專利名稱：改性芯-表結構木塑復合材料的熱膨脹和彎曲性能的方法
技術領域：
本發明涉及的是一種改性芯-表結構木塑復合材料的熱膨脹和彎曲性能的方法，即利用改變材料表層的性能而達到改性芯-表結構木塑復合材料熱膨脹性能和彎曲性能的方法，屬于木塑復合材料技術領域。
背景技術：
隨著科學技術的發展，復合材料已經逐漸成為重要的功能性材料。隨著熱塑性樹脂基復合材料技術的不斷成熟及其可回收利用的優勢，以塑料為基體纖維為增強材料的復合材料已經被廣泛的應用。在歐美發達國家熱塑性樹脂基復合材料已經占到樹脂基復合材料總量的30%以上。熱塑性樹脂基復合材料經常被作為獨立的功能性材料應用于建筑之中。作為一種新型綠色復合材料，芯-表結構的木塑復合材料廣泛的應用可以大大提高材料的使用率和提高復合材料的性能。芯-表結構的木塑復合材料表層由純塑料或者熱塑性樹脂基復合材料構成，表層的性能是影響芯-表結構的木塑復合材料性能的主要影響因素。例如，純的高密度聚乙烯和聚丙烯作為表層的芯-表結構的木塑復合材料較單一的木塑復合材料的吸水厚度膨脹率低。然而以具有較低的模量和較大的熱膨脹系數的熱塑性樹脂作為表層的芯-表結構的木塑復合材料，其表層對芯層的模量和熱穩定性有負面的影響。隨著近年來降低芯-表結構木塑復合材料熱膨脹系數研究的開展，尋找一種合適的方法使得芯-表結構木塑復合材料的性能達到最佳已成為研究的一個主要方向。

發明內容
本發明提出的是一種改性芯-表結構木塑復合材料的熱膨脹和彎曲性能的方法，其目的是采用無機增強材料增強其表層，使得芯-表結構木塑復合材料的性能達到最佳。本發明的技術解決方案一種改性芯-表結構木塑復合材料的熱膨脹和彎曲性能的方法，包括如下工藝步驟，
一、取芯層、表層的原材料，其中芯層表層的質量百分比是，芯層表層=11;所述的 芯層材料組份的質量百分比是，木粉低密度聚乙烯高密度聚乙烯潤滑劑偶聯劑
=50 30 10 6 :4或50 10 30 6 4 ;表層材料組份的質量百分比是，玻璃纖維高密度聚乙烯=30-100 0-90 或 0-30 :70-100 ；
所述的取芯層、表層的原材料還可以是，芯層表層的質量百分比是，芯層表層=1 1 ；其中芯層材料組份的質量百分比是，高密度聚乙烯低密度聚乙烯木粉偶聯劑滑石粉=33 2 55 5 5 ;表層材料組份的質量百分比是，玻璃纖維高密度聚乙烯=0-30 :70-100 ；
二、塑化造粒，將芯層、表層的原材料分別放入A雙螺桿擠出機、B雙螺桿擠出機，以轉速40 r/ min、溫度為150°C _175°C分別進行塑化造粒；
三、試樣制備，采用共擠出工藝制備由滑石粉/玻璃纖維增強表層的芯-表結構木塑復合材料；共擠出系統有A、B兩臺雙螺桿擠出機；芯層所需原料顆粒加入A雙螺桿擠出機，表層所需原料顆粒加入B雙螺桿擠出機，原料在成型模具內匯合后一次成型；共擠出時，A雙螺桿擠出機進料口溫度控制為155°C，出料口溫度控制在由170 °〇到130 °C ,擠出速度以轉速90 r/ min、溫度為155°C _180°C進行塑化造粒；成型模具內的溫度控制155°C ； B雙螺桿擠出機針對不同的表層配比，將溫度控制在150-165°C ;共擠出時，表層厚度控制在
0.8-1.6 mm;
四、模具成型，塑化造粒后經A、B雙螺桿擠出機擠出，進入成型模具匯合并一次成型；成型模具的截面尺寸為13 X 50 mm ;
五、真空減壓、冷卻；
減壓真空器尺寸保持為需制備的試樣尺寸，試樣擠出后通過2 m的水霧冷淋槽進行冷卻。本發明的優點:通過增強表層性能的辦法，降低了芯-表結構木塑復合材料的熱膨脹性能，同時提高了復合材料的彎曲的性能。具有操作方法簡單可行，效果好，可廣泛應用于芯表結構木塑復合材料的改性等特點。
具體實施例方式改性芯-表結構木塑復合材料的熱膨脹和彎曲性能的方法，包括如下工藝步驟，
一、取芯層、表層的原材料，其中芯層:表層的質量百分比是，芯層:表層=1:1 ;其中芯層材料組份的質量百分比是，木粉:低密度聚乙烯:高密度聚乙烯:潤滑劑:偶聯劑=50:30:10:6:4或50:10:30:6:4 ;表層材料組份的質量百分比是，玻璃纖維:高密度聚乙烯=30-100:0-90 或 0-30:70-100 ；
或取芯層、表層的原材料， 其中芯層:表層的質量百分比是，芯層:表層=1:1;其中芯層材料組份的質量百分比是，高密度聚乙烯:低密度聚乙烯:木粉:偶聯劑:滑石粉=33:2:55:5:5 ;表層材料組份的質量百分比是，玻璃纖維:高密度聚乙烯=0-30 =70-100 ；
二、塑化造粒，將芯層、表層的原材料分別放入A雙螺桿擠出機、B雙螺桿擠出機，以轉速40 r/ min、溫度為150°C _175°C分別進行塑化造粒；
三、試樣制備，采用共擠出工藝制備由滑石粉/玻璃纖維增強表層的芯-表結構木塑復合材料；共擠出系統有A、B兩臺雙螺桿擠出機；芯層所需原料顆粒加入A雙螺桿擠出機，表層所需原料顆粒加入B雙螺桿擠出機，原料在成型模具內匯合后一次成型；共擠出時，A雙螺桿擠出機進料口溫度控制為155°C，出料口溫度控制在由170°C到130°C，擠出速度以轉速90 r/ min、溫度為155°C _180°C進行塑化造粒；成型模具內的溫度控制155°C ； B雙螺桿擠出機針對不同的表層配比，將溫度控制在150-165°C ;共擠出時，表層厚度控制在
0.8-1.6 mm;
四、模具成型，塑化造粒后經A、B雙螺桿擠出機擠出，進入成型模具匯合并一次成型；成型模具的截面尺寸為13 X 50 mm ;
五、真空減壓、冷卻；
減壓真空器尺寸保持為需制備的試樣尺寸，試樣擠出后通過2 m的水霧冷淋槽進行冷卻。
實施例I由玻璃纖維增強表層的芯-表結構的木塑復合材料芯層類型分為A芯層I和B芯層2 ;表層設計為5種厚度(0.8，1.0,1.2，1.4，和1.6 mm), GF分別以O wt%,10 wt% , 20 wt%和30 wt%和40 wt%的質量分數增強不同厚度表層HDPE，具體的各組分配比見表I。表I芯-表結構木塑復合材料(GF增強表層)各組分配比:
權利要求
1.一種改性芯-表結構木塑復合材料的熱膨脹和彎曲性能的方法，其特征是該方法包括如下工藝步驟， 一、取芯層、表層的原材料，其中芯層:表層的質量百分比是，芯層:表層=1:1;所述的芯層材料組份的質量百分比是，木粉:低密度聚乙烯:高密度聚乙烯:潤滑劑:偶聯劑=50:30:10:6:4或50:10:30:6:4 ;表層材料組份的質量百分比是，玻璃纖維:高密度聚乙烯=30-100:0-90 或 0-30:70-100 ； 二、塑化造粒，將芯層、表層的原材料分別放入A雙螺桿擠出機、B雙螺桿擠出機，以轉速40 r/ min、溫度為150°C _175°C分別進行塑化造粒； 三、試樣制備，采用共擠出工藝制備由滑石粉/玻璃纖維增強表層的芯-表結構木塑復合材料；共擠出系統有A、B兩臺雙螺桿擠出機；芯層所需原料顆粒加入A雙螺桿擠出機，表層所需原料顆粒加入B雙螺桿擠出機，原料在成型模具內匯合后一次成型；共擠出時，A雙螺桿擠出機進料口溫度控制為155°C，出料口溫度控制在由170 °〇到130 °C ,擠出速度以轉速90 r/ min、溫度為155°C _180°C進行塑化造粒；成型模具內的溫度控制155°C ； B雙螺桿擠出機針對不同的表層配比，將溫度控制在150-165°C ;共擠出時，表層厚度控制在0.8-1.6 mm; 四、模具成型，塑化造粒后經A、B雙螺桿擠出機擠出，進入成型模具匯合并一次成型；成型模具的截面尺寸為13 X 50 mm ; 五、真空減壓、冷卻； 減壓真空器尺寸保持為需制備的試樣尺寸，試樣擠出后通過2 m的水霧冷淋槽進行冷卻。
2.根據權利要求1所述的一種改性芯-表結構木塑復合材料的熱膨脹和彎曲性能的方法，其特征是所述的工藝步驟一中的芯層:表層的質量百分比是，芯層:表層=1:1 ;其中芯層材料組份的質量百分比是，木粉:低密度聚乙烯:高密度聚乙烯:偶聯劑:滑石粉=55:33:2:5:5 ;表層材料組份的質量百分比是，高密度聚乙烯:滑石粉:染色劑=49-98:0-49:2。
3.根據權利要求1所述的一種改性芯-表結構木塑復合材料的熱膨脹和彎曲性能的方法，其特征是所述的工藝步驟一中的芯層:表層的質量百分比是，芯層:表層=1:1;其中芯層材料組份的質量百分比是，高密度聚乙烯:低密度聚乙烯:木粉:偶聯劑:滑石粉=33:2:55:5:5 ;表層材料組份的質量百分比是，玻璃纖維:高密度聚乙烯=0-30:70-100o
全文摘要
本發明是一種改性芯-表結構木塑復合材料的熱膨脹和彎曲性能的方法，包括如下工藝步驟，一、取芯層、表層的原材料，其中芯層表層質量百分比是，芯層表層=11；其中芯層材料組份是高密度聚乙烯、低密度聚乙烯、木粉、偶聯劑；表層材料組份是玻璃纖維、高密度聚乙烯；二、塑化造粒，將芯層、表層的原材料分別放入A、B雙螺桿擠出機，轉速40r/min、150℃-175℃分別進行塑化造粒；三、試樣制備，四、模具成型；五、真空減壓、冷卻。優點通過增強表層性能的辦法，降低了芯-表結構木塑復合材料的熱膨脹系數得到，提高了復合材料的彎曲的性能；操作方法簡單可行，效果好，可廣泛應用于芯表結構木塑復合材料的改性等特點。
文檔編號C08K3/34GK103072247SQ20131004177
公開日2013年5月1日 申請日期2013年2月4日 優先權日2013年2月4日
發明者黃潤州, 吳清林, 張洋, 徐信武, 韓書廣 申請人:南京林業大學