專利名稱：一種木塑復(fù)合材料的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種由廢塑料、廢橡膠、熱塑性樹脂和木粉等形成的木塑復(fù)合材料，可 廣泛應(yīng)用于制作鞋底，手機保護殼，機頂盒，工藝品和玩具、防滑墊、地板等領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
木塑復(fù)合材料是指采用木纖維或其它植物纖維填充及熱塑性塑料的一種復(fù)合材 料，主要成分是塑料和木質(zhì)纖維；當(dāng)今，木塑復(fù)合材料作為一種介于木材與塑料之間的新 型材料，其具有一系列優(yōu)于木材和塑料的特殊性能，尤其是可回收再利用廢塑料或木材 等作為原料，如此在很多領(lǐng)域中被廣泛應(yīng)用；傳統(tǒng)木塑復(fù)合材料可參見中國專利申請?zhí)?89107412.0所公開之技術(shù)，其主要以廢橡膠、廢塑料以及木粉三者按一定比例混合，顯然所 制成的成品強度有限，不利于加工生產(chǎn)；隨著木塑復(fù)合材料應(yīng)用領(lǐng)域的不斷拓寬和加工成 型技術(shù)的不斷進(jìn)步，現(xiàn)今業(yè)界為了克服木塑加工過程中的困難，生產(chǎn)出具有良好性能的木 塑復(fù)合材料，尤為關(guān)鍵是如何對木粉及塑料的表面改性、木粉含量以及不同助劑來改善木 塑界面相容性，以改善制品的拉伸強度、抗彎強度、抗沖擊強度、膨脹率等性能；例如中國專 利98122121. 1所公開的塑料復(fù)合材材用組合物，其包括木粉等有機物填料、聚烯烴的熱塑 性塑料以及由過氧化物類引發(fā)劑和極性單體組成的熱熔粘合劑，但體系的流動性存在一定 局限性，并膨脹率高，所增加力學(xué)性能又有限，藉此，如何改善復(fù)合材料中木纖維與塑料界 面相容性已逐漸成為業(yè)界亟需改善之課題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明主要目的在于提供一種膨脹率低且具有良好力學(xué)性能的木塑復(fù)合材料。為實現(xiàn)上述之目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案一種木塑復(fù)合材料，按重量份數(shù)計，包括木粉100份，廢塑料20 80份，廢橡膠 5 50份，高熔指熱塑性樹脂10 60份，表面活性劑1 12份，潤滑劑2 8份，交聯(lián)劑 0. 1 4份，抗氧劑0. 1 4份，加工助劑0. 05 2份。所述木粉為植物纖維或粉末如木、竹、花生殼、椰子殼、亞麻，其粉碎成10至325目 的細(xì)顆粒。所述廢塑料為聚乙烯、聚丙烯、ABS樹脂、多苯乙烯、聚氯乙烯、聚碳酸酯中的一種 或多種混合物質(zhì)。所述廢橡膠包括P0E、SBS、TPU、氯化聚乙烯、丁苯橡膠、順丁橡膠、氯丁橡膠中一種 或多種混合的彈性膠體；該廢橡膠的加入可使力學(xué)性能好，注塑出來的小件制品，力學(xué)性能 要求高。所述高熔指熱塑性樹脂的熔體流動速度在20g/10min以上，使流動性好，適用于
注塑成型。所述表面活性劑為一種強極性反應(yīng)性基團與環(huán)氧樹脂的組合物，通過引入強極性 反應(yīng)性基團，使材料具有高的極性和反應(yīng)性，是一種高分子界面偶聯(lián)劑、相容劑、分散促進(jìn)劑，能大大提高木粉與橡膠和塑料之間的相容性及其分散性，從而提高復(fù)合材料機械強度。 由此，加入該表面活性劑可使木粉經(jīng)過處理后，去除了大部分水分，同時極性羥基基團被相 關(guān)助劑中的取代基所取代或被橡塑材料所包覆，使所制得材料不易發(fā)生濕脹和干縮，膨脹 率及吸水率低，使制品穩(wěn)定性好。所述潤滑劑用于改善塑料加工時的流動性和脫模性，可以是高沸點石蠟、聚乙烯 蠟、聚酯蠟、氧化聚乙烯蠟、硬脂酸或硬脂酸鹽或聚乙烯酰胺蠟一種多種。所述交聯(lián)劑為過氧化物，其可以作為反應(yīng)性相容劑，高熔融指數(shù)低分子量聚烯烴 在過氧化物存在的條件下發(fā)揮“架橋劑”作用，在擠出過程中使用PP，PE在熱機械共混中形 成接枝或嵌段共聚物而相容；例如可以是過氧化苯甲酰，過氧化二異丙苯，叔丁基過氧化氫 或過氧化苯甲酸叔丁酯中一種或多種。所述抗氧劑是抑制或者延緩高聚物和其他有機化合物在空氣中熱氧化的有機化 合物，即能防止聚合物材料因氧化引起變質(zhì)的物質(zhì)，其可以是亞磷酸鹽、磷酸鹽或受阻酚類。所述加工助劑為氟碳彈性體、氮化硼和氨基甲酸酯_多元醇共聚物等，這些加工 助劑除了改進(jìn)流動缺陷外，還可提高生產(chǎn)率，降低轉(zhuǎn)矩、功率和口模壓力。進(jìn)一步，上述組份中，按重量份數(shù)計還含有發(fā)泡劑0 5份，如此可使所得制品的 密度更小，不僅節(jié)省了相應(yīng)的成本，同時其密度更接近于實木，木質(zhì)感更強。進(jìn)一步，上述組份中，按重量份數(shù)計還含有增強劑0 30份，該增強劑為碳酸鈣晶 須，可使得制品的重量提高，質(zhì)感更強，抗沖擊強度和抗彎曲強度得到了更好的提高；當(dāng)然， 該碳酸鈣晶須預(yù)先添加硅烷偶聯(lián)劑在高速混合機中進(jìn)行處理后，再混合造粒。本發(fā)明優(yōu)點在于通過加入高熔指熱塑性樹脂、表面活性劑來改善復(fù)合物中木粉的 分散性、流動性以及與塑膠的相容性，加入廢橡膠，不僅能更好的利用資源，而且提高了材 料的力學(xué)強度(如拉伸強度、變曲強度、沖擊強度等)，并具有加工性能好，吸水率低，制品 穩(wěn)定性好等特點，適用于注塑成型，有利于市場推廣。
具體實施例方式下面結(jié)合具體實施方式
對本發(fā)明作進(jìn)一步描述。下述各實施例，含量均為重量份數(shù)；所采用的加工方法通常是先將木粉經(jīng)過 處理后，去除了大部分水分，干燥至含水率小于2%，加入表面活性劑，于高速混合機中 80-150°C混合攪拌5-12分鐘，再加入交聯(lián)劑和高熔指熱塑性樹脂，最后加入粉碎好的回收 塑料、橡膠以及相應(yīng)的潤滑劑、抗氧劑和加工助劑等添加劑，混合攪拌5-10分鐘后將預(yù)混 料送入造粒機進(jìn)行造粒，所述造粒機為平行雙螺桿擠出機或帶單螺桿擠出裝置的密煉機， 其加工溫度為15(T195°C，最后將造出的粒子送入成型機制得相關(guān)制品，所述的成型機為注 塑機，加工溫度為14(T220°C。實施例1一種木塑復(fù)合材料，包括如下組分木粉100 目 100廢舊塑料(HDPE)50廢舊橡膠(POE)10高熔指熱塑性樹脂(HDPE) 40 表面活性劑1.5 潤滑劑(酰胺蠟)2 潤滑劑(MP蠟)2 潤滑劑(硬脂酸鈣)0. 3 交聯(lián)劑(過氧化二異丙苯)0. 5 抗氧劑0. 2 加工助劑0. 1。 實施例2
一種木塑復(fù)合材料，包括如下組分木粉325目 100
廢舊塑料(HDPE)50
廢舊橡膠(POE)10
高熔指熱塑性樹1I (HDPE)
表面活性劑1.5
潤滑劑(酰胺蠟)2
潤滑劑(MP蠟)2
潤滑劑(硬脂酸鈣)0. 3
交聯(lián)劑(過氧化二異丙苯)
抗氧劑0.2
加工助劑0. 1。
實施例3
40
0. 5
一種木塑復(fù)合材料，包括如下組分
木粉100目 100
廢舊塑料(PP) 50
廢舊橡膠(TPU) 30
高熔指熱塑性樹脂(HDPE) 20
表面活性劑1.5
潤滑劑(酰胺蠟)2
潤滑劑(MP蠟)2
潤滑劑(油酸酰胺)0. 3
交聯(lián)劑(過氧化二異丙苯)0. 5
抗氧劑0. 2
加工助劑0. 1。
實施例4
一種木塑復(fù)合材料，包括如下組分 木粉100目 100 廢舊塑料(LDPE) 60 廢舊橡膠(TPU) 10
高熔指熱塑性樹脂(LDPE) 30表面活性劑 1. 5潤滑劑(油酸酰胺)0. 5潤滑劑(氧化聚乙烯蠟)1交聯(lián)劑(二叔丁基過氧化物)0. 5抗氧劑0·2加工助劑0.1。實施例5一種木塑復(fù)合材料，包括如下組分木粉100 目 100廢舊塑料(ABS)50廢舊橡膠(SBS)20高熔指熱塑性樹脂(ABS) 40表面活性劑 1. 5交聯(lián)劑(二叔丁基過氧化物)0. 5潤滑劑(硬脂酸鈣)0. 3潤滑劑(氧化聚乙烯蠟)0.5
潤滑劑(聚乙烯酰胺蠟)1.5抗氧劑0·2加工助劑0· 3發(fā)泡劑0·8實施例6一種木塑復(fù)合材料，包括如下組分木粉100 目 100廢舊塑料(HDPE)60廢舊橡膠(POE)10高熔指熱塑性樹脂(HDPE) 50表面活性劑2.5交聯(lián)劑(二叔丁基過氧化物)0. 5潤滑劑(硬脂酸鈣)0. 8抗氧劑 0. 2加工助劑 0. 5碳酸鈣晶須20對比例1 傳統(tǒng)木粉復(fù)合材料，按重量份數(shù)計，包括木粉100PP: 100馬來酸酐接枝聚丙烯4(相容劑)酰胺蠟2(潤滑劑)
MP蠟2(潤滑劑)硬脂酸鈣0.3(潤滑劑)抗氧劑0.2(抗氧劑)其他助劑0.8結(jié)合上述實施例1-6以及對比例1加工制成板材，經(jīng)下述測試條件分別對其熔融 指數(shù)、彎曲強度、拉伸強度、抗沖擊強度、吸水率進(jìn)行測試，并詳見下述特性測試效果表拉伸性能測試按GB/TI040-92標(biāo)準(zhǔn)在室溫下進(jìn)行測試，拉伸速率為ZOmm/min ；沖擊性能測試按GB1043-1989標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行測試，試樣為無缺口試樣；彎曲性能測試按GB/T9341-2000標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行測試；熔融指數(shù)測試按GB/3682-2000標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行測試；吸水率測試按GB1034-1986進(jìn)行測試，試樣尺寸為4mmxl0mmxl0mm，稱量樣品于
室溫置于自來水中浸泡24h前后的質(zhì)量，以浸泡后所增加的質(zhì)量與浸泡前的質(zhì)量的百分比 計算吸水率。特性測試效果表 從上述特性效果分析，本發(fā)明熔融指數(shù)可控制在1.5g/10min以上，其彎曲強度、 拉伸強度、抗沖擊強度分別保持在60Mpa、30Mpa、55Mpa以上，吸水率低，明顯比傳統(tǒng)性能要 高(參照比較例)，故本發(fā)明通過加入高熔指熱塑性樹脂、表面活性劑來改善復(fù)合物中木粉 的分散性、流動性以及與塑膠的相容性，又具良好的力學(xué)強度(如拉伸強度、變曲強度、沖 擊強度等)，加工性能好，膨脹率低，制品穩(wěn)定性高等特點。以上所述，僅是本發(fā)明列舉的實施例而已，并非對本發(fā)明的技術(shù)范圍作任何限制， 故凡是依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實質(zhì)對以上實施例所作的任何細(xì)微修改、等同變化與修飾，均仍 屬于本發(fā)明技術(shù)方案的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
一種木塑復(fù)合材料，其特征在于按重量份數(shù)計，包括木粉100份廢塑料 20～80份廢橡膠 5～50份高熔指熱塑性樹脂 10～60份表面活性劑 1～12份潤滑劑 2～8份交聯(lián)劑 0.1～4份抗氧劑 0.1～4份加工助劑 0.05～2份其中所述木粉目數(shù)在10至325目，所述高熔指熱塑性樹脂的熔體流動速度在20g/10min以上，所述交聯(lián)劑為過氧化物。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述木塑復(fù)合材料，其特征在于按重量份數(shù)計，還含有發(fā)泡劑0 5份。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述木塑復(fù)合料材，其特征在于按重量份數(shù)計，還含有增強劑0 30份，該增強劑為碳酸鈣晶須。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述木塑復(fù)合材料，其特征在于所述廢塑料為聚乙烯、聚丙烯、ABS 樹脂、多苯乙烯、聚氯乙烯、聚碳酸酯中的一種或多種混合物質(zhì)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述木塑復(fù)合材料，其特征在于所述廢橡膠包括P0E、SBS、TPU、氯 化聚乙烯、丁苯橡膠、順丁橡膠、氯丁橡膠中一種或多種混合的彈性膠體。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述木塑復(fù)合材料，其特征在于所述表面活性劑為可改善木粉表 面活性的一種或幾種強極性反應(yīng)性基團與環(huán)氧樹脂組合物。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述木塑復(fù)合材料，其特征在于所述潤滑劑為高沸點石蠟、聚乙烯 蠟、聚酯蠟、氧化聚乙烯蠟、硬脂酸或硬脂酸鹽或聚乙烯酰胺蠟一種多種。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述木塑復(fù)合材料，其特征在于所述交聯(lián)劑為過氧化苯甲酰，過氧 化二異丙苯，叔丁基過氧化氫或過氧化苯甲酸叔丁酯中一種或多種。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述木塑復(fù)合材料，其特征在于所述抗氧劑為亞磷酸鹽、磷酸鹽或 受阻酚類。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述木塑復(fù)合材料，其特征在于所述加工助劑為氟碳彈性體、氮 化硼和氨基甲酸酯-多元醇共聚物。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種木塑復(fù)合材料，按重量份數(shù)計，包括木粉100份，廢塑料20～80份，廢橡膠5～50份，高熔指熱塑性樹脂10～60份，表面活性劑1～12份，潤滑劑2～8份，交聯(lián)劑0.1～4份，抗氧劑0.1～4份，加工助劑0.05～1.5份；其中，所述木粉目數(shù)在10至325目，高熔指熱塑性樹脂的熔體流動速度在20g/10min以上，交聯(lián)劑為過氧化物；因此通過加入高熔指熱塑性樹脂、表面活性劑來改善復(fù)合物中木粉的分散性、流動性以及與塑膠的相容性，加入廢橡膠，不僅能更好的利用資源，而且提高了材料的力學(xué)強度(如拉伸強度、變曲強度、沖擊強度等)，并具有加工性能好，吸水率低，制品穩(wěn)定性好等特點，適用于注塑成型，有利于市場推廣。
文檔編號C08L23/12GK101921491SQ20101026080
公開日2010年12月22日 申請日期2010年8月23日 優(yōu)先權(quán)日2010年8月23日
發(fā)明者郭少偉 申請人:東莞市啟原實業(yè)有限公司