[发明专利]一种聚氯乙烯基木塑复合材料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及复合材料技术领域，尤其涉及一种聚氯乙烯基木塑复合材料及其制备方法。

背景技术

木塑复合材料是由经过预处理的植物纤维或粉末(如木、竹、秸秆、麻等)与高分子树脂基体复合而成的一种绿色环保新型材料。木塑复合材料的材质决定了其具有木材与塑料的双重特性，但是性能远优于天然木材，并且具有可回收再利用、低吸水性、高防腐蚀性和抗生物破坏稳定性等优点。木塑复合材料主要应用于建材、汽车工业、货物的包装运输、仓贮业、装饰材料及日常生活用具等方面。

木质纤维的主要成分是含有大量羟基、酚羟基的纤维素、半纤维素和木素等高分子化合物，与大量的单糖、果胶质、脂肪、蜡及不可皂化物等小分子化合物。由于木质纤维中的羟基和酚羟基使其具有很强的极性、亲水性与表面能，而高分子树脂基体大多是非极性、亲油性的表面能较低的物质，因此木质纤维与高分子树脂基体两者的界面间不能很好的粘合。由于上述问题，木塑复合材料承受外力时易发生始于界面的断裂和分层，致使复合材料的强度、抗断裂性和抗冲击性下降。此外，由于羟基和酚羟基的存在，木质纤维在进行加热混合时易于团聚，使其不能在塑料基材中均匀分散，从而影响复合材料的性能。因此，解决木质纤维与树脂基体的界面粘结性与木质纤维在树脂基体中的分散性是提高木塑复合材料性能的关键问题。

目前，工业中应用较多的是聚氯乙烯基木塑复合材料，由于木塑复合材料的上述问题没有得到有效解决，PVC基木塑复合材料同样也存在加工性能差，强度和韧性较低的问题，这些缺陷大大限制了其应用领域，使得其很难用于高档产品的生产。

发明内容

本发明解决的技术问题在于提供一种加工性能、强度与韧性较好的聚氯乙烯基木塑复合材料。

有鉴于此，本申请提供了一种聚氯乙烯基木塑复合材料，由以下原料制备得到：

所述改性木质纤维由液态丁腈橡胶与木质纤维制备得到。

优选的，所述木质纤维为秸秆纤维；所述秸秆纤维选自水稻秸秆、玉米秸秆、小麦秸秆与棉花秸秆中的一种或多种。

优选的，所述热稳定剂为钙锌复合稳定剂，所述润滑剂为硬脂酸和聚乙烯蜡中的一种或两种。

本申请还提供了一种聚氯乙烯基木塑复合材料的制备方法，包括以下步骤：

a)将木质纤维与液态丁腈橡胶进行高速混合，得到改性木质纤维；

b)将100重量份的聚氯乙烯、20～40重量份的改性木质纤维、5～10重量份的丙烯酸酯类加工助剂、3～5重量份热稳定剂与3～8重量份的润滑剂混合，得到混合物料；

c)将所述混合物料进行成型加工，得到聚氯乙烯基木塑复合材料。

优选的，所述木质纤维为秸秆纤维；所述秸秆纤维选自水稻秸秆、玉米秸秆、小麦秸秆和棉花秸秆中的一种或多种。

优选的，所述木质纤维与所述液态丁腈橡胶的质量比为(70～90)：(10～30)。

优选的，所述木质纤维的细度为80～120目。

优选的，所述高速混合的时间为100～150s，所述高速混合的速度为25000～30000rpm。

优选的，所述混合的时间为100～150s，所述混合的速度为25000～30000rpm。

优选的，所述成型加工的方式为挤出成型，所述挤出成型的温度为165℃～180℃，所述挤出成型的压力为4～5MPa，所述挤出成型的转速为35～45rpm。

本申请提供了一种聚氯乙烯基木塑复合材料及其制备方法。本申请提供的聚氯乙烯基木塑复合材料由改性木质纤维、聚氯乙烯、丙烯酸酯类加工助剂、热稳定剂与润滑剂制备得到，其中改性木质纤维是由液态丁腈橡胶改性木质纤维得到；由于液态丁腈橡胶的腈基与木质纤维表面的羟基会形成氢键，使其包覆于木质纤维表面，则改性后的木质纤维具有亲油性，从而使改性木质纤维与聚氯乙烯基体具有良好的相容性，且与聚氯乙烯基体界面粘结作用增强，在基体中的分散程度得到显著改善，从而使聚氯乙烯基木塑复合材料的强度与韧性优良；同时液态丁腈橡胶作为一种优良的高分子增塑剂，其引入可以显著改善木塑复合材料的加工性能。

具体实施方式

为了进一步理解本发明，下面结合实施例对本发明优选实施方案进行描述，但是应当理解，这些描述只是为进一步说明本发明的特征和优点，而不是对本发明权利要求的限制。

本发明实施例公开了一种聚氯乙烯基木塑复合材料，由以下原料制备得到：

所述改性木质纤维由液态丁腈橡胶与木质纤维制备得到。