[发明专利]一种PE木塑复合材料及其加工成型方法

说明书

技术领域

本发明涉及木塑复合材料，具体涉及一种用PE塑料、粉状的植物纤维制备高性能的木塑复合材料以及其加工成型方法。 

背景技术

木塑复合材料是指植物纤维和塑料混合搭配复合成型的材料。其中，植物纤维来自木本材料或者草本材料等，木本材料诸如锯末、刨花、木屑、椰壳和竹屑等，草本材料如麦秸、稻草、麻杆、糠壳、棉秸杆和甘蔗渣等，这些废弃的植物资源，经过筛选、粉碎、磨粉等工艺处理后，即成为木塑的木质工业材料。 

木塑复合材料同时具备木材和塑料的成本和性能优点，并且这种材料有耐腐蚀、不翘曲、维修方便、外观与木材非常相似的优点。目前，木塑复合材料在世界范围的应用保持高速增长。 

由于植物材料加工成粉状的植物纤维后具有比较强的吸水性；而热塑性塑料一般具有疏水性，植物纤维和热塑性塑料之间的相容性极差，界面的粘结力比较小，所以常常需要添加适当的助剂以提高植物材料与塑料的界面亲和能力；而且，高填充量的粉状的植物纤维在熔融的热塑性塑料中分散效果比较差，常会以某种聚集状态的形式存在，使得熔体流动性差，影响了成型，这也需要加入助剂来改善流动性以利于材料成型。同时，塑料基体也需要加入各种助剂来改善加工性能及其成品的使用性能，用于提高粉状的植物纤维和塑料之间的结合力以及强化复合材料的机械性能。 

发明内容

本发明提供一种PE木塑复合材料，改善了木塑复合材料的力学性能，韧性更好。 

本发明提供一种PE木塑复合材料，包含按重量百分比的组成： 

植物纤维：52～58%； 

PE：28～32%； 

滑石粉：8～12%； 

润滑剂：2～2.5%； 

着色剂：0.4～2.8%； 

老化剂：0.1～0.3%。 

进一步的，所述植物纤维、所述PE、所述滑石粉、所述润滑剂、所述着色剂、所述老化剂的重量百分比的总和为百分之百。 

进一步的，所述塑料为熔融指数为0.2～0.45kg/10min，灰分小于1%的聚乙烯。 

进一步的，所述植物纤维的长径比为5～10:1。 

进一步的，所述滑石粉的粒径为800目～3000目。 

进一步的，所述老化剂是抗氧剂1010和168。 

本发明还提供一种PE木塑板材的加工成型方法，采用以下工艺步骤进行制备： 

（1）将包含以下组分的混合物共混， 

植物纤维：52～58%； 

PE：28～32%； 

滑石粉：8～12%； 

润滑剂：2～2.5%； 

着色剂：0.4～2.8%； 

老化剂：0.1～0.3%； 

（2）先将植物纤维、塑料和滑石粉加入高速混合机进行搅拌，升温至80～100℃，混合8～15min，充分排出水份；加入润滑剂、着色剂和老化剂等助剂，混合4～6min；再将物料卸料至低速混合机，混合搅拌冷却； 

（3）通过平行双螺杆挤出机挤出造粒，熔体压力为4～7MPa； 

（4）将造好的物料颗粒加入锥形双螺杆机挤出机挤出，再冷却后切割成规定的长度，制得木塑板材。 

相对于现有技术，本发明的木塑复合材料具有以下优点：由于滑石粉具有天然的亲油性，因此可以作为憎水性塑料的良好填料，用它来代替基体，可以提高强度和刚性。滑石粉中所包含一些混合物，可导致配料在加工和使用过程中发生降解和氧化，滑石粉对塑料影响最显著的是提高其模量，与常用的碳酸钙填料相比，滑石粉对塑料的弯曲强度和弯曲模量影响会更大。滑石粉粒径对聚烯烃力学性能影响较为明显。滑石粉对木塑复合材料长期暴露水中后的弯曲性能有保持作用，同时也能降低翘曲和蠕变性能。 

具体实施方式

下面给出的实施例是对本发明的具体的描述，不能理解为对本发明的保护范围的限制，本领域的普通技术人员对本发明做出的一些非本质的改进和调整，仍然属于本发明的保护范围。 

第一实施例 

（A）原料混合 

按照重量配比称取回收塑料粉聚乙烯32重量份，该回收塑料粉的熔融指数为0.3kg/10min，灰分小于1%；与干燥好的、粒径为80目的55重量份木粉（普通的硬木粉，含水量低于3%重量百分数）8:1；与重量份为8、粒径为800目的滑石粉，市售；重量份为2的、Honeywell公司出品的A-COptiPak100润滑剂；与重量份为2.7的着色剂；与重量份为0.3的抗氧剂1010和168。 

（B）混料