[发明专利]一种高强度抗磨木塑复合材料及其制备方法

说明书

本发明涉及一种高强度抗磨木塑复合材料及其制备方法，属于高分子复合材料制备技术领域。本发明通过在木塑复合材料中添加处理后的木屑，自制的抗磨颗粒和相应的塑料抗磨增强料，极大的改善了木塑复合材料的抗磨性能和力学性能，扩宽了木塑复合材料的应用范围，具有广阔的应用前景。

技术领域

本发明涉及一种高强度抗磨木塑复合材料及其制备方法，属于高分子复合材料制备技术领域。

背景技术

近几年，我国有关学者在木塑复合材料性能研究方面做了大量的工作，取得了一些有价值的研究成果。木塑复合材料是国内外近年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热塑性塑料，代替树脂胶粘剂，与一定数量的木粉、稻壳、秸秆等废植物纤维混合而成的新型木质材料，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，是天然木材的优良替代品。木塑复合材料具有木材和塑料的双重特性，尺寸稳定性好，又能充分利用废弃的植物纤维和废旧塑料，减少环境污染，所以被广泛应用于室内装修及户外使用。

植物纤维是极性物质，表面含有大量羟基，而塑料（如PE、PP）是非极性物质，与植物纤维的界面相容性很差，一般加入相容剂（如马来酸酐接枝PE）来改善界面相容性。相容剂一般含有极性基团（如酸酐基团、羧基）的大分子聚合物，其极性基团会与植物纤维表面的羟基发生酯化反应，相容剂的大分子链与热塑性塑料具有相当好的相容性，从而改善植物纤维与塑料的界面相容性。

目前，木塑复合材料的生产工艺都是将相容剂、润滑剂、颜料等几乎所有原料同时加入高速混合机中混合均匀后直接用平行双螺杆挤出机塑化造粒，锥形双螺杆挤出机挤出成型。木塑复合材料的强度以及抗磨性能都比较低，因此限制了木塑复合材料的使用范围。

有鉴于上述的缺陷，本设计人，积极加以研究创新，以期创设一种高强度抗磨木塑复合材料及其制备方法，使其更具有产业上的利用价值。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明的目的是提供一种高强度抗磨木塑复合材料及其制备方法。

本发明的一种高强度抗磨木塑复合材料，按重量份数计，包括以下原料：

70～80份废旧塑料；

10～20份处理木屑；

10～15份秸秆；

1～3份助剂；

2～5份润滑剂；

所述处理木屑是由木屑经水浸后液氮冷冻处理制得的。

进一步的，按重量份数计，还包括8～10份自制抗磨颗粒；

所述自制抗磨颗粒是由硫酸铜溶液、椰子油脂肪酸二乙醇酰胺、盐酸溶液和聚四氟乙烯反应制得的。

进一步的，按重量份数计，还包括5～15份塑料抗磨增强料；

所述塑料抗磨增强料是由硅酸钠溶液、盐酸、贻贝粘蛋白、儿茶酚氧化酶反应制得的。

一种高强度抗磨木塑复合材料的制备方法，具体制备步骤为：

（1）按重量份数计，称取70～80份废旧塑料、10～20份处理木屑、10～15份秸秆、5～15份塑料抗磨增强料、8～10份自制抗磨颗粒、1～3份助剂、2～5份润滑剂；

（2）将废旧塑料放入混炼机中进行搅拌混炼，待混炼充分时候停止，并加入塑料抗磨增强料和自制抗磨颗粒，继续混炼充分后得到改性塑料；

（3）将上述改性塑料和处理木屑放入到混炼机中进行混合5～20min，以转速为200～700r/min进行搅拌，并加入助剂搅拌得到预制物，所述混炼机采用W型缸体，加套型设备，使得搅拌桨与缸壁之间的间隙一致，使得搅拌效果最佳；

（4）将上述预制物混合润滑剂，并继续搅拌升温至100～300℃后，形成流体状的混合物；

（5）将上述混合物加入到单螺杆挤出机中，用单螺杆挤出机挤出即得高强度抗磨木塑复合材料。

进一步的，所述处理木屑的制备步骤为：