[发明专利]一种防霉耐腐木塑复合材料及其制备方法

说明书

本发明公开了一种防霉耐腐木塑复合材料及其制备方法。防霉耐腐木塑复合材料的制备方法，包括如下步骤：将热塑性塑料基体、改性木质纤维粉、碳酸钙、润滑剂、偶联剂和其他加工助剂按质量份数混合后，加入到高速混合机中预混得到预混料；将预混料投入到双螺杆挤出机中，进行挤出造粒，在160℃～200℃、80～160rpm的条件下进行挤出造粒；然后将粒料放入注塑机中，于170℃～200℃进行注射成型，得到所述的防霉耐腐木塑复合材料。本发明的防霉耐腐木塑复合材料有良好的霉菌抗性和腐朽真菌抗性。

技术领域

本发明涉及一种木塑复合材料及其制备方法，具体涉及一种防霉耐腐木塑复合材料及其制备方法。

背景技术：

木塑复合材料是一种以天然木质纤维及热塑性塑料基体为主要组份，辅以其它加工助剂复合而成的一种绿色节能环保材料。其中天然木质纤维可取自木材、竹材、农作物秸秆及其边角料、废弃物等，而热塑性塑料基体主要为聚乙烯、聚丙烯和聚氯乙烯等，可为新料，也可采用回收料或边角余料。由于木塑复合材料的这一特性，其在环境保护、减轻白色污染、缓解森林资源匮乏等方面有重要意义。目前，木塑材料被广泛应用于家居、建筑、园林景观、汽车行业、包装运输、仓储等领域。

早期，由于木质纤维的含量较低，木质纤维被塑料基体有效包埋，人们大多认为木塑材料具有足够的生物因子抗性。然而，随着木塑复合材料中纤维含量的增加、产业的快速发展及应用领域的不断拓展，人们发现，木塑材料及其制品并没有做到其预期寿命长、无需维护的要求。实际上，木填充量高的木塑铺板和天然木材一样，也会受到真菌、藻类及白蚁等生物因子的侵蚀危害。

危害木塑材料的真菌主要可分为两大类，霉菌和腐朽真菌。霉菌危害会导致材料表面出现肉眼可见的霉菌斑点，严重时致使材料整体发霉，影响其外观美感。腐朽真菌危害则会导致材料的力学和机械性能等出现显著下降，影响材料的整体性能和使用寿命。当前，霉菌及腐朽真菌的危害已成为木塑材料及制品在使用过程中一个凸显的问题。

研究表明，木塑材料的真菌敏感性主要与其填充木质纤维相关。由于木质纤维主要由纤维素、半纤维素及木质素组成，表面含有大量的羧基、羟基等亲水性基团，导致木质纤维具有极强的真菌易感性，易被霉菌及腐朽真菌侵染危害。因而，通过对木纤维的改性处理，提高木质纤维的真菌抗性，是改善木塑材料真菌抗性的有效手段。

发明内容：

本发明的目的是针对现有木塑复合材料及制品在应用过程中出现的霉菌和腐朽真菌危害问题，通过对木质纤维进行高温炭化处理后，再向其中加入一定剂量的黑种草籽活性提取物，提高木塑复合材料的霉菌和腐朽真菌抗性，从而得到一种防霉耐腐木塑复合材料。

本发明的一种防霉耐腐木塑复合材料，其原料为：按质量份数计，包括热塑性塑料基体100份，改性木质纤维粉40～100份，碳酸钙6～30份，润滑剂2～5份，偶联剂1～6份，其它加工助剂2～15份；所述的改性木质纤维粉是将木质纤维粉炭化处理后得到炭化木质纤维粉，再将天然植物提取物均匀喷洒到所述的炭化木质纤维粉表面，搅拌均匀后，得到改性木质纤维粉。

优选地，所述的改性木质纤维粉具体由如下步骤制备得到：将木质纤维粉在180℃～400℃的条件下，处理2～6h后，得到炭化木质纤维粉，再将黑种菜籽活性提取物均匀喷洒到所述的炭化木质纤维粉表面，搅拌均匀后，得到改性木质纤维粉。

优选地，所述的黑种菜籽活性提取物由如下步骤制备得到：将黑种草籽干燥粉碎后，置于索氏提取器，于40℃～60℃用石油醚进行抽提，抽提液经浓缩干燥后得到抽提产物，将抽提产物在乙醇水溶液中浸渍后，过滤并真空浓缩得到浓缩产物，将浓缩产物用二甲基亚砜溶解并调节黑种草籽的质量浓度为30～150mg/mL后，得到黑种草籽活性提取物。

改性木质纤维粉的制备，包括如下步骤：

(1)将木质纤维粉粉碎、清洗并干燥后，放入带盖钳锅中，置于180℃～400℃马弗炉中于处理2～6h后，得到炭化木质纤维粉；