一种可替代木材的聚碳酸酯/木质粉复合材料

一种可替代木材的聚碳酸酯/木质粉复合材料

技术领域

本发明涉及木材生产技术领域，具体地说是一种可替代木材的聚碳酸酯/木质粉复合材料。

背景技术

木材是一种可再生、可再循环利用和可自然降解的绿材料和生物资源，它具有纹理美观、泽天然、质感舒适、可塑性好、易于加工等优点，深受人们的喜欢，并广泛应用于室内装修、家具制造、房屋建筑、外部装饰等领域。与此同时，由于过度地利用、毁林开荒、只砍不造，使木材资源短缺、森林资源遭到严重破环等，将影响到生态平衡与绿环保的健康发展。聚碳酸酯是一种综合性能优异的热塑性工程塑料，它具有突出的抗冲击性能，耐蠕变和尺寸稳定性好，并能够在较高的温度范围内保持较高的力学强度，无毒，介电性能优良，是近年来增长迅速最快和产能规模最大的工程塑料，目前已广泛应用于汽车、电子电气、建筑材料、机械零件、办公自动化设备、包装业、运动器械、医疗、保健、光盘和家庭用品等领域，成为了继尼龙之后的第二大工程塑料。因此，研制一种聚碳酸酯/木质粉复合材料，用来替代原木材料，以满足建筑装修、家具制造的需要，将具有很高的实用价值和推广应用前景。

发明内容

本发明的目的在于提供一种综合性能优异和环保性能好的可替代木材的聚碳酸酯/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：一种可替代木材的聚碳酸酯/木质粉复合材料，其组分按质量百分数配比为：聚碳酸酯20%～25%、木质粉20%～45%、乙烯/辛烯共聚物5%～10%、蛭石粉8%～15%、玻璃纤维8%～12%、苯乙烯/马来酸酐共聚物2%～4%、氰尿酸三聚氰胺6%～9%、丙三醇单硬脂酸酯1%～3%、光稳定剂0.5%～2%、抗氧剂0.1%～0.5%、着剂0.5%～1%、分散剂0.1%～1%。

所述聚碳酸酯为重均分子量在20000～40000g/mol的双酚A型芳香族聚碳酸酯。

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。

所述蛭石粉的粒径在20～150目范围。

所述玻璃纤维为表面经过硅烷偶联剂活化处理、且直径在4～17μm、长度3～9mm范围内的无碱玻璃纤维。

所述光稳定剂为光稳定剂292（二-（N-甲基-2，2，6，6-四甲基-4-吡啶基）癸二酯和甲基-（N-甲基-2，2，6，6-四甲基-4-吡啶基癸二酯）、光稳定剂622（丁二酸与（4-羟基-2，2，6，6-四甲基-1-醇的聚合物））、光稳定剂770（双（2，2，6，6-四甲基-4-基）癸二酸酯）、光稳定剂944（聚[[6-[（1，1，3，3-四甲基丁基）胺]-1，3，5-三嗪-2，4-二基][（2，2，6，6-四甲基-4-）亚胺]-1，6-二己二基[（2，2，6，6-四甲基-4-）亚胺]]]）中的至少一种。

所述抗氧剂为抗氧剂168（三[2.4-二叔丁基苯基]亚磷酸酯）、抗氧剂264（2-叔丁基-4-甲基苯酚）、抗氧剂300（4，4′-硫代双（6-叔丁基间甲酚））、抗氧剂565（4-硝基-2，6-二叔丁基苯酚）、抗氧剂1010（四[甲基-β-（3，5-二叔丁基-4-羟基苯基）丙酸酯]酯）、抗氧剂1076（β-（3，5-二叔丁基-4-羟基苯基）丙酸正十八碳醇酯）中的至少一种。

所述着剂为钛白粉、炭黑、立德粉、氧化铁红、有机红颜料、有机黄颜料、有机绿颜料、有机蓝颜料中的一种。

所述分散剂为硬脂酸钙、硬脂酸锌、硬脂酸酯中的至少一种。

上述的一种可替代木材的聚碳酸酯/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，然后加入滚筒烘干机中进行干燥，使木质粉在滚筒烘干机中将水分降低至8%～12%，即得所述的木质粉；

（2）、将聚碳酸酯在鼓风干燥机中于110℃～130℃温度下干燥3～4小时，然后按重量配比加入搅拌器中，再按重量配比加入步骤（1）得到的木质粉，搅拌15～20min，然后按重量配比加入乙烯/辛烯共聚物、蛭石粉、玻璃纤维、苯乙烯/马来酸酐共聚物、氰尿酸三聚氰胺、丙三醇单硬脂酸酯、光稳定剂、抗氧剂和分散剂，搅拌20～50min，再按重量配比加入着剂，继续搅拌10～20min，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，并控制双螺杆挤出机的温度为180℃～265℃，然后冷却、脱模，得到的型坯即为本发明的一种可替代木材的聚碳酸酯/木质粉复合材料。

本发明的有益效果是，本发明具有强度高、韧性好、重量轻、抗腐蚀性强、耐老化性好、成本低、尺寸稳定等优点，而且防火、耐热、隔音、保温、易加工等，可替代木材应用于门窗框架、家具制造、建筑装修、装璜等领域。

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：

一种可替代木材的聚碳酸酯/木质粉复合材料，其组分按质量百分数配比为：聚碳酸酯25%、木质粉20%、乙烯/辛烯共聚物10%、蛭石粉15%、玻璃纤维12%、苯乙烯/马来酸酐共聚物4%、氰尿酸三聚氰胺8%、丙三醇单硬脂酸酯3%、光稳定剂292 1%、抗氧剂168 0.5%、钛白粉1%、硬脂酸钙0.5%，所述蛭石粉的粒径在20～150目范围，所述玻璃纤维为表面经过硅烷偶联剂活化处理、且直径在4～17μm、长度3～9mm范围内的无碱玻璃纤维。

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，然后加入滚筒烘干机中进行干燥，使木质粉在滚筒烘干机中将水分降低至8%～12%，即得所述的木质粉；（2）、将聚碳酸酯在鼓风干燥机中于110℃～130℃温度下干燥3～4小时，然后按重量配比加入搅拌器中，再按重量配比加入步骤（1）得到的木质粉，搅拌15～20min，然后按重量配比加入乙烯/辛烯共聚物、蛭石粉、玻璃纤维、苯乙烯/马来酸酐共聚物、氰尿酸三聚氰胺、丙三醇单硬脂酸酯、光稳定剂292、抗氧剂168、硬脂酸钙，搅拌20～50min，再按重量配比加入钛白粉，继续搅拌10～20min，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，并控制双螺杆挤出机的温度为180℃～265℃，然后冷却、脱模，得到的型坯即为本发明的一种可替代木材的聚碳酸酯/木质粉复合材料。

实施例2：

一种可替代木材的聚碳酸酯/木质粉复合材料，其组分按质量百分数配比为：聚碳酸酯20%、木质粉45%、乙烯/辛烯共聚物5%、蛭石粉8%、玻璃纤维8%、苯乙烯/马来酸酐共聚物3%、氰尿酸三聚氰胺6%、丙三醇单硬脂酸酯2%、光稳定剂944 1%、抗氧剂1010 0.2%、炭黑1%、硬脂酸酯0.8%，所述蛭石粉的粒径在20～150目范围，所述玻璃纤维为表面经过硅烷偶联剂活化处理、且直径在4～17μm、长度3～9mm范围内的无碱玻璃纤维。

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，然后加入滚筒烘干机中进行干燥，使木质粉在滚筒烘干机中将水分降低至8%～12%，即得所述的木质粉；（2）、将聚碳酸酯在鼓风干燥机中于110℃～130℃温度下干燥3～4小时，然后按重量配比加入搅拌器中，再按重量配比加入步骤（1）得到的木质粉，搅拌15～20min，然后按重量配比加入乙烯/辛烯共聚物、蛭石粉、玻璃纤维、苯乙烯/马来酸酐共聚物、氰尿酸三聚氰胺、丙三醇单硬脂酸酯、光稳定剂944、抗氧剂1010、硬脂酸酯，搅拌20～50min，再按重量配比加入炭黑，继续搅拌10～20min，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，并控制双螺杆挤出机的温度为180℃～265℃，然后冷却、脱模，得到的型坯即为本发明的一种可替代木材的聚碳酸酯/木质粉复合材料。