专利名称：仿木纹表面的pe木塑复合材料的配方及其制作工艺的制作方法
技术领域：
本发明涉及PE木塑复合材料的配方及其制作工艺。
背景技术：
随着节能减排、环保、绿色、可循环经济越来越受到社会重视，各种新型材料逐步 问世，其中，木塑，以担负“减少白色污染”，“减少C02排放”，转固废为替代天然木材制 品 的使命应运而生，并逐步在市场和应用领域崭露头角。但是，现在市场上的PE木塑复合材 料，大多外观质感单一，为实现表面的木质感，大多采取用金刚砂或钢丝刷打磨表面结皮的 光亮层，或再用加热的金属滚轮(滚轮表面刻有仿木纹)滚压木塑材料表面等方式，以此 来实现木塑材料的表面仿木效果，如中国国家知识产权局在2007年3月28号公开的名称 为一种外观似木的木塑复合材料及其制备方法的发明专利，公开号为1935492，其就是通过 机械的方式对表面进行“打纹处理”而得到木质感表面效果。然而，这些方式往往存在很大 缺陷，如，配方中添加的一些抗老化、防霉等小分子助剂，在整个木塑加工过程中，往往会分 布在木塑材料表面，为追求表面木质感而去除结皮的光亮层，使得这些功能性助剂损失，并 影响预期使用效果；而且结皮光亮层本身属于憎水性致密层，一旦去除，使得材料内部部分 亲水纤维直接与环境接触，经过长时间户外环境影响，容易造成吸水膨胀、开裂、水渍、霉变 等现象；其次，表面打磨和滚压木纹，都对材料的表面平整度有很高的要求，该类木塑材料 表面必须水平，且无法设计成弧度加大的优美形状，也不利于功能性沟槽的设计；再者使用 滚压制的的木纹，很难实现均勻，并缺乏天然木纹明暗交接的层次感，且不耐磨，在包装、运 输、安装等过程的任何摩擦，都有可能使之损坏。总之，这些表面处理方法都存在很大的不 足。
发明内容
本发明所要就解决的第一个技术问题就是提供一种仿木纹表面的PE木塑复合材 料的配方，用以制作具有优越的机械性能，在防水、防霉、色牢度、防开裂等方面具有其他其 它去外表结皮层木塑复合材料无法比拟的优势的PE木塑复合材料，同时该配方可以配合 新型工艺采用非机械打纹方式实现木塑复合材料的木纹表面效果。为了解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案仿木纹表面的PE木塑复合材 料的配方，其特征在于包括母料I及母料II，母料I为基色料，由HDPE回料I、回收边角植 物纤维粉及辅料I构成，母料II为分散色料，由HDPE回料II、回收边角植物纤维粉及辅料 II构成。所述母料I的熔体流动指数小于母料II的熔体流动指数。优选的，所述母料I的组成及重量配比份数列表如下HDPE回料I20 40回收边角植物纤维粉 40 60辅料I为活性碳酸钙0 5水合氢氧化镁0 5硬脂酸钙0 1. 5油酸酰胺0 2
聚乙烯蜡0 1. 5马来酸酐接枝PE0 8抗氧剂10100 0.5助抗氧剂DLTP0 0. 5助抗氧剂168 0 0. 5紫外吸收剂UV 531 0 0. 5 无机矿物颜料I 0 5炭黑0 3所述母料II的组成及重量配比为HDPE回料II30 50回收边角植物纤维粉 20 40辅料II为气相二氧化硅 0 5水合氢氧化镁0 8硬脂酸钙0 2油酸酰胺0 2聚乙烯蜡0 2马来酸酐接枝PE0 8共聚PP0 8乙烯 醋酸乙烯共聚物 0 10抗氧剂1010 0 0. 5 助抗氧剂DLTP0 0. 5助抗氧剂168 0 0. 5 紫外吸收剂UV 5310 0. 5无机矿物颜料II 0 5炭黑0 3，优选的，所述HDPE回料I的熔体流动指数(MI)为0. 05 lg/lOmin，优选为 0. 05 0. 2g/10min，所述HDPE回料II的熔体流动指数(MI)为MI约0. 2 1. 5g/10min, 所述回收边角植物纤维粉的熔体流动指数(MI)为0. 05 0. 2g/10min，选择时需遵照HDPE 回料I的熔体流动指数小于HDPE回料II的熔体流动指数为前提。以上MI的数值，统一采 用标准熔融指数仪，在190°C，2. 16kg负荷压力下测试获得；所述回收边角植物纤维粉有木 粉、竹粉、稻糠粉、秸秆粉、麻纤维等，也可以为其中两种或多种组合。上述HDPE回料I、HDPE 回料II、回收边角植物纤维粉3种原料对母料的熔体流动指数起主导作用。所述无机矿物颜料I及无机矿物颜料II可以采用铁红、铁黄、铁绿、铁棕、铁蓝、铁 黑(或炭黑替代)、群青、钛青蓝、铬黄、钛白粉等。本发明所要解决的第二个技术问题就是针对上述类型仿木纹表面的PE木塑复合 材料的配方所提供的一种制作工艺，采用该工艺无需采用机械打纹方式即可实现PE木塑 复合材料的表面仿木纹效果。为了解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案仿木纹表面的PE木塑复合材料的制作工艺，其特征在于包括如下步骤1)将回收处理好的HDEP回料I与回收边角植物纤维粉用普通高速混合机机械混 合均勻，再加入辅料ι机械混合均勻，整个混合过程控制在iio°c以下；再用木塑平双造粒 设备在150 200°C间进行高温加热塑化，但不使用模头，因木粉填充比例相对母料II较 高，流动性差，不易拉条或模头切粒，因此不使用模头；所得塑化均勻的物料经过普通塑料 破碎机破碎后制得母料I ；2)将回收处理好的HDEP回料II与回收边角植物纤维粉用普通高速混合机机械混 合均勻，再加入辅料II机械混合均勻，整个混合过程控制在110°c以下；再用普通木塑平双 造粒设备在130 180°C间进行高温加热塑化，然后切粒即制得母料II ；3)将母料I及母料II再次机械混合均勻，然后进入木塑挤出机在控制150 170°C高温下塑化、融合，再进入模具定型，所述模具温度控制在125 155°C之间，然后出 模采用普通冷却水冷却。
上述工艺利用不同PE树脂在一定温度下的流动性差异，在生产过程中直接形成 天然仿木纹表面，无需再进行表面机械加工，制得的木塑材料无需去除表面结皮层，从而保 留了结皮层的表面防护效果。和其他PE木塑复合材料相比，不但具有优越的机械性能，在 防水、防霉、色牢度、防开裂等方面具有其他其它去外表结皮层木塑复合材料无法比拟的优 势。且无需因为顾虑去表皮工艺需要而在模具截面设计时规避各种功能性沟槽。现光细腻、 明亮清晰的防天然木纹，质感优美，更加适合作为各种装饰性用材。这使得本来因为去表面 亮光层才能体现木质感而被限定为外观“粗犷”的PE木塑，有了全新的应用领域。
具体实施例方式仿木纹表面的PE木塑复合材料的配方，包括母料I及母料II，母料I为基色料， 由HDPE回料I、回收边角植物纤维粉及辅料I构成，母料II为分散色料，由HDPE回料II、 回收边角植物纤维粉及辅料II构成。所述母料I的熔体流动指数小于母料II的熔体流动 指数，具体的，所述母料I的组成及重量配比份数列表如下 HDPE回料I20 40回收边角植物纤维粉 40 60辅料I为活性碳酸钙 0 5水合氢氧化镁0 5硬脂酸钙0 1. 5油酸酰胺0 2聚乙烯蜡0 1. 5马来酸酐接枝PE0 8抗氧剂1010 0 0. 5助抗氧剂DLTP0 0. 5助抗氧剂168 0 0. 5紫外吸收剂UV 531 0 0. 5无机矿物颜料I 0 5炭黑0 3所述母料II的组成及重量配比为HDPE回料II 30 50回收边角植物纤维粉 20 40辅料II为气相二氧化硅 0 5水合氢氧化镁0 8硬脂酸钙0 2油酸酰胺0 2聚乙烯蜡0 2马来酸酐接枝PE0 8共聚PP0 8乙烯 醋酸乙烯共聚物0 10抗氧剂1010 0 0. 5助抗氧剂DLTP0 0. 5助抗氧剂168 0 0. 5紫外吸收剂UV 531 0 0. 5无机矿物颜料II 0 5炭黑0 3;所述HDPE回料I的熔体流动指数(MI)为0. 05 lg/10min，优选为0. 05 0. 2g/10min Jy^iHDPE回料II的熔体流动指数(MI)为0. 2 1. 5g/10min，所述回收边角 植物纤维粉的熔体流动指数(MI)为0. 05 0. 2g/10min，选择时需遵照HDPE回料I的熔体 流动指数小于HDPE回料II的熔体流动指数为前提。以上MI的数值，统一采用标准熔融指 数仪，在190°C，2. 16kg负荷压力下测试获得；所述回收边角植物纤维粉有木粉、竹粉、稻糠 粉、秸秆粉、麻纤维等，也可以为其中两种或多种组合。所述无机矿物颜料I及无机矿物颜料II可以采用铁红、铁黄、铁绿、铁棕、铁蓝、铁 黑(或炭黑替代)、群青、钛青蓝、铬黄、钛白粉等等。
实施例一、所述母料I的组成 及重量配比份数列表如下HDPE回料I 20回收边角植物纤维粉 40辅料I为活性碳酸钙 1水合氢氧化镁1硬脂酸钙 0.1油酸酰胺0.5聚乙烯蜡 0.1马来酸酐接枝PE1抗氧剂1010 0.1助抗氧剂DLTP0.1助抗氧剂168 0.1紫外吸收剂UV 5310.1无机矿物颜料I 0. 5炭黑1所述母料II的组成及重量配比为HDPE回料II 30回收边角植物纤维粉 20辅料II为气相二氧化硅 0. 5水合氢氧化镁1硬脂酸钙 0. 5油酸酰胺0. 5聚乙烯蜡 0.5马来酸酐接枝PE1共聚PP 1乙烯 醋酸乙烯共聚物1抗氧剂1010 0.1助抗氧剂DLTP0.1助抗氧剂168 0.1紫外吸收剂UV 5310.1无机矿物颜料II 0.5炭黑0.5;所述HDPE回料I的熔体流动指数(MI)为0. 05 0. 2g/10min,所述HDPE回料 II的熔体流动指数(MI)为0. 2 1. 5g/10min，所述回收边角植物纤维粉的熔体流动指数 (MI)为0. 05 0. 2g/10min。实施例二、所述母料I的组成及重量配比份数列表如下HDPE回料I 30回收边角植物纤维粉 50辅料I为活性碳酸钙 2. 5水合氢氧化镁2. 5硬脂酸钙 0. 75油酸酰胺1聚乙烯蜡 0.75马来酸酐接枝PE4抗氧剂1010 0. 25助抗氧剂 DLTP0. 25助抗氧剂168 0. 25紫外吸收剂UV 5310. 25无机矿物颜料I 2. 5炭黑1. 5所述母料II的组成及重量配比为HDPE回料II 40回收边角植物纤维粉 30辅料II为气相二氧化硅 2. 5水合氢氧化镁4硬脂酸钙 1油酸酰胺1聚乙烯蜡 1马来酸酐接枝PE4共聚PP 4乙烯 醋酸乙烯共聚物5抗氧剂1010 0. 25助抗氧剂 DLTP0. 25
助抗氧剂168 0. 25紫外吸收剂UV 531 0. 25无机矿物颜料II 2.5炭黑1.5，所述HDPE回料I的熔体流动指数(MI)为0. 05 0. 2g/10min,所述HDPE回料 II的熔体流动指数(MI)为0. 2 1. 5g/10min，所述回收边角植物纤维粉的熔体流动指数 (MI)为 0. 05 0. 2g/10min。实施例三、所述母料I的组成及重量配比份数列表如下HDPE回料I40回收边角植物纤维粉 60辅料I为 活性碳酸钙 5水合氢氧化镁5硬脂酸钙1. 5油酸酰胺2聚乙烯蜡1.5马来酸酐接枝PE8抗氧剂1010 0.5助抗氧剂DLTP0.5助抗氧剂168 0. 5紫外吸收剂UV 531 0. 5无机矿物颜料I 5炭黑3所述母料II的组成及重量配比为HDPE回料II 50回收边角植物纤维粉 40辅料II为气相二氧化硅 5水合氢氧化镁8硬脂酸钙2油酸酰胺2聚乙烯蜡2马来酸酐接枝PE8共聚PP8乙烯 醋酸乙烯共聚物10抗氧剂1010 0. 5助抗氧剂DLTP0.5助抗氧剂168 0.5紫外吸收剂UV 531 0.5无机矿物颜料II 5炭3，所述HDPE回料I的熔体流动指数(MI)为0. 05 0. 2g/10min,如所述HDPE回 料II的熔体流动指数(MI)为0. 2 1. 5g/10min，所述回收边角植物纤维粉的熔体流动 指数(MI)为0. 05 0. 2g/10min。所述HDPE回料I的熔体流动指数(MI)优选为0. 05 0.2g/10min。实施例四、所述母料I的组成及重量配比份数列表如下HDPE回料I20回收边角植物纤维粉 60辅料I为活性碳酸钙 3水合氢氧化镁3硬脂酸钙1油酸酰胺1聚乙烯蜡1马来酸酐接枝PE55抗氧剂1010 0. 3助抗氧剂DLTP0.2助抗氧剂168 0. 3紫外吸收剂UV 531 0. 3无机矿物颜料I 3炭黑2所述母料II的组成及重量配比为HDPE回料II 50回收边角植物纤维粉 20
辅料II为气相二氧化硅 2水合氢氧化镁5硬脂酸钙1油酸酰胺1
聚乙烯蜡0 2 马来酸酐接枝PE3共聚PP3乙烯 醋酸乙烯共聚物5抗氧剂1010 0. 3助抗氧剂DLTP0.2助抗氧剂168 0.2紫外吸收剂UV 531 0.4无机矿物颜料II 4炭黑2;所述HDPE回料I的熔体流动指数(MI)为0. 05 0. 2g/10min,所述HDPE回料 II的熔体流动指数(MI)为0. 2 1. 5g/10min，所述回收边角植物纤维粉的熔体流动指数 (MI)为 0. 05 0. 2g/10min。本发明针对上述类型仿木纹表面的PE木塑复合材料的配方提供一种制作工艺， 采用该工艺无需采用机械打纹方式即可实现PE木塑复合材料的表面仿木纹效果。本发明采用如下技术方案仿木纹表面的PE木塑复合材料的制作工艺，其特征在于包括如下步骤1)将回收处理好的HDEP回料I与回收边角植物纤维粉用普通高速混合机机械 混合均勻，再加入辅料ι机械混合均勻，整个混合过程控制在iio°c以下，如iio°c、ioo°c、 90°c、80°c、7(rc、6(rc、5(rc ；再用普通63木塑平双造粒设备在150 200°C间进行高温 加热塑化，但不使用模头，因木粉填充比例相对母料II较高，流动性差，不易拉条或模头切 粒，因此不使用模头；所得塑化均勻的物料经过普通塑料破碎机破碎后制得母料I ；2)将回收处理好的HDEP回料II与回收边角植物纤维粉用普通高速混合机机械 混合均勻，再加入辅料II机械混合均勻，整个混合过程控制在110°c以下，如110°C、IOO0C、 90°c、80°c、7(rc、6(rc、5(rc ；再用普通木塑平双造粒设备在130 180°C间进行高温加热 塑化，然后切粒即制得母料II ；3)将母料I及母料II再次机械混合均勻，然后进入木塑挤出机在控制150 170°C高温下塑化、融合，再进入模具定型，所述模具温度控制在125 155°C之间，然后出 模采用普通冷却水(优选为10士5°C )冷却。
权利要求
仿木纹表面的PE木塑复合材料的配方，其特征在于包括母料I及母料II，母料I为基色料，由HDPE回料I、回收边角植物纤维粉及辅料I构成，母料II为分散色料，由HDPE回料II、回收边角植物纤维粉及辅料II构成。所述母料I的熔体流动指数小于母料II的熔体流动指数。
2.根据权利要求1所述的仿木纹表面的PE木塑复合材料的配方，其特征在于所述母 料I的组成及重量配比份数列表如下HDPE回料I20 40回收边角植物纤维粉40 60辅料I为活性碳酸钙0 5水合氢氧化镁0 5硬脂酸钙0 1. 5油酸酰胺0 2聚乙烯蜡0 1. 5马来酸酐接枝PE0 8抗氧剂10100 ^ 0. 5助抗氧剂DLTP0 0. 5助抗氧剂1680 ^ 0. 5紫外吸收剂UV 5310 0. 5无机矿物颜料I0 -5炭黑0 3
3.根据权利要求1所述的仿木纹表面的PE木塑复合材料的配方，其特征在于所述母 料II的组成及重量配比为HDPE回料II 30 50 回收边角植物纤维粉 20 40 辅料II为气相二氧化硅0 --5水合氢氧化镁0 8硬脂酸钙0 --2油酸酰胺0 2聚乙烯蜡0 --2马来酸酐接枝PE0 8共聚PP0 ‘ 8乙烯 醋酸乙烯共聚物0 10抗氧剂10100 ‘ 0. 5助抗氧剂DLTP0 0.助抗氧剂1680 0. 5紫外吸收剂UV 531 0无机矿物颜料II 0 5炭黑0 3，
4.根据权利要求1、2或3所述的仿木纹表面的PE木塑复合材料的配方，其特征在于 所述HDPE回料I的熔体流动指数(MI)为0. 05 lg/lOmin，所述HDPE回料II的熔体流动 指数(MI)为MI约0. 2 1. 5g/10min，所述回收边角植物纤维粉的熔体流动指数(MI)为 0. 05 0. 2g/10min，选择时需遵照HDPE回料I的熔体流动指数小于HDPE回料II的熔体 流动指数为前提。
5.根据权利要求4所述的仿木纹表面的PE木塑复合材料的配方，其特征在于所述 HDPE回料I的熔体流动指数(MI)为0. 05 0. 2g/10min。
6.根据权利要求1、2或3所述的仿木纹表面的PE木塑复合材料的配方，其特征在于 所述回收边角植物纤维粉有木粉、竹粉、稻糠粉、秸秆粉、麻纤维，或者为其中两种或多种组I=I O
7.根据权利要求1所述的仿木纹表面的PE木塑复合材料的配方，其特征在于所述无 机矿物颜料I及无机矿物颜料II均可采用铁红、铁黄、铁绿、铁棕、铁蓝、铁黑、炭黑、群青、 钛青蓝、铬黄、钛白粉中的一种或两种以上的组合。
8.一种仿木纹表面的PE木塑复合材料的制作工艺，其特征在于包括如下步骤1)将回收处理好的HDEP回料I与回收边角植物纤维粉用普通高速混合机机械混合均 勻，再加入辅料I机械混合均勻，整个混合过程控制在110°C以下；再用木塑平双造粒设备 在150 200°C间进行高温加热塑化，但不使用模头；所得塑化均勻的物料经过普通塑料破 碎机破碎后制得母料I ；2)将回收处理好的HDEP回料II与回收边角植物纤维粉用普通高速混合机机械混合均 勻，再加入辅料II机械混合均勻，整个混合过程控制在110°C以下；再用普通木塑平双造粒 设备在130 180°C间进行高温加热塑化，然后切粒即制得母料II ；3)将母料I及母料II再次机械混合均勻，然后进入木塑挤出机在控制150 170°C高 温下塑化、融合，再进入模具定型，所述模具温度控制在125 155°C之间，然后出模采用普 通冷却水冷却。
9.根据权利要求8所述的仿木纹表面的PE木塑复合材料的制作工艺，其特征在于所 述普通冷却水的稳定为10 士 5°C。
全文摘要
本发明公开了一种仿木纹表面的PE木塑复合材料的配方，包括母料I及母料II，母料I为基色料，由HDPE回料I、回收边角植物纤维粉及辅料I构成，母料II为分散色料，由HDPE回料II、回收边角植物纤维粉及辅料II构成。所述母料I的熔体流动指数小于母料II的熔体流动指数。本发明还提供的一种仿木纹表面PE木塑复合材料的制作工艺，采用本发明配方及工艺在生产过程中直接形成天然仿木纹表面，无需再进行表面机械加工，制得的木塑材料无需去除表面结皮层，从而保留了结皮层的表面防护效果。
文档编号C08K13/02GK101962484SQ201010296868
公开日2011年2月2日 申请日期2010年9月28日 优先权日2010年9月28日
发明者周云 申请人:浙江中元枫叶管业有限公司