一种替代木材的聚氯乙烯/氢氧化镁/木质粉复合材料

一种替代木材的聚氯乙烯/氢氧化镁/木质粉复合材料

技术领域

本发明涉及木材生产技术领域，具体地说是一种替代木材的聚氯乙烯/氢氧化镁/木质粉复合材料。

背景技术

木材由于具有纹理美观、泽天然、质感舒适、可塑性好、易于加工等优点，目前已在建筑装修、家具制造、包装等领域得到了广泛应用。但由于森林资源有限，寻求和开发一种可替代木材、且广为应用的新型材料将颇显重要和迫切。聚氯乙烯是一种综合性能优良的通用塑料，其产量和用量仅次于聚乙烯。由于聚氯乙烯具有耐腐蚀、绝缘、耐磨损、价格低廉等优点，已被广泛的应用于建材、轻工、农业等领域。因此，研发一种以聚氯乙烯为原料的新型复合材料替代木材原料，可以很好地缓解当前木材紧缺的问题，将具有很高的实用价值与推广前景。

发明内容

本发明的目的在于提供一种强度高、阻燃性好和成本低的替代木材的聚氯乙烯/氢氧化镁/木质粉复合材料。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种替代木材的聚氯乙烯/氢氧化镁/木质粉复合材料，其组分按质量百分数配比为：聚氯乙烯20%～30%、纳米氢氧化镁10%～15%、木质粉15%～25%、玻璃纤维8%～12%、碳纤维5%～8%、ACR 5%～9%、TPEE 4%～8%、苯乙烯-马来酸酐共聚物2%～5%、烷基磺酸钠1%～3%、光稳定剂944 0.5%～2%、抗氧剂1010 0.1%～0.5%、碳化二亚胺0.1%～1%、硬脂酸钙0.1%～1%、着剂0.1%～1%。

所述聚氯乙烯的平均聚合度在800～1200、重均分子量在10.0万～14.5万、粒度在150～250目范围。

所述纳米氢氧化镁为表面经过γ-氨丙基三甲氧基硅烷活化处理、且粒径在10～100nm的氢氧化镁纳米粒子。

所述木质粉是以木材加工的边角余料、废旧木质产品回收品、农作物秸秆为原料，经过清洁加工、并粉碎成100～200目的木质细粉。

所述玻璃纤维为直径在4～17μm、长度2～6mm范围内的无碱玻璃纤维。

所述碳纤维为直径在50～200nm的气相生长纳米碳纤维。

所述ACR为甲基丙烯酸酯-丙烯酸酯共聚物。

所述TPEE为聚对苯二甲酸丁二酯-聚环氧乙烷-聚环氧丙烷嵌段共聚物。

所述着剂为钛白粉、炭黑、氧化铁红、铅铬黄、铁蓝中的一种。

上述的一种替代木材的聚氯乙烯/氢氧化镁/木质粉复合材料的制备方法，包括以下步骤：

（1）、以木材加工的边角余料、废旧木质产品回收品、农作物秸秆为原料，经过分选、清洁以去除杂质后，通过粉碎机加工成100～200目的细粉，然后干燥至含水量在8%～12%，即得所述的木质粉；

（2）、按重量配比称取各组分，包括步骤（1）得到的干燥木质粉，然后加入搅拌器中，于70℃～95℃温度下搅拌20～50min，待混合均匀后，出料；

（3）、将步骤（2）得到的物料加入双螺杆挤出机熔融挤入到成型模具中注模成型，即得本发明的一种替代木材的聚氯乙烯/氢氧化镁/木质粉复合材料。

本发明的有益效果是，本发明具有强度高、阻燃性好、成本低、耐腐蚀性强等优点，而且尺寸稳定性好，耐老化性强，防水，易加工，制品表面光洁，外观良好。

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：

一种替代木材的聚氯乙烯/氢氧化镁/木质粉复合材料，其组分按质量百分数配比为：聚氯乙烯20%、纳米氢氧化镁15%、木质粉15%、玻璃纤维12%、碳纤维8%、ACR 9%、TPEE 8%、苯乙烯-马来酸酐共聚物5%、烷基磺酸钠3%、光稳定剂944 2%、抗氧剂1010 0.5%、碳化二亚胺0.5%、硬脂酸钙1%、钛白粉1%，所述聚氯乙烯的平均聚合度在800～1200、重均分子量在10.0万～14.5万、粒度在150～250目范围，所述纳米氢氧化镁为表面经过γ-氨丙基三甲氧基硅烷活化处理、且粒径在10～100nm的氢氧化镁纳米粒子，所述木质粉是以木材加工的边角余料、废旧木质产品回收品、农作物秸秆为原料，经过清洁加工、并粉碎成100～200目的木质细粉，所述玻璃纤维为直径在4～17μm、长度2～6mm范围内的无碱玻璃纤维，所述碳纤维为直径在50～200nm的气相生长纳米碳纤维。

制备方法：（1）、以木材加工的边角余料、废旧木质产品回收品、农作物秸秆为原料，经过分选、清洁以去除杂质后，通过粉碎机加工成100～200目的细粉，然后干燥至含水量在8%～12%，即得所述的木质粉；（2）、按重量配比称取各组分，包括步骤（1）得到的干燥木质粉，然后加入搅拌器中，于70℃～95℃温度下搅拌20～50min，待混合均匀后，出料；（3）、将步骤（2）得到的物料加入双螺杆挤出机熔融挤入到成型模具中注模成型，即得本发明的一种替代木材的聚氯乙烯/氢氧化镁/木质粉复合材料。

实施例2：

一种替代木材的聚氯乙烯/氢氧化镁/木质粉复合材料，其组分按质量百分数配比为：聚氯乙烯30%、纳米氢氧化镁15%、木质粉25%、玻璃纤维8%、碳纤维5%、ACR 5%、TPEE 4%、苯乙烯-马来酸酐共聚物3%、烷基磺酸钠2%、光稳定剂944 0.5%、抗氧剂1010 0.1%、碳化二亚胺0.4%、硬脂酸钙1%、氧化铁红1%，所述聚氯乙烯的平均聚合度在800～1200、重均分子量在10.0万～14.5万、粒度在150～250目范围，所述纳米氢氧化镁为表面经过γ-氨丙基三甲氧基硅烷活化处理、且粒径在10～100nm的氢氧化镁纳米粒子，所述木质粉是以木材加工的边角余料、废旧木质产品回收品、农作物秸秆为原料，经过清洁加工、并粉碎成100～200目的木质细粉，所述玻璃纤维为直径在4～17μm、长度2～6mm范围内的无碱玻璃纤维，所述碳纤维为直径在50～200nm的气相生长纳米碳纤维。

制备方法：（1）、以木材加工的边角余料、废旧木质产品回收品、农作物秸秆为原料，经过分选、清洁以去除杂质后，通过粉碎机加工成100～200目的细粉，然后干燥至含水量在8%～12%，即得所述的木质粉；（2）、按重量配比称取各组分，包括步骤（1）得到的干燥木质粉，然后加入搅拌器中，于70℃～95℃温度下搅拌20～50min，待混合均匀后，出料；（3）、将步骤（2）得到的物料加入双螺杆挤出机熔融挤入到成型模具中注模成型，即得本发明的一种替代木材的聚氯乙烯/氢氧化镁/木质粉复合材料。