[发明专利]用于天然纤维复合材料的界面混合剂

说明书

技术领域

本文中所述的本发明一般属于制造可着色的和可涂漆的复合材料的方法，所述的复合材料包括第一塑料和由第二塑料与天然纤维基本均匀混合的混合物，所述的复合物特别适宜用作门窗构件以及一些护墙板应用。

在门窗构件及门窗镶边领域中，这些构件以前均用100％的天然木材制造。住宅的窗户通常是由嵌玻璃的磨细的木质品制成双悬窗或玻璃窗。木窗结构虽然美观，在许多住宅装饰应用且非常适用，但木窗在某些情况下可能变坏。木窗要求涂漆和其它周期性的维修。由于制造木窗的适宜的木材特别是无节疤木材产品的日益缺乏，所以木窗很贵。作为木窗的替代物，通常是将金属构件与玻璃相组合后制成窗户。但是金属窗在冬季一般不保暖。

近年来，在门和窗的制造中已经使用挤出的热塑料材料。填充的和未填充的热塑料被挤出制成塑料窗的构件和制成封条，门窗镶边遮风雨胶条和其它的窗户结构件。在制造某些窗户中，与木材组合的聚氯乙烯(PVC)之类的热塑料具有一定的性能和成本优势。塑料常常用着色剂上色，得到类似木材的外观，或与周围区域的颜色相一致。虽然着色的塑料可以显现出一点类似木材的颜色，但是它不能够象真的木材那样涂漆、砂磨或着色。因此，即使可能，但在塑料构件与天然木材周围相配也是很难的。现有技术中的一种解决方法是用类似木材外观的薄片或层压材料覆盖塑料。另一种解决方法是使用环氧树脂在热塑料上胶合木质层压材料。但是这种层压材料昂贵而且易损坏。

把塑料的不同形状与天然纤维例如木屑、压碎的坚果壳以及其它的材料的不同形状组合在本技术领域内是已知的，例如在CA2144566号中已经公开了上述的复合材料。上述的这些复合材料的目的被认为是改进产品的物理性能和降低其成本。但是该专利要求使用PVC/木屑/金属脱模剂/融熔增强剂的复合材料，由各反应材料的物理混合使其具有优点。该专利没有揭示任何形式的物理吸附和化学吸附结合，也没有披露由此而获得的好处。所以，非常需要有聚合物和木纤维及可以加入可选择的再生废物所制造的复合材料，这种复合材料具有来自聚合物界面剂引入反应混合物的组合物的混合特性。虽然这是直接的结合，但是得到了均匀分散的纤维索纤维/聚合物混合复合物，还需要有可挤出制成定型型材的一种复合材料，该定型型材是直接代替木制的或金属制的构件的等效的加工定型型材。这种需要要求复合材料使用时接近木材的热膨胀系数，可挤出成可再现稳定尺寸的材料，高的压缩强度，低的传热速率和提高防虫和防腐性，且硬度和刚度允许锯、磨和紧固，保持与木材性能相一致。

而且，制造门窗产品的公司对这些产品制造中产生的废物非常敏感。大量的木质废物，例如包括木质门窗镶边碎片、锯屑、木材加工的副产物，包括循环PVC的循环热塑料对窗户制造商已是显著的成本消耗。这些物料通常或在发电厂燃烧利用它的热值，或装运进行合格填埋处理。这些废物由于存在大量热熔化的物料和溶剂基的粘合剂、废热塑料例如PVC、油漆、防腐剂和其它的有机物料而形成污染，非常需要发现一种使用这些废物用于适合环境的有用构件的生产性方法，这种方法避免以有害环境的方式把废物返回环境中。

所以，现有技术是使用木材、金属和热塑性组合物或它们的组合制造传统的门和窗。木窗虽然美观，但在某些情况下易损坏，要求涂漆和其它周期性的维修。虽然热塑料的、金属的或热塑料组合物窗已经克服了上述问题，但是产生了其它的问题。热塑料或热塑料组合物窗尽管结构坚固，在内部没有木材(木材一般是消费者优选的)，但是在冬季金属窗保暖性差，为了克服这种缺点，制造者已经使用了各种各样的替代物，这些替代物的一种是把用于制造窗户的木材、金属或热塑料的组合物置于在窗户外面的金属或热塑料上(由此不用涂漆)，而在窗户的内部有象木质的表面，然后砂磨、涂漆或着色。热塑料或热塑料组合物窗的制造者在窗户内部可视表面常常用似木材外观的箔或层压材料覆盖。但是这种箔昂贵，施工困难耗时，且易被用户损坏。所以，显而易见，它们仅是一种仿制品，并且不能砂磨或着色。另一种方法是在窗户的内部表面上胶合木质板。但是这也施工困难而且极贵。

本发明涉及一种新的和改进可着色可涂漆的制品和这种制品的制造方法。这种制品在使用中是有效的且克服了上述的困难和缺点，同时得到了更好的和更有利的结果。

发明概述

按照本发明，提供了纤维素纤维和热塑性聚合物如本质纤维和PVC与添加的可控量的金属脱模剂和界面剂相组合的方法，通过这种方法制成在制造可控孔隙度的构件中有用的复合材料，该复合材料允许像天然木材那样应用的方式着色和/或涂漆。