[发明专利]一种高耐候性掺杂硅铝质塑料复合材料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于建筑材料技术领域，涉及一种高耐候性掺杂硅铝质塑料复合材料 及其制备方法。

背景技术

高掺量高硅铝质/塑料复合材料是基于木粉/塑料复合材料技术的一种新型复 合材料，该材料主要成分为硅铝质材料和环保塑料，它完美融合了硅铝质材料、环 保塑料硬度大、耐磨、耐腐蚀、防水、稳定性高、再加工性能强的诸多优点，是替 代木、塑、石、瓷、钙等传统材料的理想材质，可广泛应用于工业及民用建筑等领 域。因资源消耗低，生产无污染，产品生态环保，用途广泛，能循环回收利用，被 誉为二十一世纪最具经济和使用价值的生态环保新材料。

在建材领域，高掺量高硅铝质/塑料复合材料的主要用作天然木材的代替品， 用以减少木材资源的损耗。与传统的木塑复合材料相比，高掺量高硅铝质/塑料复 合材料性能更为优异，如硬度更高、制造成本比较低等。在复合材料使用过程中， 人们最关心的还是其耐久性能。

西部大开发是我国现代化战略的重要组成部分。西部干旱少雨、森林资源匮 乏，硅铝质材料量大、面广，非常适宜发展高掺量高硅铝质/塑料复合材料；而西 部的典型严酷环境主要表现为太阳紫外线辐射强、高寒及昼夜温差大、气候异常干 燥等方面，这一严酷环境对复合材料的耐候性要求更高。

申请号为201010176569.5的中国发明专利公布了一种多元硅铝复合材料，由 甲、乙、丙三组分组成，三组分的质量比为：1:0.3-1:0.05-0.2；其中，甲组分为粉 状原料，是以高岭土为主要成分的多元硅铝混合物，乙组分为液体原料，是硅酸钠 与氢氧化钠混合物，丙组分为增强纤维。所述的甲组分中，按质量百分比计，高岭 土为30％-70％，其他混合料为30％-70％；所述的其他混合料为硅灰、粉煤灰、 煤矸石、矿渣、水淬炉渣中的一种或几种混合，所述混合物的粒度为200-600目。 上述专利公布的技术方案中，甲组份是高岭土为主要成分的多远硅铝混合物，而本 发明使用的硅铝质，主要是利用燃煤企业的固体废弃物粉煤灰，因此，相比上述专 利，本发明的复合材料具有优异的环境友好性。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种具有高力学 性能及高耐候性，兼具节能、环保的高耐候性掺杂硅铝质塑料复合材料及其制备方 法。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种高耐候性掺杂硅铝质塑料复合材料，该复合材料包括以下组分及重量份含 量：硅铝质材料55-69份，PE25-35份，铝酸酯偶联剂1-2.5份，PE蜡1-5份，石 蜡1-5份及改性PE3-3.5份。

所述的复合材料还包括木粉5-10份。

所述的复合材料中硅铝质材料的质量含量≥55％。

所述的硅铝质材料的比表面积为220-260m²/kg。

所述的硅铝质材料的密度为1500-1800kg/m³。

所述的PE选自市售的HDPE或LDPE。

所述的PE蜡的相对分子量为500-1000。

所述的改性PE选自市售的顺酐改性聚乙烯。

一种高耐候性掺杂硅铝质塑料复合材料的制备方法，该方法具体包括以下步 骤：

(1)按以下组分及重量份备料：

硅铝质材料55-69份，PE25-35份，铝酸酯偶联剂1-2.5份，PE蜡1-5份，石 蜡1-5份及改性PE3-3.5份；

(2)按重量份将上述组分一起加入到高速混合机中，控制转速为 1500-3000r/min，高速混合20-40分钟，再经塑化挤压造粒，制得混合均匀的粒料；

(3)将粒料静置12-24小时，后经塑化熔融，挤出成型，即制得所述的高耐 候性掺杂硅铝质塑料复合材料。

其中，步骤(1)中的组分还包括木粉5-10份。

本发明充分利用硅铝质原料广泛的特点，利用高掺量硅铝质工业废弃物与塑料 复合，制备出同时具有高力学性能及高耐候性的复合材料，从而在达到较高力学性 能和高耐候性的同时兼具节能、环保作用，进而相对降低了成本，提高了产品的市 场竞争力。

本发明制得的掺杂硅铝质塑料复合材料24h吸水率为0.26％，耐人工气候老化 后的弯曲荷载保留率为≥85％，冻融后的弯曲荷载保留率为≥90％。