專利名稱：中國楊木或中國梧桐木或中國松木木塑復合材料的輻射聚合、交聯、接枝協同制備方法
技術領域：
本發明涉及木塑復合材料技術領域，具體地說是一種中國楊木或中國梧桐木或中 國松木木塑復合材料的輻射聚合、交聯、接枝協同制備方法。
背景技術：
木塑復合材料WPC (wood-plastic composites)是一類由木材纖維素與塑料(一 種或多種塑料)共混或由普通低密度木材浸潰有機單體后通過聚合反應而制得的復合材 料。聚合、接枝過程可采用化學法(觸媒法)或輻射的方法引發反應。WPC分兩種，一種是 木纖維、木粉、刨花、鋸末、植物纖維與熱塑性塑料如PE、PP、PVC等混合，經過擠出成型或熱 壓成型技術制成；另一種為用有機單體浸潰木材，再通過引發單體聚合、交聯、接枝的方法 而制成。通過輻射的方法制備WPC，具有無需加熱，聚合交聯接枝過程易于控制，單體的轉化 率高(100%)、產品的理化性能優越等優點，屬于高科技、綠色加工產業。本發明屬于輻射 法制備木塑復合材料。
國外研究開發輻射法制備木塑復合材料已有幾十年歷史。有的國家國搞了中試， 有的已生產出了產品，但沒有相關工藝和配方的的報道。在中國，該項技術的工業應用尚屬 于空白。
北美是目前世界木塑復合材料市場最大的地區。木塑板不開裂不翹曲，防腐、防 蛀、耐磨耗、維修容易，外觀好，耐用，除鋪板外，還有護墻板、天花板、裝飾板等等，家具包括 室外露天桌椅、船舶坐艙隔板、箱架等。在歐洲的窗戶、門板、板條、家具生產制造中，木塑復 合材料的應用量也一直在增長。在汽車工業用天然纖維填充塑料方面，歐洲在世界上是領 先的，但在木填充材料方面，美國、日本具有一定優勢。因此，在這個領域內有高速增長的發 展空間。此外，就是有抗菌作用的木塑復合材料，此種材料可用于醫院、診所、廁所，因為這 些場所有細菌傳染的危險。總的來說，本項目生產工藝先進，產品性能優異，國際國內市場 前景看好。發明內容
中國楊木或中國梧桐木或中國松木木塑復合材料的輻射聚合、交聯、接枝協同制 備方法，包括前處理、單體浸潰、輻照和后處理工序，其特征在于
I)所說的前處理工序為先將中國楊木或中國梧桐木或中國松木原木制成一定 尺寸的板材，再對其表面進行處理，打磨除掉殘渣，然后在烘房內干燥處理，控制含水量為 8% 10%，干燥可以降低含水率，防止木材開裂，便于后續的操作及成品加工，最后放在產 品箱中備用，該產品箱既可以用于浸潰，也可以用于后續的輻照；
2)所說的浸潰工序為將廣品箱放入浸潰iiS中，然后將浸潰te中的抽真空、加壓 及原料輸送管連接到產品箱，將產品箱抽真空至O. 02 O. 05MPa，使木材孔隙中的空氣排 出，然后向產品箱中按下述配方(質量比)加入各種組分
浸潰的單體甲基丙烯酸甲酯，或苯乙烯，或甲基丙烯酸乙酯，單體配比為木材 質量的40% 170%，
單體中添加促進交聯的交聯劑三羥甲基丙烷三甲基丙烯酸酯，或硅烷偶聯劑，或 鈦酸酯偶聯劑，或馬來酸酐接枝改性聚烯烴，或丙烯酸正丁酯，交聯劑配比為單體質量的 1% 5%，
染色劑，配比為單體質量的O. 0% 1. 5%
阻燃劑十溴二苯乙烷，或溴化環氧樹脂，或溴化聚苯乙烯，配比為單體質量的 O. 0% 1. 0%,
單體需沒過木材，然后向產品箱中通入保護氮氣，加壓，壓力范圍為0. 15 O. 40MPa使單體可以盡快的進入木材中；
3)所說的輻照工序為
將產品箱放入輻照室內進行輻照，吸收劑量控制為3 15kGy，輻照時通入氮氣， 氮氣的壓力范圍為O. 2 O. 5Mpa，溫度保持在20 30攝氏度之間；
4)所說的后處理工序為
對輻照后的木塑復合材料進行表面拋光處理，為進一步加工成產品做準備。
進一步地，所說的板材尺寸一般為長度不超過2米，厚度不超過2cm的毛坯，尺寸 的大小要與產品箱的大小相適配，所說的染色劑顏色為荷葉綠，或柚木色，或胡桃木色等。
本專利利用我國特有的速生、易得的木材——楊木等低檔木材經過輻射聚合交聯 接枝的方法制備木塑復合材料來代替昂貴的優質木材，有助于解決優質木材缺乏的難題， 這實為核技術與林產業交叉融合發展起來的高技術產業，應用前景廣闊。


本發明有如下附圖
圖1工藝流程示意圖具體實施方式
以下結合附圖對本發明做進一步詳細說明。
圖1為本發明工藝流程示意圖
本發明給出了一種中國楊木或中國梧桐木或中國松木木塑復合材料的輻射聚合、 交聯、接枝協同制備方法，包括前處理、單體浸潰、輻照和后處理工序，流程可參見附圖，其 特征在于
I)以中國楊木(中國梧桐木、中國松木)為基礎材料,對木材進行前處理先將原 木制成尺寸合適的毛坯，根據用戶的要求，尺寸一般長度不超過2米，厚度不超過2cm，例如0.3米,O. 6米，I米，1. 5米,2米都是可以選擇的長度；0. 3厘米,0. 5厘米,0. 8厘米，I厘米,1.5厘米，2厘米都是可以選擇的厚度；尺寸要兼顧產品箱的大小；再對其表面進行處理，打 磨除掉殘渣，然后在烘房內干燥處理，控制含水量為8% 10%，干燥可以降低含水率，防 止木材開裂，便于后續的操作及成品加工，最后放在產品箱中備用，該產品箱既可以用于 浸潰，也可以用于后續的輻照；產品箱為承壓設備，壓力范圍可以選為0. 02-0. 5Mpa;可以 將多個產品箱放在浸潰罐中，同時浸潰，參見附圖1。
2)所說的浸潰工序為將產品箱放入浸潰罐中，以方便操作，所說的浸潰罐是一個密封大罐，可防止泄露，但浸潰罐中沒有浸潰液，而是設有很多傳輸管，可連接到產品箱； 將浸潰罐中的抽真空及原料輸送管連接到產品箱，將產品箱抽真空至O. 02 O. 05MPa，使木材孔隙中的空氣排出，然后向產品箱中按下述配方(質量比)加入各種組分
浸潰的單體可以采用工業級的甲基丙烯酸甲酯，也可以使用其它乙烯基類或酯類單體，如苯乙烯或甲基丙烯酸乙酯等，單體配比為木材質量的40% 170%，其中，40%， 60%，80%，100%，130%，150%，170%都是可以選用的配比；
所說的單體(monomer)是能與同種或他種分子聚合的小分子的統稱，是能起聚合反應或縮聚反應等而形成高分子化合物的簡單化合物，是合成聚合物所用的低分子的原料。
單體中添加促進交聯的交聯劑SR350三羥甲基丙烷三甲基丙烯酸酯，或硅烷偶聯劑或鈦酸酯偶聯劑或馬來酸酐接枝改性聚烯烴或丙烯酸正丁酯等。交聯劑配比為單體質量的1% 5%，其中，4%，5%都是可以選用的配比；加入交聯劑可以使單體聚合的過程中發生交聯，形成網狀結構，增加強度；
染色劑可以采用所需要的顏色，常用的染色劑顏色有幾十種，例如，荷葉綠(Mint Green,例如采用Peridot品牌的),或柚木色(teak,例如采用sunstone品牌的),或胡桃木色(walnut,例如采用choc. Diamond品牌的)；配比為單體質量的0. 0% -1. 5% ；,染色劑可以使產品呈現各種顏色，滿足不同消費者的要求；
阻燃劑可以采用十溴二苯乙烷或溴化環氧樹脂或溴化聚苯乙烯等，配比為單體質量的0. 0% 1. 0% ;加入阻燃劑可以提聞耐火等級，減少危險；
單體浸潰率為40% 170%，質量比，SP IKg木材填充0.4 1. 7Kg的單體；單體需沒過木材，然后通入保護氮氣，一方面可以產生壓力，另一方面作為保護氣，減少輻照過程中的氧化作用，加壓，壓力范圍為0. 15 0. 40MPa使單體可以盡快的進入木材內部孔隙中；
3)氮氣保護下恒溫(室溫)輻照將產品箱放入輻照室內進行輻照，吸收劑量控制為3 15kGy，其中，3，5，7，10，12，15kGy都是可以選擇的吸收劑量；輻照時通入氮氣， 加入氮氣防止輻照過程中氧氣的氧化作用，提高聚合交聯度，氮氣的壓力范圍為0. 2 0. 5Mpa，環境溫度保持在20 30°C之間；
4)后處理對輻照后的木塑復合材料進行表面拋光處理，為加工成地板等其它產品做準備；如果輻照后的木塑復合材料表面光潔，可無需后處理工序。
本發明實施例的各項測試相關指標如下表
權利要求
1.中國楊木或中國梧桐木或中國松木木塑復合材料的輻射聚合、交聯、接枝協同制備方法，包括前處理、單體浸潰、輻照和后處理工序，其特征在于1)所說的前處理工序為先將中國楊木或中國梧桐木或中國松木原木制成一定尺寸的板材，再對其表面進行處理，打磨除掉殘渣，然后在烘房內干燥處理，控制含水量為8% 10%，干燥可以降低含水率，防止木材開裂，便于后續的操作及成品加工，最后放在產品箱中備用，該產品箱既可以用于浸潰，也可以用于后續的輻照；2)所說的浸潰工序為將廣品箱放入浸潰中，然后將浸潰te中的抽真空、加壓及原料輸送管連接到產品箱，將產品箱抽真空至O. 02 O. 05MPa，使木材孔隙中的空氣排出，然后向產品箱中按下述質量比配方加入各種組分浸潰的單體甲基丙烯酸甲酯，或苯乙烯，或甲基丙烯酸乙酯，單體配比為木材質量的 40% 170%，單體中添加促進交聯的交聯劑三羥甲基丙烷三甲基丙烯酸酯，或硅烷偶聯劑，或鈦酸酯偶聯劑，或馬來酸酐接枝改性聚烯烴，或丙烯酸正丁酯，交聯劑配比為單體質量的1% 5%，染色劑，配比為單體質量的0.0% 1.5%阻燃劑十溴二苯乙烷，或溴化環氧樹脂，或溴化聚苯乙烯，配比為單體質量的O. 0% 1. 0%,單體需沒過木材，然后向產品箱中通入保護氮氣，加壓，壓力范圍為0. 15 O. 40MPa使單體可以盡快的進入木材中；3)所說的輻照工序為將產品箱放入輻照室內進行輻照，吸收劑量控制為3 15kGy，輻照時通入氮氣，氮氣的壓力范圍為O. 2 O. 5Mpa，溫度保持在20 30攝氏度之間；4)所說的后處理工序為對輻照后的木塑復合材料進行表面拋光處理，為進一步加工成產品做準備。
2.如權利要求1所述的協同制備方法，其特征在于所說的板材尺寸一般為長度不超過2米，厚度不超過2cm的毛坯，尺寸的大小要與產品箱的大小相適配，所說的染色劑顏色為荷葉綠，或柚木色，或胡桃木色等。
全文摘要
本發明公開了一種中國楊木或中國梧桐木或中國松木木塑復合材料的輻射聚合、交聯、接枝協同制備方法，包括前處理→單體浸漬→氮氣保護下恒溫輻照→后處理1)以中國楊木或梧桐木或松木為基礎材料，制成尺寸合適的毛坯，在烘房內干燥處理放在浸漬、輻照產品箱中；2)浸漬甲基丙烯酸甲酯及其它丙烯酸衍生物、相關助劑單體浸漬率為40％-170％，通入保護氮氣，加壓；3)氮氣保護下室溫輻照，吸收劑量3-15kGy；4)后處理對輻照后的木塑復合材料進行表面拋光處理，為加工成地板等其它產品做準備。本發明利用我國速生、易得的楊木等低檔木材經過輻射聚合交聯接枝的方法制備木塑復合材料，其硬度高，耐磨性好，吸濕性小、抗腐蝕，可代替昂貴的優質木材，能夠滿足各種用途。
文檔編號B27K5/00GK103029183SQ20121033503
公開日2013年4月10日 申請日期2012年9月12日 優先權日2011年9月30日
發明者王傳禎, 李春松, 王統仁, 張赫瑚, 彭偉, 劉兆民 申請人:王傳禎