一种替代木材的聚氯乙烯/氢氧化镁/木质粉复合材料的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及木材生产技术领域，具体地说是一种替代木材的聚氯乙烯/氢氧化镁/木质粉复合材料。
【背景技术】
[0002]木材由于具有纹理美观、色泽天然、质感舒适、可塑性好、易于加工等优点，目前已在建筑装修、家具制造、包装等领域得到了广泛应用。但由于森林资源有限，寻求和开发一种可替代木材、且广为应用的新型材料将颇显重要和迫切。聚氯乙烯是一种综合性能优良的通用塑料，其产量和用量仅次于聚乙烯。由于聚氯乙烯具有耐腐蚀、绝缘、耐磨损、价格低廉等优点，已被广泛的应用于建材、轻工、农业等领域。因此，研发一种以聚氯乙烯为原料的新型复合材料替代木材原料，可以很好地缓解当前木材紧缺的问题，将具有很高的实用价值与推广前景。
【发明内容】
[0003]本发明的目的在于提供一种强度高、阻燃性好和成本低的替代木材的聚氯乙烯/氢氧化镁/木质粉复合材料。
[0004]本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:一种替代木材的聚氯乙烯/氢氧化镁/木质粉复合材料，其组分按质量百分数配比为:聚氯乙烯20%?30%、纳米氢氧化镁10%?15%、木质粉15%?25%、玻璃纤维8%?12%、碳纤维5%?8%、ACR 5%?9%、TPEE 4%?8%、苯乙烯-马来酸酐共聚物2%?5%、烷基磺酸钠1%?3%、光稳定剂944 0.5%?2%、抗氧剂1010 0.1%?0.5%、碳化二亚胺0.1%?1%、硬脂酸钙0.1%?1%、着色剂0.1%?1%。
[0005]所述聚氯乙烯的平均聚合度在800?1200、重均分子量在10.0万?14.5万、粒度在150?250目范围。
[0006]所述纳米氢氧化镁为表面经过γ -氨丙基三甲氧基硅烷活化处理、且粒径在10?10nm的氢氧化镁纳米粒子。
[0007]所述木质粉是以木材加工的边角余料、废旧木质产品回收品、农作物秸杆为原料，经过清洁加工、并粉碎成100?200目的木质细粉。
[0008]所述玻璃纤维为直径在4?17 μm、长度2?6_范围内的无碱玻璃纤维。
[0009]所述碳纤维为直径在50?200nm的气相生长纳米碳纤维。
[0010]所述ACR为甲基丙烯酸酯-丙烯酸酯共聚物。
[0011]所述TPEE为聚对苯二甲酸丁二酯-聚环氧乙烷-聚环氧丙烷嵌段共聚物。
[0012]所述着色剂为钛白粉、炭黑、氧化铁红、铅铬黄、铁蓝中的一种。
[0013]上述的一种替代木材的聚氯乙烯/氢氧化镁/木质粉复合材料的制备方法，包括以下步骤:
(1)、以木材加工的边角余料、废旧木质产品回收品、农作物秸杆为原料，经过分选、清洁以去除杂质后，通过粉碎机加工成100?200目的细粉，然后干燥至含水量在8%?12%，即得所述的木质粉；
(2)、按重量配比称取各组分，包括步骤(I)得到的干燥木质粉，然后加入搅拌器中，于70°C?95°C温度下搅拌20?50min，待混合均匀后，出料；
(3)、将步骤(2)得到的物料加入双螺杆挤出机熔融挤入到成型模具中注模成型，即得本发明的一种替代木材的聚氯乙烯/氢氧化镁/木质粉复合材料。
[0014]本发明的有益效果是，本发明具有强度高、阻燃性好、成本低、耐腐蚀性强等优点，而且尺寸稳定性好，耐老化性强，防水，易加工，制品表面光洁，外观良好。
【具体实施方式】
[0015]下面结合具体的优选实施例来进一步说明本发明的技术方案。
[0016]实施例1:
一种替代木材的聚氯乙烯/氢氧化镁/木质粉复合材料，其组分按质量百分数配比为:聚氯乙烯20%、纳米氢氧化镁15%、木质粉15%、玻璃纤维12%、碳纤维8%、ACR 9%,TPEE 8%、苯乙烯-马来酸酐共聚物5%、烷基磺酸钠3%、光稳定剂944 2%、抗氧剂1010 0.5%、碳化二亚胺0.5%、硬脂酸钙1%、钛白粉1%，所述聚氯乙烯的平均聚合度在800?1200、重均分子量在10.0万?14.5万、粒度在150?250目范围，所述纳米氢氧化镁为表面经过γ _氨丙基三甲氧基硅烷活化处理、且粒径在10?10nm的氢氧化镁纳米粒子，所述木质粉是以木材加工的边角余料、废旧木质产品回收品、农作物秸杆为原料，经过清洁加工、并粉碎成100?200目的木质细粉，所述玻璃纤维为直径在4?17 μ m、长度2?6mm范围内的无碱玻璃纤维，所述碳纤维为直径在50?200nm的气相生长纳米碳纤维。
[0017]制备方法:(I)、以木材加工的边角余料、废旧木质产品回收品、农作物秸杆为原料，经过分选、清洁以去除杂质后，通过粉碎机加工成100?200目的细粉，然后干燥至含水量在8%?12%，即得所述的木质粉；(2)、按重量配比称取各组分，包括步骤(I)得到的干燥木质粉，然后加入搅拌器中，于70°C?95°C温度下搅拌20?50min，待混合均匀后，出料；
(3)、将步骤(2)得到的物料加入双螺杆挤出机熔融挤入到成型模具中注模成型，即得本发明的一种替代木材的聚氯乙烯/氢氧化镁/木质粉复合材料。
[0018]实施例2:
一种替代木材的聚氯乙烯/氢氧化镁/木质粉复合材料，其组分按质量百分数配比为:聚氯乙烯30%、纳米氢氧化镁15%、木质粉25%、玻璃纤维8%、碳纤维5%、ACR 5%、TPEE 4%、苯乙烯-马来酸酐共聚物3%、烷基磺酸钠2%、光稳定剂944 0.5%、抗氧剂1010 0.1%、碳化二亚胺0.4%、硬脂酸钙1%、氧化铁红1%，所述聚氯乙烯的平均聚合度在800?1200、重均分子量在10.0万?14.5万、粒度在150?250目范围，所述纳米氢氧化镁为表面经过γ -氨丙基三甲氧基硅烷活化处理、且粒径在10?10nm的氢氧化镁纳米粒子，所述木质粉是以木材加工的边角余料、废旧木质产品回收品、农作物秸杆为原料，经过清洁加工、并粉碎成100?200目的木质细粉，所述玻璃纤维为直径在4?17 μπκ长度2?6mm范围内的无碱玻璃纤维，所述碳纤维为直径在50?200nm的气相生长纳米碳纤维。
[0019]制备方法:(I)、以木材加工的边角余料、废旧木质产品回收品、农作物秸杆为原料，经过分选、清洁以去除杂质后，通过粉碎机加工成100?200目的细粉，然后干燥至含水量在8%?12%，即得所述的木质粉；(2)、按重量配比称取各组分，包括步骤(I)得到的干燥木质粉，然后加入搅拌器中，于70°C?95°C温度下搅拌20?50min，待混合均匀后，出料；
(3)、将步骤(2)得到的物料加入双螺杆挤出机熔融挤入到成型模具中注模成型，即得本发明的一种替代木材的聚氯乙烯/氢氧化镁/木质粉复合材料。
【主权项】
1.一种替代木材的聚氯乙烯/氢氧化镁/木质粉复合材料，其特征在于，其组分按质量百分数配比为:聚氯乙烯20%?30%、纳米氢氧化镁10%?15%、木质粉15%?25%、玻璃纤维8%?12%、碳纤维5%?8%、ACR 5%?9%、TPEE 4%?8%、苯乙烯-马来酸酐共聚物2%?5%、烷基磺酸钠1%?3%、光稳定剂944 0.5%?2%、抗氧剂1010 0.1%?0.5%、碳化二亚胺0.1%?1%、硬脂酸钙0.1%?1%、着色剂0.1%?1%。
2.根据权利要求1所述的一种替代木材的聚氯乙烯/氢氧化镁/木质粉复合材料，其特征在于，所述聚氯乙烯的平均聚合度在800?1200、重均分子量在10.0万?14.5万、粒度在150?250目范围。
3.根据权利要求1所述的一种替代木材的聚氯乙烯/氢氧化镁/木质粉复合材料，其特征在于，所述纳米氢氧化镁为表面经过γ-氨丙基三甲氧基硅烷活化处理、且粒径在10?10nm的氢氧化镁纳米粒子。
4.根据权利要求1所述的一种替代木材的聚氯乙烯/氢氧化镁/木质粉复合材料，其特征在于，所述木质粉是以木材加工的边角余料、废旧木质产品回收品、农作物秸杆为原料，经过清洁加工、并粉碎成100?200目的木质细粉。
5.根据权利要求1所述的一种替代木材的聚氯乙烯/氢氧化镁/木质粉复合材料，其特征在于，所述玻璃纤维为直径在4?17 μm、长度2?6_范围内的无碱玻璃纤维。
6.根据权利要求1所述的一种替代木材的聚氯乙烯/氢氧化镁/木质粉复合材料，其特征在于，所述碳纤维为直径在50?200nm的气相生长纳米碳纤维。
7.根据权利要求1所述的一种替代木材的聚氯乙烯/氢氧化镁/木质粉复合材料，其特征在于，所述着色剂为钛白粉、炭黑、氧化铁红、铅铬黄、铁蓝中的一种。
8.根据权利要求1所述的一种替代木材的聚氯乙烯/氢氧化镁/木质粉复合材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤: (1)、以木材加工的边角余料、废旧木质产品回收品、农作物秸杆为原料，经过分选、清洁以去除杂质后，通过粉碎机加工成100?200目的细粉，然后干燥至含水量在8%?12%，即得所述的木质粉； (2)、按重量配比称取各组分，包括步骤(I)得到的干燥木质粉，然后加入搅拌器中，于70°C?95°C温度下搅拌20?50min，待混合均匀后，出料； (3)、将步骤(2)得到的物料加入双螺杆挤出机熔融挤入到成型模具中注模成型，即得本发明的一种替代木材的聚氯乙烯/氢氧化镁/木质粉复合材料。
【专利摘要】本发明公开了一种替代木材的聚氯乙烯/氢氧化镁/木质粉复合材料，其组分按质量百分数配比为：聚氯乙烯20%～30%、纳米氢氧化镁10%～15%、木质粉15%～25%、玻璃纤维8%～12%、碳纤维5%～8%、ACR 5%～9%、TPEE 4%～8%、苯乙烯-马来酸酐共聚物2%～5%、烷基磺酸钠1%～3%、光稳定剂944 0.5%～2%、抗氧剂1010 0.1%～0.5%、碳化二亚胺0.1%～1%、硬脂酸钙0.1%～1%、着色剂0.1%～1%。本发明的有益效果是，本发明具有强度高、阻燃性好、成本低、耐腐蚀性强等优点，而且尺寸稳定性好，耐老化性强，防水，易加工，制品表面光洁，外观良好。
【IPC分类】C08L33-10, C08L27-06, C08L97-02, C08K13-04, C08K7-14, C08K7-06, C08L67-02, C08K5-098, C08K5-42, C08K3-22, C08K5-29, C08L35-06
【公开号】CN104861327
【申请号】CN201410813165
【发明人】不公告发明人
【申请人】王玉燕
【公开日】2015年8月26日
【申请日】2014年12月24日