本发明属于建筑材料加工处理技术领域，具体涉及一种防水高强度木塑复合建材的加工方法。
背景技术：
木材是现在人们生活中常用的材料，但随着木材被大肆砍伐，木材资源也较为紧缺，并且木材存在着耐水性、耐腐性差，强度不佳等问题。
塑料是现在人们生活中必不可少的原料之一，但塑料不易降解，单纯的使用塑料不利于环境的保护。
对此，人们将塑料和木材共同复合制成了一种木塑复合材料，此类材料既具有较高的强度品质，又具有良好的可降解品质，而被广泛应用于建筑材料等领域。但人们在利用此类建材的时候发现，其耐水性能仍不佳，长期在潮湿、雨水条件下仍易出现开裂、剥落等现象，降低了其强度、寿命等品质，其性能仍需不断的提升。
技术实现要素：
本发明的目的是针对现有的问题，提供了一种防水高强度木塑复合建材的加工方法。
本发明是通过以下技术方案实现的：
一种防水高强度木塑复合建材的加工方法，包括如下步骤：
（1）木粉加工处理：
a.先将木粉投入到碱液中浸泡处理10~14min，然后将木粉取出，用清水冲洗一遍备用；
b.将操作a处理后的木粉放入到干燥箱内进行干燥处理，控制干燥箱内的温度为80~85℃，干燥至整体的水含量为20~25%后取出备用；
c.将操作b处理后的木粉放入到辐照箱内进行辐照处理，45~50min后将木粉取出备用，在辐照处理期间不断对木粉进行翻动处理；
d.将操作c处理后的木粉浸入到混合液a中，然后向混合液a中通入直流电，同时进行超声处理，1~2h后将木粉滤出备用；
e.将操作d处理后的木粉再次放入到干燥箱内进行干燥处理，控制干燥箱内的温度为85~90℃，干燥至整体的水含量不大于10%后取出备用；
（2）原料称取备用：
按对应重量份称取下列原料备用：15~20份萜烯树脂、25~30份氨基树脂、17~22份聚烯烃树脂、4~6份聚乙烯醇、3~5份硬脂酸、5~7份凹凸棒土、1~1.5份乙二胺四乙酸二钠、6~9份丙三醇、2~4份微晶石蜡、0.5~1份抗氧剂、0.4~0.8份紫外线吸收剂、10~15份步骤（1）处理后的木粉；
（3）成品加工制备：
a.先将步骤（2）称取的萜烯树脂、氨基树脂、聚烯烃树脂和聚乙烯醇共同投入到高速混合机中，然后加热保持高速混合机内的温度为95~100℃，不断进行混合处理20~25min后得混合物b备用；
b.将步骤（2）称取的硬脂酸、凹凸棒土、乙二胺四乙酸二钠、丙三醇、步骤（1）处理后的木粉共同投入到操作a处理后的高速混合机中，与混合物b共同进行混合处理，此时加热保持高速混合机内的温度为110~120℃，不断进行混合处理30~35min后，再将步骤（2）称取的微晶石蜡、抗氧剂和紫外线吸收剂共同投入到高速混合机中，随后将高速混合机内的温度升至125~130℃，不断进行混合处理10~15min后取出得混合物c备用；
c.将操作b所得的混合物c投入到挤出机内进行挤出成型，最后自然冷却至常温后即得成品木塑复合建材。
进一步的，步骤（1）操作a中所述的碱液是质量分数为6~8%的氢氧化钠溶液。
进一步的，步骤（1）操作c中所述的辐照处理是进行的低能质子辐照处理，期间控制辐照的能量为600~650kev，束流为1.8~2.0×1014cm-2·s-1，注入量为5~6×1018p/cm2。
进一步的，步骤（1）操作d中所述的混合液a中各成分及其对应重量份为：10~15份纳米二氧化锆、4~7份硅烷偶联剂、3~6份焦磷酸钠、2~4份氯化钠、140~160份去离子水。
进一步的，所述的纳米二氧化锆的颗粒粒径为15~30nm；所述的硅烷偶联剂为硅烷偶联剂kh550、硅烷偶联剂kh560、硅烷偶联剂kh570中的任意一种。
进一步的，步骤（1）操作d中所述的直流电的电流大小控制为0.8~1.2ma/dm2；所述的超声处理的频率为420~460khz。
进一步的，步骤（2）中所述的抗氧剂为抗氧剂1010、抗氧剂168、抗氧剂264中的任意一种；所述的紫外线吸收剂为紫外线吸收剂uv-p、紫外线吸收剂uv-o、紫外线吸收剂uv-9中的任意一种。
本发明对木塑复合材料的加工方法进行了特殊的改进处理，有效的改善了材料整体的使用性能。其中先对木粉进行了加工处理，木粉是组成木塑复合材料的重要组分之一，其特性关乎材料最终的品质，现有技术中常直接将木粉与塑料进行高温共混处理，但木粉与塑料间的相容结合性能不佳，一方面影响了整体的强度品质，另一方面木粉吸水后还会进一步减弱界面结合强度，进而出现开裂、剥落的现象发生，进一步影响了强度和寿命等。对此，本发明对木粉进行了特殊的处理，先进行碱液浸泡、干燥处理，去除了其内的杂质成分，为后续的处理奠定了基础，随后进行了低能质子辐照处理，利用特殊能量的质子对木粉表面进行了刻蚀，使其表面形成了大量的类似荷叶效应的微纳乳突，此微纳乳突是一种微小的凸起结构，水分滴落在上面与木粉基体不接触，被蓬起起到了防水耐水的作用，并且此微纳乳突还提高了比表面积，提升了木粉与树脂间的接触卡合面积，提高了界面结合强度，随后用混合液a进行浸泡处理，还施加了直流电和超声波，促使了纳米二氧化锆填充于木粉的微纳乳突底部-木粉基体的表面上，提高了木粉的表面活性，进一步提升了拒水耐水能力，又增强了木粉与塑料基体间的结合强度，最后将此处理后的木粉与树脂等成分共混加工，最终制成了综合性能良好的复合材料。
本发明相比现有技术具有以下优点：
本发明优化改善了木塑复合建材的加工处理方法，其工艺简单，各步骤搭配合理，便于推广应用，最终制得的木塑复合建材具有很好的力学强度特性，又具有很好的拒水耐水性能，综合使用品质好、寿命长，极具市场竞争力和推广价值。
具体实施方式
实施例1
一种防水高强度木塑复合建材的加工方法，包括如下步骤：
（1）木粉加工处理：
a.先将木粉投入到碱液中浸泡处理10min，然后将木粉取出，用清水冲洗一遍备用；
b.将操作a处理后的木粉放入到干燥箱内进行干燥处理，控制干燥箱内的温度为80℃，干燥至整体的水含量为20~25%后取出备用；
c.将操作b处理后的木粉放入到辐照箱内进行辐照处理，45min后将木粉取出备用，在辐照处理期间不断对木粉进行翻动处理；
d.将操作c处理后的木粉浸入到混合液a中，然后向混合液a中通入直流电，同时进行超声处理，1h后将木粉滤出备用；
e.将操作d处理后的木粉再次放入到干燥箱内进行干燥处理，控制干燥箱内的温度为85℃，干燥至整体的水含量不大于10%后取出备用；
（2）原料称取备用：
按对应重量份称取下列原料备用：15份萜烯树脂、25份氨基树脂、17份聚烯烃树脂、4份聚乙烯醇、3份硬脂酸、5份凹凸棒土、1份乙二胺四乙酸二钠、6份丙三醇、2份微晶石蜡、0.5份抗氧剂、0.4份紫外线吸收剂、10份步骤（1）处理后的木粉；
（3）成品加工制备：
a.先将步骤（2）称取的萜烯树脂、氨基树脂、聚烯烃树脂和聚乙烯醇共同投入到高速混合机中，然后加热保持高速混合机内的温度为95℃，不断进行混合处理20min后得混合物b备用；
b.将步骤（2）称取的硬脂酸、凹凸棒土、乙二胺四乙酸二钠、丙三醇、步骤（1）处理后的木粉共同投入到操作a处理后的高速混合机中，与混合物b共同进行混合处理，此时加热保持高速混合机内的温度为110℃，不断进行混合处理30min后，再将步骤（2）称取的微晶石蜡、抗氧剂和紫外线吸收剂共同投入到高速混合机中，随后将高速混合机内的温度升至125℃，不断进行混合处理10min后取出得混合物c备用；
c.将操作b所得的混合物c投入到挤出机内进行挤出成型，最后自然冷却至常温后即得成品木塑复合建材。
进一步的，步骤（1）操作a中所述的碱液是质量分数为6%的氢氧化钠溶液。
进一步的，步骤（1）操作c中所述的辐照处理是进行的低能质子辐照处理，期间控制辐照的能量为600kev，束流为1.8×1014cm-2·s-1，注入量为5×1018p/cm2。
进一步的，步骤（1）操作d中所述的混合液a中各成分及其对应重量份为：10份纳米二氧化锆、4份硅烷偶联剂、3份焦磷酸钠、2份氯化钠、140份去离子水。
进一步的，所述的纳米二氧化锆的颗粒粒径为15~30nm；所述的硅烷偶联剂为硅烷偶联剂kh550。
进一步的，步骤（1）操作d中所述的直流电的电流大小控制为0.8ma/dm2；所述的超声处理的频率为420khz。
进一步的，步骤（2）中所述的抗氧剂为抗氧剂1010；所述的紫外线吸收剂为紫外线吸收剂uv-p。
实施例2
一种防水高强度木塑复合建材的加工方法，包括如下步骤：
（1）木粉加工处理：
a.先将木粉投入到碱液中浸泡处理12min，然后将木粉取出，用清水冲洗一遍备用；
b.将操作a处理后的木粉放入到干燥箱内进行干燥处理，控制干燥箱内的温度为83℃，干燥至整体的水含量为20~25%后取出备用；
c.将操作b处理后的木粉放入到辐照箱内进行辐照处理，48min后将木粉取出备用，在辐照处理期间不断对木粉进行翻动处理；
d.将操作c处理后的木粉浸入到混合液a中，然后向混合液a中通入直流电，同时进行超声处理，1.5h后将木粉滤出备用；
e.将操作d处理后的木粉再次放入到干燥箱内进行干燥处理，控制干燥箱内的温度为88℃，干燥至整体的水含量不大于10%后取出备用；
（2）原料称取备用：
按对应重量份称取下列原料备用：17份萜烯树脂、28份氨基树脂、20份聚烯烃树脂、5份聚乙烯醇、4份硬脂酸、6份凹凸棒土、1.3份乙二胺四乙酸二钠、8份丙三醇、3份微晶石蜡、0.8份抗氧剂、0.6份紫外线吸收剂、13份步骤（1）处理后的木粉；
（3）成品加工制备：
a.先将步骤（2）称取的萜烯树脂、氨基树脂、聚烯烃树脂和聚乙烯醇共同投入到高速混合机中，然后加热保持高速混合机内的温度为98℃，不断进行混合处理23min后得混合物b备用；
b.将步骤（2）称取的硬脂酸、凹凸棒土、乙二胺四乙酸二钠、丙三醇、步骤（1）处理后的木粉共同投入到操作a处理后的高速混合机中，与混合物b共同进行混合处理，此时加热保持高速混合机内的温度为115℃，不断进行混合处理32min后，再将步骤（2）称取的微晶石蜡、抗氧剂和紫外线吸收剂共同投入到高速混合机中，随后将高速混合机内的温度升至128℃，不断进行混合处理13min后取出得混合物c备用；
c.将操作b所得的混合物c投入到挤出机内进行挤出成型，最后自然冷却至常温后即得成品木塑复合建材。
进一步的，步骤（1）操作a中所述的碱液是质量分数为7%的氢氧化钠溶液。
进一步的，步骤（1）操作c中所述的辐照处理是进行的低能质子辐照处理，期间控制辐照的能量为630kev，束流为1.9×1014cm-2·s-1，注入量为5.5×1018p/cm2。
进一步的，步骤（1）操作d中所述的混合液a中各成分及其对应重量份为：12份纳米二氧化锆、6份硅烷偶联剂、5份焦磷酸钠、3份氯化钠、150份去离子水。
进一步的，所述的纳米二氧化锆的颗粒粒径为15~30nm；所述的硅烷偶联剂为硅烷偶联剂kh560。
进一步的，步骤（1）操作d中所述的直流电的电流大小控制为1.0ma/dm2；所述的超声处理的频率为440khz。
进一步的，步骤（2）中所述的抗氧剂为抗氧剂168；所述的紫外线吸收剂为紫外线吸收剂uv-o。
实施例3
一种防水高强度木塑复合建材的加工方法，包括如下步骤：
（1）木粉加工处理：
a.先将木粉投入到碱液中浸泡处理14min，然后将木粉取出，用清水冲洗一遍备用；
b.将操作a处理后的木粉放入到干燥箱内进行干燥处理，控制干燥箱内的温度为85℃，干燥至整体的水含量为20~25%后取出备用；
c.将操作b处理后的木粉放入到辐照箱内进行辐照处理，50min后将木粉取出备用，在辐照处理期间不断对木粉进行翻动处理；
d.将操作c处理后的木粉浸入到混合液a中，然后向混合液a中通入直流电，同时进行超声处理，2h后将木粉滤出备用；
e.将操作d处理后的木粉再次放入到干燥箱内进行干燥处理，控制干燥箱内的温度为90℃，干燥至整体的水含量不大于10%后取出备用；
（2）原料称取备用：
按对应重量份称取下列原料备用：20份萜烯树脂、30份氨基树脂、22份聚烯烃树脂、6份聚乙烯醇、5份硬脂酸、7份凹凸棒土、1.5份乙二胺四乙酸二钠、9份丙三醇、4份微晶石蜡、1份抗氧剂、0.8份紫外线吸收剂、15份步骤（1）处理后的木粉；
（3）成品加工制备：
a.先将步骤（2）称取的萜烯树脂、氨基树脂、聚烯烃树脂和聚乙烯醇共同投入到高速混合机中，然后加热保持高速混合机内的温度为100℃，不断进行混合处理25min后得混合物b备用；
b.将步骤（2）称取的硬脂酸、凹凸棒土、乙二胺四乙酸二钠、丙三醇、步骤（1）处理后的木粉共同投入到操作a处理后的高速混合机中，与混合物b共同进行混合处理，此时加热保持高速混合机内的温度为120℃，不断进行混合处理35min后，再将步骤（2）称取的微晶石蜡、抗氧剂和紫外线吸收剂共同投入到高速混合机中，随后将高速混合机内的温度升至130℃，不断进行混合处理15min后取出得混合物c备用；
c.将操作b所得的混合物c投入到挤出机内进行挤出成型，最后自然冷却至常温后即得成品木塑复合建材。
进一步的，步骤（1）操作a中所述的碱液是质量分数为8%的氢氧化钠溶液。
进一步的，步骤（1）操作c中所述的辐照处理是进行的低能质子辐照处理，期间控制辐照的能量为650kev，束流为2.0×1014cm-2·s-1，注入量为6×1018p/cm2。
进一步的，步骤（1）操作d中所述的混合液a中各成分及其对应重量份为：15份纳米二氧化锆、7份硅烷偶联剂、6份焦磷酸钠、4份氯化钠、160份去离子水。
进一步的，所述的纳米二氧化锆的颗粒粒径为15~30nm；所述的硅烷偶联剂为硅烷偶联剂kh570。
进一步的，步骤（1）操作d中所述的直流电的电流大小控制为1.2ma/dm2；所述的超声处理的频率为460khz。
进一步的，步骤（2）中所述的抗氧剂为抗氧剂264；所述的紫外线吸收剂为紫外线吸收剂uv-9。
对比实施例1
本对比实施例1与实施例2相比，省去了步骤（1）木粉加工处理中的操作c处理，除此外的方法步骤均相同。
对比实施例2
本对比实施例2与实施例2相比，省去了步骤（1）木粉加工处理中的操作d处理，除此外的方法步骤均相同。
对比实施例3
本对比实施例3与实施例2相比，在步骤（2）原料称取备用中，用等质量份的普通木粉取代步骤（1）处理后的木粉成分，除此外的方法步骤均相同。
为了对比本发明效果，对上述实施例2、对比实施例1、对比实施例2、对比实施例3方法对应制得的木塑复合建材进行性能测试，具体对比数据如下表1所示：
表1
注：上表1中所述的接触角参数采用德国dataphysics公司生产的oca2o型木材接触角测定仪进行测定；抗弯强度参照gb/t24137-2009的要求进行测试；所述的24h吸水率参照gb/t1934.1-2009进行测试；所述的抗弯强度损失率是前序实验24h吸水处理后测得的抗弯强度较常规条件下的损失率。
由上表1可以看出，本发明方法加工出的木塑复合建材的综合性能得到了显著的提升，使用寿命长，极具市场竞争力和推广应用价值。