[发明专利]一种木塑复合材料及其制备方法

说明书

本发明公开了一种木塑复合材料，以重量份数比计，由以下原料制备而成：纤维素纳米纤维0.1‑5份，植物纤维粉5‑30份，聚氯乙烯颗粒30‑90份，纳米碳酸钙25‑80份，纳米氧化锌0.5‑2份，AC发泡剂1‑5份，偶联剂0.5‑2份，润滑剂0.5‑3份。本发明的木塑复合材料中，添加了纤维素纳米纤维，纤维素纳米纤维是一种从天然植物纤维中解纤至纳米级的纤维，具有高长径比、高比表面积、低热膨胀性的性质，可以有效提高木塑复合材料的韧性和抗冲击强度。而且纤维素纳米纤维在复合材料发泡过程中，可作为发泡成核点，在发泡剂作用下有助于复合材料形成微孔气泡，减小泡孔尺寸，改善泡孔结构的均匀性，这种微孔结构可以使材料轻质化、还可吸附室内产生的有机挥发气体或者甲醛等过敏性物质。

技术领域

本发明属于新型材料技术领域，具体涉及一种木塑复合材料及其制备方法。

背景技术

以木粉等植物纤维与高分子树脂(如聚乙烯、聚丙烯和聚氯乙烯等)为主 要原料制造的木塑复合材料近年来在国内外得到了迅速的发展，木塑复合材料 具有耐水、耐腐、高强度、易加工等特点，可广泛用于户外园林建筑、室内装 饰材料、家具、包装材料等领域。

以竹木植物纤维粉与聚氯乙烯(PVC)树脂、碳酸钙颗粒为主要原料，通 过高温挤压成型用于制造集成墙面材料的技术也发展较快。由于该技术产品具 有装配式的特点，施工周期短，装饰效果好，赢得了装饰市场较高的认可度。 但这种木塑集成墙板在生产过程中为了提高保温节能效果、降低材料用量，通 常形成中空的形态，这往往降低了墙面的抗冲击力学性能。

发明内容

本发明的目的是提供一种具有微孔结构，抗冲击力学性能好的木塑复合材 料及其制备方法。

本发明这种木塑复合材料，以重量份数比计，由以下原料制备而成：纤维 素纳米纤维0.1-5份，植物纤维粉5-30份，聚氯乙烯颗粒30-90份，纳米碳酸钙 25-80份，纳米氧化锌0.5-2份，AC发泡剂1-5份，偶联剂0.5-2份，润滑剂0.5-3 份。

作为优选，所述的木塑复合材料，以重量份数比计，由以下原料制备而成： 纤维素纳米纤维1-3份，植物纤维粉10-15份，聚氯乙烯颗粒50-60份，纳米碳 酸钙30-50份，纳米氧化锌1-2份，AC发泡剂2-5份，偶联剂1-2份，润滑剂 1-2份。

所述的纤维素纳米纤维的直径为1-10nm，长径比大于100。

植物纤维粉为100-300目的杨木粉、竹粉两者任意比例的混合物。

偶联剂是由马来酸酐和甲基丙烯酸缩水甘油酯混合而成，马来酸酐和甲基 丙烯酸的质量比为(10-90):(10-90)。

所述木塑复合材料的制备方法，包括以下步骤：

(1)将竹材进行干燥，粉碎成竹粉；将竹粉在设定温度下置于苯和乙醇的 混合溶液进行抽提，得到抽提后的竹粉；接着将抽提后的竹粉用苯磺酸盐水溶 液进行处理，去除木质素，然后在碱性条件下，去除半纤维素，得到竹纤维素；

(2)将步骤(1)中的竹纤维素加入到含有2,2,6,6-四甲基哌啶氧化物、溴 化钠、次氯酸钠的水溶液中，然后进行搅拌翻反应，反应过程中，滴加氢氧化 钠溶液，维持溶液的pH为9～10，反应结束后，加入甲醇，并用高剪切均质机 进行处理，处理结束后，加入亚氯酸钠、过硫酸铵，进行加热处理，处理结束 后，进行离心分离，接着经过抽滤、烘干后得到纤维素纳米纤维；

(3)将植物纤维粉放入共混器，按照比例加入偶联剂，在设定条件下进行 改性处理，得改性植物纤维粉；然后按照比例加入聚氯乙烯颗粒、纳米碳酸钙、 AC发泡剂、纳米氧化锌、润滑剂步和骤(2)中的纤维素纳米纤维，混匀后得 到混合物；