[发明专利]一种玉米秸秆矿质塑合材料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于木塑复合材料技术领域，尤其涉及一种玉米秸秆矿质塑合材料及其制备方法。

背景技术

木塑复合材料(WPC)是以聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯等热塑性塑料及改性植物纤维粉为原料，经挤出、注塑、压制等成型方法制成的复合材料。热塑性塑料可采用新塑料或工业、生活废弃的各种塑料，而改性植物纤维粉可采用木材加工的下脚料、麦秆、棉秆、稻壳粉加工而成。

郑冠伦制备了一种塑料复合木竹类地板，由木板(如柚木、红木、杂木等)或竹板制成的面板、粘合剂的固化层、塑料及填料(如木屑、碳酸钙、粉状煤灰等)制成的复合衬板构成，面板通过粘合剂与复合衬板热压粘合连接成整体。简瑞聪研制的一种矿物质基板复合木地板，是用木材薄片与由粉状或细颗粒状的矿物质作为主要原料并经高压加热制成的基板粘接而成。其具有不易变形，防火性能好的特点。

木塑复合材料的研制和广泛应用有助于减缓塑料废弃物的公害污染，也有助于减少农业废弃物焚烧给环境带来的压力；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，材料本身还可以回收进行二次利用，是一种绿色环保复合材料。因此，开发新一代木塑复合材料，具有重大的经济和社会效益。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种玉米秸秆矿质塑合材料及其制备方法，本发明提供的玉米秸秆矿质塑合材料具有较高的导热性和韧性，较好的耐水性、良好的强度、较低的甲醛释放量。

本发明提供了一种玉米秸秆矿质塑合材料，包括基料和玉米秸秆粉；

所述基料包括聚氯乙烯树脂和粒径为400目～500目的重质碳酸钙；

所述聚氯乙烯树脂和粒径为400目～500目的重质碳酸钙的质量比为2.5～3.5:1；

所述玉米秸秆粉占所述基料的质量分数为5％～15％。

优选地，所述玉米秸秆粉的粒径为60目～120目。

优选地，所述玉米秸秆粉的含水率小于等于7％。

优选地，所述聚氯乙烯树脂的牌号包括SG-5、SG-8和SG-10中的一种或多种。

优选地，所述玉米秸秆矿质塑合材料还包括粒径为50nm～100nm的重质碳酸钙；

所述粒径为50nm～100nm的重质碳酸钙占基料的质量分数为0.2％～0.8％。

优选地，所述玉米秸秆矿质塑合材料还包括助剂；

所述助剂占所述基料的质量分数为10％～15％。

优选地，所述助剂包括热稳定剂、丙烯酸酯类共聚物、增塑增韧剂、硬脂酸和聚乙烯蜡中的一种或多种。

本发明提供了一种上述技术方案所述玉米秸秆矿质塑合材料的制备方法，包括以下步骤：

将玉米秸秆粉、聚氯乙烯树脂和粒径为400目～500目的重质碳酸钙混炼，挤出，得到玉米秸秆矿质塑合材料。

优选地，所述挤出的温度为130℃～160℃。

优选地，所述混炼的温度为115℃～125℃；

所述混炼的时间为6min～10min。

本发明提供了一种玉米秸秆矿质塑合材料，包括基料和玉米秸秆粉；所述基料包括聚氯乙烯树脂和粒径为400目～500目的重质碳酸钙；所述聚氯乙烯树脂和粒径为400目～500目的重质碳酸钙的质量比为2.5～3.5:1；所述玉米秸秆粉占所述基料的质量分数为5％～15％。本发明提供的玉米秸秆矿质塑合材料在上述组分的配伍下具有较高的导热性和韧性。另外，该玉米秸秆矿质塑合材料具有较好的耐水性、良好的强度、甲醛释放量较低。实验结果表明：本发明提供的玉米秸秆矿质塑合材料的导热系数为14～20W/(m·℃)；静曲强度为35MPa～45MPa；弹性模量为5500MPa～7200MPa；甲醛释放量为0.2mg/L～0.5mg/L；24h吸水膨胀率为0.5％～0.8％。

附图说明

图1为本发明制备的玉米秸秆矿质中空板材的结构示意图；

图2为本发明实施例1制备的玉米秸秆矿质塑合材料的扫描电镜图；

图3为玉米秸秆粉和本发明实施例1～2制备的玉米秸秆矿质塑合材料的红外光谱图；

图4为本发明实施例2制备的玉米秸秆矿质塑合材料的扫描电镜图。

具体实施方式

本发明提供了一种玉米秸秆矿质塑合材料，包括基料和玉米秸秆粉；

所述基料包括聚氯乙烯树脂和粒径为400目～500目的重质碳酸钙；

所述聚氯乙烯树脂和粒径为400目～500目的重质碳酸钙的质量比为2.5～3.5:1；