[发明专利]一种木塑复合材料

说明书

技术领域

本发明涉及一种复合材料，特别涉及一种木塑复合材料。

背景技术

聚氯乙烯，英文简称PVC，是由氯乙烯在引发剂作用下聚合而成的热塑性树脂。是氯乙烯的均聚物。氯乙烯均聚物和氯乙烯共聚物统称之为氯乙烯树脂。PVC为无定形结构的白色粉末，支化度较小。工业生产的PVC分子量一般在5万～12万范围内，具有较大的多分散性，分子量随聚合温度的降低而增加；无固定熔点，80～85℃开始软化，130℃变为粘弹态，160～180℃开始转变为粘流态；有较好的机械性能，抗张强度60MPa左右，冲击强度5～10kJ/m2；有优异的介电性能。但对光和热的稳定性差，在100℃以上或经长时间阳光曝晒，就会分解而产生氯化氢，并进一步自动催化分解，引起变色，物理机械性能也迅速下降，在实际应用中必须加入稳定剂以提高对热和光的稳定性。PVC很坚硬，溶解性也很差，只能溶于环己酮、二氯乙烷和四氢呋喃等少数溶剂中，对有机和无机酸、碱、盐均稳定，化学稳定性随使用温度的升高而降低。PVC溶解在丙酮-二硫化碳或丙酮－苯混合溶剂中，用于干法纺丝或湿法纺丝而成纤维，称氯纶，具有难燃、耐酸碱、抗微生物、耐磨的特性并具有较好的保暖性和弹性。

木塑复合材料(wood-plastics composites,简称WPC)是用木纤维或植物纤维填充、增强的改性热塑性材料，兼有木材和塑料的成本和性能的优点，经挤出或压制成型为型材、板材或其他制品，替代木材和塑料，不仅 有像天然木材那样的外观，而且克服了其不足，比纯塑料硬度高，又有类似木材的加工性，可进行切割、粘接，用钉子或螺栓固定连接，可涂漆。它经挤出或压制成型为型材、板材或其他制品，可替代木材和塑料。近年来，随着木塑复合材料的推广，逐渐产生了废木塑复合材料，这些废木塑复合材料不易降解，往往采用焚烧处理，对环境危害较大，此外，现有木塑复合材料还存在耐热性能不佳的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种木塑复合材料，兼有木材和塑料的成本和性能的优点，具有较好的耐热性能，能回收利用废木塑复合材料，可降解性佳，更低碳环保。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种木塑复合材料，按重量份计，由以下组分混合制成：PVC树脂50-75份，木粉16-20份，轻钙粉20-30份，改性生物炭6-8份，钙锌稳定剂1.3-1.5份，氯化聚乙烯0.8-1份，聚乙烯蜡0.3-0.5份，硬脂酸0.5-0.8份，增塑剂1.0-1.5份，ACR加工助剂1.9-2.4份，回料5-8份。

氯化聚乙烯起到塑化剂的作用，聚乙烯蜡为分散剂内润滑作用，硬脂酸为外润滑作用，ACR加工助剂能加速PCV熔融，提高熔体强度及均匀性。

本发明的配方，能有效利用废弃的木塑复合材料，回料的加入量控制在5-8份，过多加入会影响木塑复合材料的性能。

作为优选，所述PVC树脂的型号为SG-7。

作为优选，所述增塑剂为邻苯二甲酸二辛酯。

作为优选，所述轻钙粉经表面处理后使用，所述表面处理具体为：先将100kg轻钙粉加入铝酸酯偶联剂溶液中混合60-90min，然后再加入硅烷偶联剂溶液，混合40-60min，最后真空干燥。

轻钙粉在使用时容易团聚，导致在PVC中分散不均匀，影响材料性能，且轻钙粉为无机材料，未经处理时与PVC的结合强度不高，影响材料性能。发明人经长期研究，开发了特定的表面处理工艺，采用不同偶联剂对轻钙粉二次表面处理，能有效防止轻钙粉团聚，且增强轻钙粉与PVC的结合强度。

本发明先通过使用铝酸酯偶联剂对轻钙粉进行一次表面处理，能有效的提高轻钙粉间的分散性及在有机物中的分散性，然后再通过添加硅烷偶联剂进行二次表面处理，铝酸酯偶联剂和硅烷偶联剂联合作用能有效的包裹轻钙粉，这样能有效解决轻钙粉团聚的问题，且给轻钙粉提供了表面活性基团，增强轻钙粉与PVC的结合强度，这样提高了轻钙粉的有效使用率，提高了材料的性能。最后的真空干燥能回收乙醇。

作为优选，所述铝酸酯偶联剂溶液为铝酸酯偶联剂与无水乙醇混合形成的溶液，铝酸酯偶联剂溶液中铝酸酯偶联剂的质量浓度为30-40％，铝酸酯偶联剂的用量为轻钙粉重量的0.3-0.5％

作为优选，所述硅烷偶联剂溶液为硅烷偶联剂与无水乙醇混合形成的溶液，硅烷偶联剂溶液中硅烷偶联剂的质量浓度为30-40％，硅烷偶联剂的用量为轻钙粉重量的0.1-0.3％