[发明专利]一种利用植物秸秆的新型木塑复合材料及其制成的成型板

说明书

技术领域

本发明涉及一种利用植物秸秆的新型木塑复合材料，尤其涉及一种利用植物秸秆的新型木塑复合材料及其制成的成型板，属于材料领域。

背景技术

木塑复合材料（Wood-Plastic Composites,WPC）是国内外近年蓬勃兴起的一类新型复合材料。木塑结合已成为整个社会发展的趋势。美国早在几十年前就开始了木塑复合挤出,近5年发展特别快。20世纪90年代以来,北美、欧洲的许多国家对木塑复合材料已进行了大量的研究,其生产和应用方面也在迅速增加。北美和欧洲2002年消费的木塑复合材料达到68万吨,预计到2010年前将以14%和19%的速度增长。它不但具有天然的木材的特性，而且根据需求可以生产多种颜色。木塑复合材料具有抗紫外线、防虫蛀、耐酸碱、耐腐蚀、不易变形、不开裂、免维护、易安装、免油漆、不惧风雨可以百分百回收再生、亲近自然等优点。而且可替代几乎所有类型的木制产品。主要用于建材、家具、物流包装等行业，还可以适用于建造平台、栏杆、步道、踏步、户外桌椅、花架、树池等， 同时也可用于室内装潢、物流、包装、运输、制作托盘等领域。木塑复合材料施工简单， 可以使用普通的木工器械进行施工。在水岸建设，潮湿环境中，木塑产品更具有明显的优势。

新型木塑复合材料，是一种极具发展前途的“低碳、环保、可循环”的材料。选择正确的添加剂及配方，以使木塑复合材料具有良好的加工性能、更好的物理性能、更完美的外观质量、优越的使用性能，以及更长的使用寿命。对满足木塑复合材料及制品生产的要求至关重要。在木塑复合材料的加工中，由于木材纤维具有很强的极性、亲水性，而塑料为非极性、不亲水的，木材纤维与塑料两者间的相容性很差，界面粘合力也很小，所以要将具有较强吸水性的木材与具有疏水性的塑料结合在一起，是一件很困难的事情，也会影响木塑复合材料的机械性能。而且，由于木材纤维之间有很强的相互作用，使得其在塑料中的分散极差，要达到均匀分散较为困难。同时，成型加工时，木粉填料易降解变色，塑料也会热降解，不适合的配混和加工工艺会导致木塑复合材料的性能下降。

    传统木塑复合材料可参见中国专利申请号89107412.0 所公开之技术，其主要以废橡胶、废塑料以及木粉三者按一定比例混合，显然所制成的成品强度有限，不利于加工生产；随着木塑复合材料应用领域的不断拓宽和加工成型技术的不断进步，现今业界为了克服木塑加工过程中的困难，生产出具有良好性能的木塑复合材料，尤为关键是如何对木粉及塑料的表面改性、木粉含量以及不同助剂来改善木塑界面相容性，以改善制品的拉伸强度、抗弯强度、抗冲击强度、膨胀率等性能；例如中国专利98122121.1 所公开的塑料复合材材用组合物，其包括木粉等有机物填料、聚烯烃的热塑性塑料以及由过氧化物类引发剂和极性单体组成的热熔粘合剂，但体系的流动性存在一定局限性，并膨胀率高，所增加力学性能又有限，藉此，如何改善复合材料中木纤维与塑料界面相容性已逐渐成为业界亟需改善之课题。

发明内容

本发明的目的是提供一种利用植物秸秆的新型木塑复合材料，该材料环保、耐用、使用寿命长、有木材的外观、比塑料制品硬度高、刚性强、抗酸碱、防虫蛀、阻燃性好，零甲醛、无污染以及可循环利用等特点，可广泛适用于建筑、家具、包装、园林、运输领域。

本发明的目的是这样实现的：

本发明的PVC 木塑复合材料是以锯末、木屑、竹屑、稻草、麦秸、棉花杆、谷糠、花生壳、甘蔗渣、椰子壳、亚大麻等木纤维或植物纤维为主原料作为增强材料或填料，经过预处理后，使之与热塑性树脂如PE、聚丙烯、PVC、PS、ABS 或其它材料复合而成的一种新型环保复合材料。

一种利用植物秸秆的新型木塑复合材料，包括：植物纤维醋酸酯、氯化聚乙烯、废弃塑料以及偶联剂、相容剂、聚乙烯蜡、硬质酸锌、活性碳酸钙和抗氧剂、邻羟基苯甲酸苯酯，其木塑复合材料由如下重量份数的是：植物纤维醋酸酯65-75份，废弃塑料15-25份，偶联剂2-4份，氯化聚乙烯 5-10份，相容剂10-15份，聚乙烯蜡1-2 份，硬质酸锌1-2 份，活性碳酸钙3-7 份，抗氧剂0.1-0.3 份，邻羟基苯甲酸苯酯0.1-0.3 份。

其中相容剂通过下述制备工艺制得：称取重量份数比为10:5:2:1重量份数比为10:5:2:1的聚丙烯、马来酸酐、引发剂过氧化二碳酸双十六烷基酯、抗氧剂1010,先用无水乙醇将引发剂溶解,一起加入聚丙烯粒料中,搅拌混合均匀。再分别加入研细的马来酸酐粉末、抗氧剂粉末,搅拌混合均匀。放置12h 后,通过双螺杆挤出机熔融混炼,挤出切粒即得相容剂。