一种聚乙烯全塑仿木材料及其制备方法

一种聚乙烯全塑仿木材料及其制备方法

技术领域

本发明涉及化学科学领域，具体地说是一种聚乙烯全塑仿木材料及其制备方法。

背景技术

由于木材具有重量轻、纹理美观、易于机械加工，且属于可再生资源等特点，深受人们的喜欢，将成为了建筑装饰及木制家具中最广泛应用的材料之一；另一方面，由于过度地利用、毁林开荒、只砍不造，使森林资源遭到严重的破环，有的地方植被遭到破坏，水土流失严重等，因而为了造福子孙后代，全球开始禁止砍伐木材，因此木材来源成了建筑材料和木制家具的一大难题。为此，使用一种大众化的材料代替原木材料已经成为了各个厂家及高校、科研院所研发的新方向，于是各类仿木材也随之出现，并且有些已经逐步得到了广泛应用，然而市场上的仿木材依然存在质量及生产上的缺陷，需要进一步改进，以更好地提升质量和拓展应用领域等。

发明内容

本发明的目的在于提供一种可替代木材、且力学性能好、成本低的聚乙燃全塑仿木材料及其制备方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种聚乙烯全塑仿木材料，其组分按质量百分数配比为：聚乙烯27%～55%、碳纤维8%～15%、农作物秸秆粉15%～20%、弹性体5%～10%、阻燃剂6%～10%、增塑剂6%～9%、交联剂1%～3%、光稳定剂0.5%～2%、乳化剂0.5%～1%、抗氧剂0.1%～0.5%、开口剂0.5%～1%、着剂0.5%～2%。

所述聚乙烯为分子量在20～40万、密度0.95～0.97g/cm³的低压高密度聚乙烯。

所述碳纤维为表面经过硅烷偶联剂活化处理的纳米碳纤维。

所述农作物秸秆粉为粒度在100～200目的玉米、小麦、水稻秸秆中的一种或几种。

所述弹性体为乙烯-辛烯共聚物、三元乙丙橡胶、橡胶、丁苯橡胶中的一种。

所述阻燃剂为十溴二苯乙烷、三聚氰胺聚磷酸盐、双乙基次磷酸铝盐、聚苯基膦酸二苯砜酯中的一种。

所述增塑剂为质量比1：2的邻苯二甲酸二丁酯与聚乙二醇的复配物。

所述交联剂为质量比1：1：3的二硫化四甲基秋姆、N-环已基-2-苯并噻唑次硫胺和高分散硫化剂S-80的复配物。

所述光稳定剂为质量比1：1的光稳定剂292与光稳定剂944的复配物。

所述乳化剂为十二烷基硫酸钠。

所述抗氧剂为质量比1：1的抗氧剂1010与抗氧剂168的复配物。

所述开口剂为油酸酰胺。

所述着剂是由线性低密度聚乙烯为载体的白母粒、黑母粒、灰母粒、蓝母粒中的一种。

上述的一种聚乙烯全塑仿木材料的制备方法，包括以下步骤：

（1）、将农作物秸秆进行粉碎至粒度在100～200目的粉末，并在50℃～80℃的条件下干燥至恒重，即得所述农作物秸秆粉，待用；

（2）、按重量配比称取各组分，并加入转速为60～120r/min的混料机中，包括步骤（1）得到的农作物秸秆粉，使一起混合30～45min，待混合均匀后出料；

（3）、将步骤（2）得到的均匀混合物加入双螺杆挤出机熔融挤入到模具中，并且在牵引机的牵引下进入水槽冷却，控制双螺杆挤出机的温度为155℃～220℃，牵引机的牵引速度为6～9m/min，得到的型坯即为本发明的一种聚乙烯全塑仿木材料。

本发明的有益效果是，本发明具有优异的力学性能和良好的阻燃性能，其耐热性也好，防老化性优良，成本低，制备工艺简单，可替代木材应用于建筑装饰装修及木材家具等领域。

具体实施方式

下面结合具体的优选实施例来进一步说明本发明的技术方案。

实施例1：

一种聚乙烯全塑仿木材料，其组分按质量百分数配比为：聚乙烯27%、碳纤维15%、农作物秸秆粉20%、乙烯-辛烯共聚物10%、十溴二苯乙烷10%、增塑剂9%、交联剂3%、光稳定剂2%、十二烷基硫酸钠1%、抗氧剂0.5%、油酸酰胺1%、着剂1.5%，所述聚乙烯为分子量在20～40万、密度0.95～0.97g/cm³的低压高密度聚乙烯，所述碳纤维为表面经过硅烷偶联剂活化处理的纳米碳纤维，所述农作物秸秆粉为粒度在100～200目的玉米秸秆，所述增塑剂为质量比1：2的邻苯二甲酸二丁酯与聚乙二醇的复配物，所述交联剂为质量比1：1：3的二硫化四甲基秋姆、N-环已基-2-苯并噻唑次硫胺和高分散硫化剂S-80的复配物，所述光稳定剂为质量比1：1的光稳定剂292与光稳定剂944的复配物，所述抗氧剂为质量比1：1的抗氧剂1010与抗氧剂168的复配物，所述着剂是由线性低密度聚乙烯为载体的黑母粒。

制备方法：（1）、将农作物秸秆进行粉碎至粒度在100～200目的粉末，并在50℃～80℃的条件下干燥至恒重，即得所述农作物秸秆粉，待用；（2）、按重量配比称取各组分，并加入转速为60～120r/min的混料机中，包括步骤（1）得到的农作物秸秆粉，使一起混合30～45min，待混合均匀后出料；（3）、将步骤（2）得到的均匀混合物加入双螺杆挤出机熔融挤入到模具中，并且在牵引机的牵引下进入水槽冷却，控制双螺杆挤出机的温度为155℃～220℃，牵引机的牵引速度为6～9m/min，得到的型坯即为本发明的一种聚乙烯全塑仿木材料。

实施例2：

一种聚乙烯全塑仿木材料，其组分按质量百分数配比为：聚乙烯55%、碳纤维8%、农作物秸秆粉15%、橡胶5%、三聚氰胺聚磷酸盐6%、增塑剂6%、交联剂2%、光稳定剂1%、十二烷基硫酸钠0.5%、抗氧剂0.1%、油酸酰胺0.5%、着剂0.9%，所述聚乙烯为分子量在20～40万、密度0.95～0.97g/cm³的低压高密度聚乙烯，所述碳纤维为表面经过硅烷偶联剂活化处理的纳米碳纤维，所述农作物秸秆粉为粒度在100～200目的水稻秸秆，所述增塑剂为质量比1：2的邻苯二甲酸二丁酯与聚乙二醇的复配物，所述交联剂为质量比1：1：3的二硫化四甲基秋姆、N-环已基-2-苯并噻唑次硫胺和高分散硫化剂S-80的复配物，所述光稳定剂为质量比1：1的光稳定剂292与光稳定剂944的复配物，所述抗氧剂为质量比1：1的抗氧剂1010与抗氧剂168的复配物，所述着剂是由线性低密度聚乙烯为载体的灰母粒。

制备方法：（1）、将农作物秸秆进行粉碎至粒度在100～200目的粉末，并在50℃～80℃的条件下干燥至恒重，即得所述农作物秸秆粉，待用；（2）、按重量配比称取各组分，并加入转速为60～120r/min的混料机中，包括步骤（1）得到的农作物秸秆粉，使一起混合30～45min，待混合均匀后出料；（3）、将步骤（2）得到的均匀混合物加入双螺杆挤出机熔融挤入到模具中，并且在牵引机的牵引下进入水槽冷却，控制双螺杆挤出机的温度为155℃～220℃，牵引机的牵引速度为6～9m/min，得到的型坯即为本发明的一种聚乙烯全塑仿木材料。