[发明专利]一种山核桃壳生态木复合材料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及聚合物基木塑复合材料及其制备方法，特别是一种山核桃壳生态木复合材料及其制备方法。

背景技术

世界人均年消耗木材0.58立方米，而我国只有0.29立方米，我国每年对林木及其制品的需求折合资源蓄积量为3亿立方米以上，而现有森林资源的年合理供给量仅占需求量的60％左右。另一方面，在未来5-10年，全国人口年均净增1100万左右，经济增速每年7％以上，这对本来就已经很贫乏的木材供应，提出了更高的要求。世界木材紧缺，澳大利亚、美国的自给率为90％；我国的自给率35％，日本自给率不足20％，木材进口额居世界前三位的是美国、中国和日本。国内木材需求量已达到3-3.3亿多立方米，我国更急需木材的代用品。

事实证明，作为木材的代用品，唯塑木莫属。而目前我国塑木实际产量生产能力只为几十万吨左右。因此，急需发展和扩大塑木复合材料产业，特别是研究开发生态木复合材料产业。

塑木，又称木塑，生态木，是利用塑料和木粉，竹粉，稻壳，秸秆等植物纤维，经过挤压、注塑、模压等特殊工艺生产出的新型环保材料。木塑克服了传统木材易吸水，发霉，开裂的缺点，具备塑料防水、防霉，不开裂等优点，其热胀冷缩性更是优于塑料本身，但现有的塑木复合材料普遍使用木粉、刨花、锯末，植物纤维为粉碎处理过的稻杆、花生壳、椰子壳、甘蔗、亚麻、泽麻、黄麻、大麻等，原料来源不甚广泛；基本上还没有使用山核桃壳为主要原料。

目前，已公开一种基于核桃壳粉的阻燃木塑复合材料及其生产方法(专利申请号：201210319295.X)，该公开材料中仅涉及核桃种植加工余下物的利用，也未提供针对山核桃壳原料的复合材料及生产方法。

山核桃基本作为干果销售，其果壳难以回收利用，而现在许多野生山核桃被深加工利用，仅我国某公司每年即可加工利用山核桃近千吨。山核桃可食部分少，果壳多，所产生大量集中的山核桃壳被丢弃或焚烧，造成资源的极大浪费，并且严重污染了环境。因此，加强对山核桃壳的综合利用，避免山核桃壳资源的浪费，不仅可以有效地处理固体废弃物，减少环境污染，而且能够利用废弃资源材料、带动农副产品深加工、为工业和生活提供价廉物美的新型低碳、环保材料。

发明内容

本发明的目的是为了解决上述问题，利用野生山核桃深加工的废弃物和废弃塑料资源，提供一种应用广泛、附加值高的新型低碳、环保的山核桃壳生态木复合材料及生产方法。

本发明提供的一种山核桃壳生态木复合材料，包括山核桃壳粉、热塑性高分子树脂和助剂，其中助剂由轻质碳酸钙、相容剂、热稳定剂、增塑剂、润滑剂、抗氧化剂及紫外线稳定剂组成；各组分的重量比为，热塑性高分子树脂为50-60份；山核桃壳粉为40-50份或山核桃壳粉为30-40份、木粉10-20份；轻质碳酸钙为8-10份；相容剂为10-14份；热稳定剂为2-4份；润滑剂为2-4份；增塑剂为2-3份；抗氧化剂及紫外线稳定剂为1-3份。

本发明山核桃壳生态木复合材料，其中山核桃壳粉的水份含量小于3.5％，粉碎细度为80-120目和经过表面化学改性处理。(不添加或部分添加木粉)使产品兼有木材的特性。

本发明山核桃壳生态木复合材料，其中热塑性高分子树脂为聚氯乙烯或聚乙烯或聚丙烯的一种或几种的混合物。

本发明山核桃壳生态木复合材料，其中轻质碳酸钙(滑石粉)包覆山核桃壳粉，可以减少挤出成型过程的内阻力，达到改善加工工艺、提高材料性能的效果、降低了粘度和能耗，提高了材料的力学和耐侯、耐热性能。

本发明山核桃壳生态木复合材料，其中相容剂为马来酸酐或马来酸酐接枝聚丙烯、马来酸酐接枝聚乙烯。能使塑料与山核桃壳粉表面之间产生强的界面结合，同时能降低山核桃壳粉的吸水性，提高山核桃壳粉与塑料的相容性及分散性，所以山核桃壳粉生态木复合材料的力学性能明显提高。

本发明山核桃壳生态木复合材料，其中热稳定剂为月桂酸马来酸二丁基锡、二月桂酸二丁基锡或二月桂酸二辛基锡或二烷基马来酸二丁基锡或二碱式邻苯二甲酸铅或二碱式磷酸铅或硬脂酸铅中的一种或几种混合物。防止加工过程中聚合物降解。

本发明山核桃壳生态木复合材料，其中增塑剂为邻苯二甲酸二丁酯。可以使高分子制品的塑性增加，改进其柔性、延伸性和加工性。

本发明山核桃壳生态木复合材料，其中润滑剂为乙撑双脂肪酸酰胺、聚酯蜡、聚乙烯蜡、石蜡、氧化聚乙烯蜡的一种或几种的混合物。改善熔体的流动性，提高生产速度，产品表面质量，产品的加工性能及力学性能。