一种仿木纹共挤木塑材料及其加工方法
【专利摘要】一种仿木纹共挤木塑材料及其加工方法，其特征在于，按质量比由如下组分构成，木塑基料50?80wt％，木塑色料20?50wt％；所述木塑基料主要成分为(质量分)：聚氯乙烯PVC(SG?8)，90?110份；生物质纤维，30?100份；偶联剂，0.5?10份；光稳定剂,3?8份；相容剂，1?10份；润滑剂，1?5份；抗氧剂，0.2?0.4份；发泡剂，0.3?0.5份。所述木塑色料主要成分为(质量分)：聚氯乙烯PVC(SG?3)，50?100份；聚氯乙烯PVC(SG?5)，50?100份；光稳定剂，4份；润滑剂，2份；颜料，1?5份。本发明方法中，将木塑基料和木塑色料分别根据不同的配比配好混合后造粒,再将两种组分混合后共挤,挤出的纹路清晰自然的木塑材料，可丰富木塑材料的表面装饰。
【专利说明】
一种仿木纹共挤木塑材料及其加工方法
技术领域
[0001]本发明涉及一种复合材料及加工方法，具体涉及一种具有微孔发泡效果的仿木纹共挤木塑复合材料及加工方法，属于复合材料制备技术领域。
【背景技术】
[0002]木塑复合材料(WPC)是国内外近年蓬勃兴起的一类新型复合材料，指利用聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)和聚氯乙烯(PVC)等，代替通常的树脂胶粘剂，与超过50%以上的木粉、稻壳、秸杆、亚麻、棉杆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。与传统的木质材料相比，它具有美观、耐水、防虫蛀、耐腐蚀、不易开裂等优点，被广泛用于制作木材替代产品。目前，市场上的木塑复合材料，大多外观质感单一，为实现表面的木质感，大多采取用金刚砂或钢丝刷打磨表面结皮的光亮层，或再用加热的金属滚轮，滚轮表面刻有仿木纹滚压木塑材料表面等方式，从而实现木塑材料的表面的仿木效果。但采用的方法多是机械方法，即将木塑复合材料表面打磨掉或刷掉一薄层，形成类似于粗糙木板表面的纵向纹路，所得纹路不自然、逼真。
[0003]另外，普通WPC中的裂纹尖端，阻止裂纹扩展，因而可以克服普通木塑复合材料脆性较大、抗冲击强度较小和材料伸长率较低。微孔发泡木塑复合材料中含有大量泡孔，材料内部空隙较大，制备时所用树脂量大大削减，降低了环境污染，相对节约了原料成本，也有效降低了材料的密度(约为未发泡木塑复合材料的50%，可达0.6-lg/cm3)，材料的隔音、隔热和缓冲效果也随之提高。
[0004]因此，如果把两个问题同时解决，不但能扩大木塑的使用范围和利用价值，也可以缓解环境问题，具有较高的环保效益和经济效益。
【发明内容】
[0005]本发明提供了一种仿木纹效果逼真的一种微孔发泡仿木纹共挤木塑材料及其加工方法。综合木塑发泡板加工和的仿木纹木塑加工技术生产工艺。
[0006]本发明解决技术问题采用如下方案:
[0007]—种仿木纹共挤木塑材料，其特点是按质量比由如下组分构成(以木塑材料重量为100% )，木塑基料50-80wt%，木塑色料20-50wt%。
[0008]所述木塑基料主要成分为(质量分):所述木塑基料主要成分为(质量分):聚氯乙烯戸￥(:(56-8)，90-110份;生物质纤维，30-100份;偶联剂，0.5-10份;光稳定剂，3-8份;相容剂，1-1 O份;润滑剂，1-5份;抗氧剂，0.2-0.4份;发泡剂，0.3-0.5份。
[0009]所述木塑色料主要成分为(质量分):聚氯乙烯PVC(SG-3)，50-100份;聚氯乙烯PVC(SG-5)，50-100份;光稳定剂，4份;润滑剂，2份;颜料，O，1-5份。
[0010]所述生物质粉为20-60目的木粉、甘蔗渣、稻糠、锯肩中的一种或几种的任意比混入口 ο
[0011]所述颜料为可聚合黄色偶氮染料、氧化铁、铁锌铬棕染料，碳黑，钛白粉中的任意一种。
[0012]所述偶联剂为铝酸酯、硅烷中的一种或多种。
[0013]所述生物质纤维也可以采用改性的植物纤维，其改性方法为将生物质纤维用质量分数20 %的氢氧化钠于110°C预处理2h，放入60°C下脱水烘干，得到碱处理生物质纤维。
[0014]一种微孔发泡仿木纹共挤木塑复合材料的加工方法，包括如下步骤:
[0015]I)将木料、甘蔗渣、稻糠、锯肩等放入磨粉机中磨成纤维，经过筛分处理后得到20-60目颗粒，然后在烘箱110°C温度条件下，进行24小时干燥处理；
[0016]2)PVC木塑基料制备:
[0017](I)根据PVC木塑基料配方，称取生物质纤维、聚氯乙烯PVC、偶联剂、光稳定剂、抗氧剂、润滑剂和相容剂，将其放入高速混合机中，在180°C下以2200r/min的转速下热混15分钟，待温度降至常温下，得到凝聚的颗粒；
[0018](2)称取步骤(I)得到凝聚的颗粒、发泡剂、润滑剂投入到高速混合机中在110Γ下再混合15分钟，得混合好的物料A。
[0019](3)将混合物A在造粒机中造粒，转速为5rpm，造粒温度为220°C，制得PVC木塑基料；
[0020]3)PVC木塑色料制备:
[0021 ] (I)根据PVC木塑色料配方，称取塑料、稳定剂、润滑剂、颜料，将其放入HM40KM120高速混合机中，在180°C下以2200r/min的转速下热混15分钟，待温度降至常温下，得到混合物B;
[0022](2)将混合物A在造粒机中造粒，转速为50rpm，造粒温度为150°C，制得PVC木塑色料；
[0023]4)称量:称取木塑基料50_80wt%，木塑色料20_50wt% ；
[0024]5)混合:将称取的基料和木塑色料搅拌混合；
[0025]6)挤出成型:采用双螺杆挤出机，转速为30rpm，挤出温度为200 V，制得微发泡仿木纹共挤木塑材料。
[0026]与已有技术相比，本发明的有益效果体现在:
[0027]1、本发明方法采用木塑发泡工艺，不仅节约塑料的使用量，而且降低木塑材料的
FtFt也/又。
[0028]2、本发明木塑材料可丰富木塑材料的表面装饰，提高木塑材料的视觉性能，进而提升木塑材料的使用性能。
[0029]3、本发明提供的仿木纹共挤木塑材料的加工方法，分别将木塑基料和木塑色料分别根据不同的配比配好混合后造粒，再将两种组分混合后共挤，挤出的纹路清晰自然，仿木效果好。
[0030]以下通过【具体实施方式】对本发明技术方案做进一步说明。
【具体实施方式】
[0031]以下实施例中所使用的木粉、甘蔗渣、稻糠、锯肩均为工业或农业生产中的废料，聚氯乙烯PVC(SG-8/5/3)，偶联剂(铝酸酯、硅烷)，光稳定剂(氯化聚乙烯CPE)，相容剂(马来酸醉接枝聚丙烯共聚物MAH-g-PP)，润滑剂(石蜡)，抗氧剂(抗氧剂1010)，发泡剂(AC)，颜料(可聚合黄色偶氮染料、氧化铁、铁锌铬棕染料，碳黑，钛白粉)等均为市售产品。
[0032]实施例1
[0033]—种仿木纹共挤木塑材料，按质量比由如下组分构成(以木塑材料重量为100% )，木塑基料50-80wt%，木塑色料20-50wt%。
[0034]所述木塑基料主要成分为(质量分):聚氯乙烯PVC(SG-S)，90_110份;生物质纤维，30-100份;偶联剂，0.5-10份;光稳定剂，3-8份;相容剂，1_10份；润滑剂，1_5份;抗氧剂，
0.2-0.4 份;发泡剂，0.3-0.5 份。
[0035]所述木塑色料主要成分为(质量分):聚氯乙烯PVC(SG-3)，50_100份;聚氯乙烯PVC(SG-5)，50-100份;光稳定剂，4份;润滑剂，2份;颜料，1-5份。
[0036]实施例2实施例1木塑材料的加工方法
[0037]I)将木料、甘蔗渣、稻糠、锯肩以15: 2:4:8的质量比混合放入磨粉机中磨成纤维，经过筛分处理后得到20-60目颗粒，然后在质量分数20%的氢氧化钠中110°C条件下预处理2h，然后60°C下脱水烘干，110°C温度条件下，干燥24小时至生物质纤维的平均含水率保持在1%以下；
[0038]2)PVC木塑基料制备:
[0039](I)根据PVC木塑基料配方，称取聚氯乙烯PVC( SG-8)，100份;生物质纤维，30份;偶联剂，0.5份;光稳定剂，3份;相容剂，4份;润滑剂，5份;抗氧剂，0.2份;将其放入HM40KM120高速混合机中，在180°C下以2200r/min的转速下热混15分钟，待温度降至常温下，得到凝聚的颗粒。
[0040](2)称取步骤(I)得到凝聚的颗粒加入发泡剂AC，0.3份、润滑剂I份投入到HM40KM120高速混合机中在110°C下再混合15分钟，得混合好的物料A。
[0041 ] (3)将混合物A在L/D为65:1的平双造粒机造粒，转速为5rpm，造粒温度为220V，制得PVC木塑基料。
[0042]3)PVC木塑色料制备:
[0043](I)根据PVC木塑色料配方，称取聚氯乙烯PVC(SG_3) 100份，光稳定剂，4份；润滑剂，2份;颜料:可聚合黄色偶氮染料I份(中络黄)ο将其放入HM40KM120高速混合机中，在180°C下以2200r/min的转速下热混15分钟，待温度降至常温下，得到混合物B。
[0044](2)将混合物B在L/D为65:1的平双造粒机造粒，转速为50rpm，造粒温度为150°C，制得PVC木塑色料。
[0045]4)称量:称取木塑基料50%，木塑色料50wt%。
[0046]5)混合:将称取的基料和色料搅拌混合。
[0047]6)挤出成型:采用L/D为65:1的锥形双螺杆挤出机，转速为30rpm，挤出温度为200°C，制得微发泡仿木纹共挤木塑材料。
[0048]测其密度0.65/g.cm—3，冲击强度2KJ.m—3，花纹为黄色花纹，仿松木。
[0049 ]实施例3实施例1木塑材料的加工方法
[0050] I)将木料、甘蔗渣、稻糠、锯肩以15:2:4:8的质量比混合放入磨粉机中磨成纤维，经过筛分处理后得到20-60目颗粒，然后在质量分数20%的氢氧化钠中110°C条件下预处理2h，然后60°C下脱水烘干，110°C温度条件下，干燥24小时至生物质纤维的平均含水率保持在1%以下。[0051 ] 2)PVC木塑基料制备:
[0052](I)根据PVC木塑基料配方，称取聚氯乙烯PVC(SG-8)，100份;生物质纤维，100份；偶联剂，10份;光稳定剂，5份;相容剂，8份;润滑剂，5份;抗氧剂，0.4份，将其放入HM40KM120高速混合机中，在180°C下以2200r/min的转速下热混15分钟，待温度降至常温下，得到凝聚的颗粒。
[0053](2)称取步骤(I)得到凝聚的颗粒加入发泡剂，I份、润滑剂2份投入到HM40KM120高速混合机中在110°c下再混合15分钟，得混合好的物料A。
[0054](3)将混合物A在L/D为65:1的平双造粒机造粒，转速为5rpm，造粒温度为220°C，制得PVC木塑基料。
[0055]3)PVC木塑色料制备:
[0056](I)根据PVC木塑色料配方，称取聚氯乙烯PVC( SG-3) 50份，聚氯乙烯PVC( SG-5) 50份，光稳定剂，4份;润滑剂，2份;颜料:可聚合黄色偶氮染料0.8份(中络黄)，氧化铁0.1份(宝红)。将其放入HM40KM120高速混合机中，在180°C下以2200r/min的转速下热混15分钟，待温度降至常温下，得到混合物B。
[0057](2)将混合物B在L/D为65:1的平双造粒机造粒，转速为50rpm，造粒温度为150°C，制得PVC木塑色料。
[0058]4)称量:称取木塑基料60%，木塑色料40wt%。
[0059]5)混合:将称取的基料和色料搅拌混合。
[0060]6)挤出成型:采用L/D为65:1的锥形双螺杆挤出机，转速为30rpm，挤出温度为200°C，制得微发泡仿木纹共挤木塑材料。
[0061 ]测其密度0.48/g.cm—3，冲击强度3.5KJ.m—3，花纹为橙黄色花纹，仿榉木。
[0062]实施例4实施例1木塑材料的加工方法
[0063]I)将木料、甘蔗渣、稻糠、锯肩以15:2:4:8的质量比混合放入磨粉机中磨成纤维，经过筛分处理后得到20-60目颗粒，然后在质量分数20%的氢氧化钠中110°C条件下预处理2h，然后60°C下脱水烘干，110°C温度条件下，干燥24小时至生物质纤维的平均含水率保持在1%以下。
[0064]2)PVC木塑基料制备:
[0065](I)根据PVC木塑基料配方，称取聚氯乙烯PVC( SG-8)，90份;生物质纤维，110份;偶联剂，9份;光稳定剂，5份;相容剂，10份;润滑剂，5份;抗氧剂，0.4份。将其放入HM40KM120高速混合机中，在180°C下以2200r/min的转速下热混15分钟，待温度降至常温下，得到凝聚的颗粒。
[0066](2)称取步骤(I)得到凝聚的颗粒加入发泡剂，1.5份、润滑剂2份投入到HM40KM120高速混合机中在110°C下再混合15分钟，得混合好的物料A。
[0067](3)将混合物A在L/D为65:1的平双造粒机造粒，转速为5rpm，造粒温度为220°C，制得PVC木塑基料。
[0068]3)PVC木塑色料制备:
[0069](I)根据PVC木塑色料配方，称取聚氯乙烯PVC(SG_5) 100份，光稳定剂，4份；润滑剂，2份;颜料:氧化铁0.1份(宝红)，铁锌铬棕染料4份(塑料棕)，碳黑0.5份(炭黑)；将其放入HM40KM120高速混合机中，在180 °C下以2200r/min的转速下热混15分钟，待温度降至常温下，得到混合物B。
[0070](2)将混合物B在L/D为65:1的平双造粒机造粒，转速为50rpm，造粒温度为150°C，制得PVC木塑色料。
[0071]4)称量:称取木塑基料80%，木塑色料80wt %。
[0072]5)混合:将称取的基料和色料搅拌混合。
[0073]6)挤出成型:采用L/D为65:1的锥形双螺杆挤出机，转速为30rpm，挤出温度为200°C，制得微发泡仿木纹共挤木塑材料。
[0074]测其密度0.5/g.cm—3，冲击强度4.0KJ.m—3，花纹为棕红木纹，仿酸枝。
[0075]以上实施例中，若无特别说明，其组分均为市购现有技术产品。
[0076]对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。
[0077]此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。
【主权项】
1.一种仿木纹共挤木塑材料，其特征在于，按质量比由如下组分构成，木塑基料50-80wt%，木塑色料20-50wt% ； 所述木塑基料主要成分为(质量分):聚氯乙烯PVC(SG-S)，90-110份;生物质纤维，30-100份;偶联剂，0.5-10份;光稳定剂，3-8份;相容剂，1-10份;润滑剂，1_5份;抗氧剂，0.2-0.4份;发泡剂，0.3-0.5份。 所述木塑色料主要成分为(质量分):聚氯乙烯PVC(SG-3)，50-100份;聚氯乙烯PVC(SG-5)，50-100份;光稳定剂，4份;润滑剂，2份;颜料，1-5份。2.根据权利要求1所述的一种仿木纹共挤木塑材料，其特征在于，所述生物质纤维为20-60目的木粉、甘蔗渣、稻糠、锯肩中的一种或几种的任意比混合。3.根据权利要求1所述的一种仿木纹共挤木塑材料，其特征在于，所述颜料为聚偶氮黄、氧化铁、铁梓络掠，碳黑，钦白粉中的任意一种。4.根据权利要求1所述的仿木纹共挤木塑材料，其特征在于，所述偶联剂为铝酸酯、硅烷中的一种或多种。5.一种微孔发泡仿木纹共挤木塑复合材料的加工方法，其特征在于，包括如下步骤: 1)将木料、甘蔗渣、稻糠、锯肩等放入磨粉机中磨成纤维，经过筛分处理后得到20-60目颗粒，然后在烘箱110°C温度条件下，进行24小时干燥处理； 2)PVC木塑基料制备: (1)根据PVC木塑基料配方，称取生物质纤维、聚氯乙烯PVC、偶联剂、光稳定剂、抗氧剂、润滑剂和相容剂，将其放入高速混合机中，在180°C下以2200r/min的转速下热混15分钟，待温度降至常温下，得到凝聚的颗粒； (2)称取步骤(I)得到凝聚的颗粒、发泡剂、润滑剂投入到高速混合机中在110°C下再混合15分钟，得混合好的物料A。 (3)将混合物A在造粒机中造粒，转速为5rpm，造粒温度为220V，制得PVC木塑基料； 3)PVC木塑色料制备: (1)根据PVC木塑色料配方，称取塑料、稳定剂、润滑剂、颜料，将其放入HM40KM120高速混合机中，在180°C下以2200r/min的转速下热混15分钟，待温度降至常温下，得到混合物B; (2)将混合物A在造粒机中造粒，转速为50rpm，造粒温度为150°C，制得PVC木塑色料； 4)称量:称取木塑基料50-80wt%，木塑色料20-50wt % ； 5)混合:将称取的基料和木塑色料搅拌混合； 6)挤出成型:采用双螺杆挤出机，转速为30rpm，挤出温度为200V，制得微发泡仿木纹共挤木塑材料。
【文档编号】C08J9/10GK106009407SQ201610531893
【公开日】2016年10月12日
【申请日】2016年7月7日
【发明人】方晓钟, 肖磊, 马岩, 姚红焱, 高威威, 李丰奎, 贾红滢
【申请人】安徽国风木塑科技有限公司