[发明专利]一种泡孔均匀的石墨烯木塑微发泡材料及制备方法

说明书

本发明公开了一种泡孔均匀的石墨烯木塑微发泡材料及制备方法，包括以下步骤：a、将木粉进行碱洗,滤干后与硅微粉、石墨烯在惰性气体的保护下，通过超声波‑真空协同分散，水洗，干燥，在碱处理木粉表面碱作用下，使硅微粉与木粉、石墨烯链接为微细粉得到复合粉；b、使复合粉与树脂、沸石分子筛混合，制得混合料；c、将混合料挤出造粒得到混合粒料；d、向混合粒料中加入发泡剂，通过微发泡注塑制得泡孔均匀的木塑复合材料。本发明方法极大地消除了竹木粉中的水分，减少高温破坏木粉结构，干燥方式安全高效，得到的竹木粉与树脂界面结合性好强，发泡生成的微孔形状规则，孔径小，分布均匀，发泡质量好，使得复合材料表面硬度好、韧性好、强度高，适用范围广。

技术领域

本发明涉及发泡材料领域，具体涉及木塑微发泡材料的制备，尤其是涉及一种泡孔均匀的石墨烯木塑微发泡材料及制备方法。

背景技术

木塑复合发泡材料，就是将塑料、木粉、矿物填料、助剂、改性剂和发泡剂等原料按质量比混合，经塑料成型设备加热熔融成为一种带连续均匀分布发泡微孔的复合材料。制品密度接近于木材，而机械强度远高于木材，由于树脂用量削减一半，因而产品成本较低；此外，发泡还能赋予产品更精确的外观尺寸，比非发泡复合物更具木质感，并便于安装。近年来其发展和应用广受关注。

木塑复合材料的应用存在一些亟待解决的问题，由于木粉表面大量极性羟基的存在，使得木粉具有较强的吸水特性，另外如竹木粉和塑料的界面相容性不好导致制品表面硬度低、韧性差、强度低、流动性差、容易开裂变形、尺寸稳定性差、寿命短等缺点木粉中的含水量不仅会使其复合材料所注塑得到的制品表面仍然存在较严重的“水斑”现象，大大影响制品的表面质量；更重要的是，在注塑阶段发泡过程中，木粉中的水分会严重影响发泡质量，导致微孔形状不规则，大小不均，并孔现象发生。另外，木粉等纤维素的吸水性强和极性高，而塑料具有疏水性，所以两者之间的相容性较差，进而影响材料的机械性能。因此，木塑发泡材料发展的重点是木粉的干燥以及与塑料的相容性。

专利申请号201110119430.1公开了一种微发泡木塑板材及其制备方法。本发明将聚氯乙烯、纳米蒙脱土、碳酸钙粉、白油、热稳定剂、云母粉搅匀后挤出造粒，得到改性塑料粒子；再将其与木粉、偶氮二甲酰胺、发泡调节剂、氯化聚乙烯、紫外线吸收剂搅匀，经挤出、发泡成型微发泡木塑板材。微发泡木塑板材，生产制造机械化程度高，成本低。和塑料板材相比，密度更低，塑料量少，对环境更友好；和其它木塑材料相比，密度更低，冲击强度更高；和石膏板、铝扣板等相比，重量更轻，成本更低，安装、维护更方便，且具有空气净化功能。

专利申请号201610533590.3公开了一种甘蔗渣/LDPE、PP发泡木塑复合材料及其制备方法，按重量份其组成为：甘蔗渣20~40份，低密度聚乙烯与聚丙烯混合物50~80份，发泡剂1~3份。此发明采用模压发泡法制备发泡木塑复合材料，其流程包括甘蔗渣的预处理，甘蔗渣、低密度聚乙烯、聚丙烯混合造粒，将颗粒与发泡剂混练, 干燥，注塑加工。此发明方法以废旧LDPE、PP为基体，甘蔗渣为填料，引进发泡工艺，制得发泡木塑复合材料，可以提高木塑复合材料的抗冲击性能并降低木塑复合材料的密度。

专利申请号201310304742.9公开了一种用于注塑级微发泡木塑复合材料的原材料的处理方法。此发明方法包括如下步骤：即将竹木废料粉碎成40~200目，然后将其筛分成不同粗细粉末，粗细粉末按一定比例搭配好竹木粉。搭配好的竹木粉在氮气保护下进行热处理，热处理温度为160~280℃，时间为0.5~12h。经改性处理后的竹木粉与吸附剂，塑料，偶联剂，发泡剂，发泡助剂，颜料，相容剂，润滑剂，增塑剂，增强填充剂，在300~2800r/min的高速搅拌下混合均匀制成混合物料。将混合物料经挤出机挤出造粒后，得到注塑级微发泡木塑复合材料。

专利申请号201710372559.0公开了一种注塑发泡木塑复合材料，包括聚丙烯PP、木粉、偶氮二甲酰胺、低密度聚乙烯、马来酸酐接枝聚丙烯、超微细滑石粉。此发明还公开了一种注塑发泡木塑复合材料制备工艺。此发明能规模化利用木粉，制备工艺效率高。