沙柳/聚氯乙烯木塑复合材料及其制作方法
技术领域
本发明涉及一种木塑复合材料及其制作方法,特别是涉及一种沙柳/聚氯乙烯木塑复合材料及其制作方法。
背景技术
木塑复合材料是国内外近年蓬勃兴起的一类新型复合材料,指利用聚乙烯、聚丙烯和聚氯乙烯等,代替通常的树脂胶粘剂,与超过50%以上的木粉、稻壳、秸秆等废植物纤维混合成新的木质材料,再经挤压、模压、注射成型等塑料加工工艺生产出的板材或型材。主要用于建材、家具、物流包装等行业。
目前,木塑材料一般采用废旧塑料或是新料加入废旧木材、秸秆的粉碎料混合搅拌加热,通过直接倒入模具压制成型或是挤出造粒后挤出、注塑成型,由于采用的废旧木材及秸秆长短粗细不一、粒径大小不等以及材料来源不稳定,需要进行增加分类、清洗、粉碎等工艺及相关设备,增加成本,同时造成产品质量不稳定及理化性能较差。
发明内容
本发明的第一个目的在于提供一种耐腐蚀、防潮、易加工、强度高、耐用性好、可调整性强、原料来源广泛,价格低廉、可减少环境污染的沙柳/聚氯乙烯木塑复合材料。
本发明的第二个目的在于提供一种工艺简单、生产成本低廉及无污染的沙柳/聚氯乙烯木塑复合材料的制作方法。
本发明的第一个目的由如下技术方案实施,一种沙柳/聚氯乙烯木塑复合材料,其由如下质量份的组份构成,聚氯乙烯100份,沙柳木粉40-60份,偶联剂2-6份,铅盐复合稳定剂3-5份,硬脂酸钙0.3-0.7份,硬脂酸0.1-0.3份,石蜡0.1-0.4份,氯化聚乙烯1-4份,轻质碳酸钙10-30份,聚丙烯酸酯类加工助剂(ACR)1-3份,邻苯二甲酸二辛酯(DOP)6-9份。
所述聚氯乙烯由聚氯乙烯新料和聚氯乙烯回收料按任意比组合构成。
所述偶联剂为硅烷偶联剂或铝酸酯偶联剂。
本发明的第二个目的由如下技术方案实施,一种沙柳/聚氯乙烯木塑复合材料的制作方法,其包括如下步骤:(1)制备沙柳木粉;(2)原料烘干;(3)按比例称取原材料;(4)沙柳木粉预处理;(5)搅拌加热;(6)挤出造粒;(7)切割干燥包装;其中,
(1)制备沙柳木粉:用沙柳切片机将沙柳均匀切片后,再由磨粉机研磨制得粒径为40-80目的沙柳木粉;选用内蒙古库布其沙漠特产沙柳,此种沙柳生长环境干旱、风沙大,木纤维强度大、韧性高,水分含量为5-8%;
(2)原料烘干:将所述步骤(1)制得的沙柳木粉在105-115℃的温度下烘干190-220分钟;
(3)按比例称取原材料:按如下质量份称取烘干后沙柳木粉40-60份,聚氯乙烯100份,偶联剂2-6份,铅盐复合稳定剂3-5份,硬脂酸钙0.3-0.7份,硬脂酸0.1-0.3份,石蜡0.1-0.4份,氯化聚乙烯1-4份,轻质碳酸钙10-30份,聚丙烯酸酯类加工助剂(ACR)1-3份,邻苯二甲酸二辛酯(DOP)6-9份;
(4)沙柳木粉预处理:将称取的沙柳木粉用偶联剂进行预处理,用以降低表面极性及表面能,改善沙柳木粉与聚乙烯融合效果
(5)搅拌加热:将预处理后的沙柳木粉与称取的聚氯乙烯,铅盐复合稳定剂,硬脂酸钙,硬脂酸,石蜡,氯化聚乙烯,轻质碳酸钙,聚丙烯酸酯类加工助剂(ACR)和邻苯二甲酸二辛酯(DOP)投入搅拌机中搅拌,搅拌过程中,搅拌机逐渐升温至120℃,然后再降至40℃搅拌完成;
(6)挤出造粒:使用挤出机,将搅拌混合均匀的原料挤出造粒,挤出机的挤出料筒温度控制在160-180℃,模头温度控制在190-200℃;
(7)切割干燥包装:将上述步骤挤出原料经切粒后,进行干燥并进行包装。
所述聚氯乙烯由聚氯乙烯新料和聚氯乙烯回收料按任意比组合构成。
所述偶联剂为硅烷偶联剂或铝酸酯偶联剂。
本发明的优点在于,1、流动性好,沙柳木粉粒径为40-80目,保证沙柳木纤维对材料的增强效果的,实现良好的材料流动性;2、硬度高、耐腐蚀;3、防潮性好,24小时吸水率3.2%;4、强度高,静曲强度19MPa,弯曲弹性模量1680MPa;5、对温度敏感性小,在-40-130℃不弯曲变形;6、原料来源广泛,价格低廉;7、可减少环境污染,采用PVC回收料以及每三年便需要采割的沙柳;8、本发明工艺简单、生产成本低。
具体实施方式:
实施例1:一种沙柳/聚氯乙烯木塑复合材料,其由如下质量份的组份构成,聚氯乙烯100份,沙柳木粉40份,硅烷偶联剂2份,铅盐复合稳定剂3份,硬脂酸钙0.3份,硬脂酸0.1份,石蜡0.1份,氯化聚乙烯1份,轻质碳酸钙10份,聚丙烯酸酯类加工助剂(ACR)1份,邻苯二甲酸二辛酯(DOP)6份。
聚氯乙烯由聚氯乙烯新料和聚氯乙烯回收料按1∶1的质量比组合构成。
实施例2:一种沙柳/聚氯乙烯木塑复合材料的制作方法,其包括如下步骤:(1)制备沙柳木粉;(2)原料烘干;(3)按比例称取原材料;(4)沙柳木粉预处理;(5)搅拌加热;(6)挤出造粒;(7)切割干燥包装;其中,
(1)制备沙柳木粉:用沙柳切片机将沙柳均匀切片后,再由磨粉机研磨制得粒径为40-80目的沙柳木粉;选用内蒙古库布其沙漠特产沙柳,此种沙柳生长环境干旱、风沙大,木纤维强度大、韧性高,水分含量为5-8%;
(2)原料烘干:将所述步骤(1)制得的沙柳木粉在105℃的温度下烘干190分钟;
(3)按比例称取原材料:按如下质量份称取烘干后沙柳木粉40份,聚氯乙烯100份,硅烷偶联剂2份,铅盐复合稳定剂3份,硬脂酸钙0.3份,硬脂酸0.1份,石蜡0.1份,氯化聚乙烯1份,轻质碳酸钙10份,聚丙烯酸酯类加工助剂(ACR)1份,邻苯二甲酸二辛酯(DOP)6份;
(4)沙柳木粉预处理:将称取的沙柳木粉用偶联剂进行预处理,用以降低表面极性及表面能,改善沙柳木粉与聚乙烯融合效果
(5)搅拌加热:将预处理后的沙柳木粉与称取的聚氯乙烯,铅盐复合稳定剂,硬脂酸钙,硬脂酸,石蜡,氯化聚乙烯,轻质碳酸钙,聚丙烯酸酯类加工助剂(ACR)和邻苯二甲酸二辛酯(DOP)投入搅拌机中搅拌,搅拌过程中,搅拌机逐渐升温至120℃,然后再降至40℃搅拌完成;
(6)挤出造粒:使用挤出机,将搅拌混合均匀的原料挤出造粒,挤出机的挤出料筒温度控制在160℃,模头温度控制在190℃;
(7)切割干燥包装:将上述步骤挤出原料经切粒后,进行干燥并进行包装。
聚氯乙烯由聚氯乙烯新料和聚氯乙烯回收料按1∶1质量比组合构成。
实施例3:一种沙柳/聚氯乙烯木塑复合材料,其由如下质量份的组份构成,聚氯乙烯100份,沙柳木粉60份,铝酸酯偶联剂6份,铅盐复合稳定剂5份,硬脂酸钙0.7份,硬脂酸0.3份,石蜡0.4份,氯化聚乙烯4份,轻质碳酸钙30份,聚丙烯酸酯类加工助剂(ACR)3份,邻苯二甲酸二辛酯(DOP)9份。
聚氯乙烯由聚氯乙烯新料和聚氯乙烯回收料按1∶6的质量比组合构成。
实施例4:一种沙柳/聚氯乙烯木塑复合材料的制作方法,其包括如下步骤:(1)制备沙柳木粉;(2)原料烘干;(3)按比例称取原材料;(4)沙柳木粉预处理;(5)搅拌加热;(6)挤出造粒;(7)切割干燥包装;其中,
(1)制备沙柳木粉:用沙柳切片机将沙柳均匀切片后,再由磨粉机研磨制得粒径为40-80目的沙柳木粉;选用内蒙古库布其沙漠特产沙柳,此种沙柳生长环境干旱、风沙大,木纤维强度大、韧性高,水分含量为5-8%;
(2)原料烘干:将所述步骤(1)制得的沙柳木粉在115℃的温度下烘干220分钟;
(3)按比例称取原材料:按如下质量份称取烘干后沙柳木粉60份,聚氯乙烯100份,铝酸酯偶联剂6份,铅盐复合稳定剂5份,硬脂酸钙0.7份,硬脂酸0.3份,石蜡0.4份,氯化聚乙烯4份,轻质碳酸钙30份,聚丙烯酸酯类加工助剂(ACR)3份,邻苯二甲酸二辛酯(DOP)9份;
(4)沙柳木粉预处理:将称取的沙柳木粉用偶联剂进行预处理,用以降低表面极性及表面能,改善沙柳木粉与聚乙烯融合效果
(5)搅拌加热:将预处理后的沙柳木粉与称取的聚氯乙烯,铅盐复合稳定剂,硬脂酸钙,硬脂酸,石蜡,氯化聚乙烯,轻质碳酸钙,聚丙烯酸酯类加工助剂(ACR)和邻苯二甲酸二辛酯(DOP)投入搅拌机中搅拌,搅拌过程中,搅拌机逐渐升温至120℃,然后再降至40℃搅拌完成;
(6)挤出造粒:使用挤出机,将搅拌混合均匀的原料挤出造粒,挤出机的挤出料筒温度控制在180℃,模头温度控制在200℃;
(7)切割干燥包装:将上述步骤挤出原料经切粒后,进行干燥并进行包装。
聚氯乙烯由聚氯乙烯新料和聚氯乙烯回收料按1∶6质量比组合构成。
实施例5:一种沙柳/聚氯乙烯木塑复合材料,其由如下质量份的组份构成,聚氯乙烯100份,沙柳木粉50份,硅烷偶联剂4份,铅盐复合稳定剂4份,硬脂酸钙0.5份,硬脂酸0.2份,石蜡0.2份,氯化聚乙烯3份,轻质碳酸钙20份,聚丙烯酸酯类加工助剂(ACR)2份,邻苯二甲酸二辛酯(DOP)7份。
聚氯乙烯由聚氯乙烯新料和聚氯乙烯回收料按2∶1的质量比组合构成。
实施例6:一种沙柳/聚氯乙烯木塑复合材料的制作方法,其包括如下步骤:(1)制备沙柳木粉;(2)原料烘干;(3)按比例称取原材料;(4)沙柳木粉预处理;(5)搅拌加热;(6)挤出造粒;(7)切割干燥包装;其中,
(1)制备沙柳木粉:用沙柳切片机将沙柳均匀切片后,再由磨粉机研磨制得粒径为40-80目的沙柳木粉;选用内蒙古库布其沙漠特产沙柳,此种沙柳生长环境干旱、风沙大,木纤维强度大、韧性高,水分含量为5-8%;
(2)原料烘干:将所述步骤(1)制得的沙柳木粉在110℃的温度下烘干200分钟;
(3)按比例称取原材料:按如下质量份称取烘干后沙柳木粉50份,聚氯乙烯100份,硅烷偶联剂4份,铅盐复合稳定剂4份,硬脂酸钙0.5份,硬脂酸0.2份,石蜡0.2份,氯化聚乙烯3份,轻质碳酸钙20份,聚丙烯酸酯类加工助剂(ACR)2份,邻苯二甲酸二辛酯(DOP)7份;
(4)沙柳木粉预处理:将称取的沙柳木粉用偶联剂进行预处理,用以降低表面极性及表面能,改善沙柳木粉与聚乙烯融合效果
(5)搅拌加热:将预处理后的沙柳木粉与称取的聚氯乙烯,铅盐复合稳定剂,硬脂酸钙,硬脂酸,石蜡,氯化聚乙烯,轻质碳酸钙,聚丙烯酸酯类加工助剂(ACR)和邻苯二甲酸二辛酯(DOP)投入搅拌机中搅拌,搅拌过程中,搅拌机逐渐升温至120℃,然后再降至40℃搅拌完成;
(6)挤出造粒:使用挤出机,将搅拌混合均匀的原料挤出造粒,挤出机的挤出料筒温度控制在170℃,模头温度控制在195℃;
(7)切割干燥包装:将上述步骤挤出原料经切粒后,进行干燥并进行包装。
聚氯乙烯由聚氯乙烯新料和聚氯乙烯回收料按2∶1质量比组合构成。