本发明涉及木塑材料领域，具体地说涉及一种预应力纤维木塑地板。
背景技术：
木塑，即木塑复合材料，是国内外近年蓬勃兴起的一类新型复合材料，指利用塑料与木粉、稻壳、秸秆等植物纤维混合成新的木质材料，再经挤压、模压、注塑成型等加工工艺，生产出的板材或型材，主要用于建材、家具、物流包装等行业。
而在某些情况下，材料需要增强，其中，预应力结构是在建筑和各种材料中应用广泛，但是在木塑材料领域，至今没有研究出实施预应力结构的手段。
技术实现要素：
本发明所要解决的技术问题是提供一种具有预应力结构的预应力纤维木塑地板及其制备方法。
为了解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：一种预应力纤维木塑地板，包括通过共挤成型结合在一起的芯层和外层；
按重量份，芯层包括以下原料：木质纤维35～45、聚酰胺纤维4～6、聚丙烯腈纤维2～4、聚乙烯10～20、聚乙烯-丙烯酸酯6～10、聚酰亚胺树脂6～12、碳酸钙2～5、二氧化硅1～3、纳米氧化镁2～4、氧化铅1～1.5、石墨0.5～1、甲基苯基硅油0.1～0.3、硬脂酸0.5～1.5、硅烷偶联剂0.4～1；
按重量份，外层包括以下原料：木质纤维40～50、聚芳酰胺纤维3～6、陶瓷纤维1～3、聚乙烯10～30、聚丙烯13～23、膨润土4～8、蒙脱土3～6、云母3～5、氧化镁1～2、聚四氟乙烯0.8～1.2、氧化铅0.5～1.5、二硫化钼0.5～1、铝酸酯偶联剂0.5～1.5。
进一步地，所述木质纤维为玉米秸秆、小麦秸秆、水稻秸秆、木材中的一种或者两种以上的按任意比例混合的混合物。
上述预应力纤维木塑地板的制备方法，包括以下步骤：
(1)芯层原料粒子的制备
将木质纤维粉碎成粉，然后与剩余原料混合，在85～95℃条件下搅拌30～40min，得到芯层初混料，将芯层初混料投入挤出造粒机中，在140～160℃条件下挤出造粒，得到芯层原料粒子；
(2)外层原料粒子的制备
将木质纤维粉碎成粉，然后与剩余原料混合，在100～115℃条件下搅拌25～35min，得到外层初混料，将外层初混料投入挤出造粒机中，在160～200℃条件下挤出造粒，得到外层原料粒子；
(3)共挤成型
将外层原料粒子置于单螺杆挤出机，机筒温度为165～215℃，将芯层原料粒子置于双螺杆挤出机，机筒温度为160～190℃；然后单螺杆挤出机、双螺杆挤出机的熔融塑化产物同步通过模具，由模具挤出定型，得到所述预应力纤维木塑地板。
本发明的有益效果体现在：
本发明创新地提供了一种预应力纤维木塑地板，通过设计芯层的收缩率比外层的收缩率大，外层包裹在芯层外，使地板中形成类似于预应力钢筋的预应力结构，产品在使用时具有更可靠的稳定性，另外，芯层和外层均具有很好的强度、耐磨性和耐热性，芯层和外层之间具有较好的结合力，而且本发明预应力纤维木塑地板的制备方法工艺简单，容易实施，适合工厂化生产，具有非常好的应用前景。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步描述：
以下实施例所使用的各种原料，如未作特别说明，均为本领域公知的市售产品。
实施例1
预应力纤维木塑地板的制备
预应力纤维木塑地板包括通过共挤成型结合在一起的芯层和外层；
按重量份，芯层的原料组成为：木质纤维40、聚酰胺纤维5、聚丙烯腈纤维3、聚乙烯15、聚乙烯-丙烯酸酯8、聚酰亚胺树脂9、碳酸钙3.5、二氧化硅2、纳米氧化镁3、氧化铅1.3、石墨0.8、甲基苯基硅油0.2、硬脂酸1、硅烷偶联剂0.7；
按重量份，外层的原料组成为：木质纤维45、聚芳酰胺纤维4.5、陶瓷纤维2、聚乙烯20、聚丙烯18、膨润土6、蒙脱土4.5、云母4、氧化镁1.5、聚四氟乙烯1、氧化铅1、二硫化钼0.8、铝酸酯偶联剂1。
具体制备方法如下：
(1)芯层原料粒子的制备
将木质纤维粉碎成粉，然后与剩余原料混合，在90℃条件下搅拌35min，得到芯层初混料，将芯层初混料投入挤出造粒机中，在150℃条件下挤出造粒，得到芯层原料粒子；
(2)外层原料粒子的制备
将木质纤维粉碎成粉，然后与剩余原料混合，在108℃条件下搅拌30min，得到外层初混料，将外层初混料投入挤出造粒机中，在180℃条件下挤出造粒，得到外层原料粒子；
(3)共挤成型
将外层原料粒子置于单螺杆挤出机，机筒温度为190℃，螺杆转速为8r/min，将芯层原料粒子置于双螺杆挤出机，机筒温度为175℃，螺杆转速为5r/min；然后单螺杆挤出机、双螺杆挤出机的熔融塑化产物同步通过模具，由模具挤出定型，得到所述预应力纤维木塑地板。
实施例2
预应力纤维木塑地板的制备
预应力纤维木塑地板包括通过共挤成型结合在一起的芯层和外层；
按重量份，芯层的原料组成为：木质纤维35、聚酰胺纤维4、聚丙烯腈纤维2、聚乙烯10、聚乙烯-丙烯酸酯6、聚酰亚胺树脂6、碳酸钙2、二氧化硅1、纳米氧化镁2、氧化铅1、石墨0.5、甲基苯基硅油0.1、硬脂酸0.5、硅烷偶联剂0.4；
按重量份，外层的原料组成为：木质纤维40、聚芳酰胺纤维3、陶瓷纤维1、聚乙烯10、聚丙烯13、膨润土4、蒙脱土3、云母3、氧化镁1、聚四氟乙烯0.8、氧化铅0.5、二硫化钼0.5、铝酸酯偶联剂0.5。
具体制备方法如下：
(1)芯层原料粒子的制备
将木质纤维粉碎成粉，然后与剩余原料混合，在85℃条件下搅拌40min，得到芯层初混料，将芯层初混料投入挤出造粒机中，在160℃条件下挤出造粒，得到芯层原料粒子；
(2)外层原料粒子的制备
将木质纤维粉碎成粉，然后与剩余原料混合，在115℃条件下搅拌25min，得到外层初混料，将外层初混料投入挤出造粒机中，在160℃条件下挤出造粒，得到外层原料粒子；
(3)共挤成型
将外层原料粒子置于单螺杆挤出机，机筒温度为165℃，螺杆转速为5r/min，将芯层原料粒子置于双螺杆挤出机，机筒温度为160℃，螺杆转速为4r/min；然后单螺杆挤出机、双螺杆挤出机的熔融塑化产物同步通过模具，由模具挤出定型，得到所述预应力纤维木塑地板。
实施例3
预应力纤维木塑地板的制备
预应力纤维木塑地板包括通过共挤成型结合在一起的芯层和外层；
按重量份，芯层的原料组成为：木质纤维45、聚酰胺纤维6、聚丙烯腈纤维4、聚乙烯20、聚乙烯-丙烯酸酯10、聚酰亚胺树脂12、碳酸钙5、二氧化硅3、纳米氧化镁4、氧化铅1.5、石墨1、甲基苯基硅油0.3、硬脂酸1.5、硅烷偶联剂1；
按重量份，外层的原料组成为：木质纤维50、聚芳酰胺纤维6、陶瓷纤维3、聚乙烯30、聚丙烯23、膨润土8、蒙脱土6、云母5、氧化镁2、聚四氟乙烯1.2、氧化铅1.5、二硫化钼1、铝酸酯偶联剂1.5。
具体制备方法如下：
(1)芯层原料粒子的制备
将木质纤维粉碎成粉，然后与剩余原料混合，在95℃条件下搅拌30min，得到芯层初混料，将芯层初混料投入挤出造粒机中，在140℃条件下挤出造粒，得到芯层原料粒子；
(2)外层原料粒子的制备
将木质纤维粉碎成粉，然后与剩余原料混合，在100℃条件下搅拌35min，得到外层初混料，将外层初混料投入挤出造粒机中，在200℃条件下挤出造粒，得到外层原料粒子；
(3)共挤成型
将外层原料粒子置于单螺杆挤出机，机筒温度为215℃，螺杆转速为10r/min，将芯层原料粒子置于双螺杆挤出机，机筒温度为190℃，螺杆转速为6r/min；然后单螺杆挤出机、双螺杆挤出机的熔融塑化产物同步通过模具，由模具挤出定型，得到所述预应力纤维木塑地板。
实施例4
预应力纤维木塑地板的性能测试
对上述实施例制得的预应力纤维木塑地板的芯层和外层进行收缩率、强度等性能测试，结果见下表1，其中拉伸强度按照gb/t1040-92检测；拉伸模量按照gb/t1040-92检测；热变形温度按照gb1634-79检测，磨损率按照gb3960-88检测。
表1
另外，对上述实施例制得的预应力纤维木塑地板按照gb/t15102-2006进行表面胶合强度的检测，实施例1至3的结果依次为11.9mpa、12.3mpa和11.8mpa，表明其芯层和外层之间具有非常好的结合力。
应当理解本文所述的例子和实施方式仅为了说明，并不用于限制本发明，本领域技术人员可根据它做出各种修改或变化，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。