专利名称：一种玩具用热压型木塑复合材料及其制备方法
技术领域：
本发明属于木塑复合材料技术领域，具体是涉及一种玩具用热压型木塑复合材料 及其制备方法。
背景技术：
木制玩具业在发展壮大的过程中，对环境造成了很大的影响，特别是木制玩具生 产中产生的木屑污染。一方面大量木屑堆积占用了企业的有限空间，并带来安全隐患，另一 方面由于堆积的木屑得不到有效处理造成资源的浪费和环境的污染，因此木屑的回收处理 技术成为影响玩具业发展的关键问题。木塑复合材料(Wood Plastics Composite)是由木粉和热塑性高分子聚合物复 合，通过热压等工艺加工成型的具有新的结构和优异综合性能的新型材料。木塑复合材料 的主要原料是农林废弃物和废旧塑料，其产品主要用作木材的替代品。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日趋紧张的压力都具有十分重要的意义， 因而受到了全世界的广泛重视。它可充分利用回收木材、余料、木屑等废弃的木料，大幅度 提高天然木材的利用率，另一方面生产的木塑玩具也能完全回收，符合国家循环经济政策。 采用热压模具成型，使其在实际生产中，与传统工艺相比，可以简化生产工艺，有利于企业 的良性发展。由于木粉是亲水性有机填料，而聚烯烃为疏水性高分子材料，二者相容性较差。为 解决二者的界面相容性，提高材料的力学性能，马来酸酐接枝聚合物是该复合材料有效的 界面相容剂。在实际生产木塑复合材料中木粉的添加量很高，一般都在60%以上，这样复合 材料吸水性是个亟待解决问题，因此开发高性能的木塑复合材料的界面相容剂，以获得高 性能的复合材料是关键。在国内外，木塑复合材料发展比较快的产品都是挤出成型的，产品绝大部分是板 和条，同时在塑木熔融挤出时粘度很大，挤出工艺差，能耗高，特别对木粉比例大时，更难成型。
发明内容
本发明主要是解决现有技术所存在的技术问题，提供了一种玩具用热压型木塑复 合材料及其制备方法。本发明的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的一种玩具用热压型 木塑复合材料，以100份重量份计，原料配方为木粉60 75份；塑料树脂10 30份；界 面相容剂2 6份；增强剂1 3份；润滑剂1 4份；其它功能助剂1 5份。其中所述 木粉由锯木粉、碎木片、木屑、刨花等木质废弃物经过粉碎干燥制作而成，其粒度30 120 目。所述塑料树脂为PE、PP、PVC中的一种，选用新料或回收料。所述界面相容剂为钛酸酯 偶联剂、硅烷偶联剂中的一种与马来酸酐接枝聚烯树脂的混合物，其中马来酸酐接枝聚烯 树脂与选用的塑料树脂相对应，即塑料树脂为聚乙烯时，选用马来酸酐接枝聚乙烯；塑料树脂为聚丙烯时，选 用马来酸酐接枝聚丙烯；塑料树脂为聚氯乙烯时，选用马来酸酐接枝聚氯 乙烯。所述增强剂为丙烯酸脂共聚物、氯化聚乙烯、碳酸钙、玻璃纤维中的一种或数种混合 物。所述润滑剂为聚乙烯蜡或甲基硅油。所述其它功能助剂包括稳定剂、增塑剂和紫外屏 蔽吸收剂，其中稳定剂为钙锌复合稳定剂或钡锌稳定剂，增塑剂为环氧大豆油，紫外屏蔽吸 收剂为二氧化钛或氧化锌。一种玩具用热压型木塑复合材料的制备方法，包括以下步骤a、将木粉在120°C 干燥箱中干燥4个小时，进行脱脂和烘干，使其含水率小于2%,去除木粉中结合水，增加木 粉与塑料粉高聚物的界面相容性；b、选用钛酸酯偶联剂或硅烷偶联剂，用丙酮为母液稀释 至20%体积比，用稀释后偶联剂溶液喷洒处理脱脂和烘干过的木粉，在高速混合机中进行 喷洒处理并预混合；C、按照比例依次把塑料树脂、界面相容剂、增强剂、润滑剂和其它功能 助剂加入到具有加热功能的高速混合机中，混合均勻，制得混合料，温度控制在70 80°C， 高速混合15 20min ；d、将混合料置于145 150°C的双辊塑炼机中进行混合塑化5 lOmin，经热压机于173 180°C模压成型，制得所述的玩具用热压型木塑复合材料。本发明克服了现有技术中界面相容剂为单一相容剂的不足，利用界面相容剂间复 配协同，能够满足木塑复合材料力学性能和抗水性的要求，本发明可以热压成型，避免了塑 木熔融挤出工艺中的诸多不便，能够根据模具形状一次成型制备出所需产品，还提高了材 料的利用率。
具体实施例方式下面通过实施例，对本发明的技术方案作进一步具体的说明。实施例1 一种玩具用热压型木塑复合材料，以100份重量份计，原料配方为木粉(50目)70份塑料树脂(PVC)16份界面相容剂马来酸酐接枝聚氯乙烯3份硅烷偶联剂2份增强剂丙烯酸脂共聚物1份氯化聚乙烯1份碳酸钙0. 5份润滑剂甲基硅油3份其它功能助剂钙锌复合稳定剂1. 5份环氧大豆油1. 5份二氧化钛0. 5份—种玩具用热压型木塑复合材料的制备方法，包括以下步骤a、将木粉在120°C 干燥箱中干燥4个小时，进行脱脂和烘干，使其含水率小于2%,去除木粉中结合水，增加木 粉与塑料粉高聚物的界面相容性；b、选用钛酸酯偶联剂或硅烷偶联剂，用丙酮为母液稀释至20%体积比，用稀释后偶联剂溶液喷洒处理脱脂和烘干过的木粉，在高速混合机中进行 喷洒处理并预混合；C、按照比例依次把塑料树脂、界面相容剂、增强剂、润滑剂和其它功能 助剂加入到具有加热功能的高速混合机中，混合均勻，制得混合料，温度控制在70 80°C， 高速混合15 20min ；d、将混合料置于145 150°C的双辊塑炼机中进行混合塑化5 lOmin，经热压机于173 180°C模压成型，制得所述的玩具用热压型木塑复合材料。本发明克服了现有技术中界面相容剂为单一相容剂的不足，利用界面相容剂间复 配协同，能够满足木塑复合材料力学性能和抗水性的要求，本发明可以热压成型，避免了塑 木熔融挤出工艺，能够根据模具形状一次成型制备出所需产品，还提高了材料的利用率。实施例2 —种玩具用热压型木塑复合材料，以100份重量份计，原料配方为木粉(100目)72 份塑料树脂(PVC)16份界面相容剂马来酸酐接枝聚氯乙烯 2份钛酸酯偶联剂2份增强剂丙烯酸脂共聚物1份玻璃纤维1. 5份润滑剂甲基硅油2份其它功能助剂钙锌复合稳定剂1.5份环氧大豆油1. 5份二氧化钛0. 5份制备方法参看实施例1。实施例3 —种玩具用热压型木塑复合材料，以100份重量份计，原料配方为木粉(30目)60份塑料树脂(PE)26份界面相容剂马来酸酐接枝聚乙烯2份硅烷偶联剂2份增强剂碳酸钙1份玻璃纤维1份润滑剂聚乙烯蜡3份其它功能助剂钡锌稳定剂2份环氧大 豆油2份氧化锌1份
制备方法参看实施例1。
实施例4 一种玩具用热压型木塑复合材料，以100份重量份计，原料配方为
木粉(120目)75份
塑料树脂(PP)13份
界面相容剂
马来酸酐接枝聚氯丙烯4份
硅烷偶联剂1份
增强剂
丙烯酸脂共聚物1份
玻璃纤维1份
润滑剂
甲基硅油2份
其它功能助剂
钙锌复合稳定剂1.5份
环氧大豆油1.3份
氧化锌0.2份
制备方法参看实施例1。
对实例1 4制备的玩具用热压型木塑复合材料进行性能测试，测试结果的如下
实施例编号拉伸强度 (Mpa)悬臂梁无缺口冲击强度 (KJ/m2)24h吸水率 (%)24h线膨胀率 (%)
权利要求
1.一种玩具用热压型木塑复合材料，其特征在于以100份重量份计，原料配方为木粉 60^75份；塑料树脂1(Γ30份；界面相容剂2飞份；增强剂广3份；润滑剂1、份；其它功能 助剂Γ5份。
2.根据权利要求1所述的一种玩具用热压型木塑复合材料，其特征在于所述木粉由锯 木粉、碎木片、木屑、刨花木质废弃物经过粉碎干燥制作而成，其粒度3(Γ120目。
3.根据权利要求1所述的一种玩具用热压型木塑复合材料，其特征在于所述塑料树脂 为PE、PP、PVC中的一种，选用新料或回收料。
4.根据权利要求1所述的一种玩具用热压型木塑复合材料，其特征在于所述界面相容 剂为钛酸酯偶联剂、硅烷偶联剂中的一种与马来酸酐接枝聚烯树脂的混合物，其中马来酸 酐接枝聚烯树脂与选用的塑料树脂相对应，即塑料树脂为聚乙烯时，选用马来酸酐接枝聚 乙烯；塑料树脂为聚丙烯时，选用马来酸酐接枝聚丙烯；塑料树脂为聚氯乙烯时，选用马来 酸酐接枝聚氯乙烯。
5.根据权利要求1所述的一种玩具用热压型木塑复合材料，其特征在于所述增强剂为 丙烯酸脂共聚物、氯化聚乙烯、碳酸钙、玻璃纤维中的一种或数种混合物。
6.根据权利要求1所述的一种玩具用热压型木塑复合材料，其特征在于所述润滑剂为 聚乙烯蜡或甲基硅油。
7.根据权利要求1所述的一种玩具用热压型木塑复合材料，其特征在于所述其它功能 助剂包括稳定剂、增塑剂和紫外屏蔽吸收剂，其中稳定剂为钙锌复合稳定剂或钡锌稳定剂， 增塑剂为环氧大豆油，紫外屏蔽吸收剂为二氧化钛或氧化锌。
8.根据权利要求广7所述一种玩具用热压型木塑复合材料的制备方法，其特征在于 所述制备方法包括以下步骤a、将木粉在120°C干燥箱中干燥4个小时，进行脱脂和烘干， 使其含水率小于2%，去除木粉中结合水，增加木粉与塑料粉高聚物的界面相容性；b、选用 钛酸酯偶联剂或硅烷偶联剂，用丙酮为母液稀释至20%体积比，用稀释后偶联剂溶液喷洒 处理脱脂和烘干过的木粉，在高速混合机中进行喷洒处理并预混合；c、按照比例依次把 塑料树脂、界面相容剂、增强剂、润滑剂和其它功能助剂加入到具有加热功能的高速混合 机中，混合均勻，制得混合料，温度控制在7(T80°C，高速混合15 20min ；d、将混合料置于 145^1500C的双辊塑炼机中进行混合塑化5 lOmin，经热压机于173 180°C模压成型，制得 所述的玩具用热压型木塑复合材料。
全文摘要
一种玩具用热压型木塑复合材料，由木粉60~75份、塑料树脂10~30份、界面相容剂2~6份、增强剂1~3份、润滑剂1~4份、其它功能助剂1~5份制备而成，制备方法包括脱脂和烘干木粉的步骤，用偶联剂溶液喷洒处理木粉并预混合的步骤，在高速混合机中混合制得混合料的步骤，在双辊塑炼机中混合塑化并模压成型的步骤。本发明克服了现有技术中界面相容剂为单一相容剂的不足，利用界面相容剂间复配协同，能够满足木塑复合材料力学性能和抗水性的要求，本发明可以热压成型，避免了塑木熔融挤出工艺中的诸多不便，能够根据模具形状一次成型制备出所需产品，还提高了材料的利用率。
文档编号C08L97/02GK102140255SQ20111009363
公开日2011年8月3日 申请日期2011年4月14日 优先权日2011年4月14日
发明者吴永贵, 朱东锋, 李济吾, 江博琼, 蔡伟建 申请人:浙江工商大学