[发明专利]一种竹纤维基微发泡木塑复合材料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及高分子复合材料及其制备方法，具体的说，涉及一种竹纤维基微发泡木塑复合材料及其制备方法。

背景技术

木塑复合材料是国内外近年蓬勃兴起的一类新型复合材料，指利用聚乙烯、聚丙烯和聚氯乙烯等高分子材料，代替通常的树脂胶粘剂，与超过35％-70％以上的木粉、稻壳、秸秆等废植物纤维混合成新的木质材料，再经挤压、模压、注射成型等塑料加工工艺，生产出的板材或型材。木塑复合材料具有阻燃、防水、防潮、防虫、可供选择色彩方案丰富、可塑性强、加工性能优异、不龟裂、无变形、吸音效果好、节能环保环保、无污染、可循环利用等优点，主要用于建材、家具、物流包装等行业，比传统木材更具有竞争优势，其市场潜力巨大。

用于建筑装饰材料的木塑制品，由于在其使用环境及运输途中往往要承受较高的冲击力、环境温湿度以及光照影响，使用过程中对其耐候性要求更高。

发明内容

本发明所要解决的第一个技术问题是提供一种耐候性好的利用竹纤维与废旧再生塑料生产微发泡木塑复合材料。

本发明所要解决的第二个技术问题是提供上述微发泡木塑复合材料的生产方法。

本发明解决技术问题的技术方案为：一种竹纤维基微发泡木塑复合材料及其制备方法，包含下列重量份数的原料：

所述的再生废旧塑料是指经过分选、净化、粉碎、干燥处理制得的粒径小于0.5mm的废旧塑料再生颗粒，杂质含量在重量百分数的1.5％以下。

所述的再生废旧塑料为聚乙烯、聚丙烯及聚氯乙烯以1∶1∶3的比例进行配比的混合废旧塑料。

所述增韧剂为树枝状氯化聚乙烯。

所述的偶联剂为铝酸酯或钛酸酯。

所述增容剂是指含有丙烯酸酯与马来酸酯的接枝物或共聚物，丙烯酸酯在增容剂中的重量含量为0.52-35％。

所述加工改性剂为丙烯酸酯类共聚物。

所述竹纤维为经切削、破碎处理后的粒径为0.3mm以下，长度为0.3-1.5mm的纤维。

所述热稳定剂为有机锡热稳定剂、稀土热稳定剂中的一种或几种的混合物。

所述润滑剂为硬脂酸、硬脂酸盐、石蜡、聚乙烯蜡、氧化聚乙烯蜡、乙撑(双)硬脂酸胺、硬脂酸单甘酯中的一种或几种的混合物。

所述抗氧剂为酚类抗氧剂或磷酸盐(酯)类抗氧剂或其混合物。

所述发泡剂为碳酸氢钠、偶氮二甲酸胺、磺酸肼中的一种或几种的混合物。

本发明的制备方法，依次包括以下工序：

(1)混料工序：将经过干燥处理的竹纤维和再生废旧塑料在热混合机中混合均匀，升温至85℃加入偶联剂和增韧剂，混合3-5分钟，加入剩余物料，混合10-25分钟，升温至130-150℃，保温20分钟，冷却至50℃出料；

(2)造粒工序：将上述组分送入双螺杆造粒机中，进行造粒，其工艺条件为：机筒温度为135-180℃，螺杆转速为15-25rpm；

(3)定型挤出：将挤出机机头更换为需要的形状，将造出的竹基木塑颗粒送入单螺杆挤出机中，成型方式为模具成型，成型机为单螺杆挤出机，机筒温度为120-190℃，螺杆转速为25-35rpm；

(4)包装工序：待产品冷却后，对其表面进行贴膜等包装操作，完成后检验入库。

本发明以竹纤维为植物纤维来源，经表面改性后能够与再生废旧塑料产生良好的相容性。产品表面光滑、无毛刺，触摸感好，实现了植物纤维与人工高分子材料的复合，得到了性能优异的木塑复合材料；同时发泡剂在成型过程中产生气体，使得产品密度进一步降低，蜂窝状的泡孔结构使得产品的韧性与冲击强度增加。再生废旧塑料添加增韧剂和加工改性剂后，其加工性能可以接近新料的加工性能，但成本较低，能够有力地回收处理废旧塑料，保护环境。

本发明与现有技术相比，具有如下有益效果：本发明采用树枝状氯化聚乙烯(CPE)为改性组分，添加丙烯酸酯与马来酸酯共聚物为增容剂，对废旧塑料进行改性。CPE具有较高的耐热形变温度与抗冲击性能，丙烯酸酯与马来酸酯共聚物增容剂能有效提高基体树脂与无机填料之间的界面结合力，进一步提高材料抵抗形变的能力。CPE和增容剂的分子结构中没有不饱和双键，对基体材料的耐候性能影响不大，适合耐候性能有要求的场合下使用。所制备的竹纤维基微发泡木塑复合材料耐热性能得以明显提高、耐候优良且成本低。复合材料具有很好的韧性、抗冲击性能，避免了常见的木塑复合材料中树脂含量高、填料少、成本高的缺点，可以用于室内地板、复杂形状外围及墙体的包覆材料。

具体实施方式