本发明属于高分子材料技术领域，涉及一种复合材料，具体来说是一种户外用聚苯乙烯复合材料及其制备方法。
背景技术：
木塑复合材料(wpc)是一种新型绿色环保型复合材料，它通过熔融复合加工成型，形成具有新的结构和优异综合性能的新型材料，其具有力学强度高、加工成型性好、可重复利用、耐化学腐蚀性强等优点，使其被应用在建筑、室内外装饰及汽车领域，受到全球广泛的关注。但是由于木塑复合材料主要是由木粉和塑料复合挤出，而塑料和木粉的密度均比木材的表观密度高，这样无形中增加了材料的密度，影响材料的强重比，从而使材料的应用受到限制。通过添加发泡剂，将泡孔引入到木塑复合材料中形成发泡复合材料来降低密度。发泡木塑复合材料除具备木塑复合材料的优点外，也能因材料内部存在良好的泡孔结构可以钝化裂纹尖端，阻止裂纹的扩展，从而可有效地克服木塑复合材料脆性大、延展性和抗冲击应力低的缺点，并且降低了材料的密度，不仅节省原料，而且可以提高隔音、隔热性能。
目前多数发泡木塑产品以聚氯乙烯(pvc)树脂作为基体，因为其成本低、力学性能较好、触感良好等优势较为明显，被广泛应用于现实生产中。但同时它的不可回收、化学添加剂复杂、污染严重等弊端也较为显著。而利用聚苯乙烯(ps)树脂作为基体的发泡木塑复合材料不仅具有优良的发泡性能，加工容易，不需要大量的添加剂，而且可以利用废旧聚苯乙烯作为原料，可回收再利用，符合环保趋势。同时通过发泡工艺使其表面更具木质感。但是木塑复合材料的发泡非常复杂，涉及诸多因素，加工温度，挤出压力，木/塑界面相容性，聚合物的流变性等，国内外对聚苯乙烯基发泡木塑复合材料的研究很少见，多数研究还处于初始阶段。目前制备的聚苯乙烯复合材料密度、力学性能、耐候、耐老化性能均达不到使用性能要求。
技术实现要素：
针对现有技术中的上述技术问题，本发明提供了一种户外用聚苯乙烯复合材料及其制备方法，所述的这种户外用聚苯乙烯复合材料及其制备方法要解决现有技术中的发泡木塑产品不可回收、化学添加剂复杂、污染严重的技术问题。
本发明提供了一种户外用聚苯乙烯复合材料，按重量份数计算，其原料组成及含量如下：
回收泡沫塑料聚苯乙烯1000-2000份；
木粉50-300份；
界面改性剂20-100份；
发泡剂1-30份；
成核剂5-50份；
白油50-200份；
抗冲改性剂100-1000份；
抗氧剂3-20份；
所述的木粉为100-300目的水曲柳、东北榆、柳桉、樟木、椴木、桦木、色木、柚木、山毛榉、樱桃木、紫檀、柏木、红豆杉、红松、柞木、黄菠萝、核桃楸、木荷、花梨木、红木、苦楝、香椿、酸枣木或者竹粉中的任意一种或两种以上的混合物；
所述的界面改性剂为马来酸酐接枝的聚苯乙烯、马来酸酐接枝的聚丙烯或者马来酸酐接枝的聚乙烯中的任意一种或两种以上的混合物；
所述的发泡剂为偶氮二甲酰胺、偶氮二异丁腈、碳酸氢钠或者碳酸铵中的任意一种或两种以上的混合物；
所述的成核剂为滑石粉、纳米al2o3、zro2或者sio2中的任意一种或两种以上的混合物；
所述的抗冲改性剂为高抗冲聚苯乙烯hips、聚烯烃弹性体poe、epdm、sebs中的任意一种或两种以上的混合物；
所述的抗氧剂为二苯胺、对苯二胺、二氢喹啉等化合物及其衍生物或聚合物、2，6-三级丁基-4-甲基苯酚、双（3，5-三级丁基-4-羟基苯基）硫醚、四〔β-(3，5-三级丁基-4-羟基苯基)丙酸〕季戊四醇酯、ao-80中的任意一种或两种以上的混合物。
本发明还提供了上述的一种户外用聚苯乙烯复合材料的制备方法，包括如下步骤：按照配方，在控制转速30-40r/min的密炼机中加入回收泡沫塑料聚苯乙烯、木粉、界面改性剂、成核剂、发泡剂、白油、抗冲改性剂、抗氧剂，在温度200-210℃，经30r/min转速下密炼10-60min，出料制成薄片，送粉碎机中造粒，经注塑机成型制成产品。
本发明的一种户外用聚苯乙烯复合材料，经发泡以及木粉和界面改性剂改性后具有良好的力学性能，按gb/t1040-2006标准“塑料拉伸性能的测定”采用意大利galdabini公司sun500型进行户外用聚苯乙烯复合材料的拉伸强度测试，拉伸速度5mm/min，拉伸强度大于30mpa。用江都市精诚测试仪器厂401a型热氧老化测试仪上述所制样条的热老化性能进行测试，温度为70℃条件下热老化24小时、48小时、72小时后仍然具有良好的拉伸强度和断裂伸长率。
本发明和已有技术相比，其技术进步是显著的。本发明是一种具有良好力学性能、耐热老化性能的户外用聚苯乙烯复合材料；而且制备工艺简单，具有技术成熟、快速、高效，可应用于木塑室内门、踢脚线、整体橱柜、衣柜、外墙挂板、天花吊顶、装饰墙板、户外地板、护栏立柱、塑钢凉亭、园林护栏、阳台护栏、围圃栅栏、休闲长椅、树池、花架、花箱空调架、空调护罩、百叶窗、路面标示牌、运输托盘等等。
具体实施方式
下面通过实施例对本发明进一步详细描述，但并不限制本发明。
本发明各实施例所用的原料中除特殊表明的厂家及规格外，其他原料均为市售，规格均为化学纯。
本发明所用的各种设备的型号及生产厂家的信息如下：
s（x）m-1l-ka型实验密炼机，常州溯源橡胶科技有限公司。
yl-2230粉碎机，上海韵龙塑料机械有限公司；
ft-80i注塑机，浙江申达塑料机械有限公司；
401a型热氧老化测试仪，江都市精诚测试仪器厂；
实施例1
一种户外用聚苯乙烯复合材料，按重量份数计算，其原料组成及含量如下：
回收泡沫塑料聚苯乙烯1000份；
木粉50份；
界面改性剂20份；
发泡剂1份；
成核剂5份；
白油50份；
抗冲改性剂100份；
抗氧剂3份；
其中：所述的回收泡沫塑料聚苯乙烯由上海英科实业有限公司提供；
所述的木粉为300目的东北榆、樟木、椴木、桦木或者竹粉按质量比1:1:1:1:2组成的混合物；
所述的界面改性剂为马来酸酐接枝的聚苯乙烯；
所述的成核剂为滑石粉、zro2按质量比2:1组成的混合物；
所述的抗冲改性剂为高抗冲聚苯乙烯hips、聚烯烃弹性体poe、sebs按质量比3:1:1组成的娥混合物；
所述的白油由上海英科实业有限公司提供；
所述的发泡剂为偶氮二甲酰胺或者碳酸铵按质量比8:1组成的混合物；
所述的抗氧剂为ao-80。
本实施例中，一种户外用聚苯乙烯复合材料的制备方法，具体包括如下步骤：
按照配方，在控制转速30r/min的密炼机中加入1000份回收泡沫塑料聚苯乙烯、50份木粉、20份界面改性剂、5份成核剂、1份发泡剂、50份白油、100份抗冲改性剂、3份抗氧剂，在温度210℃，经30r/min转速下密炼10min，出料制成薄片，送粉碎机中造粒，经注塑机成型制成产品。
进一步，按gb/t1040-2006标准“塑料拉伸性能的测定”采用意大利galdabini公司sun500型进行户外用聚苯乙烯复合材料的拉伸强度测试，拉伸速度5mm/min，测得结果列于表1。
利用江都市精诚测试仪器厂401a型热氧老化测试仪上述所制样条的热老化性能进行测试，设置烘箱温度为70℃，每组选择10-15根分别放置24小时、48小时、72小时后分别取出测量拉伸强度和断裂伸长率，结果列于表1。
以上实施例1所得的户外用聚苯乙烯复合材料具有较好的力学性能和耐热氧老化性能。
实施例2
一种户外用聚苯乙烯复合材料，按重量份数计算，其原料组成及含量如下：
回收泡沫塑料聚苯乙烯2000份；
木粉300份；
界面改性剂100份；
发泡剂30份；
成核剂50份；
白油200份；
抗冲改性剂1000份；
抗氧剂20份；
其中：所述的回收泡沫塑料聚苯乙烯由上海英科实业有限公司提供；
所述的木粉为100-300目的木荷、花梨木、酸枣木或者竹粉按质量比2:2:1:1组成的多种混合物；
所述的界面改性剂为马来酸酐接枝的聚苯乙烯、马来酸酐接枝的聚丙烯按质量比2:1组成的混合物；
所述的成核剂为滑石粉、纳米al2o3按质量比1:1组成的混合物；
所述的抗冲改性剂为高抗冲聚苯乙烯hips；
所述的白油由上海英科实业有限公司提供；
所述的发泡剂为偶氮二甲酰胺、碳酸氢钠按质量比10:1组成的混合物；
所述的抗氧剂为2，6-三级丁基-4-甲基苯酚、ao-80按质量比1:2组成的混合物。
本实施例中，一种户外用聚苯乙烯复合材料的制备方法，具体包括如下步骤：
按照配方，在控制转速40r/min的密炼机中加入2000份回收泡沫塑料聚苯乙烯、300份木粉、100份界面改性剂、50份成核剂、30份发泡剂、200份白油、1000份抗冲改性剂、20份抗氧剂，在温度200℃，经30r/min转速下密炼60min，出料制成薄片，送粉碎机中造粒，经注塑机成型制成产品。
进一步，按gb/t1040-2006标准“塑料拉伸性能的测定”采用意大利galdabini公司sun500型进行户外用聚苯乙烯复合材料的拉伸强度测试，拉伸速度5mm/min，测得结果列于表1。
表1聚苯乙烯复合材料的老化前后性能
利用江都市精诚测试仪器厂401a型热氧老化测试仪上述所制样条的热老化性能进行测试，设置烘箱温度为70℃，每组选择10-15根分别放置24小时、48小时、72小时后分别取出测量拉伸强度和断裂伸长率，结果列于表1。
以上实施例2所得的户外用聚苯乙烯复合材料具有较好的力学性能和耐热氧老化性能。
综上所述，本发明的户外用聚苯乙烯复合材料本发明的一种户外用聚苯乙烯复合材料，经发泡、木粉、界面改性剂、抗冲改性剂共同作用后，具有良好的力学性能。于温度为70℃条件下热老化24小时、48小时、72小时后仍然具有良好的拉伸强度和断裂伸长率。说明，通过本方法制备的户外用聚苯乙烯复合材料具有较好的力学性能和耐热氧老化性能。
以上所述内容仅为本发明构思下的基本说明，而依据本发明的技术方案所作的任何等效变换，均应属于本发明的保护范围。