[发明专利]一种木塑复合材料及由该木塑复合材料制得的成型板

说明书

技术领域

本发明涉及一种木塑复合材料及由该木塑复合材料制得的成型板。

背景技术

近年来，由于全球环境保护而要求确保森林资源以及木材成本的高涨， 以及为了对付对木材制品感觉根深蒂固的潜在需要，已着手研制能代替木材 应用在家具和日用品上的复合材料以及使用复合材料制得的合成木板，以便 得到与天然木材相近的表面性质。例如，CN 1032694C中公开了一种反应型 木粉聚氨酯泡沫材料的合成方法，该方法包括在催化剂存在下，在90-125 ℃下使木粉与聚醚反应，制成木粉聚醚，然后将木粉聚醚与多异氰酸酯发泡 得到反应型木粉聚氨酯泡沫材料，其中，所述聚醚可以是山梨糖醇系聚醚， 所用木粉为颗粒直径为74-175微米的白松、红松、杨木、椴木、桐木的锯 末、刨花、木屑，木粉与聚醚的重量比为1∶2-9。

CN 1128053C公开了一种塑木型材成型工艺及设备，其特征在于，该型 材的原料配方包括30-80重量份聚乙烯、20-70重量份植物纤维粉末、0.1-0.5 重量份硬树脂、0.1-2.0重量份聚乙烯蜡、0.1-0.5重量份抗氧剂以及1-5重量 份增强改性剂，其工艺流程包括将上述配方按所有原料计量后，首先把植物 纤维粉末放入高速混合机内进行搅拌升温，用动态干燥工艺将植物纤维粉末 中的水分脱除，终点温度范围为90-100℃，然后加入聚乙烯树脂及其它组分， 继续搅拌，进行二次升温至100-120℃，然后将物料排入低速混合机中，冷 却至40℃以下，然后用料筒螺带式搅拌在整个生产过程中不间断的上下翻动 物料使物料不分层，然后使物料再次干燥，干燥好的物料进入锥形双螺杆挤 出机塑化、从模具挤出成型，然后冷却定型，当型材达到预定长度后，自动 切割。

上述木塑复合材料是通过木粉与塑料(即合成树脂)复合得到的材料， 这种材料性能主要受塑料性能的制约。木粉含量高时，由于木粉在流动时摩 擦阻力大，使得加工时的物料流动性低，造成生产效率低等。同时由于木材 在高温下会分解炭化，所以不可能通过采取通过提高加工温度的方法加以解 决。为了达到生产目的，目前在木塑复合材料的加工中通常采用的是聚乙烯 和聚丙烯酸甲酯等熔点温度较低的塑料。但用这些塑料所制成的木塑复合材 料往往强度较低，不能作为结构材料使用。为了使木塑复合材料具有更广泛 的应用范围，就必须采用本身具有较高物理力学性能的塑料作为流动载体。 但这些种类的塑料却存在加工温度高等问题。而且木粉和树脂材料的相容性 差，使得包含在成型的合成木板内的木粉的成分不均匀，结果造成密度不均 匀，使得复合材料的加工性能和材料力学强度都受到很大影响。

为此，CN 1116154C公开了一种合成木粉及其方法和装置及其合成木板 和成型方法和装置，所述合成木粉包括45-70重量％的含水率0.1-0.3重量％、 平均粒径为20目以下的纤维素质碎料和30-55重量％的热塑性树脂材料混 合，形成粒径为10毫米以下的凝胶状混合物。所述合成木粉的制造方法包 括将由45-70重量％经搅拌叶冲击叶片混合时产生的摩擦热干燥至含水率为 0.1-0.3重量％、平均粒径20目以下的纤维素质碎料干燥后加入30-55重量 ％的热塑性树脂材料一起用搅拌和冲击叶片混合制成混合物，借助摩擦热混 炼使所述干燥纤维素质碎料混入所述树脂中形成凝胶状混合物，然后冷却、 粉碎和整粒该混合物使混合物颗粒的粒径为10毫米以下。该专利是通过粉 碎机内的球体摩擦力的粉碎作用，将木粉的粗糙边缘、凸出部位和须状纤维 改变成球星或近似球形的颗粒，以改进成形木粉的流动性和分散性。也就是 说，该专利是通过对加工设备的改进来提高木粉的流动性、分散性和木粉与 树脂的相容性，例如，通过在装置的导入部分加热挤压材料，以使挤压材料 保持流动性和合适的混炼状态；在成形室的内壁表面包含着由阻力系数小的 氟树脂形成的内层，使挤压材料中的纤维素质碎料可以光滑地流动而不会受 到大的阻力。用该方法制得的合成木板的机械性能非常好。然而该方法制得 的合成木板的生物降解性能较差，而且密度较高。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有技术中的木塑复合材料生物降解性能较 差和密度较高的缺点，提供一种生物降解性能优异和密度低的木塑复合材料 及由该木塑复合材料制得的成型板。