本发明属于木塑复合材料的技术领域，提供了一种制备低成本防腐防霉木塑复合板的方法。
背景技术：
随着森林资源的减少，木材供应量逐渐下降，已不能满足人们的生产生活需要。同时，塑料制品废旧物的处理也成为一个急待解决的环境问题。因此，木塑复合材料成为木材的理想代用品。木塑复合材料系使用木粉或植物纤维超高份额填充热塑性塑料树脂或热塑性塑料再生料，添加部分相关改性剂，经挤出成型为板材、型材、管材而成。此类产品可替代相应木制品，由此可节约大量的森林资源，成为符合可持续发展方向的环保型化工新材料。
在木塑复合材料中，木质材料的主要成为为纤维素、木塑和半纤维素，在水分、湿度、温度、酸碱度适宜的情况下，木质材料易受某些微生物及昆虫的侵蚀，发生霉变、腐朽等生物败坏现象，因此，防腐、防霉对于拓展木塑复合材料的用途、增强结构的安全性和耐久性具有十分重要的意义。
木塑复合材料的防腐、防霉技术中，重要是在生产过程中选择本身性能稳定并且对于木塑复合材料胶合无不利影响的防腐剂、防霉剂进行过程防腐处理。因此，对于环境友好型、广谱杀菌、抗流失、成本相对较低等特性的防腐、防霉添加剂的研究和应用，是木塑复合材料发展中的重要课题。
中国发明专利申请号201711091738.3公开了一种防腐木塑复合材料，由以下重量份数的各组分组成：植物废弃物60~75重量份，聚氯乙烯12~24重量份，金红石粉末3~5重量份，马来酸酐2~6重量份，碳酸钙0.6~1.2重量份，玻璃纤维0.9~1.5重量份，聚乙烯蜡1~4重量份，硬脂酸单甘油酯0.8~2.2重量份，有机锡稳定剂1~2重量份。具体包括以下步骤：将植物废弃物清洗，干燥至含水量低于5%，磨成粉末过100~120目筛；将聚氯乙烯磨成粉末，过80~100目筛；将植物废弃物粉末、聚氯乙烯粉末和其他原材料混合，加入混炼机中混炼3~4h，然后将所得物加入造粒机中挤出造粒，得到成品。但该发明制得的防腐木塑复合材料成本较高，并且对于材料的力学性能具有不利影响。
中国发明专利申请号201510530475.6公开了一种抑菌防霉pvc木塑复合材料，由下列重量份的原料制备制成：木粉30~40重量份、丙烯酸丁酯10~20重量份、过氧化苯甲酰0.02~0.03重量份、n,n-二甲基苯胺0.01~0.02重量份、聚乙烯蜡3~4重量份、硫代二丙酸二月桂酸酯1~1.2重量份、硬脂酸钙1.5~2重量份、聚氯乙烯95~100重量份、ac发泡剂2~3重量份、泡孔调节剂acr5301~2重量份、氯化聚乙烯6~8重量份、甲基异噻唑啉酮2~4重量份、纳米碳粉3~4重量份、壳聚糖3~5重量份、陶瓷纤维3~4重量份、硅烷偶联剂kh5700.3~0.4重量份。但该发明的方法制得的木塑复合材料中，防霉抑菌成分与基体相容性较差，导致力学性能不理想。
综上所述，现有技术的防腐防霉木塑复合板不仅综合成本较高，而且由于相容性较差导致力学性能不理想，因此开发一种防腐防霉性能良好、成本低廉且力学性能优异的木塑复合材料，有着重要的意义。
技术实现要素：
可见，防腐防霉木塑复合板不仅综合成本较高，而且由于相容性较差导致力学性能不理想。针对这种情况，本发明提出一种制备低成本防腐防霉木塑复合板的方法，以各种废旧材料为主要原料，降低了木塑复合板的成本；通过对废纸粉的改性，赋予废纸粉多孔膨化结构，实现防腐剂及防霉剂的均匀分散及牢固负载，而且增加了废纸粉流动性，降低了表面极性，改善了与聚乙烯、聚苯乙烯的相容性，实现木塑复合板的力学性能的提高。
为实现上述目的，本发明涉及的具体技术方案如下：
一种制备低成本防腐防霉木塑复合板的方法，所述木塑复合板制备的具体步骤如下：
（1）将废旧纸张或废旧纸板粉碎并过100目筛，得到的废纸粉加入苯酚中，然后加入质量浓度30~40%的氢氧化钠溶液，加热进行碱处理，除去小分子杂质的同时破坏部分氢键，使纤维松散，过滤洗涤后加入甲苯中分散，再加入硫酸二乙酯，加热进行乙基化反应，然后洗涤、抽滤、烘干，制得乙基化废纸粉；
（2）将乙基化废纸粉置于密闭环境中，加热加压，制造充满水蒸气的环境，待水蒸气进入废纸粉内部后，迅速泄压，水蒸气的快速外泄对废纸粉产生爆破作用，制得多孔膨化乙基化废纸粉；
（3）以液态木材防腐剂、木材防霉剂制备混合药剂，将多孔膨化乙基化废纸粉浸入混合药剂中，搅拌分散20~40min，使混合药剂充分吸附于废纸粉的孔隙中，然后过滤、真空干燥，制得防腐防霉乙基化废纸粉；
（4）将废旧高密度聚乙烯塑料破碎并加热熔融，然后与防腐防霉乙基化废纸粉混合得到混合料，再将废旧聚苯乙烯泡沫板浸入混合料中，加压处理，最后取出板材并降温冷却，制得低成本防腐防霉木塑复合板。
优选的，步骤（1）所述各原料的重量份为，废纸粉5~8重量份、氢氧化钠溶液10~15重量份、苯酚20~30重量份、硫酸二乙酯6~10重量份、甲苯37~59重量份。
优选的，步骤（1）所述碱处理的温度为40~50℃，时间为20~30min。
优选的，步骤（1）所述乙基化反应的温度为60~70℃，时间为5~6h。
优选的，步骤（2）所述加热温度为200~220℃，加压压力为2~2.5mpa，维持时间为3~5min，泄压时间为3~8s。
优选的，步骤（3）所述木材防腐剂与木材防霉剂的重量比为2:1~3:1。
优选的，步骤（4）所述混合料中，聚乙烯30~40重量份、防腐防霉乙基化废纸粉60~70重量份。
优选的，步骤（4）所述废旧聚苯乙烯泡沫板的平均孔径为50~200μm，孔隙率为50~70%。
优选的，步骤（4）所述加压压力为3~5mpa，保压时间为8~12s。
本发明提供了一种制备低成本防腐防霉木塑复合板的方法，与现有技术相比，其突出的特点和优异的效果在于：
1.本发明的制备方法，通过碱处理及乙基化反应，降低了废纸粉的表面极性，使废纸粉在熔融聚乙烯中具有良好的流动性及分散能力，与聚乙烯的界面相容性明显增强，有利于提高复合材料的力学性能。
2.本发明的制备方法，通过水蒸气爆破赋予废纸粉多孔膨化结构，一方面有利于防腐剂及防霉剂的均匀分散及牢固负载，另一方面，熔融聚乙烯可浸入废纸粉的多孔结构中，从而使废纸粉与聚乙烯具有更强的结合能力，进一步促进复合材料力学性能的提高。
3.本发明的制备方法，废旧聚苯乙烯泡沫板浸入聚乙烯与废纸粉的混合料中后，通过加压促进混合料流动，实现对泡沫板孔隙的充分填充，废纸粉通过聚乙烯的包覆实现与聚苯乙烯的良好相容。
4.本发明的制备方法，将防腐剂及防霉剂吸附于多孔膨化废纸粉的孔隙中，可防止添加剂转移至木塑界面或塑料组分中造成力学性能下降。
5.本发明的制备方法，以废旧纸张或废旧纸板、废旧高密度聚乙烯塑料、废旧聚苯乙烯泡沫板为主要原料，大大降低了木塑复合板的综合成本。
具体实施方式
以下通过具体实施方式对本发明作进一步的详细说明，但不应将此理解为本发明的范围仅限于以下的实例。在不脱离本发明上述方法思想的情况下，根据本领域普通技术知识和惯用手段做出的各种替换或变更，均应包含在本发明的范围内。
实施例1
（1）将废旧纸张或废旧纸板粉碎并过100目筛，得到的废纸粉加入苯酚中，然后加入质量浓度36%的氢氧化钠溶液，加热进行碱处理，除去小分子杂质的同时破坏部分氢键，使纤维松散，过滤洗涤后加入甲苯中分散，再加入硫酸二乙酯，加热进行乙基化反应，然后洗涤、抽滤、烘干，制得乙基化废纸粉；碱处理的温度为46℃，时间为24min；乙基化反应的温度为66℃，时间为5.5h；各原料的重量份为，废纸粉7重量份、氢氧化钠溶液13重量份、苯酚24重量份、硫酸二乙酯7重量份、甲苯49重量份；
（2）将乙基化废纸粉置于密闭环境中，加热加压，制造充满水蒸气的环境，待水蒸气进入废纸粉内部后，迅速泄压，水蒸气的快速外泄对废纸粉产生爆破作用，制得多孔膨化乙基化废纸粉；加热温度为208℃，加压压力为2.3mpa，维持时间为4min，泄压时间为5s；
（3）以液态木材防腐剂、木材防霉剂制备混合药剂，将多孔膨化乙基化废纸粉浸入混合药剂中，搅拌分散28min，使混合药剂充分吸附于废纸粉的孔隙中，然后过滤、真空干燥，制得防腐防霉乙基化废纸粉；木材防腐剂与木材防霉剂的重量比为2:1；
（4）将废旧高密度聚乙烯塑料破碎并加热熔融，然后与防腐防霉乙基化废纸粉混合得到混合料，再将废旧聚苯乙烯泡沫板浸入混合料中，加压处理，最后取出板材并降温冷却，制得低成本防腐防霉木塑复合板；废旧聚苯乙烯泡沫板的平均孔径为110μm，孔隙率为56%；加压压力为4mpa，保压时间为11s；混合料中，聚乙烯34重量份、防腐防霉乙基化废纸粉66重量份。
实施例2
（1）将废旧纸张或废旧纸板粉碎并过100目筛，得到的废纸粉加入苯酚中，然后加入质量浓度32%的氢氧化钠溶液，加热进行碱处理，除去小分子杂质的同时破坏部分氢键，使纤维松散，过滤洗涤后加入甲苯中分散，再加入硫酸二乙酯，加热进行乙基化反应，然后洗涤、抽滤、烘干，制得乙基化废纸粉；碱处理的温度为42℃，时间为28min；乙基化反应的温度为62℃，时间为6h；各原料的重量份为，废纸粉6重量份、氢氧化钠溶液11重量份、苯酚22重量份、硫酸二乙酯7重量份、甲苯54重量份；
（2）将乙基化废纸粉置于密闭环境中，加热加压，制造充满水蒸气的环境，待水蒸气进入废纸粉内部后，迅速泄压，水蒸气的快速外泄对废纸粉产生爆破作用，制得多孔膨化乙基化废纸粉；加热温度为205℃，加压压力为2.1mpa，维持时间为5min，泄压时间为4s；
（3）以液态木材防腐剂、木材防霉剂制备混合药剂，将多孔膨化乙基化废纸粉浸入混合药剂中，搅拌分散35min，使混合药剂充分吸附于废纸粉的孔隙中，然后过滤、真空干燥，制得防腐防霉乙基化废纸粉；木材防腐剂与木材防霉剂的重量比为3:1；
（4）将废旧高密度聚乙烯塑料破碎并加热熔融，然后与防腐防霉乙基化废纸粉混合得到混合料，再将废旧聚苯乙烯泡沫板浸入混合料中，加压处理，最后取出板材并降温冷却，制得低成本防腐防霉木塑复合板；废旧聚苯乙烯泡沫板的平均孔径为150μm，孔隙率为65%；加压压力为4.5mpa，保压时间为9s；混合料中，聚乙烯37重量份、防腐防霉乙基化废纸粉63重量份。
实施例3
（1）将废旧纸张或废旧纸板粉碎并过100目筛，得到的废纸粉加入苯酚中，然后加入质量浓度38%的氢氧化钠溶液，加热进行碱处理，除去小分子杂质的同时破坏部分氢键，使纤维松散，过滤洗涤后加入甲苯中分散，再加入硫酸二乙酯，加热进行乙基化反应，然后洗涤、抽滤、烘干，制得乙基化废纸粉；碱处理的温度为48℃，时间为23min；乙基化反应的温度为68℃，时间为5h；各原料的重量份为，废纸粉7重量份、氢氧化钠溶液14重量份、苯酚27重量份、硫酸二乙酯9重量份、甲苯43重量份；
（2）将乙基化废纸粉置于密闭环境中，加热加压，制造充满水蒸气的环境，待水蒸气进入废纸粉内部后，迅速泄压，水蒸气的快速外泄对废纸粉产生爆破作用，制得多孔膨化乙基化废纸粉；加热温度为215℃，加压压力为2.4mpa，维持时间为3.5min，泄压时间为7s；
（3）以液态木材防腐剂、木材防霉剂制备混合药剂，将多孔膨化乙基化废纸粉浸入混合药剂中，搅拌分散35min，使混合药剂充分吸附于废纸粉的孔隙中，然后过滤、真空干燥，制得防腐防霉乙基化废纸粉；木材防腐剂与木材防霉剂的重量比为2:1；
（4）将废旧高密度聚乙烯塑料破碎并加热熔融，然后与防腐防霉乙基化废纸粉混合得到混合料，再将废旧聚苯乙烯泡沫板浸入混合料中，加压处理，最后取出板材并降温冷却，制得低成本防腐防霉木塑复合板；废旧聚苯乙烯泡沫板的平均孔径为150μm，孔隙率为65%；加压压力为4.5mpa，保压时间为9s；混合料中，聚乙烯37重量份、防腐防霉乙基化废纸粉63重量份。
实施例4
（1）将废旧纸张或废旧纸板粉碎并过100目筛，得到的废纸粉加入苯酚中，然后加入质量浓度30%的氢氧化钠溶液，加热进行碱处理，除去小分子杂质的同时破坏部分氢键，使纤维松散，过滤洗涤后加入甲苯中分散，再加入硫酸二乙酯，加热进行乙基化反应，然后洗涤、抽滤、烘干，制得乙基化废纸粉；碱处理的温度为40℃，时间为30min；乙基化反应的温度为60℃，时间为6h；各原料的重量份为，废纸粉5重量份、氢氧化钠溶液10重量份、苯酚20重量份、硫酸二乙酯6重量份、甲苯59重量份；
（2）将乙基化废纸粉置于密闭环境中，加热加压，制造充满水蒸气的环境，待水蒸气进入废纸粉内部后，迅速泄压，水蒸气的快速外泄对废纸粉产生爆破作用，制得多孔膨化乙基化废纸粉；加热温度为200℃，加压压力为2mpa，维持时间为5min，泄压时间为8s；
（3）以液态木材防腐剂、木材防霉剂制备混合药剂，将多孔膨化乙基化废纸粉浸入混合药剂中，搅拌分散20min，使混合药剂充分吸附于废纸粉的孔隙中，然后过滤、真空干燥，制得防腐防霉乙基化废纸粉；木材防腐剂与木材防霉剂的重量比为3:1；
（4）将废旧高密度聚乙烯塑料破碎并加热熔融，然后与防腐防霉乙基化废纸粉混合得到混合料，再将废旧聚苯乙烯泡沫板浸入混合料中，加压处理，最后取出板材并降温冷却，制得低成本防腐防霉木塑复合板；废旧聚苯乙烯泡沫板的平均孔径为50μm，孔隙率为50%；加压压力为3mpa，保压时间为12s；混合料中，聚乙烯30重量份、防腐防霉乙基化废纸粉70重量份。
实施例5
（1）将废旧纸张或废旧纸板粉碎并过100目筛，得到的废纸粉加入苯酚中，然后加入质量浓度40%的氢氧化钠溶液，加热进行碱处理，除去小分子杂质的同时破坏部分氢键，使纤维松散，过滤洗涤后加入甲苯中分散，再加入硫酸二乙酯，加热进行乙基化反应，然后洗涤、抽滤、烘干，制得乙基化废纸粉；碱处理的温度为50℃，时间为20min；乙基化反应的温度为70℃，时间为5h；各原料的重量份为，废纸粉8重量份、氢氧化钠溶液15重量份、苯酚30重量份、硫酸二乙酯10重量份、甲苯37重量份；
（2）将乙基化废纸粉置于密闭环境中，加热加压，制造充满水蒸气的环境，待水蒸气进入废纸粉内部后，迅速泄压，水蒸气的快速外泄对废纸粉产生爆破作用，制得多孔膨化乙基化废纸粉；加热温度为220℃，加压压力为2.5mpa，维持时间为5min，泄压时间为8s；
（3）以液态木材防腐剂、木材防霉剂制备混合药剂，将多孔膨化乙基化废纸粉浸入混合药剂中，搅拌分散40min，使混合药剂充分吸附于废纸粉的孔隙中，然后过滤、真空干燥，制得防腐防霉乙基化废纸粉；木材防腐剂与木材防霉剂的重量比为2:1；
（4）将废旧高密度聚乙烯塑料破碎并加热熔融，然后与防腐防霉乙基化废纸粉混合得到混合料，再将废旧聚苯乙烯泡沫板浸入混合料中，加压处理，最后取出板材并降温冷却，制得低成本防腐防霉木塑复合板；废旧聚苯乙烯泡沫板的平均孔径为200μm，孔隙率为70%；加压压力为5mpa，保压时间为8s；混合料中，聚乙烯40重量份、防腐防霉乙基化废纸粉60重量份。
实施例6
（1）将废旧纸张或废旧纸板粉碎并过100目筛，得到的废纸粉加入苯酚中，然后加入质量浓度35%的氢氧化钠溶液，加热进行碱处理，除去小分子杂质的同时破坏部分氢键，使纤维松散，过滤洗涤后加入甲苯中分散，再加入硫酸二乙酯，加热进行乙基化反应，然后洗涤、抽滤、烘干，制得乙基化废纸粉；碱处理的温度为45℃，时间为25min；乙基化反应的温度为65℃，时间为5.5h；各原料的重量份为，废纸粉7重量份、氢氧化钠溶液12重量份、苯酚25重量份、硫酸二乙酯8重量份、甲苯48重量份；
（2）将乙基化废纸粉置于密闭环境中，加热加压，制造充满水蒸气的环境，待水蒸气进入废纸粉内部后，迅速泄压，水蒸气的快速外泄对废纸粉产生爆破作用，制得多孔膨化乙基化废纸粉；加热温度为210℃，加压压力为2.2mpa，维持时间为4min，泄压时间为6s；
（3）以液态木材防腐剂、木材防霉剂制备混合药剂，将多孔膨化乙基化废纸粉浸入混合药剂中，搅拌分散30min，使混合药剂充分吸附于废纸粉的孔隙中，然后过滤、真空干燥，制得防腐防霉乙基化废纸粉；木材防腐剂与木材防霉剂的重量比为3:1；
（4）将废旧高密度聚乙烯塑料破碎并加热熔融，然后与防腐防霉乙基化废纸粉混合得到混合料，再将废旧聚苯乙烯泡沫板浸入混合料中，加压处理，最后取出板材并降温冷却，制得低成本防腐防霉木塑复合板；废旧聚苯乙烯泡沫板的平均孔径为120μm，孔隙率为60%；加压压力为4mpa，保压时间为10s；混合料中，聚乙烯35重量份、防腐防霉乙基化废纸粉65重量份。
对比例1
制备过程中，未对废纸粉进行碱处理及乙基化反应，其他制备条件与实施例6一致。
对比例2
制备过程中，未对废纸粉进行水蒸气爆破处理，其他制备条件与实施例6一致。
性能测试：
抗拉强度：参照gb/t1040-2006标准，将本发明制得的木塑复合板制成标准试样，采用cmt6104电子万能试验机进行拉伸强度测试，测试环境温室温，相对湿度为55±5%，试验速度为5mm/min，测试样品的抗拉强度；
抗弯强度：参照gbt29418-2012标准，将本发明制得的木塑复合板制成标准试样，采用cmt6104电子万能试验机进行弯曲强度测试，测试环境温室温，相对湿度为55±5%，测试样品的抗弯强度。
所得数据如表1所示。
表1：