一种三层共挤成型多色塑木复合材料板材及其制备方法与流程

本发明一种三层共挤成型多色塑木复合材料板材及其制备方法涉及的是一种复合材料、一种结构材料及其制备方法，适用于制作各种装饰地板、立柱、护栏等。

背景技术：

近年来，随着人们环境保护意识的增强，原料来源广泛、环境友好、可再生、可循环使用的塑木材料越来越受到人们的重视。它是以锯末、木屑、竹屑、稻壳、麦秸、大豆皮、花生壳、甘蔗渣、棉秸秆等低值生物质纤维为主原料，与塑料合成的一种新型材料。它具有防水、防潮、防虫、防白蚁、颜色众多、可塑性强、高环保性、无污染、无公害、可循环利用、高防火性、可加工性好、安装简单、不龟裂，不膨胀、吸音效果好等优点，可替代木材或者塑料在各领域中的应用，其中运用最广泛的是在建筑产品方面，如室外地板、阳光房、码头护栏，在装饰材料方面用于制作立柱、防潮墙体，在城市建设和环境规划中，应用于公园、小区、街道、路、桥、亭、围栏、木栈道等，其次是用于汽车工业，如车内装饰材料、座椅靠板等，再次是用于托盘、包装箱等包装制品，此外在交通运输业、家具业、体育设备等领域，塑木材料同样有广泛的应用。

但传统的塑木材料颜色比较单一，自身表面无法带有不同颜色，如果需要带有不同颜色，则需进行表面上漆处理，上漆过程增加了产品整体的生产时间，且将产生大量的挥发性物质，既污染环境，同时对操作人员身体有害。另外，漆层和塑木基材之间附着性较差，经过一段时间的使用往往会导致漆层脱落，影响美观。

为了克服上述不足，更好地满足市场上对表面多色塑木材料的迫切需要，发明一种三层共挤成型多色塑木复合材料板材及其制备方法十分必要。

技术实现要素：

本发明的目的是发明一种三层共挤成型多色塑木复合材料板材及其制备方法，该塑木复合材料板材除具有一般塑木复合材料板材的多用途、可反复加工使用特点外，更具有表面多色、具有更加优良的装饰效果。

一种三层共挤成型多色塑木复合材料板材及其制备方法是采取以下方案实现的：

一种三层共挤成型多色塑木复合材料板材由彩色耐老化层、彩色中间层及塑木复合材料底层构成，彩色中间层位于彩色耐老化层和塑木复合材料底层之间。

彩色耐老化层由asa树脂、二(羟甲基)甘氨酸合铜(ii)、亚甲基蓝、紫外线吸收剂、抗氧剂及聚乙烯蜡经挤出而成；彩色中间层由改性聚乙烯、氯化聚乙烯、颜料、丙烯酸树脂及聚乙烯色母粒经挤出而成；塑木复合材料底层由聚乙烯、木粉、钙粉、氯化聚乙烯、硬脂酸钙、邻苯二甲酸二辛酯、钛白粉、磨碎玻纤粉及聚乙烯蜡经挤出而成。

所述的一种三层共挤成型多色塑木复合材料板材为彩色耐老化层、彩色中间层及塑木复合材料底层分别形成不同的熔融料流，在一个复合机头内汇合经三层叠加、共挤并经过一矩形口模得到矩形平板材、再经轧花而成。

所述紫外线吸收剂为uv-531或uvp-327中的一种。

所述的抗氧剂为β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸正十八碳醇酯、四[β-(3，5-二叔丁基4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯中的一种。

所述的改性聚乙烯为纳米二氧化钛改性聚乙烯，纳米二氧化钛粒径10～30nm，纳米二氧化钛质量为聚乙烯质量的1％。

所述的颜料为铁黄、铁红、铁绿中的一种。

所述的聚乙烯色母粒为黄色聚乙烯色母粒、绿色聚乙烯色母粒和红色聚乙烯色母粒中的一种。

所述的木粉，其粒径为40～160目。

所述的钙粉为轻质碳酸钙粉，其粒径为800目。

所述的钛白粉，其粒径为1～5μm。

所述的磨碎玻纤粉，其粒径为3～7μm。

一种三层共挤成型多色塑木复合材料板材及其制备方法，其制备过程为：

(1)将asa树脂、二(羟甲基)甘氨酸合铜(ii)、亚甲基蓝、紫外线吸收剂、抗氧剂及聚乙烯蜡按以下重量份数混合均匀后采用挤出机挤出成型彩色耐老化层，挤出温度195～225℃：

(2)将改性聚乙烯、氯化聚乙烯、颜料、丙烯酸树脂及聚乙烯色母粒按以下重量份数混合均匀后采用第二台挤出机挤出成型彩色中间层，挤出温度165～175℃：

(3)将聚乙烯、木粉、钙粉、氯化聚乙烯、硬脂酸钙、邻苯二甲酸二辛酯、钛白粉、磨碎玻纤粉及聚乙烯蜡按以下重量份数混合均匀后采用第三台挤出机挤出成型塑木复合材料底层，挤出温度165～185℃：

(4)将彩色耐老化层、彩色中间层、塑木复合材料底层趁热叠加并共挤通过一矩形口模，口模温度180～210℃，成型得到一上中下分别为彩色耐老化层、彩色中间层及塑木复合材料底层的矩形平板材；

(5)将上述矩形平板材冷却定型并轧花后制成三层共挤成型多色塑木复合材料板材。

本发明一种三层共挤成型多色塑木复合材料板材设计合理，结构简单，生产制造方便，和其它塑木复合材料板材相比，一种三层共挤成型多色塑木复合材料板材不仅防水防腐防虫蛀、保温隔热性能好、可重复加工使用、可利用废旧塑料制作，节约、环保，而且表层、中间层及底层颜色不同，具有良好的视觉效果，特别是经轧花形成凹凸不平的表面后，会使产品呈现色彩斑斓的外观，装饰性更强。

附图说明

以下将结合附图对本发明作进一步说明：

图1是一种三层共挤成型多色塑木复合材料板材结构示意图。

1-彩色耐老化层，2-彩色中间层，3-塑木复合材料底层，4-asa树脂，5-二(羟甲基)甘氨酸合铜(ii)，6-亚甲基蓝，7-紫外线吸收剂，8-抗氧剂，9-聚乙烯蜡，10-纳米二氧化钛改性聚乙烯，11-氯化聚乙烯，12-颜料，13-丙烯酸树脂，14-聚乙烯色母粒，15-聚乙烯，16-木粉，17-钙粉，18-硬脂酸钙，19-邻苯二甲酸二辛酯，20-钛白粉，21-磨碎玻纤粉。

具体实施方式

参照附图1，一种三层共挤成型多色塑木复合材料板材由彩色耐老化，1、彩色中间层2及塑木复合材料底层3构成，彩色中间层2位于彩色耐老化层1和塑木复合材料底层3之间。

彩色耐老化层1由asa树脂4、二(羟甲基)甘氨酸合铜(ii)5、亚甲基蓝6、紫外线吸收剂7、抗氧剂8及聚乙烯蜡9经挤出而成；彩色中间层2由纳米二氧化钛改性聚乙烯10、氯化聚乙烯11、颜料12、丙烯酸树脂13及聚乙烯色母粒14经挤出而成；塑木复合材料底层3由聚乙烯15、木粉16、钙粉17、氯化聚乙烯11、硬脂酸钙18、邻苯二甲酸二辛酯19、钛白粉20、磨碎玻纤粉21及聚乙烯蜡9经挤出而成。

所述的一种三层共挤成型多色塑木复合材料板材为彩色耐老化层1、彩色中间层2及塑木复合材料底层3分别形成不同的熔融料流，在一个复合机头内汇合经三层叠加、共挤并经过一矩形口模得到矩形平板材、再经轧花而成。

所述紫外线吸收剂7为uv-531或uvp-327中的一种。

所述的抗氧剂8为β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸正十八碳醇酯、四[β-(3，5-二叔丁基4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯中的一种。

所述纳米二氧化钛改性聚乙烯10，纳米二氧化钛粒径10～30nm，纳米二氧化钛质量为聚乙烯质量的1％。

所述的颜料12为铁黄、铁红、铁绿中的一种。

所述的聚乙烯色母粒14为黄色聚乙烯色母粒、绿色聚乙烯色母粒和红色聚乙烯色母粒中的一种。

所述的木粉16，其粒径为40～160目。

所述的钙粉17为轻质碳酸钙粉，其粒径为800目。

所述的钛白粉20，其粒径为1～5μm。

所述的磨碎玻纤粉21，其粒径为3～7μm。

实施例1：一种三层共挤成型多色塑木复合材料板材及其制备方法，其制备过程为：

(1)将asa树脂、二(羟甲基)甘氨酸合铜(ii)、亚甲基蓝、紫外线吸收剂(uv-531)、抗氧剂{β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸正十八碳醇酯}及聚乙烯蜡按以下重量份数混合均匀后采用挤出机挤出成型彩色耐老化层，挤出温度210℃：

(2)将纳米二氧化钛改性聚乙烯(纳米二氧化钛粒径20nm)、氯化聚乙烯、颜料(铁红)、丙烯酸树脂及聚乙烯色母粒(绿色聚乙烯色母粒)按以下重量份数混合均匀后采用第二台挤出机挤出成型彩色中间层，挤出温度170℃：

(3)将聚乙烯、木粉(100目)、钙粉、氯化聚乙烯、硬脂酸钙、邻苯二甲酸二辛酯、钛白粉(3μm)、磨碎玻纤粉(5μm)及聚乙烯蜡按以下重量份数混合均匀后采用第三台挤出机挤出成型塑木复合材料底层，挤出温度175℃：

(4)将彩色耐老化层、彩色中间层、塑木复合材料底层趁热叠加并共挤通过一矩形口模，口模温度195℃，成型得到一上中下分别为彩色耐老化层、彩色中间层及塑木复合材料底层的矩形平板材；

(5)将上述矩形平板材冷却定型并轧花后制成三层共挤成型多色塑木复合材料板材。

经检测，上述三层共挤成型多色塑木复合材料板材拉伸强度42.66mpa，弯曲强度46.25mpa，阳光下曝晒1000h后，拉伸强度保留率90.2％，弯曲强度保留率87.12％。

实施例2：一种三层共挤成型多色塑木复合材料板材及其制备方法，其制备过程为：

(1)将asa树脂、二(羟甲基)甘氨酸合铜(ii)、亚甲基蓝、紫外线吸收剂(uvp-327)、抗氧剂{四[β-(3，5-二叔丁基4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯}及聚乙烯蜡按以下重量份数混合均匀后采用挤出机挤出成型彩色耐老化层，挤出温度195℃：

(2)将纳米二氧化钛改性聚乙烯(纳米二氧化钛粒径10nm)、氯化聚乙烯、颜料(铁黄)、丙烯酸树脂及聚乙烯色母粒(黄色聚乙烯色母粒)按以下重量份数混合均匀后采用第二台挤出机挤出成型彩色中间层，挤出温度165℃：

(3)将聚乙烯、木粉(40目)、钙粉、氯化聚乙烯、硬脂酸钙、邻苯二甲酸二辛酯、钛白粉(1μm)、磨碎玻纤粉(3μm)及聚乙烯蜡按以下重量份数混合均匀后采用第三台挤出机挤出成型塑木复合材料底层，挤出温度165℃：

(4)将彩色耐老化层、彩色中间层、塑木复合材料底层趁热叠加并共挤通过一矩形口模，口模温度180℃，成型得到一上中下分别为彩色耐老化层、彩色中间层及塑木复合材料底层的矩形平板材；

(5)将上述矩形平板材冷却定型并轧花后制成三层共挤成型多色塑木复合材料板材。

经检测，上述三层共挤成型多色塑木复合材料板材拉伸强度33.7mpa，弯曲强度52.26mpa，阳光下曝晒1000h后，拉伸强度保留率87.5％，弯曲强度保留率89.6％。

实施例3：一种三层共挤成型多色塑木复合材料板材及其制备方法，其制备过程为：

(1)将asa树脂、二(羟甲基)甘氨酸合铜(ii)、亚甲基蓝、紫外线吸收剂(uvp-327)、抗氧剂{四[β-(3，5-二叔丁基4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯}及聚乙烯蜡按以下重量份数混合均匀后采用挤出机挤出成型彩色耐老化层，挤出温度225℃：

(2)将纳米二氧化钛改性聚乙烯(纳米二氧化钛粒径30nm)、氯化聚乙烯、颜料(铁绿)、丙烯酸树脂及聚乙烯色母粒(红色聚乙烯色母粒)按以下重量份数混合均匀后采用第二台挤出机挤出成型彩色中间层，挤出温度175℃：

(3)将聚乙烯、木粉(160目)、钙粉、氯化聚乙烯、硬脂酸钙、邻苯二甲酸二辛酯、钛白粉(5μm)、磨碎玻纤粉(7μm)及聚乙烯蜡按以下重量份数混合均匀后采用第三台挤出机挤出成型塑木复合材料底层，挤出温度185℃：

(4)将彩色耐老化层、彩色中间层、塑木复合材料底层趁热叠加并共挤通过一矩形口模，口模温度210℃，成型得到一上中下分别为彩色耐老化层、彩色中间层及塑木复合材料底层的矩形平板材；

(5)将上述矩形平板材冷却定型并轧花后制成三层共挤成型多色塑木复合材料板材。

经检测，上述三层共挤成型多色塑木复合材料板材拉伸强度36.82mpa，弯曲强度52.15mpa，阳光下曝晒1000h后，拉伸强度保留率92.5％，弯曲强度保留率88.7％。

实施例4：一种三层共挤成型多色塑木复合材料板材及其制备方法，其制备过程为：

(1)将asa树脂、二(羟甲基)甘氨酸合铜(ii)、亚甲基蓝、紫外线吸收剂(uv-531)、抗氧剂{四[β-(3，5-二叔丁基4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯}及聚乙烯蜡按以下重量份数混合均匀后采用挤出机挤出成型彩色耐老化层，挤出温度210℃：

(2)将纳米二氧化钛改性聚乙烯(纳米二氧化钛粒径20nm)、氯化聚乙烯、颜料(铁黄)、丙烯酸树脂及聚乙烯色母粒(红色聚乙烯色母粒)按以下重量份数混合均匀后采用第二台挤出机挤出成型彩色中间层，挤出温度170℃：

(3)将聚乙烯、木粉(160目)、钙粉、氯化聚乙烯、硬脂酸钙、邻苯二甲酸二辛酯、钛白粉(3μm)、磨碎玻纤粉(3μm)及聚乙烯蜡按以下重量份数混合均匀后采用第三台挤出机挤出成型塑木复合材料底层，挤出温度185℃：

(4)将彩色耐老化层、彩色中间层、塑木复合材料底层趁热叠加并共挤通过一矩形口模，口模温度195℃，成型得到一上中下分别为彩色耐老化层、彩色中间层及塑木复合材料底层的矩形平板材；

(5)将上述矩形平板材冷却定型并轧花后制成三层共挤成型多色塑木复合材料板材。

经检测，上述三层共挤成型多色塑木复合材料板材拉伸强度43.68mpa，弯曲强度55.16mpa，阳光下曝晒1000h后，拉伸强度保留率91.9％，弯曲强度保留率90.1％。

实施例5：一种三层共挤成型多色塑木复合材料板材及其制备方法，其制备过程为：

(1)将asa树脂、二(羟甲基)甘氨酸合铜(ii)、亚甲基蓝、紫外线吸收剂(uvp-327)、抗氧剂{β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸正十八碳醇酯}及聚乙烯蜡按以下重量份数混合均匀后采用挤出机挤出成型彩色耐老化层，挤出温度195℃：

(2)将纳米二氧化钛改性聚乙烯(纳米二氧化钛粒径10nm)、氯化聚乙烯、颜料(铁绿)、丙烯酸树脂及聚乙烯色母粒(绿色聚乙烯色母粒)按以下重量份数混合均匀后采用第二台挤出机挤出成型彩色中间层，挤出温度165℃：

(3)将聚乙烯、木粉(100目)、钙粉、氯化聚乙烯、硬脂酸钙、邻苯二甲酸二辛酯、钛白粉(1μm)、磨碎玻纤粉(7μm)及聚乙烯蜡按以下重量份数混合均匀后采用第三台挤出机挤出成型塑木复合材料底层，挤出温度175℃：

(4)将彩色耐老化层、彩色中间层、塑木复合材料底层趁热叠加并共挤通过一矩形口模，口模温度195℃，成型得到一上中下分别为彩色耐老化层、彩色中间层及塑木复合材料底层的矩形平板材；

(5)将上述矩形平板材冷却定型并轧花后制成三层共挤成型多色塑木复合材料板材。

经检测，上述三层共挤成型多色塑木复合材料板材拉伸强度41.34mpa，弯曲强度56.28mpa，阳光下曝晒1000h后，拉伸强度保留率88.13％，弯曲强度保留率93.85％。

实施例6：一种三层共挤成型多色塑木复合材料板材及其制备方法，其制备过程为：

(1)将asa树脂、二(羟甲基)甘氨酸合铜(ii)、亚甲基蓝、紫外线吸收剂(uv-531)、抗氧剂{β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸正十八碳醇酯}及聚乙烯蜡按以下重量份数混合均匀后采用挤出机挤出成型彩色耐老化层，挤出温度225℃：

(2)将纳米二氧化钛改性聚乙烯(纳米二氧化钛粒径20nm)、氯化聚乙烯、颜料(铁黄)、丙烯酸树脂及聚乙烯色母粒(红色聚乙烯色母粒)按以下重量份数混合均匀后采用第二台挤出机挤出成型彩色中间层，挤出温度170℃：

(3)将聚乙烯、木粉(160目)、钙粉、氯化聚乙烯、硬脂酸钙、邻苯二甲酸二辛酯、钛白粉(3μm)、磨碎玻纤粉(3μm)及聚乙烯蜡按以下重量份数混合均匀后采用第三台挤出机挤出成型塑木复合材料底层，挤出温度165℃：

(4)将彩色耐老化层、彩色中间层、塑木复合材料底层趁热叠加并共挤通过一矩形口模，口模温度180℃，成型得到一上中下分别为彩色耐老化层、彩色中间层及塑木复合材料底层的矩形平板材；

(5)将上述矩形平板材冷却定型并轧花后制成三层共挤成型多色塑木复合材料板材。

经检测，上述三层共挤成型多色塑木复合材料板材拉伸强度36.92mpa，弯曲强度46.36mpa，阳光下曝晒1000h后，拉伸强度保留率92.88％，弯曲强度保留率90.12％。

实施例7：一种三层共挤成型多色塑木复合材料板材及其制备方法，其制备过程为：

(1)将asa树脂、二(羟甲基)甘氨酸合铜(ii)、亚甲基蓝、紫外线吸收剂(uvp-327)、抗氧剂{β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸正十八碳醇酯}及聚乙烯蜡按以下重量份数混合均匀后采用挤出机挤出成型彩色耐老化层，挤出温度210℃：

(2)将纳米二氧化钛改性聚乙烯(纳米二氧化钛粒径30nm)、氯化聚乙烯、颜料(铁红)、丙烯酸树脂及聚乙烯色母粒(黄色聚乙烯色母粒)按以下重量份数混合均匀后采用第二台挤出机挤出成型彩色中间层，挤出温度175℃：

(3)将聚乙烯、木粉(40目)、钙粉、氯化聚乙烯、硬脂酸钙、邻苯二甲酸二辛酯、钛白粉(5μm)、磨碎玻纤粉(5μm)及聚乙烯蜡按以下重量份数混合均匀后采用第三台挤出机挤出成型塑木复合材料底层，挤出温度165℃：

(4)将彩色耐老化层、彩色中间层、塑木复合材料底层趁热叠加并共挤通过一矩形口模，口模温度195℃，成型得到一上中下分别为彩色耐老化层、彩色中间层及塑木复合材料底层的矩形平板材；

(5)将上述矩形平板材冷却定型并轧花后制成三层共挤成型多色塑木复合材料板材。

经检测，上述三层共挤成型多色塑木复合材料板材拉伸强度42.36mpa，弯曲强度60.11mpa，阳光下曝晒1000h后，拉伸强度保留率85.2％，弯曲强度保留率94.98％。

实施例8：一种三层共挤成型多色塑木复合材料板材及其制备方法，其制备过程为：

(1)将asa树脂、二(羟甲基)甘氨酸合铜(ii)、亚甲基蓝、紫外线吸收剂(uv-531)、抗氧剂{四[β-(3，5-二叔丁基4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯}及聚乙烯蜡按以下重量份数混合均匀后采用挤出机挤出成型彩色耐老化层，挤出温度200℃：

(2)将纳米二氧化钛改性聚乙烯(纳米二氧化钛粒径15nm)、氯化聚乙烯、颜料(铁红)、丙烯酸树脂及聚乙烯色母粒(绿色聚乙烯色母粒)按以下重量份数混合均匀后采用第二台挤出机挤出成型彩色中间层，挤出温度172℃：

(3)将聚乙烯、木粉(120目)、钙粉、氯化聚乙烯、硬脂酸钙、邻苯二甲酸二辛酯、钛白粉(4μm)、磨碎玻纤粉(4μm)及聚乙烯蜡按以下重量份数混合均匀后采用第三台挤出机挤出成型塑木复合材料底层，挤出温度170℃：

(4)将彩色耐老化层、彩色中间层、塑木复合材料底层趁热叠加并共挤通过一矩形口模，口模温度188℃，成型得到一上中下分别为彩色耐老化层、彩色中间层及塑木复合材料底层的矩形平板材；

(5)将上述矩形平板材冷却定型并轧花后制成三层共挤成型多色塑木复合材料板材。

经检测，上述三层共挤成型多色塑木复合材料板材拉伸强度46.98mpa，弯曲强度58.69mpa，阳光下曝晒1000h后，拉伸强度保留率90.2％，弯曲强度保留率93.4％。