CN108467601A - 一种亲肤性木塑复合板材及其成型工艺 - Google Patents

一种亲肤性木塑复合板材及其成型工艺 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种亲肤性木塑复合板材，包括如下质量分数的各组分：木粉35‑50％、高密度聚乙烯25‑35％、滑石粉15‑20％、接枝相容剂2‑3％、复合润滑剂1‑2％、抗氧剂0.2‑0.5％、弹性体材料5％‑8％。本发明的复合板材端面分为两层，表面一层为弹性体材料，里面层为木塑材料，两层牢固的熔合连接在一起。表面层具有柔软、摩擦力大、亲肤性好的特点，走在上面不容易滑倒、安全性高，里面层提供足够的力学强度支持，确保产品长期稳定使用。

Description

一种亲肤性木塑复合板材及其成型工艺
技术领域
本发明属于木塑复合板制备领域，涉及一种亲肤性木塑复合板材及其成型工艺。
背景技术
木塑复合材料通过塑料和木粉等纤维混合制备而成，同时具有塑料和木质纤维的特性，不仅改进了材料的力学性能和加工性能，降低成本，扩大应用范围，还提高了材料的循环利用性，同时木塑复合材料与纯塑料材料相比，由于含有木质纤维素，在环境比较潮湿的情况下，复合材料容易霉变并滋生细菌，现有的木塑材料表面质地比较硬，摩擦力较小，在有水时容易滑倒。
发明内容
本发明的目的在于提供一种亲肤性木塑复合板材及其成型工艺，该复合板材端面分为两层，表面一层为弹性体材料，里面层为木塑材料，两层牢固的熔合连接在一起。表面层具有柔软、摩擦力大、亲肤性好的特点，走在上面不容易滑倒、安全性高，里面层提供足够的力学强度支持，确保产品长期稳定使用。
本发明的目的可以通过以下技术方案实现：
一种亲肤性木塑复合板材，包括如下质量分数的各组分：
所述弹性体材料的制备工艺如下：
步骤一，取一定量的聚丙二醇加入反应容器中，加热升温至60-70℃，然后向其中加入二异氰酸，升温至100-110℃搅拌反应2-2.5h，然后向反应容器中加入纳米氧化镧，搅拌混合均匀后保持温度不变待用；
步骤二，将沙林树脂在130℃下加热熔化后，向其中加入气相二氧化硅、铝酸三甲酯搅拌混合均匀后得到的混合溶液加入步骤一中的反应容器中，恒温搅拌混合均匀，得到预聚复合溶液；
步骤三，将预聚复合溶液加入硫化机中，然后向其中加入丙三醇和乙醇铝，在100℃加热成型，得到超柔韧弹性体；
步骤四，取苯乙烯类热塑性弹性体SBS加入高速混合机中，然后向其中加入塑化剂、热稳定剂和石蜡，搅拌混合均匀后在100℃下预塑化20-30min，然后将预塑化后的弹性体、步骤3制备的超柔韧弹性体和发泡剂混合均匀，然后在开炼机中塑炼10-20min后在硫化机中加压成型，得到弹性体材料，经过破碎风机破碎成一定大小的粒子；
所述步骤一中聚丙二醇和二异氰酸的质量比为1:0.73-0.76；
所述步骤二中1kg沙林树脂中加入气相二氧化硅120-130g，加入铝酸三甲酯82-84g；
所述步骤一中1kg聚丙二醇中加入步骤二中制备的混合溶液230-260g；
所述步骤三中1L预聚复合溶液中加入丙三醇73-76g，加入乙醇铝12-14g；
所述步骤四中各组分的重量份分别为：苯乙烯类热塑性弹性体SBS 32-35份、塑化剂1.2-1.7份、热稳定剂0.9-1.1份、石蜡2.7-3.1份、超柔韧弹性体72-79份、发泡剂0.6-0.8份；
该木塑复合板材的制备工艺，具体制备过程如下：
第一步，材料预处理：将木粉置于烘箱中烘至水分低于6％，细度大于60目，同时将弹性体材料在80℃-100℃下烘至1-2h；
第二步，原料混合：将木粉投入高速混合机中，搅拌升温至80-90℃时加入复合润滑剂进行高速混合，升温至105-115℃时加入高密度聚乙烯、滑石粉、接枝相容剂和抗氧剂，继续高速混合至120-130℃时下至冷混机冷却；
第三步，造粒：将第二步中混合冷却后的物料通过造粒机在160-190℃预塑化，通过平行双螺杆塑化挤压成团块状，再通过破碎风机破碎成一定大小的复合粒子；
第四步，挤出成型：将一台弹性材料挤出设备与另一台造粒料挤出设备通过特定端面的模具连接在一起，保证两台挤出设备可以同时挤出，将弹性体材料添加到弹性材料挤出设备中，同时将第三步中制备的复合粒子添加到另外一台造粒料挤出设备中，经过相应的工艺控制，保证两台挤出设备挤出料的速度保持一致，经过特定端面的模具成型为一定断面的型材，出来的型材端面分为两层，表面一层为弹性体材料，里面层为木塑材料，两层牢固的熔合连接在一起，表面层具有柔软、摩擦力大、亲肤性好的特点，走在上面不容易滑倒、安全性高，里面层提供足够的力学强度支持，确保产品长期稳定使用；
所述弹性材料挤出设备的温度设定在130℃-230℃之间，其中机筒温度设定为130℃-210℃，法兰区设定为220℃-230℃，模具设定为210℃-230℃；
所述造粒料-挤出设备的温度设定在140℃-180℃之间，其中机筒温度设定为140℃-180℃，法兰区设定为140℃-155℃，模具设定为145℃-160℃。
本发明的有益效果：
本发明的复合板材端面分为两层，表面一层为弹性体材料，里面层为木塑材料，两层牢固的熔合连接在一起。表面层具有柔软、摩擦力大、亲肤性好的特点，走在上面不容易滑倒、安全性高，里面层提供足够的力学强度支持，确保产品长期稳定使用。
本发明复合板材中的弹性体材料是通过超柔韧弹性体和苯乙烯类热塑性弹性体SBS混炼复合制备，具有两者共有的特性，不仅具有苯乙烯类热塑性弹性体SBS的高拉伸强度，大的表面摩擦系数，低温性能好，并且具有超柔韧弹性体的抗高温和抗高压，耐磨性能。
本发明的超柔韧弹性体通过聚丙二醇和二异氰酸复合制备，同时通过丙三醇进行交联形成网状结构，同时在交联过程中加入沙林树脂、气相二氧化硅和铝酸三甲酯，能够使各成分包裹于网状结构中，使得制备的超柔韧弹性体具有遇水膨胀的性能，在复合板材的表面遇水时由于膨胀增大接触面积进而增大摩擦力，可以有效的起到防滑作用，并且抗摩擦性能较好，能够提高复合板材的耐磨性。
具体实施方式
实施例1：
一种亲肤性木塑复合板材，包括如下质量分数的各组分：
所述弹性体材料的制备工艺如下：
步骤一，取3kg聚丙二醇加入反应容器中，加热升温至60-70℃，然后向其中加入2.19kg二异氰酸，升温至100-110℃搅拌反应2-2.5h，然后向反应容器中加入27g纳米氧化镧，搅拌混合均匀后保持温度不变待用；
步骤二，将700g沙林树脂在130℃下加热熔化后，向其中加入84g气相二氧化硅、57.4g铝酸三甲酯搅拌混合均匀后得到的混合溶液,取690g混合溶液加入步骤一中的反应容器中，恒温搅拌混合均匀，得到预聚复合溶液；
步骤三，将3L预聚复合溶液加入硫化机中，然后向其中加入219g丙三醇和36g乙醇铝，在100℃加热成型，得到超柔韧弹性体；
步骤四，取3.2kg苯乙烯类热塑性弹性体SBS加入高速混合机中，然后向其中加入120g塑化剂、90g热稳定剂和270g石蜡，搅拌混合均匀后在100℃下预塑化20-30min，然后将预塑化后的弹性体、7.2kg步骤3制备的超柔韧弹性体和60g发泡剂混合均匀，然后在开炼机中塑炼10-20min后在硫化机中加压成型，得到弹性体材料，经过破碎风机破碎成一定大小的粒子；
该木塑复合板材的制备工艺，具体制备过程如下：
第一步，材料预处理：将木粉置于烘箱中烘至水分低于6％，细度大于60目，同时将弹性体材料在80℃-100℃下烘至1-2h；
第二步，原料混合：将木粉投入高速混合机中，搅拌升温至80-90℃时加入复合润滑剂进行高速混合，升温至105-115℃时加入高密度聚乙烯、滑石粉、接枝相容剂和抗氧剂，继续高速混合至120-130℃时下至冷混机冷却；
第三步，造粒：将第二步中混合冷却后的物料通过造粒机在160-190℃预塑化，通过平行双螺杆塑化挤压成团块状，再通过破碎风机破碎成一定大小的复合粒子；
第四步，挤出成型：将一台弹性材料挤出设备与另一台造粒料挤出设备通过特定端面的模具连接在一起，保证两台挤出设备可以同时挤出，将弹性体材料添加到弹性材料挤出设备中，同时将第三步中制备的复合粒子添加到另外一台造粒料挤出设备中，经过相应的工艺控制，保证两台挤出设备挤出料的速度保持一致，经过特定端面的模具成型为一定断面的型材，出来的型材端面分为两层，表面一层为弹性体材料，里面层为木塑材料，两层牢固的熔合连接在一起，表面层具有柔软、摩擦力大、亲肤性好的特点，走在上面不容易滑倒、安全性高，里面层提供足够的力学强度支持，确保产品长期稳定使用，其中弹性材料挤出设备的温度设定在130℃-230℃之间，其中机筒温度设定为130℃-210℃，法兰区设定为220℃-230℃，模具设定为210℃-230℃；造粒料-挤出设备的温度设定在140℃-180℃之间，其中机筒温度设定为180℃-140℃，法兰区设定为140℃-155℃，模具设定为145℃-160℃。
实施例2：
一种亲肤性木塑复合板材，包括如下质量分数的各组分：
所述弹性体材料的制备工艺如下：
步骤一，取3kg聚丙二醇加入反应容器中，加热升温至60-70℃，然后向其中加入2.28kg二异氰酸，升温至100-110℃搅拌反应2-2.5h，然后向反应容器中加入36g纳米氧化镧，搅拌混合均匀后保持温度不变待用；
步骤二，将700g沙林树脂在130℃下加热熔化后，向其中加入91g气相二氧化硅、58.8g铝酸三甲酯搅拌混合均匀后得到混合溶液，将780g混合溶液加入步骤一中的反应容器中，恒温搅拌混合均匀，得到预聚复合溶液；
步骤三，将3L预聚复合溶液加入硫化机中，然后向其中加入228g丙三醇和42g乙醇铝，在100℃加热成型，得到超柔韧弹性体；
步骤四，取3.5kg苯乙烯类热塑性弹性体SBS加入高速混合机中，然后向其中加入170g塑化剂、110g热稳定剂和310g石蜡，搅拌混合均匀后在100℃下预塑化20-30min，然后将预塑化后的弹性体、790g步骤3制备的超柔韧弹性体和80g发泡剂混合均匀，然后在开炼机中塑炼10-20min后在硫化机中加压成型，得到弹性体材料，经过破碎风机破碎成一定大小的粒子；
该木塑复合板材的制备工艺，具体制备过程如下：
第一步，材料预处理：将木粉置于烘箱中烘至水分低于6％，细度大于60目，同时将弹性体材料在80℃-100℃下烘至1-2h；
第二步，原料混合：将木粉投入高速混合机中，搅拌升温至80-90℃时加入复合润滑剂进行高速混合，升温至105-115℃时加入高密度聚乙烯、滑石粉、接枝相容剂和抗氧剂，继续高速混合至120-130℃时下至冷混机冷却；
第三步，造粒：将第二步中混合冷却后的物料通过造粒机在160-190℃预塑化，通过平行双螺杆塑化挤压成团块状，再通过破碎风机破碎成一定大小的复合粒子；
第四步，挤出成型：将一台弹性材料挤出设备与另一台造粒料挤出设备通过特定端面的模具连接在一起，保证两台挤出设备可以同时挤出，将弹性体材料添加到弹性材料挤出设备中，同时将第三步中制备的复合粒子添加到另外一台造粒料挤出设备中，经过相应的工艺控制，保证两台挤出设备挤出料的速度保持一致，经过特定端面的模具成型为一定断面的型材，出来的型材端面分为两层，表面一层为弹性体材料，里面层为木塑材料，两层牢固的熔合连接在一起，表面层具有柔软、摩擦力大、亲肤性好的特点，走在上面不容易滑倒、安全性高，里面层提供足够的力学强度支持，确保产品长期稳定使用；其中弹性材料挤出设备的温度设定在130℃-230℃之间，其中机筒温度设定为130℃-210℃，法兰区设定为220℃-230℃，模具设定为210℃-30℃；造粒料-挤出设备的温度设定在140℃-180℃之间，其中机筒温度设定为140℃-180℃，法兰区设定为140℃-155℃，模具设定为145℃-160℃。
实施例3：
一种亲肤性木塑复合板材，包括如下质量分数的各组分：
所述弹性体材料的制备工艺如下：
步骤一，取3kg的聚丙二醇加入反应容器中，加热升温至60-70℃，然后向其中加入2.23kg二异氰酸，升温至100-110℃搅拌反应2-2.5h，然后向反应容器中加入34g纳米氧化镧，搅拌混合均匀后保持温度不变待用；
步骤二，将700g沙林树脂在130℃下加热熔化后，向其中加入89g气相二氧化硅、58.3g铝酸三甲酯搅拌混合均匀后得到混合溶液，将760g混合溶液加入步骤一中的反应容器中，恒温搅拌混合均匀，得到预聚复合溶液；
步骤三，将3L预聚复合溶液加入硫化机中，然后向其中加入224g丙三醇和41g乙醇铝，在100℃加热成型，得到超柔韧弹性体；
步骤四，取3.4kg苯乙烯类热塑性弹性体SBS加入高速混合机中，然后向其中加入140g塑化剂、100g热稳定剂和290g石蜡，搅拌混合均匀后在100℃下预塑化20-30min，然后将预塑化后的弹性体、740g步骤3制备的超柔韧弹性体和70g发泡剂混合均匀，然后在开炼机中塑炼10-20min后在硫化机中加压成型，得到弹性体材料，经过破碎风机破碎成一定大小的粒子；
该木塑复合板材的制备工艺，具体制备过程如下：
第一步，材料预处理：将木粉置于烘箱中烘至水分低于6％，细度大于60目，同时将弹性体材料在80℃-100℃下烘至1-2h；
第二步，原料混合：将木粉投入高速混合机中，搅拌升温至80-90℃时加入复合润滑剂进行高速混合，升温至105-115℃时加入高密度聚乙烯、滑石粉、接枝相容剂和抗氧剂，继续高速混合至120-130℃时下至冷混机冷却；
第三步，造粒：将第二步中混合冷却后的物料通过造粒机在160-190℃预塑化，通过平行双螺杆塑化挤压成团块状，再通过破碎风机破碎成一定大小的复合粒子；
第四步，挤出成型：将一台弹性材料挤出设备与另一台造粒料挤出设备通过特定端面的模具连接在一起，保证两台挤出设备可以同时挤出，将弹性体材料添加到弹性材料挤出设备中，同时将第三步中制备的复合粒子添加到另外一台造粒料挤出设备中，经过相应的工艺控制，保证两台挤出设备挤出料的速度保持一致，经过特定端面的模具成型为一定断面的型材，出来的型材端面分为两层，表面一层为弹性体材料，里面层为木塑材料，两层牢固的熔合连接在一起，表面层具有柔软、摩擦力大、亲肤性好的特点，走在上面不容易滑倒、安全性高，里面层提供足够的力学强度支持，确保产品长期稳定使用；其中弹性材料挤出设备的温度设定在130℃-230℃之间，其中机筒温度设定为130℃-210℃，法兰区设定为220℃-230℃，模具设定为210℃-30℃；造粒料-挤出设备的温度设定在140℃-180℃之间，其中机筒温度设定为140℃-180℃，法兰区设定为140℃-155℃，模具设定为145℃-160℃。
以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为所述的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。

Claims (9)

1.一种亲肤性木塑复合板材，其特征在于，包括如下质量分数的各组分：
2.根据权利要求1所述的一种亲肤性木塑复合板材，其特征在于，所述弹性体材料的制备工艺如下：
步骤一，取一定量的聚丙二醇加入反应容器中，加热升温至60-70℃，然后向其中加入二异氰酸，升温至100-110℃搅拌反应2-2.5h，然后向反应容器中加入纳米氧化镧，搅拌混合均匀后保持温度不变待用；
步骤二，将沙林树脂在130℃下加热熔化后，向其中加入气相二氧化硅、铝酸三甲酯搅拌混合均匀后得到混合溶液，将混合溶液加入步骤一中的反应容器中，恒温搅拌混合均匀，得到预聚复合溶液；
步骤三，将预聚复合溶液加入硫化机中，然后向其中加入丙三醇和乙醇铝，在100℃加热成型，得到超柔韧弹性体；
步骤四，取苯乙烯类热塑性弹性体SBS加入高速混合机中，然后向其中加入塑化剂、热稳定剂和石蜡，搅拌混合均匀后在100℃下预塑化20-30mi n，然后将预塑化后的弹性体、步骤3制备的超柔韧弹性体和发泡剂混合均匀，然后在开炼机中塑炼10-20mi n后在硫化机中加压成型，得到弹性体材料，经过破碎风机破碎成一定大小的粒子。
3.根据权利要求2所述的一种亲肤性木塑复合板材，其特征在于，步骤一中聚丙二醇和二异氰酸的质量比为1:0.73-0.76。
4.根据权利要求2所述的一种亲肤性木塑复合板材，其特征在于，所述步骤二中1kg沙林树脂中加入气相二氧化硅120-130g，加入铝酸三甲酯82-84g。
5.根据权利要求2所述的一种亲肤性木塑复合板材，其特征在于，所述步骤一中1kg聚丙二醇中加入步骤二中制备的混合溶液230-260g。
6.根据权利要求2所述的一种亲肤性木塑复合板材，其特征在于，所述步骤四中各组分的重量份分别为：苯乙烯类热塑性弹性体SBS 32-35份、塑化剂1.2-1.7份、热稳定剂0.9-1.1份、石蜡2.7-3.1份、超柔韧弹性体72-79份、发泡剂0.6-0.8份。
7.一种根据权利要求1所述的亲肤性木塑复合板材的成型工艺，其特征在于，具体成型过程如下：
第一步，材料预处理：将木粉置于烘箱中烘至水分低于6％，细度大于60目，同时将弹性体材料在80℃-100℃下烘至1-2h；
第二步，原料混合：将木粉投入高速混合机中，搅拌升温至80-90℃时加入复合润滑剂进行高速混合，升温至105-115℃时加入高密度聚乙烯、滑石粉、接枝相容剂和抗氧剂，继续高速混合至120-130℃时下至冷混机冷却；
第三步，造粒：将第二步中混合冷却后的物料通过造粒机在160-190℃预塑化，通过平行双螺杆塑化挤压成团块状，再通过破碎风机破碎成一定大小的复合粒子；
第四步，挤出成型：将一台弹性材料挤出设备与另一台造粒料挤出设备通过特定端面的模具连接在一起，保证两台挤出设备可以同时挤出，将弹性体材料添加到弹性材料挤出设备中，同时将第三步中制备的复合粒子添加到另外一台造粒料挤出设备中，经过相应的工艺控制，保证两台挤出设备挤出料的速度保持一致，经过特定端面的模具成型为一定断面的型材，出来的型材端面分为两层，表面一层为弹性体材料，里面层为木塑材料，两层牢固的熔合连接在一起。
8.根据权利要求7所述的一种亲肤性木塑复合板材的成型工艺，其特征在于，所述弹性材料挤出设备的温度设定在130℃-230℃之间，其中机筒温度设定为130℃-210℃，法兰区设定为220℃-230℃，模具设定为210℃-230℃。
9.根据权利要求7所述的一种亲肤性木塑复合板材的成型工艺，其特征在于，所述造粒料-挤出设备的温度设定在140℃-180℃之间，其中机筒温度设定为140℃-180℃，法兰区设定为140℃-155℃，模具设定为145℃-160℃。
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