[发明专利]注塑型微发泡木塑复合材料及制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及注塑微发泡木塑复合材料及制备方法。

背景技术

目前国内外微发泡木塑复合材料的成型工艺主要有如下3种方式。

1、固态间歇成型

第一阶段，将聚合物放在装有高压惰性气体的压力容器中。这个阶段通常在常温环境中进行。一定时间后，气体扩散到聚合物中，得到整体浓度均匀一致的试样。当试样从压力容器中转移到大气压下，由于聚合物溶解了过量气体，这种过饱和试样就会产生热力学不稳定性。第二阶段，过饱和试样被加热到聚合物/气体混合物的玻璃化转变温度(Tg)以上，称为发泡温度。

2、挤出成型

将塑料粒子和木粉以及含有发泡剂等添加剂混合后送入挤出机中进行熔融共混，挤出成型。该工艺只能成型截面形状一定的型材制品。

3、模压成型

先将塑料粒子和木粉以及发泡剂等添加剂混合后送入挤出造粒机中进行造粒，制备木塑粒子。然后将木塑粒子充填到闭合模具中，加热、加压成型。存在的主要问题是只能成型形状简单的板材类制品。

现有的成型工艺无法用于成型复杂形状的制品，特别是不利于批量生产，往往只能一次成型。采用注塑发泡工艺，不仅可以用于成型复杂形状的制品，而且可以通过对注塑工艺参数的控制，如注塑压力、注塑温度、保压压力及保压时间等，最终生产出微孔细小均匀的发泡木塑复合材料。注塑微发泡木塑复合材料的制备存在三个关键问题：

1、生产注塑微发泡木塑复合材料的配方中，使用了如木粉、滑石粉、发泡剂等粉体，因而不能直接通过一步法注塑获得，需要在注塑前先将粉体混合树脂基体进行挤出造粒，造粒后才能通过注塑机注塑。在造粒过程中，发泡剂容易提前发泡，为避免该情况发生，发泡母粒的基体选择需要十分重要。在注塑发泡时，常用的发泡剂如偶氮二甲酰胺等的分解温度往往较高，容易导致木粉降解，木粉降解后不仅影响制品外观，而且制品的性能会下降。

2由于木粉表面大量极性羟基的存在，使得木粉具有较强的吸水特性。通过加热烘干等措施，可以在一定程度上降低木粉的含水率。然而，要将木粉的含水率控制在0.5％以下十分困难。木粉中的含水量不仅会使其复合材料所注塑得到的制品表面仍然存在较严重的“水斑”现象，大大影响制品的表面质量；更重要的是，在注塑阶段发泡过程中，木粉中的水分会严重影响发泡质量，导致微孔形状不规则，大小不均，并孔现象发生。众所周知，发泡质量的好坏决定产品的性能差异，因此对注塑微发泡木塑复合材料而言，要生产性能优异的产品的首要条件便是控制木粉中水分的含量。

3、微发泡木塑复合材料的成型包括气泡核的形成、长大和泡孔的固化定型三个阶段，其中气泡核的形成阶段至关重要，成核剂的选用是影响微发泡材料性能的关键因素之一。成核剂与基体界面形成大量低势能点，压力释放的同时气体在这些界面处离析出，形成大量气泡核。一些成核剂在基体树脂中分散性不好，从而导致泡孔分布不均匀，如何解决这些问题以优化微发泡木塑复合材料的工艺条件，实现微孔发泡的产业化具有非常重要的意义。

发明内容

本发明目的是针对上述背景技术中存在的缺陷提供一种注塑微发泡木塑复合材料及制备方法。

本发明为实现上述目的，采用如下技术方案：

本发明注塑微发泡木塑复合材料，包括木塑粒料和发泡母粒：

所述木塑粒料包括如下组成：

(1)粒度为100～200的木粉                        30～50质量份；

(2)再生的PP                                    50～70质量份；

(3)硬脂酸或其盐                                3.0～5.0质量份；

(4)分子量在0.5～3.0万之间的马来酸酐接枝的PP    6.0～10.0质量份；

(5)钛酸酯偶联剂                                1.0～2.0质量份。

(6)纳米吸附剂                      5.0～10.0质量份；

(7)纳米助发泡剂                    1.0～1.5质量份；

(8)超微细成核剂                    1.0～1.5质量份；

所述发泡母粒包括如下组成：

(a)LDPE                            75～90质量份；

(b)乙烯-醋酸乙烯酯共聚物           5.0～10.0质量份；