一种高强度防腐耐磨复合纤维木塑复合材料及其制备方法
【专利摘要】一种高强度防腐耐磨复合纤维木塑复合材料，包括以下重量份的原料：复合生物纤维50?80份，聚氯乙烯(PVC)60?100份，偶联剂3?5份，相容剂6?8份，润滑剂1?3份，抗氧化剂2?4份，石墨烯0.1?1份。本发明将棉秸秆：麦秸秆：桃木按特定的比例制成复合木粉颗粒，然后辅以配料和助剂，经热压得到的复合材料具有良好的耐磨性和表面硬度,综合力学性能优异，可应用于建筑材料和家具材料领域。本发明选用了价廉、环保、安全的天然纤维作为原料，既降低了生产成本，又有利于绿色环保,而棉秸秆、麦秸秆均为农业可循环利用材料，做到了变废为宝。本发明对木粉纤维进行改性，使木粉纤维具有良好的界面粘结、耐磨性和表面硬度，提高了木塑材料的耐磨性和硬度。
【专利说明】
一种高强度防腐耐磨复合纤维木塑复合材料及其制备方法
技术领域
[0001]本发明涉及木塑复合材料领域，尤其涉及一种高强度防腐耐磨复合纤维木塑复合材料及其制备方法。
【背景技术】
[0002]当前木塑材料大多是采用原木木粉或木纤维与塑料复合的，也是在加速木材的消耗。而我国作为农业大国，农作物秸杆作为农业生产的副产物，每年产量都相当大、且分布广，据统计目前我国农作物秸杆产生量每年约8-10亿吨，由于农作物秸杆不能得到有效回收利用，因此造成了资源的巨大浪费。
[0003]木塑复合材料由于填充了大量的植物纤维，尽管被塑料包覆，但在一定潮湿条件下仍可以为真菌提供良好的生存环境，导致木塑复合材料霉变、腐烂，从而缩短使用寿命。此外，霉变会使木塑复合材料表面产生肉眼可见的霉菌斑点，影响其美观，这在WPC作为户外制品使用的时候会受到很大限制。
[0004]木塑复合材料使用中的表面耐磨性能是其重要的性能指标。所谓材料耐磨性是指其在一定的摩擦条件下抵抗磨损的能力，磨损是材料表面受摩擦、挤压、冲击、剥蚀以及这几种因素综合作用时所产生的一种表面变化过程，其特点是磨损部分只是表面、形状和体积等物理性质发生变化，而没有化学性质的变化。随着科技的不断发展和人们需求的不断提高，对木塑复合材料的要求也更加多元化。在建材、家具、包装等潜在应用领域，木塑复合材料的耐磨性和表面硬度也是重要的性能指标。
【发明内容】
[0005]本发明的目的是种高强度防腐复合纤维木塑复合材料及其制备方法，该木塑复合材料是以复合秸杆纤维，聚氯乙烯树脂，偶联剂，润滑剂、石墨烯等为原料，通过热压工艺来生产耐磨型高强度木塑复合材料。
[0006]本发明解决技术问题采用如下方案:
[0007]复合生物纤维50-80份，聚氯乙烯(PVC) 60-100份，偶联剂3_5份，相容剂6_8份，润滑剂I _3份，抗氧化剂2-4份，石墨稀0.1 -1份。
[0008]进一步，所述复合生物纤维由棉秸杆:桃木:麦秸杆按重量份15:3:10磨成30-45目的木粉颗粒;然后以50-80份木粉颗粒、3-5份硬醋酸钙和3-5份纳米氧化铝加入球磨机，在转速为110r/min下搅拌15min，得到改性木粉颗粒。
[0009]进一步，所述麦稻杆为改性麦杆，是将麦杆磨成100-120目，然后用质量分数15%氢氧化钠浸泡1.5h，预处理温度为110°C，然后在60°C下脱水烘干，再放入磨粉机中磨成20-60目颗粒，然后在烘箱110°C温度条件下，进行24小时干燥处理得到改性麦秸杆。
[0010]进一步，所述相容剂为马来酸醉接枝相容剂(PP-g-MAH)。
[0011 ]进一步，所述润滑剂为石蜡油。
[0012]—种高强度防腐耐磨复合纤维木塑复合材料的制备方法，其特点于，按如下步骤进行:
[0013]I)将麦杆磨成100-120目，然后用质量分数15%氢氧化钠浸泡1.5h，预处理温度为110°c，然后在60°C下脱水烘干，再放入磨粉机中磨成20-60目颗粒，然后在烘箱110°C温度条件下，进行24小时干燥处理得到改性麦秸杆；
[0014]2)、棉秸杆:桃木:麦秸杆按重量份15:3:10磨成30-45目的木粉颗粒;然后以50-80份木粉颗粒、3-5份硬醋酸妈和3-5份纳米氧化招加入球磨机，在转速为110r/min下搅拌15min，得到改性木粉颗粒。
[0015]3)根据原料配方称取木粉颗粒和其它各组分原料，将其全部加入高速混合机中，在转速为400r/min下搅拌5-10min，得到混合物料；
[0016]4)将混合物料加入热压定型机，在温度为200°C、压力为13Mpa下热压定型1min,即可得到成型木塑复合材料。
[0017]与已有技术相比，本发明有益效果体现在:
[0018]本发明将棉秸杆:麦秸杆:桃木按特定的比例制成复合木粉颗粒，然后辅以配料和助剂，经热压得到的复合材料具有良好的耐磨性和表面硬度，综合力学性能优异，可应用于建筑材料和家具材料领域。本发明选用了价廉、环保、安全的天然纤维作为原料，既降低了生产成本，又有利于绿色环保，而棉秸杆、麦秸杆及桃木均为农业可循环利用材料，做到了变废为宝。
[0019]本发明对木粉纤维进行改性，使木粉纤维具有良好的界面粘结、耐磨性和表面硬度，提高了木塑材料的耐磨性和硬度。
[0020]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】
[0021]实施例1:一种高强度防腐复合纤维木塑复合材料
[0022]复合生物纤维50-80份，聚氯乙烯(PVC)60-100份，偶联剂3_5份，相容剂6_8份，润滑剂I _3份，抗氧化剂2-4份，石墨稀0.1 -1份。
[0023]述复合生物纤维由棉秸杆:桃木:麦秸杆按重量份15:3:10磨成30-45目的木粉颗粒;然后以50-80份木粉颗粒、3-5份硬醋酸钙和3-5份纳米氧化铝加入球磨机，在转速为1101'/111；[11下搅拌151]1；[11，得到改性木粉颗粒。
[0024]进一步，所述麦稻杆为改性麦杆，是将麦杆磨成100-120目，然后用质量分数15%氢氧化钠浸泡1.5h，预处理温度为110°C，然后在60°C下脱水烘干，再放入磨粉机中磨成20-60目颗粒，然后在烘箱110°C温度条件下，进行24小时干燥处理得到改性麦秸杆。
[0025]进一步，所述相容剂为马来酸醉接枝相容剂(PP-g-MAH)。
[0026]进一步，所述润滑剂为石蜡油。
[0027]进一步，抗氧化剂为1010。
[0028]实施例2—种实施例1木塑复合材料的制备方法
[0029]I)将麦杆磨成100-120目，然后用质量分数15%氢氧化钠浸泡1.5h，预处理温度为110°c，然后在60°C下脱水烘干，再放入磨粉机中磨成20-60目颗粒，然后在烘箱110°C温度条件下，进行24小时干燥处理得到改性麦秸杆；
[0030]2)、棉秸杆:桃木:麦秸杆按重量份15:3:10磨成30-45目的木粉颗粒;然后以50-80份木粉颗粒、3-5份硬醋酸妈和3-5份纳米氧化招加入球磨机，在转速为110r/min下搅拌15min，得到改性木粉颗粒。
[0031]3)根据原料配方称取木粉颗粒和其它各组分原料，将其全部加入高速混合机中，在转速为400r/min下搅拌5-10min，得到混合物料；
[0032]4)将混合物料加入热压定型机，在温度为200°C、压力为13Mpa下热压定型1min,即可得到成型木塑复合材料。
[0033]原料配方为:复合生物纤维50份，聚氯乙烯(PVC)70份，偶联剂3份，相容剂8份，润滑剂I份，抗氧化剂3份，石墨烯0.5份。
[0034]本发明制备得到木塑复合材料的物理性能如下:
[0035]拉伸强度:17.3Mpa，弯曲模量:2354Mpa，冲击强度:12.3KJ/V，磨损率:2.9 X105mm3/m。耐真菌腐蚀测试中重量损失率彡2.5% (GB/T 24508-2009要求耐真菌腐蚀测试中重量损失率<24%)。
[0036]实施例3:—种实施例1木塑复合材料的制备方法
[0037]I)将麦杆磨成100-120目，然后用质量分数15%氢氧化钠浸泡1.5h，预处理温度为110°c，然后在60°C下脱水烘干，再放入磨粉机中磨成20-60目颗粒，然后在烘箱110°C温度条件下，进行24小时干燥处理得到改性麦秸杆；
[0038]2)、棉秸杆:桃木:麦秸杆按重量份15:3:10磨成30-45目的木粉颗粒;然后以50-80份木粉颗粒、3-5份硬醋酸妈和3-5份纳米氧化招加入球磨机，在转速为110r/min下搅拌15min，得到改性木粉颗粒。
[0039]3)根据原料配方称取木粉颗粒和其它各组分原料，将其全部加入高速混合机中，在转速为400r/min下搅拌5-10min，得到混合物料；
[°04°] 4)将混合物料加入热压定型机，在温度为200°C、压力为13Mpa下热压定型1min,即可得到成型木塑复合材料。
[0041 ]原料配方为:复合生物纤维50份，聚氯乙烯(PVC) 100份，偶联剂3份，相容剂8份，润滑剂I份，抗氧化剂3份，石墨烯I份。
[0042]本发明制备得到木塑复合材料的物理性能如下:
[0043]拉伸强度:19.1Mpa，弯曲模量:2382Mpa，冲击强度:13.lKJ/m2，磨损率:3.1 X105mm3/m。耐真菌腐蚀测试中重量损失率彡2.5% (GB/T 24508-2009要求耐真菌腐蚀测试中重量损失率<24%)。
[0044]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。
[0045]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。
[0046]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】
1.一种高强度防腐耐磨复合纤维木塑复合材料，包括以下重量份的原料: 复合生物纤维50-80份，聚氯乙烯(PVC)60-100份，偶联剂3_5份，相容剂6_8份，润滑剂1_3份，抗氧化剂2-4份，石墨稀0.1-1份。2.根据权利要求1所述的一种高强度防腐耐磨复合纤维木塑复合材料，其特征在于，所述复合生物纤维由棉秸杆:桃木:麦秸杆按重量份15:3:10磨成30-45目的木粉颗粒;然后以50-80份木粉颗粒、3-5份硬醋酸妈和3-5份纳米氧化招加入球磨机，在转速为110r/min下搅拌15min，得到改性木粉颗粒。3.根据权利要求2所述的一种高强度防腐耐磨复合纤维木塑复合材料，其特征在于，所述麦稻杆为改性麦杆，是将麦杆磨成100-120目，然后用质量分数15%氢氧化钠浸泡1.5h，预处理温度为110°C，然后在60°C下脱水烘干，再放入磨粉机中磨成20-60目颗粒，然后在烘箱110°C温度条件下，进行24小时干燥处理得到改性麦秸杆。4.根据权利要求1所述的一种高强度防腐耐磨复合纤维木塑复合材料，其特征在于，所述相容剂为马来酸醉接枝相容剂(PP-g-MAH)。5.根据权利要求1所述的一种高强度防腐耐磨复合纤维木塑复合材料，其特征在于，所述润滑剂为石蜡油。6.一种高强度防腐耐磨复合纤维木塑复合材料的制备方法，其特征在于，按如下步骤进行: 1)将麦杆磨成100-120目，然后用质量分数15%氢氧化钠浸泡1.5h，预处理温度为110°C，然后在60°C下脱水烘干，再放入磨粉机中磨成20-60目颗粒，然后在烘箱110°C温度条件下，进行24小时干燥处理得到改性麦秸杆； 2)、棉秸杆:桃木:麦秸杆按重量份15:3:10磨成30-45目的木粉颗粒;然后以50-80份木粉颗粒、3-5份硬醋酸妈和3-5份纳米氧化招加入球磨机，在转速为110r/min下搅拌15min，得到改性木粉颗粒。 3)根据原料配方称取木粉颗粒和其它各组分原料，将其全部加入高速混合机中，在转速为400r/min下搅拌5-10min，得到混合物料； 4)将混合物料加入热压定型机，在温度为200°C、压力为13Mpa下热压定型1min,即可得到成型木塑复合材料。
【文档编号】C08K13/02GK106084565SQ201610534179
【公开日】2016年11月9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