一种增韧型木塑复合材料及其制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及复合材料领域，特别涉及一种增韧型木塑复合材料及其制备方法。
【背景技术】
[0002] 木塑复合材料是将木质纤维材料填充于聚合物中所形成的一种复合材料。由于 木塑复合材料具有良好的力学性能、可减少聚合物的使用，降低成本，越来越受到人们的喜 爱。木塑复合材料结合了木质纤维材料与聚合物的优点，具有表面硬度高、尺寸稳定性、耐 水性、耐腐蚀性等优点，合理的利用了木质纤维材料和聚合物材料，其中所用的原料可以是 废弃的木质纤维和废弃的聚合物材料，如此可优化资源使用率。木塑复合材料的众多优点， 使其在建筑及汽车方面的应用备受关注。作为工程结构材料的应用，必须具有良好的力学 性能，特别是需要良好的耐冲击和韧性。虽然木塑复合材料具有众多优点，但是其力学性能 并不佳，尤其是其韧性差同时耐冲击性也不高，这些都明显制约着木塑复合材料的更加广 泛的应用。
【发明内容】
[0003] 要解决的技术问题是：为了解决上述问题中的至少一种，提供一种增韧型木塑复 合材料及其制备方法。
[0004] 技术方案：为了解决上述问题，本发明提供了一种增韧型木塑复合材料，由以下重 量份数的原料制备而成：改性木粉180~260份、聚丙烯30~58份、聚氯乙烯25~45份、硅烷偶 联剂5~18份、聚异丁烯基丁二酸酐5~15份、硼纤维6~20份和过氧化甲乙酮5~16份。
[0005] 优选的，所述的一种增韧型木塑复合材料，由以下重量份数的原料制备而成：改性 木粉230份、聚丙烯48份、聚氯乙烯36份、硅烷偶联剂12份、聚异丁烯基丁二酸酐11份、 硼纤维9份和过氧化甲乙酮7份。
[0006] 优选的，所述的一种增韧型木塑复合材料，由以下重量份数的原料制备而成：改性 木粉210份、聚丙烯46份、聚氯乙烯40份、硅烷偶联剂10份、聚异丁烯基丁二酸酐8份、硼 纤维11份和过氧化甲乙酮12份。
[0007] 优选的，所述改性木粉的步骤为：将脲醛树脂、丙烯酸树脂和水按2. 5 :4 :30的重 量比混合，制成树脂溶液，调节PH至5~6，再将2%木粉加入到该树脂溶液中，于80±5°C温 度下，搅拌4~6h，然后抽滤洗涤，干燥，最后将其球磨粉碎至150目，即得改性木粉。
[0008] 优选的，所述硅烷偶联剂为KH550、KH7921或A171。
[0009] 所述的一种增韧型木塑复合材料的制备方法，包括以下步骤： 51、 按上述重量份数称取原料； 52、 再将Sl原料置于混料机中，混合搅拌l~2h; 53、 然后将S2中经混合的物料加入至双螺杆挤出机中进行挤出造粒； 54、 最后将S3中经挤出造粒的物质置于模具中，进行注塑成型，即得所需木塑复合材 料。
[0010] 优选的，所述步骤S3中双螺杆挤出机中的各个区域的设定温度为：第一区域为 180~200°C，第二区域为190~220°C，第三区域为210~230°C，第四区域为190~220°C;挤出温 度为 160~180°C，挤出转速为 180~250r/min。
[0011] 优选的，所述步骤S3中双螺杆挤出机中的各个区域的设定温度为：第一区域为 190°C，第二区域为210°C，第三区域为225°C，第四区域为200°C;挤出温度为170°C，挤出转 速为 230r/min。
[0012] 本发明具有以下有益效果：本发明所制备的木塑复合材料的冲击强度为 11. 5~14. 6KJ/m2,具有良好的冲击韧性。实验结果显示改性木粉以及原料中的硼纤维和过 氧化甲乙酮均对木塑复合材料的增韧发挥重要作用。此外，本发明所制备的木塑复合材料 的拉伸强度为29~38MPa，说明本发明所制备的木塑复合材料具有良好的综合力学性能。
【具体实施方式】
[0013] 为了进一步理解本发明，下面结合实施例对发明优选实施方案进行描述，但是应 当理解，这些描述只是为进一步说明本发明的特征和优点，而不是对本发明权利要求的限 制。
[0014] 实施例1 一种增韧型木塑复合材料，由以下重量份数的原料制备而成：改性木粉180份、聚丙烯 30份、聚氯乙烯25份、KH550硅烷偶联剂5份、聚异丁烯基丁二酸酐5份、硼纤维6份和过 氧化甲乙酮5份。
[0015] 其中，所述改性木粉的步骤为：将脲醛树脂、丙烯酸树脂和水按2. 5 :4 :30的重量 比混合，制成树脂溶液，调节PH至5,再将2%木粉加入到该树脂溶液中，于80±5°C温度下， 搅拌4h，然后抽滤洗涤，干燥，最后将其球磨粉碎至150目，即得改性木粉。
[0016] 制备上述的一种增韧型木塑复合材料，包括以下步骤： 51、 按上述重量份数称取原料； 52、 再将Sl原料置于混料机中，混合搅拌Ih; 53、 然后将S2中经混合的物料加入至双螺杆挤出机中进行挤出造粒，其中，双螺杆 挤出机中的各个区域的设定温度为：第一区域为180°C，第二区域为190°C，第三区域为 210°C，第四区域为190°C;挤出温度为160°C，挤出转速为180r/min; 54、 最后将S3中经挤出造粒的物质置于模具中，进行注塑成型，即得所需木塑复合材 料。
[0017] 实施例2 一种增韧型木塑复合材料，由以下重量份数的原料制备而成：改性木粉260份、聚丙烯 58份、聚氯乙烯45份、KH7921硅烷偶联剂18份、聚异丁烯基丁二酸酐15份、硼纤维20份 和过氧化甲乙酮16份。
[0018] 其中，所述改性木粉的步骤为：将脲醛树脂、丙烯酸树脂和水按2. 5 :4 :30的重量 比混合，制成树脂溶液，调节PH至6,再将2%木粉加入到该树脂溶液中，于80±5°C温度下， 搅拌6h，然后抽滤洗涤，干燥，最后将其球磨粉碎至150目，即得改性木粉。
[0019] 制备上述的一种增韧型木塑复合材料，包括以下步骤： Sl、按上述重量份数称取原料； 52、 再将SI原料置于混料机中，混合搅拌2h; 53、 然后将S2中经混合的物料加入至双螺杆挤出机中进行挤出造粒，其中，双螺杆挤 出机中的各个区域的设定温度为：第一区域为〇〇°C，第二区域为220°C，第三区域为230°C， 第四区域为220°C;挤出温度为180°C，挤出转速为250r/min; 54、 最后将S3中经挤出造粒的物质置于模具中，进行注塑成型，即得所需木塑复合材 料。
[0020] 实施例3 一种增韧型木塑复合材料，由以下重量份数的原料制备而成：改性木粉220份、聚丙烯 45份、聚氯乙烯35份、A171硅烷偶联剂11份、聚异丁烯基丁二酸酐10份、硼纤维13份和 过氧化甲乙酮11份。
[0021] 其中，所述改性木粉的步骤为：将脲醛树脂、丙烯酸树脂和水按2. 5 :4 :30的重量 比混合，制成树脂溶液，调节PH至5. 5,再将2%木粉加入到该树脂溶液中，于80±5°C温度 下，搅拌5h，然后抽滤洗涤，干燥，最后将其球磨粉碎至150目，即得改性木粉。
[0022] 制备上述的一种增韧型木塑复合材料，包括以下步骤： 51、 按上述重量份数称取原料； 52、 再将Sl原料置于混料机中，混合搅拌I. 5h; 53、 然后将S2中经混合的物料加入至双螺杆挤出机中进行挤出造粒，其中，双螺杆 挤出机中的各个区域的设定温度为：第一区域为190°C，第二区域为205°C，第三区域为 22