一种pvc基木塑复合材料及其制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于PVC基木塑复合材料领域，具体涉及一种PVC基木塑复合材料及其制 备方法。
【背景技术】
[0002] PVC基木塑复合材料是利用木粉和PVC树脂或回收废旧PVC制品为主要原料，经高 温混炼、再经成型加工而制得的一种廉价的新型复合材料。该材料兼具PVC树脂的低燃烧 性、耐腐蚀性的特性和木材的质感，具有"合成木材"之称，在建筑、交通、轻工等部门具有广 阔的应用前景。开发木塑复合材料对于废弃物综合利用，环境保护和缓解天然木材消耗都 具有十分重要的意义。
[0003]PVC基木塑复合材料的制备面临的主要问题之一是解决极性木质材料和非极性塑 料基体之间相容性差的问题。木粉表面带有大量极性羟基基团，具有很强亲水性，与疏水性 PVC基体间的界面相容性差，容易团聚，在PVC基体中不易分散，大量填充还会造成复合材 料在熔融温度下流动困难影响加工性能。目前，国内公开报道的改善二者相容性的方法大 多数为加入偶联剂或相容剂的方法，如有机硅烷、钛酸酯、异氰酸酯、马来酸酐接枝共聚物 等。公布号为CN101864130A的中国专利，采用钛酸酯偶联剂制备了PVC塑木材料；公开号 为CN101333321A的中国专利，采用分子量在2000~4000的聚乙烯蜡-马来酸酐接枝共聚 物作为相容剂制备了PVC木塑复合材料；公开号为CN1827680A的中国专利，采用分子量在 4000~300000之间的含羟基、羧基或马来酸酐接枝的高分子烃类化合物作为分散剂制备 了PVC木塑复合材料；公开号为CN102181167A的中国专利，采用马来酸酐接枝聚氯乙烯和 钛酸酯偶联剂共同作为界面相容剂制备了一种氨基模增强PVC基木塑复合材料；四川大学 高分子研宄所苏琳等利用铝锆偶联剂和异氰酸酯偶联剂对木粉表面改性制备了PVC基木 塑复合材料，该研宄发表于《高分子材料与工程》（2010, 26(2) :58-61);广东工业大学岑兰 等采用了钛酸酯、铝酸酯和铝钛复合偶联剂对木粉进行表面处理并制备PVC基复合材料， 该研宄发表于《木材工业》(2008, 22(3) :16-19);陈广汗等以POE-g-MAH为相容剂制备了木 粉/PVC复合材料，该研宄发表于《塑料》（2007, 36 (1) :43-46)。
[0004] 上述的方法可以使木粉在高分子材料中的分散性得到改善，但是所用的偶联剂价 格较高，必然提高了PVC基木塑材料的生产成本。相比之下，选择在提高PVC基木塑复合材 料抗冲击性能的同时增强木塑两相的相容性，不仅明显木塑复合材料力学性能，还会降低 PVC基木塑复合材料的成本，更具有实用意义。
【发明内容】
[0005] 本发明的目的是为了解决现有的PVC基木塑复合材料力学性能差和成本高的问 题，而提供一种PVC基木塑复合材料及其制备方法。
[0006] 本发明首先提供一种PVC基木塑复合材料，按照重量份数计，包括如下组分：
[0007]
【主权项】
1. 一种PVC基木塑复合材料，其特征在于，按照重量份数计，包括如下组分：
所述的反应性增韧剂为表面含有活性基团的丙烯酸酯类核壳结构乳胶粒子。
2. 根据权利要求1所述的一种PVC基木塑复合材料，其特征在于，所述的稳定剂为二盐 基亚磷酸铅、三盐基亚磷酸铅、二月桂酸二丁基锡、二辛基锡、脂肪酸锌或脂肪酸钙。
3. 根据权利要求1所述的一种PVC基木塑复合材料，其特征在于，所述的加工改性剂 ACR的牌号为ACR-401 或ACR-201。
4. 根据权利要求1所述的一种PVC基木塑复合材料，其特征在于，所述的反应性增韧剂 的制备方法，包括： 在反应釜中加入水、乳化剂和引发剂，升温到40-80°C，然后向反应釜中加入聚丙烯酸 酯橡胶进行聚合，之后再向反应釜中滴加甲基丙烯酸甲酯和第二单体反应，经过滤、凝聚、 干燥，得到表面含有活性基团的丙烯酸酯类核壳结构乳胶粒子。
5. 根据权利要求4所述的一种PVC基木塑复合材料，其特征在于，所述的第二单体为甲 基丙烯酸环氧丙酯、马来酸酐或丙烯酸羟乙酯。
6. 根据权利要求4所述的一种PVC基木塑复合材料，其特征在于，所述的引发剂过硫酸 钾、过氧化苯甲酰或偶氮二异丁腈。
7. 根据权利要求1所述的一种PVC基木塑复合材料，其特征在于，所述的木粉为锯木 粉、碎木片、木肩。
8. 根据权利要求1或7所述的一种PVC基木塑复合材料，其特征在于，所述的木粉的粒 度为60~100目。
9. 根据权利要求1-7任何一项所述的一种PVC基木塑复合材料的制备方法，其特征在 于，包括： 将聚氯乙烯、木粉、聚乙烯蜡、稳定剂、脂肪酸阜、加工改性剂ACR和反应性增韧剂混合 后放入双螺杆挤出机中挤出，得到PVC基木塑复合材料。
10. 根据权利要求9所述的一种PVC基木塑复合材料的制备方法，其特征在于，所述的 挤出温度为160~170°C。
【专利摘要】本发明提供一种PVC基木塑复合材料及其制备方法，属于PVC基木塑复合材料领域。解决现有的PVC基木塑复合材料力学性能差和成本高的问题。该PVC基木塑复合材料按照重量份数计，包括聚氯乙烯100份，稳定剂1～3份，脂肪酸皂1～2份，加工改性剂ACR1～3份，反应性增韧剂8～10份，木粉20～50份，聚乙烯蜡2～4份。本发明还提供一种PVC基木塑复合材料的制备方法。本发明所述的反应性增韧剂为表面含有环氧基等活性基团的聚丙烯酸酯类核壳型增韧剂，反应性增韧剂能够与木粉表面羟基发生反应同时减小木粉极性，促进木粉在PVC中的分散，提高木粉的填充量，并且复合材料的力学性能也得到了提高。
【IPC分类】C08L23-06, C08L27-06, C08K5-57, C08K5-098, C08L51-04, C08L97-02
【公开号】CN104817793
【申请号】CN201510252612
【发明人】吴广峰, 刘丽, 张海龙, 张会轩
【申请人】长春工业大学
【公开日】2015年8月5日
【申请日】2015年5月18日