一种发泡多孔木塑复合材料及其制备方法
【专利摘要】一种发泡多孔木塑复合材料，由下列重量份的原料制成：高密度聚乙烯35?45份，木粉40?50份，无机微粉5?10份，相容剂0.5?2份，阻燃剂1?2份，增塑剂2?5份，润滑剂1?2份，着色剂0.5?1.5份，抗菌剂0.5?2份，发泡剂1?2份，发泡稳定剂1?2份。本发明将以上原料按配方比例在混料器中进行混合，使各组分分散均匀之后，然后投入双螺杆挤出机中熔融挤出造粒，其制备流程简单、工艺简单可控、生产效率高，制备发泡多孔木塑材料性能优越、性价比高，具有广泛的市场应用前景。
【专利说明】
一种发泡多孔木塑复合材料及其制备方法
技术领域
[0001]本发明属于木塑复合材料领域，具体涉及一种发泡多孔木塑复合材料及其制备方法。
【背景技术】
[0002]木塑复合材料是由热塑性聚合物与木肩或木粉、植物纤维粉等共混，并添加各种加工助剂，经过高温混炼再经挤出、模压、注射等成型加工而制得的一种环保复合材料。该材料成本低，可广泛应用于建筑、交通、轻工业等部门，具有广阔的市场前景和环保价值。木塑复合材料也有一些不足，木塑复合材料的密度通常为实木材料密度的两倍，且价格较高等，因而其使用范围受到了很大的局限。所以，对传统木塑复合材料进行改性，降低其密度、降低其成本就十分必要。
【发明内容】
[0003]本发明的针对现有技术中的不足，提供一种发泡多孔木塑复合材料及其制备方法。
[0004]为实现上述目的，本发明采用以下技术方案:
一种发泡多孔木塑复合材料，其特征在于，由下列重量份的原料制成:高密度聚乙烯35-45份，木粉40-50份，无机微粉5_10份，相容剂0.5_2份，阻燃剂1_2份，增塑剂2_5份，润滑剂1-2份，着色剂0.5-1.5份，抗菌剂0.5-2份，发泡剂1-2份，发泡稳定剂I _2份。
[0005]为优化上述技术方案，采取的具体措施还包括:
所述高密度聚乙烯采用密度为0.949 g/cm3、熔体流动速率为0.8g/10min的白色颗粒。
[0006]所述木粉长度<Imm，灰分含量< 11%，含水率<5%，耐热能力为230°C，颗粒细度为60-80目。
[0007]所述无机微粉为表面改性的凹土粉末，颗粒细度为200-300目，脱色率多90%，含水率 <5%。
[0008]所述相容剂为马来酸酐接枝聚乙烯;所述阻燃剂为层状硅酸铝，颗粒细度为300-400目；所述增塑剂为硅烷偶联剂;所述润滑剂为液体石蜡;所述着色剂为二氧化钛、炭黑、氧化铁红、氧化铁黄和群青中的至少一种;所述抗菌剂为抗菌防霉剂;所述发泡剂为ADC发泡剂;所述发泡稳定剂为发泡稀土钙锌稳定剂。
[0009]此外，还提出了上述发泡多孔木塑复合材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤:
1)物料的称料:按照下列重量份配方分别称取各组分:高密度聚乙烯35-45份，木粉40-50份，无机微粉5-10份，相容剂0.5-2份，阻燃剂1-2份，增塑剂2_5份，润滑剂1_2份，着色剂
0.5-1.5份，抗菌剂0.5-2份，发泡剂1-2份，发泡稳定剂I _2份；
2)物料的混合:将称取的各组分放入高速搅拌机进行混合混料处理，得到混合物料；
3)物料的熔融挤出:将所述混合物料用平行双螺杆挤出机制备出造粒料，造粒加工温度为150-250°C，转速为160-200转/分钟;将制好的造粒料加入锥形双螺杆挤出机，主机转速为3-10转/分钟，温度为140°C_185°C，模具温度为150-170°C，进行挤出生产，经发泡模具发泡并冷却定型，成型发泡多孔木塑复合材料。
[0010]本发明的有益效果是:将聚乙烯、木粉、无机微粉、相容剂、阻燃剂、润滑剂、增塑剂、着色剂、抗菌剂以及发泡剂和发泡稳定剂按照配方比例在混料器中进行混合，使各组份充分分散均匀之后，然后投入双螺杆挤出机中熔融挤出造粒，其制备流程简单、工艺简单可控、生产效率高，制备发泡多孔木塑材料性能优越、性价比高，具有广泛的市场应用前景。
【附图说明】
[0011]图1为本发明的制备流程图。
【具体实施方式】
[0012]现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。
[0013]本发明的发泡多孔塑木材料，由下列重量份的原料制成:高密度聚乙烯35-45份，木粉40-50份，无机微粉5-10份，相容剂0.5-2份，阻燃剂1_2份，增塑剂2_5份，润滑剂1_2份，着色剂0.5-1.5份，抗菌剂0.5-2份，发泡剂1-2份，发泡稳定剂I _2份。
[0014]其中，高密度聚乙烯(HDPE):白色颗粒，密度0.949g/cm3，熔体流动速率0.8g/10min(2.16kg，190°C);
木粉:长度均< Imm，灰分含量彡11%，含水率<5%，耐热能力为230 °C (短时间可达280°C)，颗粒细度60-80目；
无机微粉:采用凹土粉末，颗粒细度200-300目，脱色率》90%，含水率<5%，对其进行表面改性，制成改性凹土粉末；
相容剂:马来酸酐接枝聚乙烯(MAPE)，用量为2%(以塑料用量为基准)；
阻燃剂:采用层状硅酸铝，颗粒细度300-400目；
增塑剂:选择硅烷偶联剂KH—550;
润滑剂:选择液体石蜡；
着色剂:选择二氧化钛、炭黑、氧化铁红、氧化铁黄、群青中的至少一种；
抗菌剂:抗菌防霉剂；
发泡剂:ADC发泡剂；
发泡稳定剂:发泡稀土钙锌稳定剂。
[0015]为了降低密度并提高气孔率，使得发泡多孔木塑复合材料具有良好的可加工性能，在制备中添加了适量无机填料，优选地，无机填料选择为改性凹土粉末，在发泡木塑复合材料制备工艺中，改性凹土粉末具有非常好的高温稳定性和润滑性，能够有效降低各组分之间的摩擦力，促进各组分的均匀化，并在相容剂和润滑剂的作用下，将聚乙烯和木粉混合均匀，在发泡剂和发泡稳定剂的作用下，制成多孔均匀的多泡木塑复合材料。关于所用的改性凹土粉末的制备工艺方法，在中国专利文件CN102627872A(【公开日】2012-08-08)中有明确说明。
[0016]此外，阻燃剂所采用的层状硅酸铝，具有很大的比表面积，阻燃效果突出，能有效地消除燃烧延续所需的活性物质，如轻基游离基等，阻碍了氧气进入木塑表层以及表层降解的产物扩散到气相中。
[0017]实施例1:
1、物料的称料:按照高密度聚乙烯35份，木粉50份，无机微粉5份，相容剂I份，阻燃剂I份，增塑剂2份，润滑剂2份，着色剂0.5份，抗菌剂0.5份，发泡剂2份，发泡稳定剂I份的配方分别称取各组分；
2、物料的混合:将所称取的各组分放入高速搅拌机进行混合混料处理，得到混合物料；
3、物料的熔融挤出:将混合物料用平行双螺杆挤出机制备出造粒料，造粒加工温度为2000C，转速为160转/分钟;将制好的造粒料加入锥形双螺杆挤出机，主机转速为7转/分钟，温度为145°C，模具温度为150°C，进行挤出生产，经发泡模具发泡并冷却定型，成型发泡多孔木塑复合材料。
[0018]实施例2:
1、物料的称料:按照高密度聚乙烯40份，木粉40份，无机微粉8份，相容剂2份，阻燃剂I份，增塑剂2份，润滑剂I份，着色剂I份，抗菌剂I份，发泡剂2份，发泡稳定剂2份的配方分别称取各组分；
2、物料的混合:将所称取的各组分放入高速搅拌机进行混合混料处理，得到混合物料；
3、物料的熔融挤出:将混合物料用平行双螺杆挤出机制备出造粒料，造粒加工温度为2500C，转速为200转/分钟；将制好的造粒料加入锥形双螺杆挤出机，主机转速10转/分钟，温度为185°C，模具温度为170°C，进行挤出生产，经发泡模具发泡并冷却定型，成型发泡多孔木塑复合材料。
[0019]未发泡的木塑复合材料装饰板材密度为1.25g/cm3，本发明的发泡多孔木塑复合材料密度为0.76 g/cm3，显著降低了木塑的密度，达到实木材料密度，具有更好的适用性。
[0020]而未发泡木塑复合材料装饰板材冲击强度为5.4kJ/m2，本发明的发泡多孔木塑复合材料板材冲击强度为9.lkj/m2，冲击强度得到显著的提高，更显著促进发泡多孔木塑复合材料的应用。
[0021]以上仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，应视为本发明的保护范围。
【主权项】
1.一种发泡多孔木塑复合材料，其特征在于，由下列重量份的原料制成:高密度聚乙烯.35-45份，木粉40-50份，无机微粉5_10份，相容剂0.5_2份，阻燃剂1_2份，增塑剂2_5份，润滑剂1-2份，着色剂0.5-1.5份，抗菌剂0.5-2份，发泡剂1-2份，发泡稳定剂I _2份。2.如权利要求1所述的一种发泡多孔木塑复合材料，其特征在于:所述高密度聚乙烯采用密度为0.949 g/cm3、熔体流动速率为0.8g/10min的白色颗粒。3.如权利要求1所述的一种发泡多孔木塑复合材料，其特征在于:所述木粉长度<Imm，灰分含量<11%，含水率<5%，耐热能力为230°C，颗粒细度为60-80目。4.如权利要求1所述的一种发泡多孔木塑复合材料，其特征在于:所述无机微粉为表面改性的凹土粉末，颗粒细度为200-300目，脱色率多90%，含水率<5%。5.如权利要求1所述的一种发泡多孔木塑复合材料，其特征在于:所述相容剂为马来酸酐接枝聚乙烯;所述阻燃剂为层状硅酸铝，颗粒细度为300-400目；所述增塑剂为硅烷偶联剂;所述润滑剂为液体石蜡;所述着色剂为二氧化钛、炭黑、氧化铁红、氧化铁黄和群青中的至少一种;所述抗菌剂为抗菌防霉剂;所述发泡剂为ADC发泡剂;所述发泡稳定剂为发泡稀土 I丐锌稳定剂。6.—种如权利要求1-5中任一所述的发泡多孔木塑复合材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤: .1)物料的称料:按照下列重量份配方分别称取各组分:高密度聚乙烯35-45份，木粉40-.50份，无机微粉5-10份，相容剂0.5-2份，阻燃剂1-2份，增塑剂2_5份，润滑剂1_2份，着色剂.0.5-1.5份，抗菌剂0.5-2份，发泡剂1-2份，发泡稳定剂I _2份； .2)物料的混合:将称取的各组分放入高速搅拌机进行混合混料处理，得到混合物料； .3)物料的熔融挤出:将所述混合物料用平行双螺杆挤出机制备出造粒料，造粒加工温度为150-250°C，转速为160-200转/分钟;将制好的造粒料加入锥形双螺杆挤出机，主机转速为3-10转/分钟，温度为140°C_185°C，模具温度为150-170°C，进行挤出生产，经发泡模具发泡并冷却定型，成型发泡多孔木塑复合材料。
【文档编号】C08L23/06GK105885451SQ201610380686
【公开日】2016年8月24日
【申请日】2016年6月1日
【发明人】姚义俊, 万韬隃, 孙姓, 温晓霞
【申请人】南京信息工程大学