本发明属于建材技术领域，特别涉及一种防水木塑复合型材及其制备方法。
背景技术：
木塑复合材料内含塑料和纤维，因此，具有同木材相类似的加工性能，可锯、可钉、可刨，使用木工器具即可完成，且握钉力明显优于其他合成材料。机械性能优于木质材料。握钉力一般是木材的3倍，是刨花板的5倍。
木塑复合材料内含塑料，因而具有较好的弹性模量。此外，由于内含纤维并经与塑料充分混合，因而具有与硬木相当的抗压、抗弯曲等物理机械性能，并且其耐用性明显优于普通木质材料。表面硬度高，一般是木材的2～5倍。木塑材料及其产品与木材相比，可抗强酸碱、耐水、耐腐蚀，并且不繁殖细菌，不易被虫蛀、不长真菌。使用寿命长，可达50年以上。通过助剂，塑料可以发生聚合、发泡、固化、改性等改变，从而改变木塑材料的密度、强度等特性，还可以达到抗老化、防静电、阻燃等特殊要求。具有紫外线光稳定性、着色性良好。其最大优点就是变废为宝，并可100％回收再生产。可以分解，不会造成“白色污染”，是真正的绿色环保产品。
原料来源广泛，生产木塑复合材料的塑料原料主要是高密度聚乙烯或聚丙烯，木质纤维可以是木粉、谷糠或木纤维，另外还需要少量添加剂和其他加工助剂。还可以根据需要，制成任意形状和尺寸大小。
由于现有的木板怕水，易燃、易受虫蛀，如果在室外使用就容易变形、发霉，使用寿命大大下降，而且通常的木板无法重复使用，可加工性能差，利用率不高。天然木板的生产以木材为主要原材料，而且对木材质量有严格要求，生产加工成本高也让其难以在一些场合广泛应用。因此，用木塑型材替代现有的木板具有较高的成效。但现有未塑化的极性木质纤维与塑料相容性差，塑料和木质纤维的结合不紧，导致整个材料综合品质下降；使用塑料比例大，木质效果不理想，生产成本偏高，生产成本偏高，环保性能不够理想。
因此，改善该复合体系混合的均匀性及界面相容性，提高材料的抗菌性能和防水性能是制备用于预防的木塑复合材料的关键。
技术实现要素：
本发明所要解决的技术问题是提供防水木塑复合型材，其具有很好的防水性，同时还具有很好的耐磨性，高强度、韧性好的特点，抗弯曲、抗拉伸、抗冲击强度好，无甲醛释放。
为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
本发明提供防水木塑复合型材，由以下重量份的原料制成:核桃壳粉20～60份，稻壳粉10～26份，聚乙烯20～40份，葡萄糖酸钠5～12份，氟硅酸钠5～10份，二甲基丙烯酸甘油酯3～8份，亚磷酸二正丁酯4～9份，二丙二醇二苯甲酸酯3～7份、磷酸甲苯二苯酯3～8份，氨基硅烷2～7份，异氰酸酯丙基三乙氧基硅烷1～5份，硫醇甲基锡2～8份，茶皂素3～8份，1-甲酰基咪唑1～5份，二烷基二苯胺1～6份。
优选地，本发明所述的防水木塑复合型材，由以下重量份的原料制成:核桃壳粉40份，稻壳粉18份，聚乙烯30份，葡萄糖酸钠8份，氟硅酸钠8份，二甲基丙烯酸甘油酯5份，亚磷酸二正丁酯6份，二丙二醇二苯甲酸酯5份、磷酸甲苯二苯酯5份，氨基硅烷5份，异氰酸酯丙基三乙氧基硅烷3份，硫醇甲基锡5份，茶皂素5份，1-甲酰基咪唑3份，二烷基二苯胺3份。
优选地，本发明所述核桃壳粉的粒径为120～160目。核桃壳粉在这个粒径范围下，木塑型材的拉伸轻度和冲击强度达到最大，力学性能最好。
优选地，本发明所述稻壳粉的粒径为100～140目。稻壳粉在这个粒径范围下，木塑型材的木塑型材具有最好耐磨性和抗弯强度，力学性能最好。
本发明还提供防水木塑复合型材的制备方法，包括以下制备步骤：将核桃壳粉和稻壳粉投入混均机，在80～95℃下加热3～8min，再依次加入茶皂素、硫醇甲基锡、亚磷酸二正丁酯、二烷基二苯胺和1-甲酰基咪唑，在100～110rpm转速下，混合10～20min，再升高温度至120～150℃，继续投入葡萄糖酸钠、二丙二醇二苯甲酸酯和氨基硅烷，在120～140rpm转速下，混合15～25min，继续升高温度至175～195℃，最后加入磷酸甲苯二苯酯、氟硅酸钠、二甲基丙烯酸甘油酯、异氰酸酯丙基三乙氧基硅烷和聚乙烯，在150～190rpm转速下，混合20～40min，冷却至常温，通过双螺杆挤出机熔融共混挤出，成型，即得防水木塑复合型材。
优选地，本发明制备方法中，在冷却至常温前，在70～90℃下干燥至含水量为1％～3％。
本发明的有益效果在于：
1、本发明的木塑复合型材具有很强的防水性能，且耐磨性好，具有非常优异的机械性能，抗弯曲、抗拉伸、抗冲击强度好，耐用性能相当实木或木质复合型材的10～12倍。
2、本发明的木塑复合型材不怕虫蛀、不怕各种腐蚀物质的侵蚀，其耐侯耐腐性非常优秀；而且木塑复合型材，不易变形，经久耐用。
3、本发明的原料改善植物纤维与塑料相容性，生成了互穿网络结构(IPN)，减弱了植物纤维的极性，塑料和植物纤维的紧密结合，显著提高型材的综合品质，特别是显著降低吸水率，具有良好的耐水性，延长了使用寿命。
4、本发明的制备工艺简单，缩短制备周期，提高经济效益，制备得到的木塑复合型材二次加工性能好，具有可锯、可钉、可钻、可刨等木材加工性能，免刷漆，可以与天然木材相媲美，脚感舒适，生产对木材等级、品质基本无要求，免去了上漆工艺，产品可以完全回收利用，环保效果理想，无甲醛释放。
5、本发明的木塑复合型材还具有较好的航氧化和抗光分解能力，提高木塑复合型材的防老性能，保持产品的强度和色牢度，提高美观性。
6、本发明制备的木塑复合材料具有优良的综合性能和良好的加工性能，其抗老化、防水、防潮、防虫、耐磨、抗污、热稳定性等性能均优于现有技术产品，适合工业化生产。
具体实施方式
以下结合实施例对本发明作进一步说明，但本发明并不局限于这些实施例。
实施例1
防水木塑复合型材，由以下重量份的原料制成:核桃壳粉(粒径为120目)60份，稻壳粉(粒径为100目)26份，聚乙烯20份，葡萄糖酸钠12份，氟硅酸钠5份，二甲基丙烯酸甘油酯8份，亚磷酸二正丁酯4份，二丙二醇二苯甲酸酯7份、磷酸甲苯二苯酯3份，氨基硅烷7份，异氰酸酯丙基三乙氧基硅烷1份，硫醇甲基锡2份，茶皂素8份，1-甲酰基咪唑1份，二烷基二苯胺1份。
防水木塑复合型材的制备方法，包括以下制备步骤：将核桃壳粉和稻壳粉投入混均机，在80℃下加热8min，再依次加入茶皂素、硫醇甲基锡、亚磷酸二正丁酯、二烷基二苯胺和1-甲酰基咪唑，在100rpm转速下，混合20min，再升高温度至120℃，继续投入葡萄糖酸钠、二丙二醇二苯甲酸酯和氨基硅烷，在140rpm转速下，混合15min，继续升高温度至195℃，最后加入磷酸甲苯二苯酯、氟硅酸钠、二甲基丙烯酸甘油酯、异氰酸酯丙基三乙氧基硅烷和聚乙烯，在150rpm转速下，混合40min，在70℃下干燥至含水量为3％，冷却至常温，通过双螺杆挤出机熔融共混挤出，成型，即得防水木塑复合型材。
实施例2
防水木塑复合型材，由以下重量份的原料制成:核桃壳粉(粒径为130目)50份，稻壳粉(粒径为110目)22份，聚乙烯25份，葡萄糖酸钠10份，氟硅酸钠6份，二甲基丙烯酸甘油酯7份，亚磷酸二正丁酯5份，二丙二醇二苯甲酸酯6份、磷酸甲苯二苯酯4份，氨基硅烷6份，异氰酸酯丙基三乙氧基硅烷2份，硫醇甲基锡3份，茶皂素6份，1-甲酰基咪唑2份，二烷基二苯胺2份。
防水木塑复合型材的制备方法，包括以下制备步骤：将核桃壳粉和稻壳粉投入混均机，在85℃下加热5min，再依次加入茶皂素、硫醇甲基锡、亚磷酸二正丁酯、二烷基二苯胺和1-甲酰基咪唑，在105rpm转速下，混合18min，再升高温度至130℃，继续投入葡萄糖酸钠、二丙二醇二苯甲酸酯和氨基硅烷，在135rpm转速下，混合18min，继续升高温度至190℃，最后加入磷酸甲苯二苯酯、氟硅酸钠、二甲基丙烯酸甘油酯、异氰酸酯丙基三乙氧基硅烷和聚乙烯，在160rpm转速下，混合35min，在75℃下干燥至含水量为2％，冷却至常温，通过双螺杆挤出机熔融共混挤出，成型，即得防水木塑复合型材。
实施例3
防水木塑复合型材，由以下重量份的原料制成:核桃壳粉(粒径为140目)40份，稻壳粉(粒径为120目)18份，聚乙烯30份，葡萄糖酸钠8份，氟硅酸钠8份，二甲基丙烯酸甘油酯5份，亚磷酸二正丁酯6份，二丙二醇二苯甲酸酯5份、磷酸甲苯二苯酯5份，氨基硅烷5份，异氰酸酯丙基三乙氧基硅烷3份，硫醇甲基锡5份，茶皂素5份，1-甲酰基咪唑3份，二烷基二苯胺3份。
防水木塑复合型材的制备方法，包括以下制备步骤：将核桃壳粉和稻壳粉投入混均机，在90℃下加热6min，再依次加入茶皂素、硫醇甲基锡、亚磷酸二正丁酯、二烷基二苯胺和1-甲酰基咪唑，在110rpm转速下，混合15min，再升高温度至135℃，继续投入葡萄糖酸钠、二丙二醇二苯甲酸酯和氨基硅烷，在130rpm转速下，混合20min，继续升高温度至185℃，最后加入磷酸甲苯二苯酯、氟硅酸钠、二甲基丙烯酸甘油酯、异氰酸酯丙基三乙氧基硅烷和聚乙烯，在170rpm转速下，混合30min，在80℃下干燥至含水量为3％，冷却至常温，通过双螺杆挤出机熔融共混挤出，成型，即得防水木塑复合型材。
实施例4
防水木塑复合型材，由以下重量份的原料制成:核桃壳粉(粒径为150目)30份，稻壳粉(粒径为130目)14份，聚乙烯35份，葡萄糖酸钠7份，氟硅酸钠8份，二甲基丙烯酸甘油酯4份，亚磷酸二正丁酯7份，二丙二醇二苯甲酸酯4份、磷酸甲苯二苯酯7份，氨基硅烷3份，异氰酸酯丙基三乙氧基硅烷4份，硫醇甲基锡7份，茶皂素4份，1-甲酰基咪唑4份，二烷基二苯胺5份。
防水木塑复合型材的制备方法，包括以下制备步骤：将核桃壳粉和稻壳粉投入混均机，在95℃下加热4min，再依次加入茶皂素、硫醇甲基锡、亚磷酸二正丁酯、二烷基二苯胺和1-甲酰基咪唑，在100rpm转速下，混合12min，再升高温度至140℃，继续投入葡萄糖酸钠、二丙二醇二苯甲酸酯和氨基硅烷，在125rpm转速下，混合22min，继续升高温度至180℃，最后加入磷酸甲苯二苯酯、氟硅酸钠、二甲基丙烯酸甘油酯、异氰酸酯丙基三乙氧基硅烷和聚乙烯，在180rpm转速下，混合25min，在85℃下干燥至含水量为1％，冷却至常温，通过双螺杆挤出机熔融共混挤出，成型，即得防水木塑复合型材。
实施例5
防水木塑复合型材，由以下重量份的原料制成:核桃壳粉(粒径为160目)20份，稻壳粉(粒径为140目)10份，聚乙烯40份，葡萄糖酸钠5份，氟硅酸钠10份，二甲基丙烯酸甘油酯3份，亚磷酸二正丁酯9份，二丙二醇二苯甲酸酯3份、磷酸甲苯二苯酯8份，氨基硅烷2份，异氰酸酯丙基三乙氧基硅烷5份，硫醇甲基锡8份，茶皂素3份，1-甲酰基咪唑5份，二烷基二苯胺6份。
防水木塑复合型材的制备方法，包括以下制备步骤：将核桃壳粉和稻壳粉投入混均机，在85℃下加热3min，再依次加入茶皂素、硫醇甲基锡、亚磷酸二正丁酯、二烷基二苯胺和1-甲酰基咪唑，在105rpm转速下，混合10min，再升高温度至150℃，继续投入葡萄糖酸钠、二丙二醇二苯甲酸酯和氨基硅烷，在120rpm转速下，混合25min，继续升高温度至175℃，最后加入磷酸甲苯二苯酯、氟硅酸钠、二甲基丙烯酸甘油酯、异氰酸酯丙基三乙氧基硅烷和聚乙烯，在190rpm转速下，混合20min，在90℃下干燥至含水量为2％，冷却至常温，通过双螺杆挤出机熔融共混挤出，成型，即得防水木塑复合型材。
试验例
采用GB/T24508-2009测试方法对上述实施例1、实施例3和实施例5所制备的木塑复合型材进行物理性能测试，结果如下表示：