[发明专利]一种木塑材料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及木材加工领域，具体地，本发明涉及一种木塑材料及其制备方法。

背景技术

近年来，木塑复合材料(Wood-PlasticcomPosites，简称WPC)具有木材美丽的质感、耐腐蚀、使用寿命长、尺寸稳定性好、比强度高、加工性能好、易成型、成本低、可反复回收利用、出口免检疫等优点，己经被广泛用于汽车工业、建筑业、运输业、包装业、航空业等领域。木塑复合材料综合了木材和热塑性塑料的优点及性能，具有热塑性塑料的加工性，容易成型，用一般塑料加工设备或稍加改造后便可进行成型加工，加工设备新投入资金少，便于推广应用，同时具有类似木材的二次加工性，可切割、粘接，用钉子或螺栓连接固定，可涂漆，产品规格形状可根据用户要求调整，灵活性大。另外还不怕虫蛀、耐老化、耐腐蚀、吸水性小，不会吸湿变形，能重复使用和回收再利用，绿色环保。

目前来讲，木塑复合材料暴露的最大缺陷主要是“木”与“塑”的界面结合问题。作为增强及体质填料的木纤维表面含有大量的醇羟基，极性高、吸水性强；热塑性聚合物（包括聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯等）的表面极性低、疏水性强。因此，木塑复合材料界面的游离不兼容使材料整体性能不能满足一些高性能、高品质材料的要求。需要解决的最大问题是如何使亲水的强极性的木纤维的表面与疏水的非极性的塑料基体界面之间具有良好的相容性，从而使木纤维的表面层与塑料基体的界面层之间融合，把这两种不同性质的材料有机地复合在一起，形成比原来单一材料性能更加优良的新型复合材料。

CN102634211A公开了一种选择性激光烧结用稻壳热熔胶复合粉及其制备方法，这种选择性激光烧结用稻壳热熔胶复合粉由热熔胶粉末、经干燥处理的稻壳粉末、光稳定剂、偶联剂、引发剂和有机填料制成，在选择性激光烧结过程中使偶联剂和引发剂与稻壳粉、热熔胶粉末发生化学反应，封堵了稻壳粉的多孔结构，降低木塑复合材料的吸湿性。CN102634220A公开了一种改性PVC木塑复合材料与制备方法，将PVC颗粒和木粉助剂等混合均匀后，加入引发剂、多功能单体、改性单体原料混合后挤出，定型后进行辐照处理使PVC交联，可提高复合材料的耐高温和耐蠕变性能。但上述两种方法均采用光固化，成本高，工业化难度大。

CN102127257A公开了一种制备超高分子量聚乙烯基的木塑复合材料的方法，包括：将硅烷偶联剂用质量分数为95%的乙醇溶液稀释，然后将木粉浸渍在稀释后的硅烷偶联剂中，搅拌，放置通风处自然风干，再放置烘箱中在80℃下干燥2小时，即得到改性木粉，最后将超高分子量聚乙烯、改性木粉、相容剂放入密炼机中混合，密炼，压片，破碎造粒，制备出木塑复合材料。但该方法只是采用传统的浸渍后风干，而本发明采用三相流化床设备，可实现操作的连续性，且使木粉的混合改性更加充分，从而可以更好的提高木粉与塑料的相容性。

因此，开发一种具有优异的机械性能的木塑材料的制备方法所属领域的技术难题。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明的目的之一在于提供一种木塑材料的制备方法，所述方法工艺简便易行，有效地改善了木粉与热塑性基体的相容性，得到的木塑复合材料具有优异的机械性能。

所述木塑材料的制备方法包括以下步骤：

（1）将引发剂、改性剂、溶剂和木粉充分混合吸附后干燥，得到改性木粉；

（2）将改性木粉与塑料粉料充分混合均匀后挤出并成型。

所述溶剂，作为具体实例，可以举出乙醇、丁醇等醇类，丙酮、丁酮、甲基乙基甲酮、甲基异丁基甲酮、环己酮等酮类，甲苯、二甲苯、均三甲苯等芳香族烃类，乙氧基乙基乙酸酯、醋酸乙酯等酯类，N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺、N-甲基-2-吡咯烷酮等含氮类溶剂。上述溶剂可以单独使用一种，也可以两种或者两种以上混合使用；优选乙醇、丙酮，更优选乙醇；其中所述乙醇的纯度≥80%。

优选地，所述木塑材料的制备方法包括以下步骤：

（1）将引发剂溶液和木粉引入气液固三相流化床，循环处理一次，然后再将改性剂溶液引入气液固三相流化床，再循环处理一次，得到改性木粉；

（2）将改性木粉与塑料粉料充分混合均匀后挤出并成型。

优选地，所述木塑材料的制备方法包括以下步骤：

（1）将改性剂溶液和木粉引入气液固三相流化床，循环处理一次，然后再将引发剂溶液引入气液固三相流化床，再循环处理一次，得到改性木粉；

（2）将改性木粉与塑料粉料充分混合均匀后挤出并成型。