CN103254653A - 玄武岩纤维增强木塑复合材料及其制备方法 - Google Patents

Abstract

玄武岩纤维增强木塑复合材料及其制备方法，它涉及木塑复合材料及其制备方法。它要解决现有木塑复合材料综合力学性能差的问题。材料由热塑性塑料、木质纤维材料、改性玄武岩纤维、增容剂和润滑剂制成。方法：一、木质纤维材料预处理；二、原料依次放入高速混合机中搅拌，卸料至低速冷混机中搅拌并冷却，得到预混料；三、预混料挤出成型。本发明所得玄武岩纤维增强木塑复合材料除保持了耐候性好、隔热、耐水、耐腐蚀等优点外，其力学性能比普通木塑复合材料显著提高，很好地解决了以往木塑复合材料产品力学强度低、脆性大的问题。本发明生产过程中产生的边角废料可全部回收再利用，添加助剂少，对环境友好，是典型的绿色环保材料。

Description

玄武岩纤维增强木塑复合材料及其制备方法

技术领域

本发明涉及木塑复合材料及其制备方法。

背景技术

木塑复合材料(WPC)可以利用废弃木质纤维材料和废旧塑料作为主要原料，绿色环保，可循环利用，是解决天然及合成高分子材料废弃物资源化高效利用问题的重要途径，因而倍受关注。这种复合材料比木材的表面硬度大，尺寸稳定性、耐水性、耐腐蚀性均好于木材，且一般不需要表面涂饰，符合未来经济发展的需要，应用前景广阔。

木塑复合材料兼具木材与塑料的众多优点，其市场增长的很快，特别是在建筑及汽车方面的应用。而另一方面，急速扩张的市场又为木塑复合材料更广泛的应用提出了更高的性能要求。比如，当其应用在结构和工程材料等领域，必须具有较高的综合力学性能。

木塑复合材料在具有诸多优点的同时也存在缺点，其中较突出的缺点有韧性差和强度不高，尤其是很难获得同时具有高强度和高韧性的产品，使得现有的木塑复合材料普遍存在综合力学性能差的问题。现有技术为此进行了广泛的研究，例如：许多偶联剂(或相容剂)如：马来酸酐接枝聚烯烃、硅烷、异氰酸酯等被用于提高木塑复合材料的拉伸和弯曲强度，但是木塑复合材料的冲击韧性没有得到改善甚至有所降低；丁苯橡胶(SBR)、SEBS、EPDM、EOR、EMA、EBAGMA、EPR-g-MA等热塑性弹性体的加入，木塑复合材料的冲击韧性或多或少得到了提高，但是其强度和模量往往降低；木塑复合材料的发泡技术能够显著提高其韧性和抗冲击性能，但发泡造成材料的刚性、强度和蠕变性能较差，严重限制了其应用。

玄武岩纤维(Basalt Fiber，简称BF)是天然玄武岩矿石经高温熔融后通过铂铑合金拉丝制成的一种新型高性能纤维。近年来随着全新低能耗生产装置的诞生，其高性价比优势逐渐凸显出来。玄武岩纤维原料来源广、成本低，并具有耐高温、耐腐蚀、隔热、吸音及低吸湿等优良性能，被认为有望代替价格昂贵的碳纤维，而成为新兴高强纤维，已广泛应用于交通路面，建筑加固等诸多领域。

发明内容

本发明目的是为了解决现有木塑复合材料综合力学性能差的问题，而提供玄武岩纤维增强木塑复合材料及其制备方法。

玄武岩纤维增强木塑复合材料，按照重量份数比由95～105份的热塑性塑料、50～300份的木质纤维材料、1～50份的改性玄武岩纤维、5～20份的增容剂、1～10份的润滑剂制成；其中热塑性塑料为聚苯乙烯、聚乙烯、高密度聚乙烯、低密度聚乙烯、聚氯乙烯、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物中的一种或几种；木质纤维材料为木粉、竹粉、农作物秸秆粉、果壳粉的任何一种或几种；增容剂为马来酸酐接枝苯乙烯-乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物、马来酸酐接枝聚丙烯、马来酸酐接枝聚乙烯、马来酸酐接枝聚苯乙烯、马来酸酐-苯乙烯嵌段共聚物、钛酸酯、异氰酸酯、六甲基二硅氮烷、乙烯基三甲氧基硅烷、氨丙基三乙氧基硅烷、甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷中的一种或几种；润滑剂为硬脂酸、硬脂酸金属盐、石蜡、聚乙烯蜡或聚丙烯蜡；硬脂酸金属盐为硬脂酸钠、硬脂酸锶、硬脂酸钙、硬脂酸锌中的一种或几种。

制备玄武岩纤维增强木塑复合材料的方法按以下步骤进行：

一、将木质纤维材料加入到高速混合机中，在温度为105～150℃、转速为400～1800r/min的条件下搅拌5～15min，获得含水率为1.5％～2.5％的木质纤维材料；

二、按照重量份数比称取100份的热塑性塑料、50～300份的木质纤维材料、1～50份的改性玄武岩纤维、5～20份的增容剂、1～10份的润滑剂，依次放入高速混合机中，在转速为400～1800r/min、温度为105～180℃的条件下搅拌5～20min，卸料至低速冷混机中，以20～100r/min的转速搅拌并通水冷却，当物料温度低于80℃时出料得到预混料；

三、预混料通过单螺杆挤出机、平行双螺杆双阶挤出机组或锥形双螺杆挤出机挤出成型，即得到玄武岩纤维增强木塑复合材料；

其中热塑性塑料为聚苯乙烯、聚乙烯、高密度聚乙烯、低密度聚乙烯、聚氯乙烯、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物中的一种或几种；

木质纤维材料为木粉、竹粉、农作物秸秆粉、果壳粉的任何一种或几种；

增容剂为马来酸酐接枝苯乙烯-乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物、马来酸酐接枝聚丙烯、马来酸酐接枝聚乙烯、马来酸酐接枝聚苯乙烯、马来酸酐-苯乙烯嵌段共聚物、钛酸酯、异氰酸酯、六甲基二硅氮烷、乙烯基三甲氧基硅烷、氨丙基三乙氧基硅烷、甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷中的一种或几种；

润滑剂为硬脂酸、硬脂酸金属盐、石蜡、聚乙烯蜡或聚丙烯蜡；硬脂酸金属盐为硬脂酸钠、硬脂酸锶、硬脂酸钙、硬脂酸锌中的一种或几种。

本发明的优点：

采用本发明制造的玄武岩纤维增强木塑复合材料，可以用刨切、锯、打钉、拧钻等加工木材的方式加工，具有优异的加工特性。除保持了耐候性好、隔热、耐水、耐腐蚀等优点外，其力学性能比普通木塑复合材料显著提高，很好地解决了以往木塑复合材料产品力学强度低、脆性大的问题。玄武岩纤维是性能介于碳纤维和玻璃纤维之间的高强度纤维，在某些场合甚至可以替代碳纤维，作为增强材料在赋予木塑复合材料优异性能的同时，价格远低于碳纤维，性价比非常高。

本发明生产过程中产生的边角废料可全部回收再利用，添加助剂少，对环境友好，是典型的绿色环保材料。利用该复合材料可制备多种形状复杂、尺寸稳定的异型工程材料，如木塑门窗、室内外墙板、整体楼梯等。

本发明中玄武岩纤维增强木塑复合材料与未添加玄武岩纤维的木塑复合材料的各项力学性能进行对比，结果为本发明中玄武岩纤维增强木塑复合材料的拉伸强度、拉伸弹性模量、弯曲强度、弯曲模量、悬臂梁无缺口冲击强度分别提高了10％，13％，14％-17％，4％-10％，15％-24％。

具体实施方式

具体实施方式一：本实施方式玄武岩纤维增强木塑复合材料，按照重量份数比由95～105份的热塑性塑料、50～300份的木质纤维材料、1～50份的改性玄武岩纤维、5～20份的增容剂、1～10份的润滑剂制成；其中热塑性塑料为聚苯乙烯、聚乙烯、高密度聚乙烯、低密度聚乙烯、聚氯乙烯、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物中的一种或几种；木质纤维材料为木粉、竹粉、农作物秸秆粉、果壳粉的任何一种或几种；增容剂为马来酸酐接枝苯乙烯-乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物、马来酸酐接枝聚丙烯、马来酸酐接枝聚乙烯、马来酸酐接枝聚苯乙烯、马来酸酐-苯乙烯嵌段共聚物、钛酸酯、异氰酸酯、六甲基二硅氮烷、乙烯基三甲氧基硅烷、氨丙基三乙氧基硅烷、甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷中的一种或几种；润滑剂为硬脂酸、硬脂酸金属盐、石蜡、聚乙烯蜡或聚丙烯蜡；硬脂酸金属盐为硬脂酸钠、硬脂酸锶、硬脂酸钙、硬脂酸锌中的一种或几种。

本实施方式中热塑性塑料为几种时为任意比例混合；木质纤维材料为几种时为任意比例混合；增容剂为几种时为任意比例混合；硬脂酸金属盐为几种时为任意比例混合。

本实施方式中所用增容剂和润滑剂，主要是为了提高玄武岩纤维、木质纤维材料与塑料之间的界面相容性、改善材料的力学性能和加工性能。

具体实施方式二：本实施方式与具体实施方式一不同的是玄武岩纤维增强木塑复合材料，按照重量份数比由100份的热塑性塑料、100份的木质纤维材料、25份的改性玄武岩纤维、10份的增容剂、5份的润滑剂制成。其它与具体实施方式一相同。

具体实施方式三：本实施方式与具体实施方式一或二不同的是所述木质纤维材料为20～100目的细小纤维。其它与具体实施方式一或二相同。

具体实施方式四：本实施方式与具体实施方式一至三之一不同的是所述农作物秸秆粉中的农作物为玉米、小麦、水稻、大豆或高粱。其它与具体实施方式一至三之一相同。

具体实施方式五：本实施方式与具体实施方式一至四之一不同的是所述改性玄武岩纤维的制备如下：a、乙烯基硅烷偶联剂与乙醇水溶液按照质量体积比300g∶1000ml混合，获得溶液A；b、将玄武岩纤维置于溶液A中，在温度为25～60℃下反应20～40min，取出后在室温条件下干燥20～30h，再置于105～150℃烘箱中加热1～3h，即得到改性玄武岩纤维；其中所述乙醇水溶液中无水乙醇与蒸馏水的体积比为9∶1，pH值为3～4；乙烯基硅烷偶联剂与玄武岩纤维的质量比为1～4∶100；乙烯基硅烷偶联剂为乙烯基三氯硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基三(β-甲氧基乙氧基)硅烷、乙烯基三叔丁氧基硅烷中的一种或几种；玄武岩纤维为玄武岩矿石经高温熔融后通过铂铑合金拉丝制成，纤维直径为7～25μm，短切长度为6～9mm，含水率为≤0.2％，短切率为≥95％。其它与具体实施方式一至四之一相同。

具体实施方式六：本实施方式制备玄武岩纤维增强木塑复合材料的方法按以下步骤进行：

一、将木质纤维材料加入到高速混合机中，在温度为105～150℃、转速为400～1800r/min的条件下搅拌5～15min，获得含水率为1.5％～2.5％的木质纤维材料；

二、按照重量份数比称取100份的热塑性塑料、50～300份的木质纤维材料、1～50份的改性玄武岩纤维、5～20份的增容剂、1～10份的润滑剂，依次放入高速混合机中，在转速为400～1800r/min、温度为105～180℃的条件下搅拌5～20min，卸料至低速冷混机中，以20～100r/min的转速搅拌并通水冷却，当物料温度低于80℃时出料得到预混料；

三、预混料通过单螺杆挤出机、平行双螺杆双阶挤出机组或锥形双螺杆挤出机挤出成型，即得到玄武岩纤维增强木塑复合材料；

其中热塑性塑料为聚苯乙烯、聚乙烯、高密度聚乙烯、低密度聚乙烯、聚氯乙烯、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物中的一种或几种；

木质纤维材料为木粉、竹粉、农作物秸秆粉、果壳粉的任何一种或几种；

增容剂为马来酸酐接枝苯乙烯-乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物、马来酸酐接枝聚丙烯、马来酸酐接枝聚乙烯、马来酸酐接枝聚苯乙烯、马来酸酐-苯乙烯嵌段共聚物、钛酸酯、异氰酸酯、六甲基二硅氮烷、乙烯基三甲氧基硅烷、氨丙基三乙氧基硅烷、甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷中的一种或几种；

润滑剂为硬脂酸、硬脂酸金属盐、石蜡、聚乙烯蜡或聚丙烯蜡；硬脂酸金属盐为硬脂酸钠、硬脂酸锶、硬脂酸钙、硬脂酸锌中的一种或几种。

具体实施方式七：本实施方式与具体实施方式六不同的是步骤一中在温度为120℃、转速为1200r/min的条件下搅拌10min，获得含水率为≤2％的木质纤维材料。其它步骤及参数与具体实施方式四至六之一相同。

具体实施方式八：本实施方式与具体实施方式六或七不同的是步骤二中按照重量份数比称取100份的热塑性塑料、150份的木质纤维材料、25份的改性玄武岩纤维、10份的增容剂、5份的润滑剂，依次放入高速混合机中，在转速为1200r/min、温度为150℃的条件下搅拌10min，卸料至低速冷混机中，以80r/min的转速搅拌并通水冷却。其它步骤及参数与具体实施方式六或七相同。

具体实施方式九：本实施方式与具体实施方式六至八之一不同的是步骤一中所述木质纤维材料为20～100目的细小纤维。其它与具体实施方式六至八之一相同。

具体实施方式十：本实施方式与具体实施方式六至九之一不同的是步骤二中所述农作物秸秆粉中的农作物为玉米、小麦、水稻、大豆或高粱。其它与具体实施方式六至九之一相同。

具体实施方式十一：本实施方式与具体实施方式六至十之一不同的是步骤二中所述改性玄武岩纤维的制备如下：a、乙烯基硅烷偶联剂与乙醇水溶液按照质量体积比300g∶1000ml混合，获得溶液A；b、将玄武岩纤维置于溶液A中，在温度为25～60℃下反应20～40min，取出后在室温条件下干燥20～30h，再置于105～150℃烘箱中加热1～3h，即得到改性玄武岩纤维；其中所述乙醇水溶液中无水乙醇与蒸馏水的体积比为9∶1，pH值为3～4；乙烯基硅烷偶联剂与玄武岩纤维的质量比为1～4∶100；乙烯基硅烷偶联剂为乙烯基三氯硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基三(β-甲氧基乙氧基)硅烷、乙烯基三叔丁氧基硅烷中的一种或几种；玄武岩纤维为玄武岩矿石经高温熔融后通过铂铑合金拉丝制成，纤维直径为7～25μm，短切长度为6～9mm，含水率为≤0.2％，短切率为≥95％。其它与具体实施方式一至四之一相同。

具体实施方式十二：本实施方式与具体实施方式六至十一之一不同的是步骤三中单螺杆挤出机、平行双螺杆双阶挤出机组或锥形双螺杆挤出机的挤出机筒加热温度为110～175℃，口模温度为140～165℃。其它步骤及参数与具体实施方式六至十一之一相同。

实施例1：

制备玄武岩纤维增强木塑复合材料的方法按以下步骤进行：

一、将木质纤维材料加入到高速混合机中，在温度为130℃、转速为1200r/min的条件下搅拌10min，获得含水率为≤2％的木质纤维材料；

二、按照重量份数比称取100份的热塑性塑料、156份的木质纤维材料、11份的改性玄武岩纤维、12份的增容剂、6份的润滑剂，依次放入高速混合机中，在转速为1200r/min、温度为130℃的条件下搅拌15min，卸料至低速冷混机中，以80r/min的转速搅拌并通水冷却，当物料温度低于80℃时出料得到预混料；

三、预混料通过单螺杆挤出机挤出成型，即得到玄武岩纤维增强木塑复合材料；

其中热塑性塑料为高密度聚乙烯；木质纤维材料为木粉；增容剂为马来酸酐接枝聚乙烯；润滑剂为硬脂酸。

所述改性玄武岩纤维的制备如下：a、乙烯基硅烷偶联剂与乙醇水溶液按照质量体积比300g∶1000ml混合，获得溶液A；b、将玄武岩纤维置于溶液A中，在温度为45℃下反应30min，取出后在室温条件下干燥25h，再置于120℃烘箱中加热2h，即得到改性玄武岩纤维；其中所述乙醇水溶液中无水乙醇与蒸馏水的体积比为9∶1，pH值为3；乙烯基硅烷偶联剂与玄武岩纤维的质量比为2∶100；乙烯基硅烷偶联剂为乙烯基三乙氧基硅烷；玄武岩纤维为玄武岩矿石经高温熔融后通过铂铑合金拉丝制成，纤维直径为10μm，短切长度为6mm，含水率为≤0.2％，短切率为≥95％。

所述单螺杆挤出机的挤出机筒加热温度为155℃，口模温度为160℃。

对比材料：未添加改性玄武岩纤维的木塑复合材料，按重量份数比由100份的热塑性塑料、167份的木质纤维材料、12份的相容剂和6份的润滑剂制成；其它与实施例相同。

本实施例制备所得玄武岩纤维增强木塑复合材料为截面尺寸宽40mm和厚4mm的片材。经过运送物料段、熔融阶段、均化阶段这三个阶段之后水冷定型、室温放置3天后，加工成标准试件，进行力学性能测试；将本实施例所得改性玄武岩纤维增强木塑复合材料与未添加玄武岩纤维的木塑复合材料进行对比，对比参数如表1所示，可见本实施例中改性玄武岩纤维加入显著提高了木粉/高密度聚乙烯复合材料各项力学性能，复合材料的拉伸强度、拉伸弹性模量、弯曲强度、弯曲弹性模量、简支梁无缺口冲击强度分别提高了10％，13％，14.0％，4％，24％。

表1

实施例2：

制备玄武岩纤维增强木塑复合材料的方法按以下步骤进行：

一、将木质纤维材料加入到高速混合机中，在温度为130℃、转速为1200r/min的条件下搅拌10min，获得含水率为≤2％的木质纤维材料；

二、按照重量份数比称取100份的热塑性塑料、133份的木质纤维材料、33份的改性玄武岩纤维、12份的增容剂、6份的润滑剂，依次放入高速混合机中，在转速为1200r/min、温度为130℃的条件下搅拌15min，卸料至低速冷混机中，以80r/min的转速搅拌并通水冷却，当物料温度低于80℃时出料得到预混料；

三、预混料通过单螺杆挤出机挤出成型，即得到玄武岩纤维增强木塑复合材料；

其中热塑性塑料为高密度聚乙烯；木质纤维材料为木粉；增容剂为马来酸酐接枝聚乙烯；润滑剂为硬脂酸。

所述改性玄武岩纤维的制备如下：a、乙烯基硅烷偶联剂与乙醇水溶液按照质量体积比300g∶1000ml混合，获得溶液A；b、将玄武岩纤维置于溶液A中，在温度为45℃下反应30min，取出后在室温条件下干燥25h，再置于120℃烘箱中加热2h，即得到改性玄武岩纤维；其中所述乙醇水溶液中无水乙醇与蒸馏水的体积比为9∶1，pH值为3；乙烯基硅烷偶联剂与玄武岩纤维的质量比为2∶100；乙烯基硅烷偶联剂为乙烯基三乙氧基硅烷；玄武岩纤维为玄武岩矿石经高温熔融后通过铂铑合金拉丝制成，纤维直径为10μm，短切长度为6mm，含水率为≤0.2％，短切率为≥95％。

所述单螺杆挤出机的挤出机筒加热温度为155℃，口模温度为160℃。

对比材料：未添加改性玄武岩纤维的木塑复合材料，按重量份数比由100份的热塑性塑料、167份的木质纤维材料、12份的相容剂和6份的润滑剂制成；其它与实施例相同。

本实施例制备所得玄武岩纤维增强木塑复合材料为截面尺寸宽40mm和厚4mm的片材。经过运送物料段、熔融阶段、均化阶段这三个阶段之后水冷定型、室温放置3天后，加工成标准试件，进行力学性能测试；将本实施例所得改性玄武岩纤维增强木塑复合材料与未添加玄武岩纤维的木塑复合材料进行对比，对比参数如表2所示，可见本实施例中改性玄武岩纤维加入显著提高了木粉/高密度聚乙烯复合材料各项力学性能，复合材料的拉伸强度、拉伸弹性模量、弯曲强度、弯曲模量、简支梁无缺口冲击强度分别提高了10％，13％，17％，10％，15％。

表2

Claims (10)

1.玄武岩纤维增强木塑复合材料，其特征在于玄武岩纤维增强木塑复合材料，按照重量份数比由95～105份的热塑性塑料、50～300份的木质纤维材料、1～50份的改性玄武岩纤维、5～20份的增容剂、1～10份的润滑剂制成；其中热塑性塑料为聚苯乙烯、聚乙烯、高密度聚乙烯、低密度聚乙烯、聚氯乙烯、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物中的一种或几种；木质纤维材料为木粉、竹粉、农作物秸秆粉、果壳粉的任何一种或几种；增容剂为马来酸酐接枝苯乙烯-乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物、马来酸酐接枝聚丙烯、马来酸酐接枝聚乙烯、马来酸酐接枝聚苯乙烯、马来酸酐-苯乙烯嵌段共聚物、钛酸酯、异氰酸酯、六甲基二硅氮烷、乙烯基三甲氧基硅烷、氨丙基三乙氧基硅烷、甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷中的一种或几种；润滑剂为硬脂酸、硬脂酸金属盐、石蜡、聚乙烯蜡或聚丙烯蜡；硬脂酸金属盐为硬脂酸钠、硬脂酸锶、硬脂酸钙、硬脂酸锌中的一种或几种。

2.根据权利要求1所述的玄武岩纤维增强木塑复合材料，其特征在于玄武岩纤维增强木塑复合材料，按照重量份数比由100份的热塑性塑料、100份的木质纤维材料、25份的改性玄武岩纤维、10份的增容剂、5份的润滑剂制成。

3.根据权利要求1或2所述的玄武岩纤维增强木塑复合材料，其特征在于所述木质纤维材料为20～100目的细小纤维。

4.根据权利要求3所述的玄武岩纤维增强木塑复合材料，其特征在于所述农作物秸秆粉中的农作物为玉米、小麦、水稻、大豆或高粱。

5.根据权利要求4所述的玄武岩纤维增强木塑复合材料，其特征在于所述改性玄武岩纤维的制备如下：a、乙烯基硅烷偶联剂与乙醇水溶液按照质量体积比300g∶1000ml混合，获得溶液A；b、将玄武岩纤维置于溶液A中，在温度为25～60℃下反应20～40min，取出后在室温条件下干燥20～30h，再置于105～150℃烘箱中加热1～3h，即得到改性玄武岩纤维；其中所述乙醇水溶液中无水乙醇与蒸馏水的体积比为9∶1，pH值为3～4；乙烯基硅烷偶联剂与玄武岩纤维的质量比为1～4∶100；乙烯基硅烷偶联剂为乙烯基三氯硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基三(β-甲氧基乙氧基)硅烷、乙烯基三叔丁氧基硅烷中的一种或几种；玄武岩纤维为玄武岩矿石经高温熔融后通过铂铑合金拉丝制成，纤维直径为7～25μm，短切长度为6～9mm，含水率为≤0.2％，短切率为≥95％。

6.制备如权利要求1所述的玄武岩纤维增强木塑复合材料的方法，其特征在于它按以下步骤进行：

一、将木质纤维材料加入到高速混合机中，在温度为105～150℃、转速为400～1800r/min的条件下搅拌5～15min，获得含水率为1.5％～2.5％的木质纤维材料；

二、按照重量份数比称取100份的热塑性塑料、50～300份的木质纤维材料、1～50份的改性玄武岩纤维、5～20份的增容剂、1～10份的润滑剂，依次放入高速混合机中，在转速为400～1800r/min、温度为105～180℃的条件下搅拌5～20min，卸料至低速冷混机中，以20～100r/min的转速搅拌并通水冷却，当物料温度低于80℃时出料得到预混料；

三、预混料通过单螺杆挤出机、平行双螺杆双阶挤出机组或锥形双螺杆挤出机挤出成型，即得到玄武岩纤维增强木塑复合材料；

其中热塑性塑料为聚苯乙烯、聚乙烯、高密度聚乙烯、低密度聚乙烯、聚氯乙烯、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物中的一种或几种；

木质纤维材料为木粉、竹粉、农作物秸秆粉、果壳粉的任何一种或几种；

增容剂为马来酸酐接枝苯乙烯-乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物、马来酸酐接枝聚丙烯、马来酸酐接枝聚乙烯、马来酸酐接枝聚苯乙烯、马来酸酐-苯乙烯嵌段共聚物、钛酸酯、异氰酸酯、六甲基二硅氮烷、乙烯基三甲氧基硅烷、氨丙基三乙氧基硅烷、甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷中的一种或几种；

润滑剂为硬脂酸、硬脂酸金属盐、石蜡、聚乙烯蜡或聚丙烯蜡；硬脂酸金属盐为硬脂酸钠、硬脂酸锶、硬脂酸钙、硬脂酸锌中的一种或几种。

7.根据权利要求6所述的玄武岩纤维增强木塑复合材料的制备方法，其特征在于步骤一中在温度为120℃、转速为1200r/min的条件下搅拌10min，获得含水率为2％的木质纤维材料。

8.根据权利要求6或7所述的玄武岩纤维增强木塑复合材料的制备方法，其特征在于步骤一中所述木质纤维材料为20～100目的细小纤维。

9.根据权利要求8所述的玄武岩纤维增强木塑复合材料的制备方法，其特征在于步骤二中所述农作物秸秆粉中的农作物为玉米、小麦、水稻、大豆或高粱。

10.根据权利要求9所述的玄武岩纤维增强木塑复合材料的制备方法，其特征在于步骤二中所述改性玄武岩纤维的制备如下：a、乙烯基硅烷偶联剂与乙醇水溶液按照质量体积比300g∶1000ml混合，获得溶液A；b、将玄武岩纤维置于溶液A中，在温度为25～60℃下反应20～40min，取出后在室温条件下干燥20～30h，再置于105～150℃烘箱中加热1～3h，即得到改性玄武岩纤维；其中所述乙醇水溶液中无水乙醇与蒸馏水的体积比为9∶1，pH值为3～4；乙烯基硅烷偶联剂与玄武岩纤维的质量比为1～4∶100；乙烯基硅烷偶联剂为乙烯基三氯硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基三(β-甲氧基乙氧基)硅烷、乙烯基三叔丁氧基硅烷中的一种或几种；玄武岩纤维为玄武岩矿石经高温熔融后通过铂铑合金拉丝制成，纤维直径为7～25μm，短切长度为6～9mm，含水率为≤0.2％，短切率为≥95％。