[发明专利]一种利用短纤维制备的木塑复合材料及其制备方法

权利要求书

1.一种利用短纤维制备的木塑复合材料，其特征在于：该木塑复合材料组分包括短纤维、长纤维、塑料、偶联剂和助剂，其中各组分重量份数比为：

短纤维  20-60

长纤维  5-30

塑料   30-70

偶联剂  0.5-5

助剂  1.5-10

所述短纤维为木薯酒槽、剑麻渣、造纸污泥和锯末中的任一种或两种以上组合物；

所述长纤维为木纤维、剑麻纤维、竹纤维、棉纤维和甘蔗渣纤维中的任一种或两种以上组合物。

2.根据权利要求1所述一种利用短纤维制备的木塑复合材料，其特征在于：所述塑料为聚丙烯、聚乙烯、聚氯乙烯和聚苯乙烯中的任一种或两种以上组合物。

3.根据权利要求1或2所述一种利用短纤维制备的木塑复合材料，所述偶联剂为硅烷偶联剂、钛酸酯偶联剂、铝酸酯偶联和马来酸酐接枝聚丙酯中的任一种或两种以上组合物。

4.根据权利要求3所述一种利用短纤维制备的木塑复合材料，其特征在于：其特征在于：所述助剂包括润滑剂、热稳定剂和抗氧剂,其中各成分重量份数比为30-70:5-30:5-50；

所述润滑剂为油酸酰胺、硬脂酸锌、硬脂酸钙、硬脂酸、多元醇酯中的任一种或两种以上组合物；所述热稳定剂为钡锌复合稳定剂、钙锌复合稳定剂、二月桂酸二正基锡、硫醇丁基锡、 硫醇辛基酯和稀土稳定剂中的任一种或两种以上组合物；所述抗氧剂为硫代二丙酸二月桂酯、β-（3,5-二叔丁基-4-羟基苯基）丙酸正十八碳醇酯、季戊四醇四(双-T-丁基羟基氢化肉桂酸)酯和2，6-二叔丁基-4-甲基苯酚中的一种或两种以上组合物。

5.一种如权利要求1-4任一种所述的利用短纤维制备的木塑复合材料的制备方法，该制备方法依次包括以下步骤：

（1）原料预处理：选取木薯酒槽、剑麻渣、造纸污泥、锯末中的任一种或两种以上组合物的短纤维，在100-120℃高温下烘干，使其含水量≤5%，粉碎至40-100目，得到短纤维粉末；

（2）加入长纤维高速混合：将上述短纤维粉末放入混合机中，并加入偶联剂和长纤维高速混合均匀，得到混合纤维；

所述短纤维、长纤维和偶联剂的各成分重量份数比例为40-85:10-55:1-10

（3）机械活化偶联固相改性：将上述混合纤维和磨介质堆体积按照100g: 200-500ml的比例加入搅拌球磨器中，在转速为300-700rpm和50-80℃恒温水浴温度下高速搅拌反应，达到10-50min活化时间后，停止加热和搅拌，快速冷却，取出原料和磨球，并将它们分离，得到改性纤维；

加入塑料高速混合：将上述得到的改性纤维与塑料及助剂进行高速混合，得到混合物料；

所述改性纤维、塑料、助剂各组分成分重量份数比例为：25.5-67.5:30-70:1.5-10；

塑炼：将混合物料输送到到开炼机高温塑化；

 热压成型：将塑炼后的混合物料装入模具中，在平板硫化机上高温高压至粉料熔结成密实材料后，恒压冷却至室温模压成型，得到木塑复合材料。

6.根据权利要求5所述一种所述的利用短纤维制备的木塑复合材料的制备方法，其特征在于：所述步骤（4）的高速混合在高速混合机中，调节转速为800-1500rpm高速下混合1-3min，得到混合物料。

7.根据权利要求5所述一种所述的利用短纤维制备的木塑复合材料的制备方法，其特征在于：所述步骤（5）是在150-165℃高温下塑化5-10min。

8.根据权利要求5所述一种利用短纤维制备的木塑复合材料的方法，其特征在于：所述步骤（6）是在温度为160-200℃和压力为5-9MPa的高温高压条件下进行。

9.根据权利要求5-8任一所述一种利用短纤维制备的木塑复合材料的方法，其特征在于：制备得到的木塑复合材料的性能拉伸强度32-50MPa、弯曲强度为45-80MPa、冲击强度12-18KJ/m²、含水率为1.8-3.5%和相对密度 0.8-1.05g/cm³。