一種高強(qiáng)度防腐耐磨復(fù)合纖維木塑復(fù)合材料及其制備方法
【專利摘要】一種高強(qiáng)度防腐耐磨復(fù)合纖維木塑復(fù)合材料，包括以下重量份的原料：復(fù)合生物纖維50?80份，聚氯乙烯(PVC)60?100份，偶聯(lián)劑3?5份，相容劑6?8份，潤滑劑1?3份，抗氧化劑2?4份，石墨烯0.1?1份。本發(fā)明將棉秸稈：麥秸稈：桃木按特定的比例制成復(fù)合木粉顆粒，然后輔以配料和助劑，經(jīng)熱壓得到的復(fù)合材料具有良好的耐磨性和表面硬度,綜合力學(xué)性能優(yōu)異，可應(yīng)用于建筑材料和家具材料領(lǐng)域。本發(fā)明選用了價(jià)廉、環(huán)保、安全的天然纖維作為原料，既降低了生產(chǎn)成本，又有利于綠色環(huán)保,而棉秸稈、麥秸稈均為農(nóng)業(yè)可循環(huán)利用材料，做到了變廢為寶。本發(fā)明對木粉纖維進(jìn)行改性，使木粉纖維具有良好的界面粘結(jié)、耐磨性和表面硬度，提高了木塑材料的耐磨性和硬度。
【專利說明】
一種高強(qiáng)度防腐耐磨復(fù)合纖維木塑復(fù)合材料及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及木塑復(fù)合材料領(lǐng)域，尤其涉及一種高強(qiáng)度防腐耐磨復(fù)合纖維木塑復(fù)合材料及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]當(dāng)前木塑材料大多是采用原木木粉或木纖維與塑料復(fù)合的，也是在加速木材的消耗。而我國作為農(nóng)業(yè)大國，農(nóng)作物秸桿作為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的副產(chǎn)物，每年產(chǎn)量都相當(dāng)大、且分布廣，據(jù)統(tǒng)計(jì)目前我國農(nóng)作物秸桿產(chǎn)生量每年約8-10億噸，由于農(nóng)作物秸桿不能得到有效回收利用，因此造成了資源的巨大浪費(fèi)。
[0003]木塑復(fù)合材料由于填充了大量的植物纖維，盡管被塑料包覆，但在一定潮濕條件下仍可以為真菌提供良好的生存環(huán)境，導(dǎo)致木塑復(fù)合材料霉變、腐爛，從而縮短使用壽命。此外，霉變會使木塑復(fù)合材料表面產(chǎn)生肉眼可見的霉菌斑點(diǎn)，影響其美觀，這在WPC作為戶外制品使用的時(shí)候會受到很大限制。
[0004]木塑復(fù)合材料使用中的表面耐磨性能是其重要的性能指標(biāo)。所謂材料耐磨性是指其在一定的摩擦條件下抵抗磨損的能力，磨損是材料表面受摩擦、擠壓、沖擊、剝蝕以及這幾種因素綜合作用時(shí)所產(chǎn)生的一種表面變化過程，其特點(diǎn)是磨損部分只是表面、形狀和體積等物理性質(zhì)發(fā)生變化，而沒有化學(xué)性質(zhì)的變化。隨著科技的不斷發(fā)展和人們需求的不斷提高，對木塑復(fù)合材料的要求也更加多元化。在建材、家具、包裝等潛在應(yīng)用領(lǐng)域，木塑復(fù)合材料的耐磨性和表面硬度也是重要的性能指標(biāo)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的是種高強(qiáng)度防腐復(fù)合纖維木塑復(fù)合材料及其制備方法，該木塑復(fù)合材料是以復(fù)合秸桿纖維，聚氯乙烯樹脂，偶聯(lián)劑，潤滑劑、石墨烯等為原料，通過熱壓工藝來生產(chǎn)耐磨型高強(qiáng)度木塑復(fù)合材料。
[0006]本發(fā)明解決技術(shù)問題采用如下方案:
[0007]復(fù)合生物纖維50-80份，聚氯乙烯(PVC) 60-100份，偶聯(lián)劑3_5份，相容劑6_8份，潤滑劑I _3份，抗氧化劑2-4份，石墨稀0.1 -1份。
[0008]進(jìn)一步，所述復(fù)合生物纖維由棉秸桿:桃木:麥秸桿按重量份15:3:10磨成30-45目的木粉顆粒;然后以50-80份木粉顆粒、3-5份硬醋酸鈣和3-5份納米氧化鋁加入球磨機(jī)，在轉(zhuǎn)速為110r/min下攪拌15min，得到改性木粉顆粒。
[0009]進(jìn)一步，所述麥稻桿為改性麥桿，是將麥桿磨成100-120目，然后用質(zhì)量分?jǐn)?shù)15%氫氧化鈉浸泡1.5h，預(yù)處理溫度為110°C，然后在60°C下脫水烘干，再放入磨粉機(jī)中磨成20-60目顆粒，然后在烘箱110°C溫度條件下，進(jìn)行24小時(shí)干燥處理得到改性麥秸桿。
[0010]進(jìn)一步，所述相容劑為馬來酸醉接枝相容劑(PP-g-MAH)。
[0011 ]進(jìn)一步，所述潤滑劑為石蠟油。
[0012]—種高強(qiáng)度防腐耐磨復(fù)合纖維木塑復(fù)合材料的制備方法，其特點(diǎn)于，按如下步驟進(jìn)行:
[0013]I)將麥桿磨成100-120目，然后用質(zhì)量分?jǐn)?shù)15%氫氧化鈉浸泡1.5h，預(yù)處理溫度為110°c，然后在60°C下脫水烘干，再放入磨粉機(jī)中磨成20-60目顆粒，然后在烘箱110°C溫度條件下，進(jìn)行24小時(shí)干燥處理得到改性麥秸桿；
[0014]2)、棉秸桿:桃木:麥秸桿按重量份15:3:10磨成30-45目的木粉顆粒;然后以50-80份木粉顆粒、3-5份硬醋酸媽和3-5份納米氧化招加入球磨機(jī)，在轉(zhuǎn)速為110r/min下攪拌15min，得到改性木粉顆粒。
[0015]3)根據(jù)原料配方稱取木粉顆粒和其它各組分原料，將其全部加入高速混合機(jī)中，在轉(zhuǎn)速為400r/min下攪拌5-10min，得到混合物料；
[0016]4)將混合物料加入熱壓定型機(jī)，在溫度為200°C、壓力為13Mpa下熱壓定型1min,即可得到成型木塑復(fù)合材料。
[0017]與已有技術(shù)相比，本發(fā)明有益效果體現(xiàn)在:
[0018]本發(fā)明將棉秸桿:麥秸桿:桃木按特定的比例制成復(fù)合木粉顆粒，然后輔以配料和助劑，經(jīng)熱壓得到的復(fù)合材料具有良好的耐磨性和表面硬度，綜合力學(xué)性能優(yōu)異，可應(yīng)用于建筑材料和家具材料領(lǐng)域。本發(fā)明選用了價(jià)廉、環(huán)保、安全的天然纖維作為原料，既降低了生產(chǎn)成本，又有利于綠色環(huán)保，而棉秸桿、麥秸桿及桃木均為農(nóng)業(yè)可循環(huán)利用材料，做到了變廢為寶。
[0019]本發(fā)明對木粉纖維進(jìn)行改性，使木粉纖維具有良好的界面粘結(jié)、耐磨性和表面硬度，提高了木塑材料的耐磨性和硬度。
[0020]以下通過【具體實(shí)施方式】對本發(fā)明技術(shù)方案做進(jìn)一步說明。
【具體實(shí)施方式】
[0021]實(shí)施例1:一種高強(qiáng)度防腐復(fù)合纖維木塑復(fù)合材料
[0022]復(fù)合生物纖維50-80份，聚氯乙烯(PVC)60-100份，偶聯(lián)劑3_5份，相容劑6_8份，潤滑劑I _3份，抗氧化劑2-4份，石墨稀0.1 -1份。
[0023]述復(fù)合生物纖維由棉秸桿:桃木:麥秸桿按重量份15:3:10磨成30-45目的木粉顆粒;然后以50-80份木粉顆粒、3-5份硬醋酸鈣和3-5份納米氧化鋁加入球磨機(jī)，在轉(zhuǎn)速為1101'/111；[11下攪拌151]1；[11，得到改性木粉顆粒。
[0024]進(jìn)一步，所述麥稻桿為改性麥桿，是將麥桿磨成100-120目，然后用質(zhì)量分?jǐn)?shù)15%氫氧化鈉浸泡1.5h，預(yù)處理溫度為110°C，然后在60°C下脫水烘干，再放入磨粉機(jī)中磨成20-60目顆粒，然后在烘箱110°C溫度條件下，進(jìn)行24小時(shí)干燥處理得到改性麥秸桿。
[0025]進(jìn)一步，所述相容劑為馬來酸醉接枝相容劑(PP-g-MAH)。
[0026]進(jìn)一步，所述潤滑劑為石蠟油。
[0027]進(jìn)一步，抗氧化劑為1010。
[0028]實(shí)施例2—種實(shí)施例1木塑復(fù)合材料的制備方法
[0029]I)將麥桿磨成100-120目，然后用質(zhì)量分?jǐn)?shù)15%氫氧化鈉浸泡1.5h，預(yù)處理溫度為110°c，然后在60°C下脫水烘干，再放入磨粉機(jī)中磨成20-60目顆粒，然后在烘箱110°C溫度條件下，進(jìn)行24小時(shí)干燥處理得到改性麥秸桿；
[0030]2)、棉秸桿:桃木:麥秸桿按重量份15:3:10磨成30-45目的木粉顆粒;然后以50-80份木粉顆粒、3-5份硬醋酸媽和3-5份納米氧化招加入球磨機(jī)，在轉(zhuǎn)速為110r/min下攪拌15min，得到改性木粉顆粒。
[0031]3)根據(jù)原料配方稱取木粉顆粒和其它各組分原料，將其全部加入高速混合機(jī)中，在轉(zhuǎn)速為400r/min下攪拌5-10min，得到混合物料；
[0032]4)將混合物料加入熱壓定型機(jī)，在溫度為200°C、壓力為13Mpa下熱壓定型1min,即可得到成型木塑復(fù)合材料。
[0033]原料配方為:復(fù)合生物纖維50份，聚氯乙烯(PVC)70份，偶聯(lián)劑3份，相容劑8份，潤滑劑I份，抗氧化劑3份，石墨烯0.5份。
[0034]本發(fā)明制備得到木塑復(fù)合材料的物理性能如下:
[0035]拉伸強(qiáng)度:17.3Mpa，彎曲模量:2354Mpa，沖擊強(qiáng)度:12.3KJ/V，磨損率:2.9 X105mm3/m。耐真菌腐蝕測試中重量損失率彡2.5% (GB/T 24508-2009要求耐真菌腐蝕測試中重量損失率<24%)。
[0036]實(shí)施例3:—種實(shí)施例1木塑復(fù)合材料的制備方法
[0037]I)將麥桿磨成100-120目，然后用質(zhì)量分?jǐn)?shù)15%氫氧化鈉浸泡1.5h，預(yù)處理溫度為110°c，然后在60°C下脫水烘干，再放入磨粉機(jī)中磨成20-60目顆粒，然后在烘箱110°C溫度條件下，進(jìn)行24小時(shí)干燥處理得到改性麥秸桿；
[0038]2)、棉秸桿:桃木:麥秸桿按重量份15:3:10磨成30-45目的木粉顆粒;然后以50-80份木粉顆粒、3-5份硬醋酸媽和3-5份納米氧化招加入球磨機(jī)，在轉(zhuǎn)速為110r/min下攪拌15min，得到改性木粉顆粒。
[0039]3)根據(jù)原料配方稱取木粉顆粒和其它各組分原料，將其全部加入高速混合機(jī)中，在轉(zhuǎn)速為400r/min下攪拌5-10min，得到混合物料；
[°04°] 4)將混合物料加入熱壓定型機(jī)，在溫度為200°C、壓力為13Mpa下熱壓定型1min,即可得到成型木塑復(fù)合材料。
[0041 ]原料配方為:復(fù)合生物纖維50份，聚氯乙烯(PVC) 100份，偶聯(lián)劑3份，相容劑8份，潤滑劑I份，抗氧化劑3份，石墨烯I份。
[0042]本發(fā)明制備得到木塑復(fù)合材料的物理性能如下:
[0043]拉伸強(qiáng)度:19.1Mpa，彎曲模量:2382Mpa，沖擊強(qiáng)度:13.lKJ/m2，磨損率:3.1 X105mm3/m。耐真菌腐蝕測試中重量損失率彡2.5% (GB/T 24508-2009要求耐真菌腐蝕測試中重量損失率<24%)。
[0044]以上實(shí)施例中，若無特別說明，其組分均為市購現(xiàn)有技術(shù)產(chǎn)品。
[0045]對于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言，顯然本發(fā)明不限于上述示范性實(shí)施例的細(xì)節(jié)，而且在不背離本發(fā)明的精神或基本特征的情況下，能夠以其他的具體形式實(shí)現(xiàn)本發(fā)明。因此，無論從哪一點(diǎn)來看，均應(yīng)將實(shí)施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本發(fā)明的范圍由所附權(quán)利要求而不是上述說明限定，因此旨在將落在權(quán)利要求的等同要件的含義和范圍內(nèi)的所有變化囊括在本發(fā)明內(nèi)。
[0046]此外，應(yīng)當(dāng)理解，雖然本說明書按照實(shí)施方式加以描述，但并非每個(gè)實(shí)施方式僅包含一個(gè)獨(dú)立的技術(shù)方案，說明書的這種敘述方式僅僅是為清楚起見，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)將說明書作為一個(gè)整體，各實(shí)施例中的技術(shù)方案也可以經(jīng)適當(dāng)組合，形成本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解的其他實(shí)施方式。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種高強(qiáng)度防腐耐磨復(fù)合纖維木塑復(fù)合材料，包括以下重量份的原料: 復(fù)合生物纖維50-80份，聚氯乙烯(PVC)60-100份，偶聯(lián)劑3_5份，相容劑6_8份，潤滑劑1_3份，抗氧化劑2-4份，石墨稀0.1-1份。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高強(qiáng)度防腐耐磨復(fù)合纖維木塑復(fù)合材料，其特征在于，所述復(fù)合生物纖維由棉秸桿:桃木:麥秸桿按重量份15:3:10磨成30-45目的木粉顆粒;然后以50-80份木粉顆粒、3-5份硬醋酸媽和3-5份納米氧化招加入球磨機(jī)，在轉(zhuǎn)速為110r/min下攪拌15min，得到改性木粉顆粒。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種高強(qiáng)度防腐耐磨復(fù)合纖維木塑復(fù)合材料，其特征在于，所述麥稻桿為改性麥桿，是將麥桿磨成100-120目，然后用質(zhì)量分?jǐn)?shù)15%氫氧化鈉浸泡1.5h，預(yù)處理溫度為110°C，然后在60°C下脫水烘干，再放入磨粉機(jī)中磨成20-60目顆粒，然后在烘箱110°C溫度條件下，進(jìn)行24小時(shí)干燥處理得到改性麥秸桿。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高強(qiáng)度防腐耐磨復(fù)合纖維木塑復(fù)合材料，其特征在于，所述相容劑為馬來酸醉接枝相容劑(PP-g-MAH)。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高強(qiáng)度防腐耐磨復(fù)合纖維木塑復(fù)合材料，其特征在于，所述潤滑劑為石蠟油。6.一種高強(qiáng)度防腐耐磨復(fù)合纖維木塑復(fù)合材料的制備方法，其特征在于，按如下步驟進(jìn)行: 1)將麥桿磨成100-120目，然后用質(zhì)量分?jǐn)?shù)15%氫氧化鈉浸泡1.5h，預(yù)處理溫度為110°C，然后在60°C下脫水烘干，再放入磨粉機(jī)中磨成20-60目顆粒，然后在烘箱110°C溫度條件下，進(jìn)行24小時(shí)干燥處理得到改性麥秸桿； 2)、棉秸桿:桃木:麥秸桿按重量份15:3:10磨成30-45目的木粉顆粒;然后以50-80份木粉顆粒、3-5份硬醋酸媽和3-5份納米氧化招加入球磨機(jī)，在轉(zhuǎn)速為110r/min下攪拌15min，得到改性木粉顆粒。 3)根據(jù)原料配方稱取木粉顆粒和其它各組分原料，將其全部加入高速混合機(jī)中，在轉(zhuǎn)速為400r/min下攪拌5-10min，得到混合物料； 4)將混合物料加入熱壓定型機(jī)，在溫度為200°C、壓力為13Mpa下熱壓定型1min,即可得到成型木塑復(fù)合材料。
【文檔編號】C08K13/02GK106084565SQ201610534179
【公開日】2016年11月9日
【申請日】2016年7月7日
【發(fā)明人】方曉鐘, 肖磊, 馬巖, 姚紅焱, 高威威, 李豐奎, 賈紅瀅
【申請人】安徽國風(fēng)木塑科技有限公司