施例1的區(qū)別為所述補(bǔ)強(qiáng)劑為木質(zhì)素，其他各物質(zhì)及用量和制備方法均與實(shí)施例1相同。

對比例2

本對比例與實(shí)施例1的區(qū)別為所述補(bǔ)強(qiáng)劑為海泡石，其他各物質(zhì)及用量和制備方法均與實(shí)施例1相同。

對比例3

本對比例與實(shí)施例1的區(qū)別為所述補(bǔ)強(qiáng)劑為白炭黑，其他各物質(zhì)及用量和制備方法均與實(shí)施例1相同。

對比例4

本對比例與實(shí)施例1的區(qū)別為所述補(bǔ)強(qiáng)劑的質(zhì)量份數(shù)為7份，其他各物質(zhì)及用量和制備方法均與實(shí)施例1相同。

對比例5

本對比例與實(shí)施例1的區(qū)別為所述補(bǔ)強(qiáng)劑的質(zhì)量份數(shù)為11份，其他各物質(zhì)及用量和制備方法均與實(shí)施例1相同。

測試?yán)?/p>

按照gb1040-79塑料拉伸試驗(yàn)方法、gb1043-79塑料簡支梁沖擊試驗(yàn)方法、gb2411-80塑料邵氏硬度試驗(yàn)方法和gb1633-79熱塑性塑料軟化點(diǎn)(維卡)試驗(yàn)方法分別對實(shí)施例1-實(shí)施例3和對比例1-對比例5進(jìn)行拉伸強(qiáng)度、沖擊強(qiáng)度、硬度和維卡軟化點(diǎn)的測試，測試結(jié)果見表1。

表1

通過測試結(jié)果可知，通過添加本發(fā)明的補(bǔ)強(qiáng)劑，實(shí)施例1-實(shí)施例3的各項(xiàng)力學(xué)性能均十分優(yōu)異，同時(shí)耐溫性也得到一定的提高，維卡軟化點(diǎn)均高于143℃；對比例1和對比例2由于采用了本發(fā)明提供的補(bǔ)強(qiáng)劑混合物中的一種，因此各項(xiàng)力學(xué)性能和耐溫性均相對有所下降；通過對比例3-對比例5可知，本發(fā)明提供的補(bǔ)強(qiáng)劑混合物相較白炭黑的補(bǔ)強(qiáng)效果要好，同時(shí)補(bǔ)強(qiáng)劑的添加比例過高或者過低都會影響木塑復(fù)合材料的綜合力學(xué)性能。

以上已經(jīng)描述了本發(fā)明的各實(shí)施例，上述說明是示例性的，并非窮盡性的，并且也不限于所披露的各實(shí)施例。在不偏離所說明的各實(shí)施例的范圍和精神的情況下，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說許多修改和變更都是顯而易見的。