[发明专利]MAPE增容的玄武岩纤维-木塑复合材料及其制备方法

说明书

技术领域

    本发明涉及一种MAPE增容的玄武岩纤维-木塑复合材料及其制备方法，属于材料技术领域。 

背景技术

 近年来，随着环保意识的提高和森林等生态资源的日益减少，生态材料的研究开发已成为热门话题。木塑复合材料（Wood Plastic Composites，简称WPC）以木纤维等植物纤维和热塑性塑料等为原料，经挤出、注塑、模压等成型方法制备而成，它继承了木材原有的加工性能、纹理及色泽，可广泛应用于家具、地板、托盘和汽车等领域；它可以用废弃塑料和废旧木材作为原料，从而直接实现“变废为宝”的转换过程。不过，木塑复合材料也有不足之处：与实木相比，能耗大、制作成本高，密度大而强度偏低。目前还很难应用到结构材料等性能要求较高的行业。另一方面，玄武岩纤维（Basalt Fiber，简称BF）被誉为“21世纪无污染的绿色工业材料”，是天然玄武岩矿石经高温熔融后通过铂铑合金拉丝制成的一种新型纤维。玄武岩纤维原料来源广、成本低，并具有耐高温、耐腐蚀、隔热、吸音及低吸湿等优良性能，为高性价比的一种新兴高强纤维^,，已广泛应用于交通路面，建筑加固等诸多领域。 

为了克服前述木塑的缺点，人们在材质配方，用玻纤增强，改性处理，加工工艺等方面作了大量的研究，并取得了一些可喜的效果。本发明人申请的申请号为201010253516.9，名称为玄武岩纤维增强的木塑复合材料及其制备方法的发明申请中木塑中用3mm、6mm短切玄武岩纤维增强市售木塑复合材料。本发明是在该发明申请文件基础上的改进发明。 

发明内容

    本发明的目的是提供一种MAPE（马来酸酐接枝高密度聚乙烯）增容的玄武岩纤维-木塑复合材料，抗拉强度、断裂伸长率、弯曲强度均比玄武岩纤维增强的木塑复合材料有明显增长。 

本发明的另一个目的是提供一种MAPE增容的玄武岩纤维-木塑复合材料制备方法。 

为解决上述技术问题，本发明是这样实现的 

MAPE增容的玄武岩纤维-木塑复合材料，其特征在于玄武岩纤维与木塑材料的重量比为1：6-1：3，且MAPE的含量范围为1%-10%，较佳为3-9%，最佳为3%、6%。

一种MAPE增容的玄武岩纤维-木塑复合材料制备方法，其特征在于包括以下步骤： 

（1）、采用双辊开炼机对玄武岩纤维、木塑材料、MAPE进行塑化混炼，前后辊筒温度分别为160-180℃和160-180℃，开炼10min；玄武岩纤维与木塑材料的重量比为1：6到1：3，且MAPE的含量范围为1-10重量%；

（2）、利用平板硫化机热压成型，成型温度170-180℃，预热5min，保压10min，压力6-10MPa；

（3）、卸模后再冷压10-20min，即得成品。

前述MAPE增容的玄武岩纤维-木塑复合材料制备方法，包括以下步骤： 

（1）、采用双辊开炼机对各组份进行塑化混炼，前后辊筒温度分别为160℃和170℃，开炼10min；

（2）、利用平板硫化机热压成型，成型温度180℃，预热5min，保压10min，压力8MPa；

（3）、卸模后再冷压15min，既得成品。。

本发明的复合原理探讨如下：在玄武岩纤维增强的木塑复合材料，主要由木质纤维，HDPE 及玄武岩纤维组成，木质纤维为天然生长的植物，含有大量的羟基，亲水性强，玄武岩纤维为岩石经熔融后丝而成的无机材料，呈表面惰性，树脂HDPE也为疏水性的高分子材料。三者的界面主要通过物理的范德华力的吸附，机械摩擦等作用进行力的传递，并且因存在基团间活性和惰性（亲水和憎水）的不同而相互排斥作用，因而界面较为薄弱。