[发明专利]一种高耐水性聚乳酸基木塑复合材料及其制备方法

说明书

本发明公开了一种高耐水性聚乳酸基木塑复合材料及其制备方法，木塑复合材料由如下重量百分比的成分组成：木粉40%～50%、聚乳酸30%～40%、助剂和添加剂20%，其制备方法包括：混合、造粒、成型三步。本发明提供的木塑复合材料具有优异的耐水性，按GB/T 1034‑2008测试，吸水率低于0.5wt%，明显高于现有市售木塑产品。

技术领域

本发明涉及木塑复合材料技术领域，尤其涉及一种高耐水性聚乳酸基木塑复合材料及其制备方法。

背景技术

木塑复合材料是以农林废弃物和塑料为主要原料，利用材料增强填充改性，并添加适当的加工助剂，通过挤压、注塑、模压法等加工成型方法制得复合材料。研究开发木塑复合材料这一价格低廉且应用前景广泛的新型环保材料，具有十分重要的意义。木塑复合材料产品充分体现了对可再生资源与石油产品的循环利用，可有效缓解当前资源紧缺、环境污染等问题，对于建设资源节约型、环境友好型社会具有重要的现实指导意义。

木塑复合材料不仅可以提高木材利用率，而且有助于减缓塑料废弃物的污染，也有助于减少农业废弃物焚烧给环境带来的污染，是一种全新的绿色环保产品，也是一种生态洁净的复合材料。由于兼备木材与塑料的双重特性，可在很多领域替代原木、塑料和铝合金等使用，市场应用前景广泛。

发明内容

本发明就是为了解决现有的问题，提供高耐水性聚乳酸基木塑复合材料及其制备方法，满足不同场合的需求。

本发明的技术方案是：高耐水性聚乳酸基木塑复合材料，其特征在于，木塑复合材料由如下重量百分比的成分组成：木粉40%～50%、聚乳酸30%～40%、偶联剂钛酸酯4%、发泡剂碳酸氢钠1%、发泡助剂聚乳酸酸酯2%，改性剂氯化聚乳酸5%，填充剂碳酸钙4%，增塑剂环氧大豆油3%，润滑剂硬脂酸1%。

木塑复合材料由木质材料、塑料基体、助剂与添加剂三部分组成，它们均能影响木塑复合材料的耐水性能。配方的设计要素包括选材、搭配、混合、用量等，为设计具有高耐水性的木塑复合材料配方，偶联剂钛酸酯、发泡剂碳酸氢钠、发泡助剂聚乳酸酸酯、改性剂氯化聚乳酸、填充剂碳酸钙、增塑剂环氧大豆油、润滑剂硬脂酸。

所述的木粉，其粒径范围60～100目。粒径过小的木粉容易产生团聚，分散性差。但粒径过大容易形成空洞缺陷，这些缺陷在受力时形成应力集中。木粉目数在60～100目时，耐水性突出，经济性、加工性能和物理机械性能也较好。

所述的聚乳酸，既可以是新产品也可以是回收再利用产品。

高耐水性聚乳酸基木塑复合材料的制备方法，其特征在于，木塑复合材料制备方法包括如下步骤：（1）将干燥后的木粉、聚乳酸粉料、以及各种助剂、添加剂按照配方比例称重，依次加入高速混合机中，设定加热温度80 ℃，在4500 r/min的高速下混合20 min，使各种物料均匀混合；（2）冷却后的混合物料通过造粒机进行造粒，然后通过挤出生产线，根据不同形状的模具制成不同规格的木塑复合材料型材。

木塑复合材料的性能不仅仅与原料、添加剂的种类含量等因素有关，成型加工工艺与设备也有很大影响。挤出成型先将处理后物料通过单螺杆或者双螺杆挤出机进行混炼，再通过机头将物料挤出，是发展最迅速，技术比较成熟成型工艺。挤出成型分为一步法和两步法：一步法不经过中间造粒，直接将混料加入到挤出机中，混炼、塑化和挤出在一组设备中完成；两步法先用双螺杆挤出机进行混炼造粒，再用挤出机挤出成型。一步法可以连续生产，效率高，但是对设备、工艺的要求较高，控制较难，两步法将混合造粒和挤出成型分开进行，具有一定的灵活性，操作简单，所以大多数企业采用两步法生产工艺。

采用了上述技术方案，本发明的优点是：制备的聚乳酸基木塑复合材料具有优异的耐水性，而力学性能等与主流产品相近。

具体实施方式