CN101955614B

CN101955614B - 一种木塑复合装饰建材及其制造方法

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Publication number: CN101955614B
Application number: CN2010101115894A
Authority: CN
Inventors: 马兴
Original assignee: CHENGDU AOKINGTH TECHNOLOGY Co Ltd
Current assignee: CHENGDU AOKINGTH TECHNOLOGY Co Ltd
Priority date: 2010-02-22
Filing date: 2010-02-22
Publication date: 2012-09-05
Anticipated expiration: 2030-02-22
Also published as: CN101955614A

Abstract

本发明涉及一种木塑复合装饰建材及其制造方法。该木塑复合装饰建材的组分和重量份数含量为：PVC树脂粉100份；木粉、竹粉、糠粉、农作物秸秆粉中的一种或多种以任意比例构成的混合物30份；钙粉30份；氯化聚乙烯或MBS树脂5～10份；稀土复合稳定剂2～6份；聚乙烯蜡或氧化聚乙烯蜡0.5～3份；硬脂酸0.5～3份；分解温度在110℃～190℃之间的复合发泡剂0.5～2.0份；丙烯酸酯类的发泡助剂5～10份；四〔B-(3，5二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸〕季戊四醇酯或B-(3，5二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸十八醇酯0.5～1份；钛酸酯或硅烷偶联剂0.5～1份；色粉1～3份；耐候剂0.5～1份。本发明通过添加上述助剂，对PVC塑料进行改性，消除了PVC中的不稳定成份(氯乙烯单体和氯化氢气体等)对其性能的影响，使本发明的产品在保持原有性能的基础上，更具有优异性能和环保特性。

Description

一种木塑复合装饰建材及其制造方法

技术领域

本发明涉及一种木塑复合装饰建材及其制造方法。

背景技术

木塑复合材料是利用木粉、竹粉、糠粉或农作物秸秆粉和PVC、PE树脂为主要原料，经混合和成型加工而制得的一种新型复合材料。它有以下特点：(1)可象木材一样加工安装，可刷漆；(2)耐用，寿命长，有类似木质外观，硬度高；(3)具有优良的物理机械性能，比木材尺寸稳定性好，不会产生裂缝和翘曲，无木材的节痕、斜纹，加入着色剂或复合表层可制成色彩绚丽的各种产品；(4)容易成型，用一般塑料加工设备便可进行成型加工；(5)不怕虫咬，耐老化，耐腐蚀，吸水性小，不会吸湿变形；(6)可重复使用和回收再利用等。

我国塑木产业前景广阔，我国是一个木材资源贫乏的国家，森林覆盖率仅为12.7％，只相当于世界平均森林覆盖率的61.3％。人均森林蓄积量为10m²，只有世界人均蓄积量的12.5％。人均木材消耗水平不足0.05m³/年。为此，我国每年需进口大约1000万m³的木材。由于长期不合理的开发利用，我国森林面积正以惊人的速度下降，可利用的木材资源日趋减少，情况非常严峻。在这种情况下，如何充分有效的利用有限的木材资源，保护环境，服务于社会，成为迫切需要解决的问题。WPC(木塑产品)的开发为木材和塑料的二次利用开辟了新的途径。同时塑木产品作为木材的替代品，目前应用领域仅渗入未来潜在市场的4％，年使用量约为景观应用的5％左右。预计未来10年内将50％替代木材在室外景观建筑等方面的应用。

PVC基木塑复合材料可以用于以下方面：建筑上的活动房屋、墙壁、地板、楼梯扶手等各种异型材；工业上的铸造模型、机械罩、水泵壳、电器配件；家居办公室的地板、墙面板、天花板等装饰材料；各种运输周转箱以及家具材料等，应用领域十分广泛。

因此，研究和开发PVC基木塑复合材料的生产和应用，不仅将为国民经济建设增添一种价廉而有广泛应用前景的新材料，而且能为减少废旧塑料制品的危害和提高木材的综合利用率开辟一条新途径；反过来，大量的木屑和废旧塑料又为生产木塑复合材料提供充足的原料来源，其重要意义是不言而喻的。

木粉的主要成分是木质纤维素，表面含有大量的羟基官能团，使其表面表现出很强的化学极性。同时由于木粉是硬质颗粒，大量填充时造成木塑复合材料在熔融温度下流动困难，加工性能明显下降。而许多文献报道认为，在进行PVC基木塑复合材料的研究中，需要解决的最大问题是如何使亲水的极性木粉表面与PVC界面之间具有良好的相容性，使木粉的表面层与PVC分子之间达到良好的融合或产生化学交联，从而使PVC基木塑复合材料具有良好的物理机械性能。

目前，国内生产PVC基木塑复合材料的厂家和文献报道几乎全部采用偶联剂处理木粉的方法，如采用钛酸酯、铝酸酯、硅烷类偶联剂，以改善木粉与PVC树脂的结合，忽略了复合材料成型加工过程中木粉在PVC中分散等问题。这种方法存在木粉填充量小(一般小于50质量份)，木粉在PVC中分散不良，熔体流动困难，加工性能差，制品外观粗糙等缺点。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种外观效果好、类似木纹、密度小、重量轻、强度高、耐候性好、不易变形、价格低廉的木塑复合装饰建材及其制造方法。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案是：一种木塑复合装饰建材，所述木塑复合装饰建材的组分和重量份数含量为：PVC树脂粉100份；木粉、竹粉、糠粉、农作物秸秆粉中的一种或多种以任意比例构成的混合物30份；钙粉30份；氯化聚乙烯或MBS树脂5～10份；稀土复合稳定剂2～6份；聚乙烯蜡或氧化聚乙烯蜡0.5～3份；硬脂酸0.5～3份；分解温度在110℃～190℃之间的复合发泡剂0.5～2.0份；丙烯酸酯类的发泡助剂5～10份；四〔B-(3，5二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸〕季戊四醇酯或B-(3，5二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸十八醇酯0.5～1份；钛酸酯或硅烷偶联剂0.5～1份；色粉1～3份；耐候剂0.5～1份。

所述木粉、竹粉、糠粉或农作物秸秆粉的规格均为80目以上。

所述色粉由底色粉和木纹母粒组成，所述底色粉是指将基材染成通体色的颜料，所述木纹母粒是指在基材上产生木纹颜色和仿真纹路的色母粒。底色粉和木纹母粒两部分物质经过不同的搭配组合(可以以任意比例混合)，形成类似柚木、红木、胡桃木等木材外观，效果逼真，给人以真实木材的感觉。

一种上述木塑复合装饰建材的制造方法，包括下述步骤：首先将木塑复合装饰建材的各组分按其重量份数组成配料并在100℃～115℃条件下混合，然后在50℃～60℃条件下混料，混料后投入锥型双螺杆挤出机剪切塑化，冷却真空定型，牵引，定尺切割，包装成为产品。

所述锥型双螺杆挤出机为锥形异向双螺杆挤出机。

抗氧剂为四〔B-(3，5二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸〕季戊四醇酯又称抗氧剂1010；或用B-(3，5二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸十八醇酯，又称抗氧剂1076。

综上，本发明的有益效果是：

1、本发明在PVC塑料加入一些助剂如碳酸钙填充剂，二盐基性亚磷酸铅或有机锡类复合稳定剂，化学发泡剂，丙烯酸酯类改质剂，硬脂酸钠或硬脂酸钙润滑调节剂，甲基丙烯酸甲酯，硅烷类Y-氨基丙基三乙氧基硅烷，又称KH-550表面活性剂，多元酚类抗氧剂，即四〔B-(3，5二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸〕季戊四醇酯，又称抗氧剂1010，或受阻胺类抗氧剂B-(3，5二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸十八醇酯，又称抗氧剂1076，乙撑双硬脂酸酰胺分散剂，硬脂酸及其脂类衍生物，饱和烃类聚乙烯蜡表面润滑剂，二氧化钛或硅盐类的耐酸着色剂，通过添加这些助剂，对PVC塑料进行改性，消除了PVC中的不稳定成份(氯乙烯单体和氯化氢气体等)对其性能的影响，使本发明的产品在保持原有性能的基础上，更具有优异性能和环保特性。

2、本环保复合材料的产品可以适用于教育、办公楼、家居、宾馆、商场等场所，图案多样，仿木纹，颜色齐全鲜艳，可以达到以假乱真的效果，满足人们崇向大自然的装饰要求.其工艺材料性能好，耐水，耐腐蚀，用起来舒适.特别是发泡材料内部有孔状结构，保温性好，柔软性好，解决了某些传统装饰材料的冷硬问题.同时复合发泡材料隔音，不打滑。另外，生产时可实现规模化，自动化，生产效率高，成本低，易维修，施工简便。

具体实施方式

实施例1：

用三种不同的填料做木塑产品，分别是木粉、糠粉、竹粉。并测试三种不同产品的物理性能。按重量份数配料，其中PVC树脂粉的用量为100份，木粉、或糠粉、或竹粉的用量为30份，钙粉的用量为30份，氯化聚乙烯的用量为10份，稀土复合稳定剂的用量为5.0份，聚乙烯蜡的用量为1.0份，硬脂酸的用量为3.0份，发泡剂的用量为1.0份，丙烯酸酯类的发泡助剂的用量为8份，抗氧剂的用量为0.5份，色粉的用量为1.0份，耐候剂的用量为0.5份。将上述材料投入高温混料机中混均干燥，再投入双螺杆挤出机中挤出，定型，切割，最后测试三种产品的物理性能。如表1：

表1：采用木粉、糠粉、竹粉所制备木塑复合装饰建材的物理性能

实施例2：

用三种不同的塑料挤出成型出产品，分别为高密度聚乙烯(HDPE)、聚丙烯(PP)、聚氯乙烯(PVC)，并测试出三种木塑产品的物理性能。按重量份数配料，其中PVC、或HDPE、或PP树脂粉的用量为100份，木粉(80目以上)的用量为50份，钙粉的用量为30份，氯化聚乙烯的用量为10份，稀土复合稳定剂的用量为4.0份，聚乙烯蜡的用量为0.5份，硬脂酸的用量为1.0份，发泡剂的用量为0.8份，丙烯酸酯类的发泡助剂的用量为6份，增强剂的用量为1.0份，色粉的用量为1.2份，耐候剂的用量为0.5份。将上述材料投入高温混料机中混均干燥，再投入双螺杆挤出机中挤出，定型，切割，最后测试三种木塑产品的物理性能。如表2：

表2：采用不同塑料所制备木塑复合装饰建材的物理性能

通过上述实施例及制备的木塑复合装饰建材的物理性能可知，本发明在PVC塑料加入上述助剂，对PVC塑料进行改性，消除了PVC中的不稳定成份(氯乙烯单体和氯化氢气体等)对其性能的影响，使本发明的产品在保持原有性能的基础上，更具有优异性能和环保特性，耐水，耐腐蚀，用起来舒适.特别是发泡材料内部有孔状结构，保温性好，柔软性好，解决了某些传统装饰材料的冷硬问题。同时复合发泡材料隔音，不打滑。另外，生产时可实现规模化，自动化，生产效率高，成本低，易维修，施工简便。

Claims

1.一种木塑复合装饰建材，其特征在于，所述木塑复合装饰建材的组分和重量份数含量为：PVC树脂粉100份；木粉、竹粉、糠粉、农作物秸秆粉中的一种或多种以任意比例构成的混合物30份；钙粉30份；氯化聚乙烯或MBS树脂5～10份；稀土复合稳定剂2～6份；聚乙烯蜡或氧化聚乙烯蜡0.5～3份；硬脂酸0.5～3份；分解温度在110℃～190℃之间的复合发泡剂0.5～2.0份；丙烯酸酯类的发泡助剂5～10份；四〔β-(3，5二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸〕季戊四醇酯或β-(3，5二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸十八醇酯0.5～1份；钛酸酯或硅烷偶联剂0.5～1份；色粉1～3份；耐候剂0.5～1份。

2.根据权利要求1所述一种木塑复合装饰建材，其特征在于，所述木粉、竹粉、糠粉或农作物秸秆粉的规格均为80目以上。

3.根据权利要求1所述一种木塑复合装饰建材，其特征在于，所述色粉由底色粉和木纹母粒组成，所述底色粉是指将基材染成通体色的颜料，所述木纹母粒是指在基材上产生木纹颜色和仿真纹路的色母粒。

4.一种权利要求1至3任意一项所述木塑复合装饰建材的制造方法，其特征在于，包括下述步骤：首先将木塑复合装饰建材的各组分按其重量份数组成配料并在100℃～115℃条件下混合，然后在50℃～60℃条件下混料，混料后投入锥型双螺杆挤出机剪切塑化，冷却真空定型，牵引，定尺切割，包装成为产品。

5.根据权利要求4所述的木塑复合装饰建材的制造方法，其特征在于，所述锥型双螺杆挤出机为锥形异向双螺杆挤出机。