一種仿木紋共擠木塑材料及其加工方法
【專利摘要】一種仿木紋共擠木塑材料及其加工方法，其特征在于，按質(zhì)量比由如下組分構(gòu)成，木塑基料50?80wt％，木塑色料20?50wt％；所述木塑基料主要成分為(質(zhì)量分)：聚氯乙烯PVC(SG?8)，90?110份；生物質(zhì)纖維，30?100份；偶聯(lián)劑，0.5?10份；光穩(wěn)定劑,3?8份；相容劑，1?10份；潤滑劑，1?5份；抗氧劑，0.2?0.4份；發(fā)泡劑，0.3?0.5份。所述木塑色料主要成分為(質(zhì)量分)：聚氯乙烯PVC(SG?3)，50?100份；聚氯乙烯PVC(SG?5)，50?100份；光穩(wěn)定劑，4份；潤滑劑，2份；顏料，1?5份。本發(fā)明方法中，將木塑基料和木塑色料分別根據(jù)不同的配比配好混合后造粒,再將兩種組分混合后共擠,擠出的紋路清晰自然的木塑材料，可豐富木塑材料的表面裝飾。
【專利說明】
一種仿木紋共擠木塑材料及其加工方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及一種復(fù)合材料及加工方法，具體涉及一種具有微孔發(fā)泡效果的仿木紋共擠木塑復(fù)合材料及加工方法，屬于復(fù)合材料制備技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]木塑復(fù)合材料(WPC)是國內(nèi)外近年蓬勃興起的一類新型復(fù)合材料，指利用聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)和聚氯乙烯(PVC)等，代替通常的樹脂膠粘劑，與超過50%以上的木粉、稻殼、秸桿、亞麻、棉桿等廢植物纖維混合成新的木質(zhì)材料，再經(jīng)擠壓、模壓、注射成型等塑料加工工藝，生產(chǎn)出的板材或型材。與傳統(tǒng)的木質(zhì)材料相比，它具有美觀、耐水、防蟲蛀、耐腐蝕、不易開裂等優(yōu)點(diǎn)，被廣泛用于制作木材替代產(chǎn)品。目前，市場上的木塑復(fù)合材料，大多外觀質(zhì)感單一，為實(shí)現(xiàn)表面的木質(zhì)感，大多采取用金剛砂或鋼絲刷打磨表面結(jié)皮的光亮層，或再用加熱的金屬滾輪，滾輪表面刻有仿木紋滾壓木塑材料表面等方式，從而實(shí)現(xiàn)木塑材料的表面的仿木效果。但采用的方法多是機(jī)械方法，即將木塑復(fù)合材料表面打磨掉或刷掉一薄層，形成類似于粗糙木板表面的縱向紋路，所得紋路不自然、逼真。
[0003]另外，普通WPC中的裂紋尖端，阻止裂紋擴(kuò)展，因而可以克服普通木塑復(fù)合材料脆性較大、抗沖擊強(qiáng)度較小和材料伸長率較低。微孔發(fā)泡木塑復(fù)合材料中含有大量泡孔，材料內(nèi)部空隙較大，制備時所用樹脂量大大削減，降低了環(huán)境污染，相對節(jié)約了原料成本，也有效降低了材料的密度(約為未發(fā)泡木塑復(fù)合材料的50%，可達(dá)0.6-lg/cm3)，材料的隔音、隔熱和緩沖效果也隨之提高。
[0004]因此，如果把兩個問題同時解決，不但能擴(kuò)大木塑的使用范圍和利用價(jià)值，也可以緩解環(huán)境問題，具有較高的環(huán)保效益和經(jīng)濟(jì)效益。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明提供了一種仿木紋效果逼真的一種微孔發(fā)泡仿木紋共擠木塑材料及其加工方法。綜合木塑發(fā)泡板加工和的仿木紋木塑加工技術(shù)生產(chǎn)工藝。
[0006]本發(fā)明解決技術(shù)問題采用如下方案:
[0007]—種仿木紋共擠木塑材料，其特點(diǎn)是按質(zhì)量比由如下組分構(gòu)成(以木塑材料重量為100% )，木塑基料50-80wt%，木塑色料20-50wt%。
[0008]所述木塑基料主要成分為(質(zhì)量分):所述木塑基料主要成分為(質(zhì)量分):聚氯乙烯戸￥(:(56-8)，90-110份;生物質(zhì)纖維，30-100份;偶聯(lián)劑，0.5-10份;光穩(wěn)定劑，3-8份;相容劑，1-1 O份;潤滑劑，1-5份;抗氧劑，0.2-0.4份;發(fā)泡劑，0.3-0.5份。
[0009]所述木塑色料主要成分為(質(zhì)量分):聚氯乙烯PVC(SG-3)，50-100份;聚氯乙烯PVC(SG-5)，50-100份;光穩(wěn)定劑，4份;潤滑劑，2份;顏料，O，1-5份。
[0010]所述生物質(zhì)粉為20-60目的木粉、甘蔗渣、稻糠、鋸肩中的一種或幾種的任意比混入口 ο
[0011]所述顏料為可聚合黃色偶氮染料、氧化鐵、鐵鋅鉻棕染料，碳黑，鈦白粉中的任意一種。
[0012]所述偶聯(lián)劑為鋁酸酯、硅烷中的一種或多種。
[0013]所述生物質(zhì)纖維也可以采用改性的植物纖維，其改性方法為將生物質(zhì)纖維用質(zhì)量分?jǐn)?shù)20 %的氫氧化鈉于110°C預(yù)處理2h，放入60°C下脫水烘干，得到堿處理生物質(zhì)纖維。
[0014]一種微孔發(fā)泡仿木紋共擠木塑復(fù)合材料的加工方法，包括如下步驟:
[0015]I)將木料、甘蔗渣、稻糠、鋸肩等放入磨粉機(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°C溫度條件下，進(jìn)行24小時干燥處理；
[0016]2)PVC木塑基料制備:
[0017](I)根據(jù)PVC木塑基料配方，稱取生物質(zhì)纖維、聚氯乙烯PVC、偶聯(lián)劑、光穩(wěn)定劑、抗氧劑、潤滑劑和相容劑，將其放入高速混合機(jī)中，在180°C下以2200r/min的轉(zhuǎn)速下熱混15分鐘，待溫度降至常溫下，得到凝聚的顆粒；
[0018](2)稱取步驟(I)得到凝聚的顆粒、發(fā)泡劑、潤滑劑投入到高速混合機(jī)中在110Γ下再混合15分鐘，得混合好的物料A。
[0019](3)將混合物A在造粒機(jī)中造粒，轉(zhuǎn)速為5rpm，造粒溫度為220°C，制得PVC木塑基料；
[0020]3)PVC木塑色料制備:
[0021 ] (I)根據(jù)PVC木塑色料配方，稱取塑料、穩(wěn)定劑、潤滑劑、顏料，將其放入HM40KM120高速混合機(jī)中，在180°C下以2200r/min的轉(zhuǎn)速下熱混15分鐘，待溫度降至常溫下，得到混合物B;
[0022](2)將混合物A在造粒機(jī)中造粒，轉(zhuǎn)速為50rpm，造粒溫度為150°C，制得PVC木塑色料；
[0023]4)稱量:稱取木塑基料50_80wt%，木塑色料20_50wt% ；
[0024]5)混合:將稱取的基料和木塑色料攪拌混合；
[0025]6)擠出成型:采用雙螺桿擠出機(jī)，轉(zhuǎn)速為30rpm，擠出溫度為200 V，制得微發(fā)泡仿木紋共擠木塑材料。
[0026]與已有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果體現(xiàn)在:
[0027]1、本發(fā)明方法采用木塑發(fā)泡工藝，不僅節(jié)約塑料的使用量，而且降低木塑材料的
FtFt也/又。
[0028]2、本發(fā)明木塑材料可豐富木塑材料的表面裝飾，提高木塑材料的視覺性能，進(jìn)而提升木塑材料的使用性能。
[0029]3、本發(fā)明提供的仿木紋共擠木塑材料的加工方法，分別將木塑基料和木塑色料分別根據(jù)不同的配比配好混合后造粒，再將兩種組分混合后共擠，擠出的紋路清晰自然，仿木效果好。
[0030]以下通過【具體實(shí)施方式】對本發(fā)明技術(shù)方案做進(jìn)一步說明。
【具體實(shí)施方式】
[0031]以下實(shí)施例中所使用的木粉、甘蔗渣、稻糠、鋸肩均為工業(yè)或農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的廢料，聚氯乙烯PVC(SG-8/5/3)，偶聯(lián)劑(鋁酸酯、硅烷)，光穩(wěn)定劑(氯化聚乙烯CPE)，相容劑(馬來酸醉接枝聚丙烯共聚物MAH-g-PP)，潤滑劑(石蠟)，抗氧劑(抗氧劑1010)，發(fā)泡劑(AC)，顏料(可聚合黃色偶氮染料、氧化鐵、鐵鋅鉻棕染料，碳黑，鈦白粉)等均為市售產(chǎn)品。
[0032]實(shí)施例1
[0033]—種仿木紋共擠木塑材料，按質(zhì)量比由如下組分構(gòu)成(以木塑材料重量為100% )，木塑基料50-80wt%，木塑色料20-50wt%。
[0034]所述木塑基料主要成分為(質(zhì)量分):聚氯乙烯PVC(SG-S)，90_110份;生物質(zhì)纖維，30-100份;偶聯(lián)劑，0.5-10份;光穩(wěn)定劑，3-8份;相容劑，1_10份；潤滑劑，1_5份;抗氧劑，
0.2-0.4 份;發(fā)泡劑，0.3-0.5 份。
[0035]所述木塑色料主要成分為(質(zhì)量分):聚氯乙烯PVC(SG-3)，50_100份;聚氯乙烯PVC(SG-5)，50-100份;光穩(wěn)定劑，4份;潤滑劑，2份;顏料，1-5份。
[0036]實(shí)施例2實(shí)施例1木塑材料的加工方法
[0037]I)將木料、甘蔗渣、稻糠、鋸肩以15: 2:4:8的質(zhì)量比混合放入磨粉機(jī)中磨成纖維，經(jīng)過篩分處理后得到20-60目顆粒，然后在質(zhì)量分?jǐn)?shù)20%的氫氧化鈉中110°C條件下預(yù)處理2h，然后60°C下脫水烘干，110°C溫度條件下，干燥24小時至生物質(zhì)纖維的平均含水率保持在1%以下；
[0038]2)PVC木塑基料制備:
[0039](I)根據(jù)PVC木塑基料配方，稱取聚氯乙烯PVC( SG-8)，100份;生物質(zhì)纖維，30份;偶聯(lián)劑，0.5份;光穩(wěn)定劑，3份;相容劑，4份;潤滑劑，5份;抗氧劑，0.2份;將其放入HM40KM120高速混合機(jī)中，在180°C下以2200r/min的轉(zhuǎn)速下熱混15分鐘，待溫度降至常溫下，得到凝聚的顆粒。
[0040](2)稱取步驟(I)得到凝聚的顆粒加入發(fā)泡劑AC，0.3份、潤滑劑I份投入到HM40KM120高速混合機(jī)中在110°C下再混合15分鐘，得混合好的物料A。
[0041 ] (3)將混合物A在L/D為65:1的平雙造粒機(jī)造粒，轉(zhuǎn)速為5rpm，造粒溫度為220V，制得PVC木塑基料。
[0042]3)PVC木塑色料制備:
[0043](I)根據(jù)PVC木塑色料配方，稱取聚氯乙烯PVC(SG_3) 100份，光穩(wěn)定劑，4份；潤滑劑，2份;顏料:可聚合黃色偶氮染料I份(中絡(luò)黃)ο將其放入HM40KM120高速混合機(jī)中，在180°C下以2200r/min的轉(zhuǎn)速下熱混15分鐘，待溫度降至常溫下，得到混合物B。
[0044](2)將混合物B在L/D為65:1的平雙造粒機(jī)造粒，轉(zhuǎn)速為50rpm，造粒溫度為150°C，制得PVC木塑色料。
[0045]4)稱量:稱取木塑基料50%，木塑色料50wt%。
[0046]5)混合:將稱取的基料和色料攪拌混合。
[0047]6)擠出成型:采用L/D為65:1的錐形雙螺桿擠出機(jī)，轉(zhuǎn)速為30rpm，擠出溫度為200°C，制得微發(fā)泡仿木紋共擠木塑材料。
[0048]測其密度0.65/g.cm—3，沖擊強(qiáng)度2KJ.m—3，花紋為黃色花紋，仿松木。
[0049 ]實(shí)施例3實(shí)施例1木塑材料的加工方法
[0050] I)將木料、甘蔗渣、稻糠、鋸肩以15:2:4:8的質(zhì)量比混合放入磨粉機(jī)中磨成纖維，經(jīng)過篩分處理后得到20-60目顆粒，然后在質(zhì)量分?jǐn)?shù)20%的氫氧化鈉中110°C條件下預(yù)處理2h，然后60°C下脫水烘干，110°C溫度條件下，干燥24小時至生物質(zhì)纖維的平均含水率保持在1%以下。[0051 ] 2)PVC木塑基料制備:
[0052](I)根據(jù)PVC木塑基料配方，稱取聚氯乙烯PVC(SG-8)，100份;生物質(zhì)纖維，100份；偶聯(lián)劑，10份;光穩(wěn)定劑，5份;相容劑，8份;潤滑劑，5份;抗氧劑，0.4份，將其放入HM40KM120高速混合機(jī)中，在180°C下以2200r/min的轉(zhuǎn)速下熱混15分鐘，待溫度降至常溫下，得到凝聚的顆粒。
[0053](2)稱取步驟(I)得到凝聚的顆粒加入發(fā)泡劑，I份、潤滑劑2份投入到HM40KM120高速混合機(jī)中在110°c下再混合15分鐘，得混合好的物料A。
[0054](3)將混合物A在L/D為65:1的平雙造粒機(jī)造粒，轉(zhuǎn)速為5rpm，造粒溫度為220°C，制得PVC木塑基料。
[0055]3)PVC木塑色料制備:
[0056](I)根據(jù)PVC木塑色料配方，稱取聚氯乙烯PVC( SG-3) 50份，聚氯乙烯PVC( SG-5) 50份，光穩(wěn)定劑，4份;潤滑劑，2份;顏料:可聚合黃色偶氮染料0.8份(中絡(luò)黃)，氧化鐵0.1份(寶紅)。將其放入HM40KM120高速混合機(jī)中，在180°C下以2200r/min的轉(zhuǎn)速下熱混15分鐘，待溫度降至常溫下，得到混合物B。
[0057](2)將混合物B在L/D為65:1的平雙造粒機(jī)造粒，轉(zhuǎn)速為50rpm，造粒溫度為150°C，制得PVC木塑色料。
[0058]4)稱量:稱取木塑基料60%，木塑色料40wt%。
[0059]5)混合:將稱取的基料和色料攪拌混合。
[0060]6)擠出成型:采用L/D為65:1的錐形雙螺桿擠出機(jī)，轉(zhuǎn)速為30rpm，擠出溫度為200°C，制得微發(fā)泡仿木紋共擠木塑材料。
[0061 ]測其密度0.48/g.cm—3，沖擊強(qiáng)度3.5KJ.m—3，花紋為橙黃色花紋，仿櫸木。
[0062]實(shí)施例4實(shí)施例1木塑材料的加工方法
[0063]I)將木料、甘蔗渣、稻糠、鋸肩以15:2:4:8的質(zhì)量比混合放入磨粉機(jī)中磨成纖維，經(jīng)過篩分處理后得到20-60目顆粒，然后在質(zhì)量分?jǐn)?shù)20%的氫氧化鈉中110°C條件下預(yù)處理2h，然后60°C下脫水烘干，110°C溫度條件下，干燥24小時至生物質(zhì)纖維的平均含水率保持在1%以下。
[0064]2)PVC木塑基料制備:
[0065](I)根據(jù)PVC木塑基料配方，稱取聚氯乙烯PVC( SG-8)，90份;生物質(zhì)纖維，110份;偶聯(lián)劑，9份;光穩(wěn)定劑，5份;相容劑，10份;潤滑劑，5份;抗氧劑，0.4份。將其放入HM40KM120高速混合機(jī)中，在180°C下以2200r/min的轉(zhuǎn)速下熱混15分鐘，待溫度降至常溫下，得到凝聚的顆粒。
[0066](2)稱取步驟(I)得到凝聚的顆粒加入發(fā)泡劑，1.5份、潤滑劑2份投入到HM40KM120高速混合機(jī)中在110°C下再混合15分鐘，得混合好的物料A。
[0067](3)將混合物A在L/D為65:1的平雙造粒機(jī)造粒，轉(zhuǎn)速為5rpm，造粒溫度為220°C，制得PVC木塑基料。
[0068]3)PVC木塑色料制備:
[0069](I)根據(jù)PVC木塑色料配方，稱取聚氯乙烯PVC(SG_5) 100份，光穩(wěn)定劑，4份；潤滑劑，2份;顏料:氧化鐵0.1份(寶紅)，鐵鋅鉻棕染料4份(塑料棕)，碳黑0.5份(炭黑)；將其放入HM40KM120高速混合機(jī)中，在180 °C下以2200r/min的轉(zhuǎn)速下熱混15分鐘，待溫度降至常溫下，得到混合物B。
[0070](2)將混合物B在L/D為65:1的平雙造粒機(jī)造粒，轉(zhuǎn)速為50rpm，造粒溫度為150°C，制得PVC木塑色料。
[0071]4)稱量:稱取木塑基料80%，木塑色料80wt %。
[0072]5)混合:將稱取的基料和色料攪拌混合。
[0073]6)擠出成型:采用L/D為65:1的錐形雙螺桿擠出機(jī)，轉(zhuǎn)速為30rpm，擠出溫度為200°C，制得微發(fā)泡仿木紋共擠木塑材料。
[0074]測其密度0.5/g.cm—3，沖擊強(qiáng)度4.0KJ.m—3，花紋為棕紅木紋，仿酸枝。
[0075]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。
[0076]對于本領(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)。
[0077]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，但并非每個實(shí)施方式僅包含一個獨(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。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種仿木紋共擠木塑材料，其特征在于，按質(zhì)量比由如下組分構(gòu)成，木塑基料50-80wt%，木塑色料20-50wt% ； 所述木塑基料主要成分為(質(zhì)量分):聚氯乙烯PVC(SG-S)，90-110份;生物質(zhì)纖維，30-100份;偶聯(lián)劑，0.5-10份;光穩(wěn)定劑，3-8份;相容劑，1-10份;潤滑劑，1_5份;抗氧劑，0.2-0.4份;發(fā)泡劑，0.3-0.5份。 所述木塑色料主要成分為(質(zhì)量分):聚氯乙烯PVC(SG-3)，50-100份;聚氯乙烯PVC(SG-5)，50-100份;光穩(wěn)定劑，4份;潤滑劑，2份;顏料，1-5份。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種仿木紋共擠木塑材料，其特征在于，所述生物質(zhì)纖維為20-60目的木粉、甘蔗渣、稻糠、鋸肩中的一種或幾種的任意比混合。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種仿木紋共擠木塑材料，其特征在于，所述顏料為聚偶氮黃、氧化鐵、鐵梓絡(luò)掠，碳黑，欽白粉中的任意一種。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的仿木紋共擠木塑材料，其特征在于，所述偶聯(lián)劑為鋁酸酯、硅烷中的一種或多種。5.一種微孔發(fā)泡仿木紋共擠木塑復(fù)合材料的加工方法，其特征在于，包括如下步驟: 1)將木料、甘蔗渣、稻糠、鋸肩等放入磨粉機(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°C溫度條件下，進(jìn)行24小時干燥處理； 2)PVC木塑基料制備: (1)根據(jù)PVC木塑基料配方，稱取生物質(zhì)纖維、聚氯乙烯PVC、偶聯(lián)劑、光穩(wěn)定劑、抗氧劑、潤滑劑和相容劑，將其放入高速混合機(jī)中，在180°C下以2200r/min的轉(zhuǎn)速下熱混15分鐘，待溫度降至常溫下，得到凝聚的顆粒； (2)稱取步驟(I)得到凝聚的顆粒、發(fā)泡劑、潤滑劑投入到高速混合機(jī)中在110°C下再混合15分鐘，得混合好的物料A。 (3)將混合物A在造粒機(jī)中造粒，轉(zhuǎn)速為5rpm，造粒溫度為220V，制得PVC木塑基料； 3)PVC木塑色料制備: (1)根據(jù)PVC木塑色料配方，稱取塑料、穩(wěn)定劑、潤滑劑、顏料，將其放入HM40KM120高速混合機(jī)中，在180°C下以2200r/min的轉(zhuǎn)速下熱混15分鐘，待溫度降至常溫下，得到混合物B; (2)將混合物A在造粒機(jī)中造粒，轉(zhuǎn)速為50rpm，造粒溫度為150°C，制得PVC木塑色料； 4)稱量:稱取木塑基料50-80wt%，木塑色料20-50wt % ； 5)混合:將稱取的基料和木塑色料攪拌混合； 6)擠出成型:采用雙螺桿擠出機(jī)，轉(zhuǎn)速為30rpm，擠出溫度為200V，制得微發(fā)泡仿木紋共擠木塑材料。
【文檔編號】C08J9/10GK106009407SQ201610531893
【公開日】2016年10月12日
【申請日】2016年7月7日
【發(fā)明人】方曉鐘, 肖磊, 馬巖, 姚紅焱, 高威威, 李豐奎, 賈紅瀅
【申請人】安徽國風(fēng)木塑科技有限公司