[发明专利]一种高强度耐磨木塑材料及其制备方法

说明书

本发明提供一种高强度耐磨木塑材料及其制备方法，涉及木塑材料技术领域。该木塑材料按照重量份由以下原料制成：木屑粉30～60份、树脂20～50份、改性玄武岩纤维5～15份、镁盐晶须0.5～2份、纳米碳酸钙1～5份、纳米二氧化硅1～3份、热稳定剂0.1～1份、润滑剂0.1～1份、增溶剂0.1～1份、纳米氧化锌1～5份、石墨烯1～3份。利用木屑粉和树脂为主料，添加改性玄武岩纤维、镁盐晶须、纳米碳酸钙、纳米二氧化硅和石墨烯，提高了木塑材料的强度和耐磨性。

技术领域

本发明涉及木塑材料技术领域，具体涉及一种高强度耐磨木塑材料及其制备方法。

背景技术

木塑，即木塑复合材料，是国内外近年蓬勃兴起的一类新型复合材料，指利用聚乙烯、聚丙烯和聚氯乙烯等，代替通常的树脂胶粘剂，与超过35％～70％以上的木粉、稻壳、秸秆等废植物纤维混合成新的木质材料，再经挤压、模压、注射成型等塑料加工工艺，生产出的板材或型材。它具有使用寿命长、美观、可再生、造价低、抗滑、可喷涂、比纯塑料产品的硬度高、可与木材一样进行加工、粘接和固定等优点，特别是在采用废旧塑料与木材加工剩余物或秸秆作为主要原料时，还具有资源利用和环境保护方面的突出优势。

正是由于木塑复合材料有诸多的优点，木塑复合材料在许多领域都有着广泛的应用，例如门窗、地板、墙壁的建筑材料、舰船材料、栅栏材料、家具材料、汽车材料等。随着木塑复合材料的应用越来越广，许多领域对木塑复合材料又有了更高的要求，例如室内装饰、家具等室内应用领域均对木塑复合材料有阻燃的要求，以降低火灾的危险性。

木屑是木材加工时留下的锯末、刨花粉料等，其来源广泛，木屑粉是一种重要的生物质资源，可作为木塑复合材料的木粉。从生产原料的角度而言，木塑复合材料减缓和免除了塑料废弃物的公害污染，也免除了木屑粉堆砌和焚烧给环境带来的污染。

但由于树脂与木屑纤维相容性差，界面相互作用力弱，从而导致其力学强度相对较低、耐磨性低、容易老化、成本高、使用寿命短等缺点。

发明内容

本发明的发明目的是，针对上述问题，提供一种高强度耐磨木塑材料，利用木屑粉和树脂为主料，添加改性玄武岩纤维、镁盐晶须、纳米碳酸钙和石墨烯，提高了木塑材料的强度和耐磨性。

为达到上述目的，本发明所采用的技术方案是：

一种高强度耐磨木塑材料，按照重量份由以下原料制成：

木屑粉30～60份、树脂20～50份、改性玄武岩纤维5～15份、镁盐晶须0.5～2份、纳米碳酸钙1～5份、纳米二氧化硅1～3份、热稳定剂0.1～1份、润滑剂0.1～1份、增溶剂0.1～1份、纳米氧化锌1～5份、石墨烯1～3份。

优选的，所述改性玄武岩纤维经过玄武岩纤维经过改性剂浸泡或涂覆处理而成，所述改性剂包括：20～40％的丙烯酸树脂、5～15％的硅烷偶联剂、1～5％的羧酸、5～10％的纳米SiO₂粒子，其余为水。

优选的，所述树脂为聚丙烯、聚乙烯、聚氯乙烯、聚碳酸酯、聚氨酯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、苯乙烯-丙烯腈-丁二烯共聚物、聚丙烯腈、尼龙中的一种或几种。

优选的，所述润滑剂包括硬脂酸、硬脂酸钙、硬脂酸锌、石蜡的一种或几种。

优选的，所述增溶剂为聚丙烯接枝丙烯酸、乙烯-辛烯共聚物接枝马来酸酐或聚丙烯接枝马来酸酐的一种或两种。

优选的，所述热稳定剂为复合铅盐稳定剂、有机锡稳定剂中的一种。

一种高强度耐磨木塑材料的制备方法，包括以下步骤：

S1.按照所述重量份称取各原料，并将木屑粉、树脂、镁盐晶须和改性玄武岩纤维混合均匀，并烘干得混合料。