本发明属于功能性塑木材料技术领域，具体涉及一种抗弯曲、抗滑、抗静电型塑木复合材料，并进一步公开其制备方法。
背景技术：
塑木复合材料是利用热塑性塑料，包括聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯以及它们的共聚物等作为基体材料，用木粉、稻壳、麦秸、玉米杆、花生壳等废弃天然纤维作增强相，再加入少量的化学添加剂和填料，通过一定的加工工艺制作的一种复合材料。塑木复合材料同时具备植物纤维和塑料的优点，具有防腐、防潮、防虫蛀、尺寸稳定性高、不开裂、不翘曲等优点，并具有原料资源化、产品可塑化、使用环保化、成本经济化、回收再生化的特点。塑木复合材料的适用范围十分广泛，几乎可涵盖所有原木、塑料、塑钢、铝合金及其它类似复合材料的使用领域，可广泛用作户外地板、泳池包边、花箱、树池、篱笆、垃圾桶、遮阳板、座凳、椅条、靠背条、休闲桌面、指示牌、宣传栏、横梁、码头铺板、水上通道、扶手、护栏、栅栏、隔断、花架走廊、户外凉亭、露天平台、浴室板、门窗框套、吸音板、顶板等，同时也解决了塑料、木材行业废弃资源的再生利用问题。
随着塑木复合材料生产技术的提高、产业规模的扩大及其自身突出的环保特性和独特的装饰效果，其在室内领域(如门窗、地板、家具等)的应用逐渐扩大。然而，由于塑木复合材料的主要原料之一的热塑性塑料为良好的电绝缘体，与木质纤维材料复合后仍属于电的不良导体，在使用过程中容易积聚大量的静电荷，造成吸尘、放电、击穿等危险，甚至引起燃烧或爆炸，存在巨大的安全隐患，进而限制了塑木复合材料的应用领域。
如中国专利cn104327530a公开的阻燃抗静电木塑复合材料，其通过添加诸如粉状的金属粉、或者片状、粉状的石墨类物质等抗静电剂的方式改善塑木材料的抗静电性能。这些粉状的金属粉、石墨类导电物质在混合过程中，与塑料和木粉的混溶性较差，使得这些物质在成型后会富集在塑木板的表面，形成一层较薄的连续导电膜，进而使得光面板的抗静电效果较好，表面电阻率一般可以达到107-109ω，但是相应的也导致光面板的抗滑性能较差，作为承载板时置于上面的物品极易滑动，作为地板时人易滑倒，安全性较低；而且，光面板在经过钢丝刷进行刷磨处理后，其表面会变的相对粗糙，虽然抗滑性提高，但是此时表面由石墨形成的导电膜会变的不连续，抗静电性较差，表面电阻率基本达到1012ω以上，无法应用于对表面有较高防滑、抗静电要求的领域使用。而且，随着该类如金属粉、石墨粉等力学性能差的抗静电剂物质用量的增大，也会导致整个塑木复合材料诸如抗弯曲性能等力学性能明显降低，因此，如中国专利cn104327530a之类的抗静电塑木材料无法应用于对抗弯曲、表面抗滑性能要求较高的领域如易燃易爆货物用托盘类承载板、地板等。
因此，开发一种具有较优的抗弯曲、表面抗滑及抗静电型塑木复合材料对于扩展塑木材料的应用领域具有重要的意义。
技术实现要素：
为此，本发明所要解决的技术问题在于提供一种抗弯曲、表面抗滑及抗静电型塑木复合材料，以解决现有技术中塑木复合材料无法兼具抗弯曲、表面抗滑及抗静电性能的问题。
为解决上述技术问题，本发明所述的一种抗弯曲、抗滑、抗静电型塑木复合材料，其制备原料包括如下重量份的组分：
具体的，所述的抗弯曲、抗滑、抗静电型塑木复合材料：
所述聚乙烯醇纤维为高强高模聚乙烯醇纤维，纤维直径为10-15μm，纤维长度为4-10mm；
所述不锈钢纤维为304不锈钢纤维，纤维直径为10-12μm，纤维长度为4-8mm；
所述镀镍碳纤维的纤维直径为8-12μm，纤维长度为3-8mm；
所述导电态聚苯胺的粒度为200-300目；
所述导电聚甲醛塑料的表面电阻率为102-104。
具体的，所述相容剂包括马来酸酐改性聚苯乙烯。
具体的，所述助剂包括偶联剂0.5-2重量份、润滑剂0.5-2重量份和/或紫外光吸收剂0.5-1重量份。
具体的，所述的抗弯曲、抗滑、抗静电型塑木复合材料：
所述偶联剂包括2-[(2-氨基乙基)氨基]乙醇锆络合物；
所述润滑剂包括增硬蜡聚四氟乙烯改性聚乙烯蜡；
所述紫外光吸收剂包括2，4-二羟基二苯甲酮。
本发明还公开了一种制备所述抗弯曲、抗滑、抗静电型塑木复合材料的方法，包括如下步骤：
(1)取所述高密度聚乙烯、木粉、聚乙烯醇纤维、导电塑料母粒、导电态聚苯胺、镀镍碳纤维、不锈钢纤维、导电聚甲醛塑料、相容剂和助剂，于温度80-90℃、真空度-0.09～-0.10mpa条件下进行真空干燥2-4h，备用；
(2)取选定量的所述高密度聚乙烯、木粉、镀镍碳纤维、不锈钢纤维充分混匀，并置于平行双螺杆挤出机中进行挤出造粒，得到粒料，备用；
(3)向上述所得粒料中加入选定量的所述聚乙烯醇纤维、导电塑料母粒、导电聚甲醛塑料、相容剂及助剂充分混匀，得到预混料；并将所述预混料置于平行双螺杆挤出机中进行挤出造粒，得到粒料，备用；
(4)向上述步骤(3)所得粒料中加入选定量的所述导电态聚苯胺混匀，并置于锥形双螺杆型材挤出机中进行挤出成型，得到型材；
(5)将上述得到的型材进行冷却定型及定长切割，并进行表面刷磨打毛处理，即得所述塑木复合材料。
具体的，所述步骤(2)中，控制所述平行双螺杆挤出机的机筒温度为150-170℃，螺杆转速300-350rpm。
具体的，所述步骤(3)中，控制所述平行双螺杆挤出机的机筒温度为140-150℃，螺杆转速40-50rpm。
具体的，所述步骤(4)中，控制所述锥形双螺杆型材挤出机的机筒温度为170-200℃，螺杆转速为10-25rpm。
具体的，所述步骤(5)中，控制所述刷磨处理步骤的刷磨打毛时间2-5min，控制型材表面痕迹深度1-3mm。
本发明所述抗弯曲、抗滑、抗静电型塑木复合材料，以高密度聚乙烯、木粉、高强高模聚乙烯醇纤维、导电塑料母粒、导电态聚苯胺、镀镍碳纤维、304不锈钢纤维、导电聚甲醛塑料、相容剂，以及偶联剂、润滑剂和紫外光吸收剂等助剂为原料，经过挤出造粒、成型、及表面钢丝刷刷磨打毛处理得到产品。本发明所述塑木复合材料产品的抗弯曲强度及抗弯弹性模量性能都比较出众，产品的表面电阻率基本都在106这个数量级上，其表面经过钢丝刷刷磨打毛后表面电阻率变化不大，仍在106这个数量级上，能够很好地保持着优良的抗静电性能，而且经过刷磨打毛后的表面防滑系数基本在0.67-0.72之间，属于安全防滑等级，本发明产品能够兼顾出众的抗弯曲、表面防滑及抗静电性能，具有非常重要的应用价值。
本发明所述塑木复合材料中，高强高模聚乙烯醇纤维由于自身含有羟基，在为塑木复合材料提供高弯曲强度的同时还具有出色的抗静电能力；导电塑料母粒是改性后塑料产品，其自身导电能力强，同时具有塑料的胶合能力，可以起到增强复合材料力学强度及抗静电能力的功能；而导电聚甲醛塑料是自身力学性能与聚甲醛塑料类似，自身力学强度大，同时导电能力较强的产品，使用后可使材料的弯曲强度增加明显，最终复合材料的抗静电性能出众；而导电态聚苯胺本身属于可导电的高分子化合物，与塑料等高分子物质相容性好，成型后增强抗弯曲性能，少量加入即可明显提高导电性能，达到持久抗静电的功效；而特殊选用的镀镍碳纤维、304不锈钢纤维主要可以起到提高抗弯强度及导电性能；高密度聚苯乙烯主要是起到塑化胶合作用，配方中用量相较于普通塑木明显减少，只要起到足够的胶合作用即可，以免影响抗弯曲、抗静电等性能。
本发明所述塑木复合材料产品由于从塑料自身(高强高模聚乙烯醇纤维、导电塑料母粒、聚苯胺、导电聚甲醛塑料)、填料(镀镍碳纤维、304不锈钢纤维)均具有出色的力学强度及抗静电性能，最终形成的塑木复合材料是自内向外、整体性的抗静电相，不是仅仅在表面有出色的导电层，即便经过钢刷打毛处理后，本发明产品获得出众抗滑性能的同时，抗弯曲和抗静电性能仍旧优异；同时，本方案不使用无机填料，也可以有效避免降低本产品的抗弯强度及抗静电能力。
具体实施方式
本发明下述实施例中：
所述高密度聚乙烯购自独山子石化有限公司；
所述木粉为普通市售木粉，含水量≤1％，粒度为80-120目，购自费县民盈木材加工厂；
所述聚乙烯醇纤维为高强高模聚乙烯醇纤维，直径10-15μm，长度4-10mm，购自常州市天怡工程纤维有限公司；
所述导电塑料母粒的纤维含量75％，塑料母粒长度4-10mm，塑料母粒直径2mm，产品型号为ht-ch75-t12，购自湖南惠同新材料股份有限公司；
所述导电态聚苯胺的粒度为200-300目，购自广州昊丰化工有限公司；
所述镀镍碳纤维的直径8-12μm，长度为3-8mm，购自上海卡吉特化工科技有限公司；
所述304不锈钢纤维的直径10-12μm，长度4-8mm，购自东莞市索维特特殊线带有限公司；
所述导电聚甲醛塑料的表面电阻率102-104，牌号1814，购自东莞市东禾塑化有限公司；
所述相容剂为马来酸酐改性聚苯乙烯，型号sz11，购自黄山贝诺科技有限公司；
所述偶联剂为2-[(2-氨基乙基)氨基]乙醇锆络合物，简称锆偶联剂lz44，cas：103373-95-1；
所述润滑剂为增硬蜡聚四氟乙烯改性聚乙烯蜡，产品型号pew-0678f，购自南京天诗新材料科技有限公司，可以增强复合材料材质的硬度和抗弯强度；
所述紫外光吸收剂为2，4-二羟基二苯甲酮，购自湖北巨胜科技有限公司。
实施例1
本实施例所述抗弯曲、抗滑、抗静电型塑木复合材料，其制备原料包括如下重量份的组分：
本实施例所述抗弯曲、抗滑、抗静电型塑木复合材料的制备方法，包括如下步骤：
(1)取所述高密度聚乙烯、木粉、聚乙烯醇纤维、导电塑料母粒、导电态聚苯胺、镀镍碳纤维、不锈钢纤维、导电聚甲醛塑料、相容剂和助剂，于温度85℃、真空度-0.095mpa条件下进行真空干燥3h，备用；
(2)取选定量的所述高密度聚乙烯、木粉、镀镍碳纤维、不锈钢纤维在常温下充分混匀，并置于平行双螺杆挤出机中，控制机筒温度为160℃、螺杆转速320rpm进行挤出造粒，得到粒料，备用；
(3)向上述所得粒料中加入选定量的所述聚乙烯醇纤维、导电塑料母粒、导电聚甲醛塑料、相容剂及助剂，于120℃温度下充分混匀，得到预混料；并将所述预混料置于平行双螺杆挤出机中，控制机筒温度为145℃、螺杆转速45rpm进行挤出造粒，得到粒料，备用；
(4)向上述(3)所得粒料中加入选定量的所述导电态聚苯胺混合1-2h，并置于锥形双螺杆型材挤出机中，控制机筒温度为185℃、螺杆转速为18rpm进行挤出成型，得到型材；
(5)将上述得到的型材进行冷却定型及定长切割，并经过钢丝刷进行表面刷磨打毛处理4min，控制型材表面痕迹深度2mm，即得所述塑木复合材料。
实施例2
本实施例所述抗弯曲、抗滑、抗静电型塑木复合材料，其制备原料包括如下重量份的组分：
本实施例所述抗弯曲、抗滑、抗静电型塑木复合材料的制备方法，包括如下步骤：
(1)取所述高密度聚乙烯、木粉、聚乙烯醇纤维、导电塑料母粒、导电态聚苯胺、镀镍碳纤维、不锈钢纤维、导电聚甲醛塑料、相容剂和助剂，于温度80℃、真空度-0.095mpa条件下进行真空干燥4h，备用；
(2)取选定量的所述高密度聚乙烯、木粉、镀镍碳纤维、不锈钢纤维在常温下充分混匀，并置于平行双螺杆挤出机中，控制机筒温度为150℃、螺杆转速350rpm进行挤出造粒，得到粒料，备用；
(3)向上述所得粒料中加入选定量的所述聚乙烯醇纤维、导电塑料母粒、导电聚甲醛塑料、相容剂及助剂，于110℃温度下充分混匀，得到预混料；并将所述预混料置于平行双螺杆挤出机中，控制机筒温度为140℃、螺杆转速50rpm进行挤出造粒，得到粒料，备用；
(4)向上述(3)所得粒料中加入选定量的所述导电态聚苯胺混合1-2h，并置于锥形双螺杆型材挤出机中，控制机筒温度为170℃、螺杆转速为25rpm进行挤出成型，得到型材；
(5)将上述得到的型材进行冷却定型及定长切割，并经过钢丝刷进行表面刷磨打毛处理2min，控制型材表面痕迹深度1mm，即得所述塑木复合材料。
实施例3
本实施例所述抗弯曲、抗滑、抗静电型塑木复合材料，其制备原料包括如下重量份的组分：
本实施例所述抗弯曲、抗滑、抗静电型塑木复合材料的制备方法，包括如下步骤：
(1)取所述高密度聚乙烯、木粉、聚乙烯醇纤维、导电塑料母粒、导电态聚苯胺、镀镍碳纤维、不锈钢纤维、导电聚甲醛塑料、相容剂和助剂，于温度90℃、真空度-0.095mpa条件下进行真空干燥2h，备用；
(2)取选定量的所述高密度聚乙烯、木粉、镀镍碳纤维、不锈钢纤维在常温下充分混匀，并置于平行双螺杆挤出机中，控制机筒温度为170℃、螺杆转速300rpm进行挤出造粒，得到粒料，备用；
(3)向上述(3)所得粒料中加入选定量的所述聚乙烯醇纤维、导电塑料母粒、导电聚甲醛塑料、相容剂及助剂，于130℃温度下充分混匀，得到预混料；并将所述预混料置于平行双螺杆挤出机中，控制机筒温度为150℃、螺杆转速40rpm进行挤出造粒，得到粒料，备用；
(4)向上述所得粒料中加入选定量的所述导电态聚苯胺混合1-2h，并置于锥形双螺杆型材挤出机中，控制机筒温度为200℃、螺杆转速为10rpm进行挤出成型，得到型材；
(5)将上述得到的型材进行冷却定型及定长切割，并经过钢丝刷进行表面刷磨打毛处理5min，控制型材表面痕迹深度3mm，即得所述塑木复合材料。
实施例4
本实施例所述抗弯曲、抗滑、抗静电型塑木复合材料，其制备原料包括如下重量份的组分：
本实施例所述抗弯曲、抗滑、抗静电型塑木复合材料的制备方法同实施例1。
对比例1
本对比例所述塑木复合材料的制备和制备方法同实施例1，其区别仅在于，不添加所述高强高模聚乙烯醇纤维。
对比例2
本对比例所述塑木复合材料的制备和制备方法同实施例1，其区别仅在于，不添加所述导电塑料母粒。
对比例3
本对比例所述塑木复合材料的制备和制备方法同实施例1，其区别仅在于，不添加所述镀镍碳纤维。
对比例4
本对比例所述塑木复合材料的制备和制备方法同实施例1，其区别仅在于，不添加所述304不锈钢纤维。
对比例5
本对比例所述塑木复合材料的制备和制备方法同实施例1，其区别仅在于，不添加所述导电聚甲醛塑料。
对比例6
本对比例所述塑木复合材料的制备和制备方法同实施例1，其区别仅在于，不添加所述导电态聚苯胺。
对比例7
本对比例所述塑木复合材料的制备和制备方法同实施例1，其区别仅在于，所述导电态聚苯胺并非在步骤(4)中加入，而是在步骤(3)中参与混合造粒。
对比例8
本对比例所述塑木复合材料为采用中国专利cn104327530b中实施例1中制得产品。
对比例9
本对比例所述塑木复合材料为采用中国专利cn106987149b中实施例1制得产品。
实验例
将上述实施例1-4和对比例1-9制得的塑木复合材料按照gb24137-2009《木塑装饰板》的标准进行抗弯强度、抗弯弹性模量检测。
抗静电性能检测依据gb/t1410-2006《固体绝缘材料体积电阻率和表面电阻率试验方法》；
表面防滑系数的测试依据行业标准jct1050-2007《地面石材防滑性能等级划分及试验方法》；其中，防滑系数为0.5-0.79为安全防滑等级，低于0.5为不完全防滑等级。
测试结果见下表1。
表1实施例及对比例塑木复合材料的性能测试结果
从上表结果可以看出，本发明所述塑木复合材料产品的抗弯曲强度及抗弯弹性模量性能都比较出众，产品的表面电阻率基本都在106这个数量级上，其表面经过钢丝刷刷磨后表面电阻率变化不大，仍在106这个数量级上，能够很好地保持着优良的抗静电性能，而且经过刷磨后的表面防滑系数基本在0.67-0.72之间，属于安全防滑等级，本发明产品能够兼顾出众的抗弯曲、表面防滑及抗静电性能，具有非常重要的应用价值。
从对比例1-6中方案的性能数据可以看出，相比于本发明所述塑木复合材料整体而言，缺少相应必要组分的塑木复合材料，均会出现一些相应的缺陷，主要体现在抗弯曲性能及抗静电性能的下降；而对比例7方案中导电态聚苯胺的加入方式会对产品的抗静电性能也有明显影响，直接造粒后会导致导电态聚苯胺被包裹，从而降低产品的抗静电性能，所以采用锥形挤出成型前加入有利于导电态聚苯胺发挥抗静电功能。
对比例8和9中方案是采用现有常规石墨、金属粉为主体抗静电剂制得的塑木复合材料，在成型过程中，石墨、金属粉等易于迁移至表面，形成抗静电层，所以光滑表面状态(钢丝刷表面刷磨前)表面电阻率较低，抗静电性能优异，其抗弯性能与本发明产品有较大差距，可以满足普通装饰性塑木复合材料的基本要求，无法用于对抗弯曲要求较高的承载板、地板等领域；同时，由于该类产品的防滑系数较差，经过钢丝刷进行表面刷磨后，表面产生明显了的刷磨打毛痕迹，起到了防滑作用，防滑系数可以达到0.6以上，但由于石墨等润滑性的缘故其防滑系数仍低于本方案实施例，而且刷磨后此时表面电阻基本都在1011以上，属于绝缘状态，说明形成的刷痕已经阻断了表面石墨或者金属粉相互间的导电性，而塑木内部导电性较差，因此，这类抗静电塑木配方和工艺无法得到抗弯曲、表面防滑及抗静电性能优的塑木产品。
显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。