硫酸钙晶须改性耐冷热板栗壳塑木板材的制备方法与流程

文档序号:11671613阅读:286来源:国知局
本发明涉及塑木材料,具体地,涉及硫酸钙晶须改性耐冷热板栗壳塑木板材的制备方法。
背景技术
:塑木材料,也叫木塑复合材料,顾名思义可理解为主要以塑料(聚丙烯、聚乙烯、聚氯乙烯等回收的废旧塑料)为原料,通过添加木粉、稻壳、秸秆等废植物纤维混合成新的木质材料,再经挤压、模压、注射成型等塑料加工工艺,生产出的板材或型材;其主要用于建材、家具、物流包装等行业。由于塑木材料兼备木材与塑料的双重特性,塑木材料与木质材料相比具有以下优势:吸水率低,不易变形开裂、防虫蛀、防霉变、机械性能高、防潮、耐酸碱、耐腐蚀、便于清洗。基于上述的这些特性使得塑木材料可在很多领域替代原木、塑料和铝合金,使得其是未来替代传统木材的新一代节能环保新产品,具有广泛的市场应用前景。虽然相对于木质材料而言,塑木材料的密度有所下降,但是相对于其他的轻质材料,塑木材料的密度还是难以满足市场需求;尤其是现有的塑木材料的耐冷热性能难以满足要求。技术实现要素:本发明的目的是提供一种硫酸钙晶须改性耐冷热板栗壳塑木板材的制备方法,通过该方法制得的硫酸钙晶须改性耐冷热板栗壳塑木板材具有优异的耐冷热性能,同时该制备方法具有工序简单和原料易得的优点。为了实现上述目的,本发明提供了一种硫酸钙晶须改性耐冷热板栗壳塑木板材的制备方法,该制备方法包括:1)将板栗壳、果胶酶、纤维素酶和水进行浸泡,然后干燥、粉碎以制得板栗壳粉;2)将聚氯乙烯、聚乙烯醇、氧化铝粉、邻苯二甲酸二异癸酯、蓖麻油、硅油和板栗壳粉进行熔融、冷却固化以制得塑木芯体;3)在塑木芯体的表面的温度降为150-160℃时,将硫酸钙晶须植入塑木芯体的表面;4)将熔融的耐冷热层材料涂覆于炭黑的表面形成耐冷热层以制得硫酸钙晶须改性耐冷热板栗壳塑木板材;其中,耐冷热层材料由以下组分组成:环氧树脂、炭黑、纳米二氧化钛、γ-氨丙基三乙氧基硅烷、冠醚和蜂胶。本发明还提供了一种硫酸钙晶须改性耐冷热板栗壳塑木板材,该硫酸钙晶须改性耐冷热板栗壳塑木板材通过上述的制备方法制备而得。通过上述技术方案,本发明通过各步骤以及各原料的协同作用使得制得的硫酸钙晶须改性耐冷热板栗壳塑木板材具有优异的耐冷热性能,同时该制备方法具有工序简单和原料易得的优点。本发明的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。具体实施方式以下对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是,此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明,并不用于限制本发明。在本文中所披露的范围的端点和任何值都不限于该精确的范围或值,这些范围或值应当理解为包含接近这些范围或值的值。对于数值范围来说,各个范围的端点值之间、各个范围的端点值和单独的点值之间,以及单独的点值之间可以彼此组合而得到一个或多个新的数值范围,这些数值范围应被视为在本文中具体公开。本发明提供了一种硫酸钙晶须改性耐冷热板栗壳塑木板材的制备方法,该制备方法包括:1)将板栗壳、果胶酶、纤维素酶和水进行浸泡,然后干燥、粉碎以制得板栗壳粉;2)将聚氯乙烯、聚乙烯醇、氧化铝粉、邻苯二甲酸二异癸酯、蓖麻油、硅油和板栗壳粉进行熔融、冷却固化以制得塑木芯体;3)在塑木芯体的表面的温度降为150-160℃时,将硫酸钙晶须植入塑木芯体的表面;4)将熔融的耐冷热层材料涂覆于炭黑的表面形成耐冷热层以制得硫酸钙晶须改性耐冷热板栗壳塑木板材;其中,耐冷热层材料由以下组分组成:环氧树脂、炭黑、纳米二氧化钛、γ-氨丙基三乙氧基硅烷、冠醚和蜂胶。在上述制备方法的步骤1)中,浸泡的具体条件可以在宽的范围内选择,但是为了使制得的塑木板材具有更优异的耐冷热性能,优选地,在步骤1)中,浸泡至少满足以下条件:浸泡温度为35-45℃,浸泡时间为30-40h。在上述制备方法的步骤1)中,干燥的具体条件可以在宽的范围内选择,但是为了使制得的塑木板材具有更优异的耐冷热性能,优选地,干燥至少满足以下条件:干燥温度为110-120℃,干燥时间为5-7h。在上述制备方法的步骤1)中,板栗壳粉的颗粒粒径可以在宽的范围内选择,但是为了使制得的塑木板材具有更优异的耐冷热性能,优选地,板栗壳粉的颗粒粒径为3-7mm。在上述制备方法的步骤1)中,各物料的用量可以在宽的范围内选择,但是为了使制得的塑木板材具有更优异的耐冷热性能,优选地,在步骤1)中,相对于100重量份的板栗壳,果胶酶的用量为1-1.5重量份,纤维素酶的用量为0.8-1.2重量份,水的用量为300-500重量份。在上述制备方法的步骤2)中,熔融的具体条件可以在宽的范围内选择,但是为了使制得的塑木板材具有更优异的耐冷热性能,优选地,在步骤2)中,熔融至少满足以下条件:熔融温度为190-205℃,熔融时间为3-4h。在上述制备方法的步骤2)中,各物料的用量可以在宽的范围内选择,但是为了使制得的塑木板材具有更优异的耐冷热性能,优选地,在步骤2)中,相对于100重量份的聚氯乙烯,聚乙烯醇的用量为40-60重量份,氧化铝粉的用量为4-8重量份,邻苯二甲酸二异癸酯的用量为26-38重量份,蓖麻油的用量为42-55重量份,硅油的用量为10-17重量份,板栗壳粉的用量为70-88重量份。在上述制备方法的步骤3)中,硫酸钙晶须的规格与要求可以在宽的范围内选择,但是为了使制得的塑木板材具有更优异的耐冷热性能,优选地,在步骤3)中,硫酸钙晶须至少满足以下条件:硫酸钙晶须的长度为150-200μm且裸露于所述塑木芯体的表面的长度为100-150μm,硫酸钙晶须的植入密度为为10-15根/cm2。在上述制备方法的步骤4)中,熔融的耐冷热层材料的温度可以在宽的范围内选择,但是为了使制得的塑木板材具有更优异的耐冷热性能,优选地,在步骤4)中,熔融的耐冷热层材料的温度为178-186℃。在上述制备方法的步骤4)中,物料的用量可以在宽的范围内选择,但是为了使制得的塑木板材具有更优异的耐冷热性能,优选地,在步骤4)中,相对于100重量份的环氧树脂,炭黑的用量为5-9重量份,纳米二氧化钛的用量为0.8-2重量份,γ-氨丙基三乙氧基硅烷的用量为16-25重量份,冠醚的用量为22-29重量份,蜂胶的用量为41-50重量份。在上述制备方法的步骤4)中,耐冷热层的厚度可以在宽的范围内选择,但是为了使制得的塑木板材具有更优异的耐冷热性能,优选地,在步骤4)中,耐冷热层的厚度为2-3mm。本发明还提供了一种硫酸钙晶须改性耐冷热板栗壳塑木板材,该硫酸钙晶须改性耐冷热板栗壳塑木板材通过上述的制备方法制备而得。以下将通过实施例对本发明进行详细描述。实施例11)将板栗壳、果胶酶、纤维素酶和水按照100:1.2:1.0:400的重量比于40℃下浸泡35h,然后于115℃下干燥6h、粉碎以制得颗粒粒径为5mm的板栗壳粉;2)将聚氯乙烯、聚乙烯醇、氧化铝粉、邻苯二甲酸二异癸酯、蓖麻油、硅油和板栗壳粉按照100:50:6:33:48:15:758的重量比于200℃下熔融5h、冷却固化以制得所述塑木芯体;3)在所述塑木芯体的表面的温度降为150-160℃时,将硫酸钙晶须(硫酸钙晶须至少满足以下条件:硫酸钙晶须的长度为150-200μm且裸露于所述塑木芯体的表面的长度为100-150μm,硫酸钙晶须的植入密度为为10-15根/cm2)植入所述塑木芯体的表面;4)将180℃的耐冷热层材料涂覆于炭黑的表面形成厚度为2.5mm的耐冷热层以制得所述硫酸钙晶须改性耐冷热板栗壳塑木板材a1;其中,所述耐冷热层材料由以下组分组成:环氧树脂、炭黑、纳米二氧化钛、γ-氨丙基三乙氧基硅烷、冠醚和蜂胶且重量比依次为100:7:1.5:20:24:48。实施例21)将板栗壳、果胶酶、纤维素酶和水按照100:1:0.8:300的重量比于35℃下浸泡30h,然后于110℃下干燥5-7h、粉碎以制得颗粒粒径为3mm的板栗壳粉;2)将聚氯乙烯、聚乙烯醇、氧化铝粉、邻苯二甲酸二异癸酯、蓖麻油、硅油和板栗壳粉按照100:40:4:26:42:10:70的重量比于190℃下熔融3h、冷却固化以制得所述塑木芯体;3)在所述塑木芯体的表面的温度降为150-160℃时,将硫酸钙晶须(硫酸钙晶须至少满足以下条件:硫酸钙晶须的长度为150-200μm且裸露于所述塑木芯体的表面的长度为100-150μm,硫酸钙晶须的植入密度为为10-15根/cm2)植入所述塑木芯体的表面;4)将178℃的耐冷热层材料涂覆于炭黑的表面形成厚度为2mm的耐冷热层以制得所述硫酸钙晶须改性耐冷热板栗壳塑木板材a2;其中,所述耐冷热层材料由以下组分组成:环氧树脂、炭黑、纳米二氧化钛、γ-氨丙基三乙氧基硅烷、冠醚和蜂胶且重量比依次为100:5:0.8:16:22:41。实施例31)将板栗壳、果胶酶、纤维素酶和水按照100:1.5:1.2:500的重量比于45℃下浸泡40h,然后于120℃下干燥7h、粉碎以制得颗粒粒径为7mm的板栗壳粉;2)将聚氯乙烯、聚乙烯醇、氧化铝粉、邻苯二甲酸二异癸酯、蓖麻油、硅油和板栗壳粉按照100:60:8:38:55:17:88的重量比于205℃下熔融4h、冷却固化以制得所述塑木芯体;3)在所述塑木芯体的表面的温度降为150-160℃时,将硫酸钙晶须(硫酸钙晶须至少满足以下条件:硫酸钙晶须的长度为150-200μm且裸露于所述塑木芯体的表面的长度为100-150μm,硫酸钙晶须的植入密度为为10-15根/cm2)植入所述塑木芯体的表面;4)将186℃的耐冷热层材料涂覆于炭黑的表面形成厚度为3mm的耐冷热层以制得所述硫酸钙晶须改性耐冷热板栗壳塑木板材a3;其中,所述耐冷热层材料由以下组分组成:环氧树脂、炭黑、纳米二氧化钛、γ-氨丙基三乙氧基硅烷、冠醚和蜂胶且重量比依次为100:9:2:25:29:50。对比例1按照实施例1的方法进行制得塑木板材b1,不同的是,未进行步骤1)。对比例2按照实施例1的方法进行制得塑木板材b2,不同的是,步骤2)未使用板栗壳粉。对比例3按照实施例1的方法进行制得塑木板材b3,不同的是,未进行步骤3)。对比例4按照实施例1的方法进行制得塑木板材b4,不同的是,步骤4)中未使用炭黑。对比例5按照实施例1的方法进行制得塑木板材b5,不同的是,步骤4)中未使用纳米二氧化钛。对比例6按照实施例1的方法进行制得塑木板材b6,不同的是,步骤4)中未使用γ-氨丙基三乙氧基硅烷。对比例7按照实施例1的方法进行制得塑木板材b7,不同的是,步骤4)中未使用冠醚。检测例1按照gb/t24508-2009记载的方法检测上述塑木板材的耐冷热性能(标准要求是尺寸变化≤0.5mm),具体结果见表1。表1尺寸变化≤mm实施例10.08实施例20.07实施例30.09对比例10.15对比例20.29对比例30.33对比例40.39对比例50.47对比例60.41对比例70.46通过上述实施例、对比例和检测例可知,本发明提供的硫酸钙晶须改性耐冷热板栗壳塑木板材具有优异的耐冷热性能。以上详细描述了本发明的优选实施方式,但是,本发明并不限于上述实施方式中的具体细节,在本发明的技术构思范围内,可以对本发明的技术方案进行多种简单变型,这些简单变型均属于本发明的保护范围。另外需要说明的是,在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征,在不矛盾的情况下,可以通过任何合适的方式进行组合,为了避免不必要的重复,本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。此外,本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合,只要其不违背本发明的思想,其同样应当视为本发明所公开的内容。当前第1页12
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