[发明专利]高强度玻璃纤维木塑型材及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及木塑板材领域，具体地说是一种在原料中添加经偶联剂处理的玻璃纤维的高强度玻璃纤维木塑型材及其制备方法。

背景技术

木塑复合材料以木粉、农业秸秆粉等植物纤维和塑料为主要原材料，采用先进工艺加工而成，且产品可重复回收再利用。近年来，随着全球资源日益枯竭，社会环保意识日渐高涨。木塑复合材料作为一种全新的绿色环保产品、生态洁净的复合材料。它的生产原料，可采用各种废旧塑料、废木材及农林剩余物。有助于减缓塑料废弃物的污染、也有助于减少农林废弃物焚烧给环境带来的污染，同时木塑复合材料的生产和使用，不会向周围环境散发危害人类健康的挥发物，是替代传统木材的新一代节能环保新产品，市场应用场景广泛。

由于组成木质材料的纤维素、半纤维素和木质素等主要成分中含有大量的极性羟基和酚羟基官能团，其表面表现出很强的化学极性。因此，在进行木质纤维-塑料体系木塑复合材料的研制过程中，需要解决的最大的问题是如何使亲水的极性木质纤维与憎水的非极性塑料基体界面之间具有良好的相容性、界面粘合性，从而使木质材料的表面层与塑料的表面层之间达到分子间的融合，把这两种不同性质的材料适当的复合在一起，产生比原来单一材料性能更加优良的新材料，一直是研究的重点。

如专利公开号为CN101812236A的发明专利申请，公开了一种长玻纤增强塑木复合型材及其制备方法，其通过添加长玻璃纤维，改善木塑复合材料的力学性能。虽然通过添加长玻璃纤维在一定的程度上改善了木塑复合材料的力学性能，但是添加的玻璃纤维进行的表面处理，该表面处理方法过于简单，对木塑复合材料制备过程中亲水的木质纤维和疏水的的热塑性塑料基体的界面相容性、粘合性改善的效果不大；同时，长玻璃纤维仅纵向增强木塑型材的性能，各向异性，易纵向断裂。

发明内容

本发明的目的是提供一种高强度玻璃纤维木塑型材，从根本上解决了现有木塑复合材料在制备过程中亲水的木质纤维和疏水的的热塑性塑料基体的界面相容性差、粘合性差、性能单向增长的现象等问题。

本发明的目的是这样实现的：该高强度玻璃纤维木塑型材，其技术要点是，由以下重量份配比的原料制成：片状废旧塑料40～65份；40～120目木屑、锯末或/和刨花50～75份；40～120目糠粉15～25份；3mm～6mm无碱和/或中碱玻璃纤维8～15份；马来酸酐接枝聚乙烯6～10份；偶联剂3～4份；硬脂酸锌和/或聚乙烯蜡4～10份；UV-5310.5～1份；AT-1680.5～1份；偶联剂选自硅烷偶联剂、铝酸酯偶联剂或钛酸酯偶联剂的一种以上，马来酸酐接枝聚乙烯与偶联剂的投入量相同。

本发明还提供了一种高强度玻璃纤维木塑型材的制备方法，其技术要点是，包括以下步骤：

1)将3mm～6mm的玻璃纤维在马弗炉340～360℃下灼烧10min；

2)将灼烧后的玻璃纤维浸渍在偶联剂与马来酸酐接枝聚乙烯的混合液中20～30min，100℃加热3～5h，室温下冷却干燥后得到玻璃纤维I；

3)将废旧塑料、木粉、糠粉、硬脂酸锌和/或聚乙烯蜡、UV-531、AT-168、马来酸酐接枝聚乙烯及玻璃纤维I添加到混料锅，90～120℃下混合搅拌15～25min，使其干燥并充分混合，木粉选自木屑、锯末或刨花一种以上；

4)将步骤3)中的混合料加到平行双螺杆挤出机中进行熔融共混并造粒，挤出机筒温度为145～200℃，模具温度为170～220℃，得到高强度玻璃纤维木塑型材粒子；

5)将高强度玻璃纤维木塑型材粒子经过锥形双螺杆挤出机挤出成型，即得到高强度玻璃纤维木塑型材，挤出机机筒温度140～210℃，模具温度140～170℃。