[发明专利]一种高强耐磨塑木复合材料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于塑料与天然生物高分子的复合物，具体涉及塑木复合材料。

背景技术

塑木复合材料是一种新型环保复合材料，它利用废弃的各种天然木质纤维和回收塑料进行复配，添加特种助剂，经挤出制成的既似木材但性能却大大优于木材的新型环保复合材料。该种材料具有尺寸稳定性好、比强度高、可反复回收利用等优点，已被广泛用于室内外建筑、运输、包装等领域。

正是由于塑木复合材料的众多优点，使其市场增长速度很快，急速扩张的市场又为塑木复合材料更广泛的应用提出了更高的性能要求。如在室外建筑、运输、包装等领域，要求塑木材料具有较高的强度和较好的耐磨性能，同时在室外暴晒、老化后仍具有较好的耐磨性，以便提高塑木材料的使用寿命。

目前，增加塑木复合材料耐磨性的主要方法是向材料中添加纳米晶须填料、硅或氟类添加剂等来提高其耐磨性能，延长使用寿命。但该类填料一般价格较高，如按使用量添加，将对塑木原料成本产生较大影响。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有塑木复合材料存在耐磨性能低，生产成本高的缺点，而提供一种高强耐磨塑木复合材料，并且还提供所述高强耐磨塑木复合材料经济实用的制备方法。

本发明所述的高强耐磨塑木复合材料，由包括以下重量份配比的组分制得：塑料20～35份、天然木质纤维20～70份、阻燃剂5～45份、增容剂1～10份、润滑剂0.1～3份、增塑剂0.5～3份、增强耐磨填料5～20份、加工助剂0.05～4份。

优选地，上述塑料是聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯、聚碳酸酯中的一种或几种的混合物。

优选地，上述天然木质纤维为木粉、秸秆、稻糠、竹粉中的一种或几种的混合物。

优选地，上述的阻燃剂为四苯基(双酚-A)二磷酸酯、间苯二酚双(二苯基)磷酸酯、聚磷酸铵、磷酸三苯酯中的一种或几种的混合物。

优选地，上述增容剂为聚乙烯接枝马来酸酐、聚丙烯接枝马来酸酐、ABS接枝马来酸酐、聚苯乙烯接枝马来酸酐、钛酸酯、铝酸酯、异氰酸酯、硅烷偶联剂中的一种或几种的混合物。

优选地，上述的硅烷偶联剂为六甲基二硅氮烷、六甲基二硅氧烷、乙烯基三(甲氧基乙氧基)硅烷或乙烯基三甲氧基硅烷。

优选地，上述的润滑剂为硬脂酸、硬脂酸金属盐、乙撑双硬脂酰胺、脂肪烃蜡或氧化聚乙烯。

优选地，上述硬脂酸金属盐为硬脂酸钠、硬脂酸钙或硬脂酸锌。

优选地，上述的增塑剂为邻苯二甲酸二辛酯或邻苯二甲酸二丁酯。

优选地，上述的增强耐磨填料为玻璃纤维、碳纤维、Si₃N₄、Al₂O₃、TiO₂、SiC、SiO₂、CuO、ZnO、氧化锌晶须、碳酸钙中的一种或几种的混合物。

优选地，上述的增强耐磨填料为纤维材料、超硬颗粒材料或超细材料。

优选地，上述加工助剂为抗氧剂、着色剂中一种或几种的混合物。

优选地，上述的抗氧剂为2，2′-亚甲基-双(4-甲基-6-叔丁基苯酚)、抗氧剂168、抗氧剂264、抗氧剂DLTP、抗紫外剂UV531中的一种或几种的混合物。

优选地，上述的着色剂为二氧化钛、炭黑、铁红、铁黄、钛青绿或钛青蓝。

本发明所述高强耐磨塑木复合材料的制备方法，其特征是，所述的制备方法为多层共挤方法，包括以下步骤：

(1)按如下重量份配比取料：塑料20～35份、天然木质纤维20～70份、阻燃剂5～45份、增容剂1～10份、润滑剂0.1～3份、增塑剂0.5～3份、加工助剂0.05～4份；将塑料混炼5～10分钟；然后加入其它组份，并在高速混合机中充分混匀，得到混合料一；

(2)按如下重量份配比取料：塑料20～35份、天然木质纤维20～70份、阻燃剂5～45份、增容剂1～10份、润滑剂0.1～3份、增塑剂0.5～3份、增强耐磨填料5～20份、加工助剂0.05～4份；将塑料混炼5～10分钟；然后加入其它组份，并在高速混合机中充分混匀，得到混合料二；

(3)分别将混合料一和混合料二用双螺杆挤出机熔融共混，挤出造粒，加工温度为150～250℃，转速为160～200转/分钟；

(4)将步骤(3)制得的两种粒料，分别加入共挤出机中进行共挤成型即得所述高强耐磨塑木复合材料。

优选地，上述步骤(3)加工温度为180～220℃。

优选地，上述步骤(3)转速为170～190转/分钟。