[发明专利]一种植物纤维塑化改性木塑复合材料及其制备方法

说明书

本发明公开了一种植物纤维塑化改性木塑复合材料，其原料按质量分数计包括：塑料粒子100份、塑化改性植物纤维200‑300份、改性塑化剂20‑30份、硅烷类表面活性剂2‑5份、马来酸酐接枝相容剂5‑20份、聚乙烯蜡5‑20份、加工助剂5‑10份。本发明还公开了植物纤维塑化改性木塑复合材料的制备方法。本发明的通过琥珀酸酐、丁二酸酐及硬脂肪酸对天然植物纤维进行塑化改性，塑化改性后的植物纤维具有较好的热塑性，通过具有较好的热塑性的塑化改性植物纤维与塑料粒子进行熔融塑化挤出，塑化改性植物纤维与塑料粒子界面相容性好，制备的木塑复合材料中塑料含量低植物纤维填量高，同时具有较好的加工流动性和机械性能。

技术领域

本发明涉及一种植物纤维塑化改性木塑复合材料及其制备方法，属于新材料领域。

背景技术

木塑复合材料(WPC)是生物质纤维材料与热塑性塑料复合而成的新型复合材料，是典型的绿色环保产品，在室内外装修装饰和建筑工程等领域具有突出的环保优势。

目前国内木塑复合材料存在塑料含量高、机械性能不足的缺点，其主要原因在于强极性的亲水性植物纤维与非极性疏水塑料聚合物的界面相容性差。为保证材料的可加工性和制品机械性能，在配方体系中塑料含量一般都超过50％，而植物纤维填量相对较低，存在不足。

发明内容

针对上述不足，本发明提供一种植物纤维塑化改性木塑复合材料及其制备方法，本发明采用的技术方案为：

一种植物纤维塑化改性木塑复合材料，其原料按质量分数计包括：塑料粒子100份、塑化改性植物纤维200-300份、改性塑化剂20-30份、硅烷类表面活性剂2-5份、马来酸酐接枝相容剂5-20份、聚乙烯蜡5-20份、加工助剂5-10份。

所述改性塑化包括琥珀酸酐、丁二酸酐及硬脂肪酸。

所述加工助剂包括钙粉、抗氧剂、热稳定剂、紫外线吸收剂及防霉剂。

一种植物纤维塑化改性木塑复合材料的制备方法，其包括以下步骤：

塑化改性植物纤维制备：向天然植物纤维中均匀喷洒氢氧化钠水溶液浸润2h，向浸润后的天然植物纤维中加入改性塑化剂、硅烷类表面活性剂及一半的马来酸酐接枝相容剂酯化反应2-3h,将脂化反应的天然植物纤维经双螺杆挤出机在100-140℃的温度下塑化造粒，得塑化改性植物纤维。

木塑复合材料制备：将塑化改性植物纤维、塑料粒子、聚乙烯蜡、加工助剂及剩余一半的马来酸酐接枝相容剂高速混合，经双螺杆挤出机在150-190℃的温度下塑化挤出，得植物纤维塑化改性木塑复合材料。

其中，木塑复合材料制备步骤中双螺杆挤出机的挤出温度段分别为180-190℃、170-180℃、150-160℃。

与现有技术相比，本发明的有益效果在于：本发明的通过琥珀酸酐、丁二酸酐及硬脂肪酸对天然植物纤维进行塑化改性，塑化改性后的植物纤维具有较好的热塑性，通过具有较好的热塑性的塑化改性植物纤维与塑料粒子进行熔融塑化挤出，塑化改性植物纤维与塑料粒子界面相容性好，制备的木塑复合材料中塑料含量低植物纤维填量高，同时具有较好的加工流动性和机械性能。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明的制备方法做进一步的描述。

实施例：

一种植物纤维塑化改性木塑复合材料，其原料按质量分数计包括：塑料粒子100份、塑化改性植物纤维300份、改性塑化剂30份、硅烷类表面活性剂5份、马来酸酐接枝相容剂20份、聚乙烯蜡20份、加工助剂80份。

所述改性塑化包括琥珀酸酐、丁二酸酐及硬脂肪酸。

所述加工助剂包括钙粉、抗氧剂、热稳定剂、紫外线吸收剂及防霉剂。