本发明涉及木塑材料领域，更具体地，涉及一种高强耐温木塑复合材料及其制备方法。
背景技术
木塑复合板材是一种主要由木材(木纤维素、植物纤维素)为基础材料与热塑性高分子材料(塑料)和加工助剂等，混合均匀后再经模具设备加热挤出成型而制成的高科技绿色环保新型装饰材料，兼有木材和塑料的性能与特征，是能替代木材和塑料的新型复合材料。木塑复合材料作为新型复合材料具有使用寿命长、可塑性强以及环保健康等优点，但是，目前的木塑复合材料存在耐高温性能较差和力学性能不理想的问题，因此有必要提供一种高强耐温木塑复合材料。
技术实现要素：
本发明的目的是提供一种高强耐温木塑复合材料，通过添加高强耐温剂，提高木塑复合材料的耐温性和力学性能。
为了实现上述目的，本发明的一方面提供一种高强耐温木塑复合材料，以质量份数计，该材料包括：聚乙烯50-60份，abs树脂5-10份，植物材料30-35份，高强耐温剂15-20份，偶联剂3-4份，润滑剂3-4份，防霉剂1-2份其中，所述高强耐温剂为硅藻土和凹凸棒土的混合物，所述硅藻土和凹凸棒土的质量比为1:0.5-1。
本发明的另一方面提供一种上述高强耐温木塑复合材料的制备方法，该方法包括：(1)首先将高强耐温剂混合均匀，然后加入植物材料混合均匀，得到第一混合物；(2)将所述第一混合物与偶联剂混合均匀，然后加入聚乙烯、abs树脂、润滑剂和防霉剂，继续混合；(3)将步骤2所得的混合物料加入单螺杆挤出机进行造粒，制得木塑复合材料母粒；(4)将所述木塑复合材料母粒放入双螺杆挤出机中加工成板材。
通过上述技术方案，本发明通过在木塑复合材料中添加硅藻土和纳米二氧化锆的混合物作为高强耐温剂，提高了木塑复合材料的耐温性和力学性能。本发明通过添加abs树脂，在一定程度上也提高了木塑复合材料的综合力学性能。
本发明的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
具体实施方式
下面将更详细地描述本发明的优选实施方式。虽然描述了本发明的优选实施方式，然而应该理解，可以以各种形式实现本发明而不应被这里阐述的实施方式所限制。相反，提供这些实施方式是为了使本发明更加透彻和完整，并且能够将本发明的范围完整地传达给本领域的技术人员。
本发明的一方面提供一种高强耐温木塑复合材料，以质量份数计，该材料包括：聚乙烯50-60份，abs树脂5-10份，植物材料30-35份，高强耐温剂15-20份，偶联剂3-4份，润滑剂3-4份，防霉剂1-2份其中，所述高强耐温剂为硅藻土和凹凸棒土的混合物，所述硅藻土和凹凸棒土的质量比为1:0.5-1。
本发明中，通过添加硅藻土和凹凸棒土的混合物来提高木塑复合材料的强度和耐温性。
根据本发明，优选地，所述聚乙烯为高密度聚乙烯。
根据本发明，优选地，所述植物材料为木粉、秸秆粉、稻壳粉和竹粉的混合物。
根据本发明，优选地，所述木粉、所述竹粉和所述稻壳粉的质量比为1:(0.5-0.6):(0.2-0.3)：(0.2-0.3)。
根据本发明，优选地，所述偶联剂为硅烷偶联剂和/或钛酸酯偶联剂。
根据本发明，优选地，所述润滑剂为聚乙烯蜡、石蜡和硬脂酸中的至少一种。
根据本发明，优选地，所述防霉剂为五氯苯酚和/或邻苯基苯酚。
本发明的另一方面提供一种上述高强耐温木塑复合材料的制备方法，该方法包括：(1)首先将高强耐温剂混合均匀，然后加入植物材料混合均匀，得到第一混合物；(2)将所述第一混合物与偶联剂混合均匀，然后加入聚乙烯、abs树脂、润滑剂和防霉剂，继续混合；(3)将步骤2所得的混合物料加入单螺杆挤出机进行造粒，制得木塑复合材料母粒；(4)将所述木塑复合材料母粒放入双螺杆挤出机中加工成板材。
本发明中，先将高强耐温剂混合均匀，使得硅藻土和凹凸棒土充分混合，然后再与植物材料混合，进而提高高强耐温剂在植物材料中的分散性。
作为优选方案，制备本发明的木塑复合材料的各组分均可以通过商购获得。
根据本发明，优选地，所述单螺杆挤出机一段、二段、三段、四段、五段、六段和机头的温度分别为：130-140℃、140-150℃、150-160℃、160-170℃、170-180℃、185-190℃和190-200℃。
根据本发明，优选地，所述双螺杆挤出机一段、二段、三段、四段、五段、六段和机头的温度分别为：130-140℃、140-150℃、150-160℃、160-170℃、170-180℃、185-190℃和190-200℃。
以下通过实施例进一步说明本发明。
实施例1
本实施例提供一种高强耐温木塑复合材料，以质量份数计，该材料包括：聚乙烯50份，abs树脂5份，植物材料30份，高强耐温剂15份，偶联剂3份，润滑剂3份，防霉剂1份其中，所述高强耐温剂为硅藻土和凹凸棒土的混合物，所述硅藻土和凹凸棒土的质量比为1:0.5；其中，所述聚乙烯为高密度聚乙烯；所述植物材料为木粉、秸秆粉、稻壳粉和竹粉的混合物，所述木粉、所述竹粉和所述稻壳粉的质量比为1:0.55:0.25：0.25；所述偶联剂为硅烷偶联剂；所述润滑剂为聚乙烯蜡；所述防霉剂为五氯苯酚。
本实施例的制备方法为：(1)首先将高强耐温剂混合均匀，然后加入植物材料混合均匀，得到第一混合物；(2)将所述第一混合物与偶联剂混合均匀，然后加入聚乙烯、abs树脂、润滑剂和防霉剂，继续混合；(3)将步骤2所得的混合物料加入单螺杆挤出机进行造粒，制得木塑复合材料母粒；(4)将所述木塑复合材料母粒放入双螺杆挤出机中加工成板材；其中，所述单螺杆挤出机一段、二段、三段、四段、五段、六段和机头的温度分别为：135℃、145℃、155℃、165℃、175℃、188℃和195℃，所述双螺杆挤出机一段、二段、三段、四段、五段、六段和机头的温度分别为：135℃、145℃、155℃、165℃、175℃、188℃和195℃。
实施例2
本实施例提供一种高强耐温木塑复合材料，以质量份数计，该材料包括：聚乙烯55份，abs树脂8份，植物材料33份，高强耐温剂18份，偶联剂3.5份，润滑剂3.5份，防霉剂1.5份其中，所述高强耐温剂为硅藻土和凹凸棒土的混合物，所述硅藻土和凹凸棒土的质量比为1:0.75；其中，所述聚乙烯为高密度聚乙烯；所述植物材料为木粉、秸秆粉、稻壳粉和竹粉的混合物，所述木粉、所述竹粉和所述稻壳粉的质量比为1:0.55:0.25：0.25；所述偶联剂为硅烷偶联剂；所述润滑剂为石蜡；所述防霉剂为五氯苯酚。
本实施例的制备方法同实施例1。
实施例3
本实施例提供一种高强耐温木塑复合材料，以质量份数计，该材料包括：聚乙烯60份，abs树脂10份，植物材料35份，高强耐温剂20份，偶联剂4份，润滑剂4份，防霉剂2份其中，所述高强耐温剂为硅藻土和凹凸棒土的混合物，所述硅藻土和凹凸棒土的质量比为1:1；其中，所述聚乙烯为高密度聚乙烯；所述植物材料为木粉、秸秆粉、稻壳粉和竹粉的混合物，所述木粉、所述竹粉和所述稻壳粉的质量比为1:0.55:0.25：0.25；所述偶联剂为硅烷偶联剂；所述润滑剂为硬脂酸；所述防霉剂为五氯苯酚。
本实施例的制备方法同实施例1。
对比例1
本对比例与实施例1的区别为所述高强耐温剂为硅藻土，其他各物质及用量和制备方法均与实施例1相同。
对比例2
本对比例与实施例1的区别为所述高强耐温剂为凹凸棒土，其他各物质及用量和制备方法均与实施例1相同。
对比例3
本对比例与实施例1的区别为所述高强耐温剂的质量份数为14份，其他各物质及用量和制备方法均与实施例1相同。
对比例4
本对比例与实施例1的区别为所述耐温剂的质量份数为21份，其他各物质及用量和制备方法均与实施例1相同。
测试例
按照gb1040-79塑料拉伸试验方法、gb1043-79塑料简支梁冲击试验方法、gb2411-80塑料邵氏硬度试验方法和gb1633-79热塑性塑料软化点(维卡)试验方法分别对实施例1-实施例3和对比例1-对比例4进行拉伸强度、冲击强度、硬度和维卡软化点的测试，测试结果见表1。
表1
通过测试结果可知，通过添加本发明的高强耐温剂，实施例1-实施例3的耐温性和力学性能得到很好的改善，维卡软化点均高于164℃，同时各项力学性也很优异；对比例1和对比例2由于采用了本发明提供的高强耐温剂混合物中的一种，因此耐温性和各项力学性能均相对有所下降；通过对比例3和对比例4可知，本发明提供的高强耐温剂的添加比例过高或者过低都会影响木塑复合材料的耐温性能和力学性能。
以上已经描述了本发明的各实施例，上述说明是示例性的，并非穷尽性的，并且也不限于所披露的各实施例。在不偏离所说明的各实施例的范围和精神的情况下，对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。