本發明涉及復合材料領域,特別是涉及一種高性能木塑復合材料。
背景技術:
:木塑復合材料內含塑料和纖維,因此,具有同木材相類似的加工性能,可鋸、可釘、可刨,使用木工器具即可完成,且握釘力明顯優于其他合成材料。機械性能優于木質材料。握釘力一般是木材的3倍,是刨花板的5倍。木塑復合材料內含塑料,因而具有較好的彈性模量。此外,由于內含纖維并經與塑料充分混合,因而具有與硬木相當的抗壓、抗彎曲等物理機械性能,并且其耐用性明顯優于普通木質材料。表面硬度高,一般是木材的2—5倍。木塑材料及其產品與木材相比,可抗強酸堿、耐水、耐腐蝕,并且不繁殖細菌,不易被蟲蛀、不長真菌。使用壽命長,可達50年以上。但是現有的木塑復合材料耐老化性較差,綜合力學性能滿足不了市場某些場合的需求。技術實現要素:本發明的目的是提供一種高性能木塑復合材料,通過以下技術方案實現:一種高性能木塑復合材料,按重量份計由以下成分制成:聚丙烯樹脂顆粒35-42、聚氯乙烯樹脂顆粒36-38、玄武巖纖維12-18、硫代二丙酸二月桂酸酯1-3、甘油硬脂酸酯2-4、硬質酸鋅2-5、丙基三甲氧基硅烷1-4、木粉24-28、硅藻土8-14、聚乙烯蠟0.3-0.5、改性增塑劑3-4。進一步的,所述的玄武巖纖維為短切的玄武巖纖維,其長度為8-10mm,直徑為8-15μm。進一步的,所述玄武巖纖維經過處理后使用:將玄武巖纖維先采用質量濃度為1.28%的次氯酸鈉溶液在45℃下浸泡處理20min,然后取出,再采用質量濃度為2.56%的馬來酸酐溶液在80℃下浸泡處理2小時,然后采用沸水清洗,最后烘干。進一步的,所述硅藻土經表面處理后使用:先將硅藻土在350℃下煅燒15min,冷卻至室溫后,再加入鋁酸酯偶聯劑溶液中混合浸泡30min,然后再添加到質量濃度為10%的鹽酸溶液中在2℃下混合浸泡45min,最后過濾,干燥。進一步的,所述鋁酸酯偶聯劑溶液為鋁酸酯偶聯劑與乙二醇混合形成的溶液,鋁酸酯偶聯劑溶液中鋁酸酯偶聯劑的質量濃度為22%,鋁酸酯偶聯劑溶液與硅藻土按3:1質量比例混合。進一步的,所述木粉按重量份計由以下成分制成:桑木粉52、毛竹粉46、茶木粉5、茶籽粉1。進一步的,所述改性增塑劑按重量份計由以下成分制成:檸檬酸三丁酯30、環氧大豆油24、茶籽油2、鈦酸四丁酯0.4,其制備方法為:將檸檬酸三丁酯、環氧大豆油、茶籽油按各重量份混合到一起,加熱至138℃,以200r/min轉速攪拌15min,然后添加鈦酸四丁酯,攪拌均勻后,加熱至150℃,保溫30min,自然冷卻至室溫即可。進一步的,所述的高性能木塑復合材料的制備方法,包括以下步驟:按各重量份將聚丙烯樹脂顆粒、聚氯乙烯樹脂顆粒、玄武巖纖維、硫代二丙酸二月桂酸酯混合,在115℃下攪拌加熱18min,降低溫度為85℃,加入硬質酸鋅、木粉、硅藻土、聚乙烯蠟、改性增塑劑,500r/min攪拌分散8min,加入丙基三甲氧基硅烷、甘油硬脂酸酯,充分混合,通過雙螺桿擠出機熔融共混擠出,成型,即得所述高性能木塑復合材料。本發明有益效果:本發明的高性能木塑復合材料通過加入玄武巖纖維、硅藻土、木粉和改性增塑劑的協同配合作用,極大的改善了力學性能,抗拉強度相較于普通木塑復合材料提高了168%以上,彎曲強度相較于普通木塑復合材料提高了104%以上,耐沖擊性同樣得到了很大的提高,本發明的木塑復合材料耐老化、耐腐蝕性能優越,尤其是耐紫外老化性能非常好,使用壽命長,穩定性好,本發明高性能木塑復合材料抗老化性能強,防水、防潮,從根本上解決了木質產品對潮濕和多水環境中吸水受潮后容易腐爛、膨脹變形的問題,極大的拓寬了木塑復合材料的使用范圍。防蟲、防白蟻性能極佳,有效的延長了其使用壽命,可塑性強。高環保性、無污染、無公害、可循環利用,產品不含苯物質。具有較好的耐熱性能,重復利用性強,可降解性佳,更低碳環保,本發明高性能木塑復合材料銷售較普通木塑復合材料的平均銷量提高23.14%,經濟收入提高19.26%。具體實施方式實施例1一種高性能木塑復合材料,由以下重量份的原料制成:聚丙烯樹脂顆粒35、聚氯乙烯樹脂顆粒36、玄武巖纖維12、硫代二丙酸二月桂酸酯1、甘油硬脂酸酯2、硬質酸鋅2、丙基三甲氧基硅烷1、木粉24、硅藻土8、聚乙烯蠟0.3、改性增塑劑3。實施例2一種高性能木塑復合材料,由以下重量份的原料制成:聚丙烯樹脂顆粒42、聚氯乙烯樹脂顆粒38、玄武巖纖維18、硫代二丙酸二月桂酸酯3、甘油硬脂酸酯4、硬質酸鋅5、丙基三甲氧基硅烷4、木粉28、硅藻土14、聚乙烯蠟0.5、改性增塑劑4。實施例3一種高性能木塑復合材料,由以下重量份的原料制成:聚丙烯樹脂顆粒38、聚氯乙烯樹脂顆粒37、玄武巖纖維14、硫代二丙酸二月桂酸酯2、甘油硬脂酸酯3、硬質酸鋅4、丙基三甲氧基硅烷2、木粉25、硅藻土12、聚乙烯蠟0.4、改性增塑劑3.5。上述實施例中:進一步的,所述的玄武巖纖維為短切的玄武巖纖維,其長度為8-10mm,直徑為8-15μm。進一步的,所述玄武巖纖維經過處理后使用:將玄武巖纖維先采用質量濃度為1.28%的次氯酸鈉溶液在45℃下浸泡處理20min,然后取出,再采用質量濃度為2.56%的馬來酸酐溶液在80℃下浸泡處理2小時,然后采用沸水清洗,最后烘干。進一步的,所述硅藻土經表面處理后使用:先將硅藻土在350℃下煅燒15min,冷卻至室溫后,再加入鋁酸酯偶聯劑溶液中混合浸泡30min,然后再添加到質量濃度為10%的鹽酸溶液中在2℃下混合浸泡45min,最后過濾,干燥。進一步的,所述鋁酸酯偶聯劑溶液為鋁酸酯偶聯劑與乙二醇混合形成的溶液,鋁酸酯偶聯劑溶液中鋁酸酯偶聯劑的質量濃度為22%,鋁酸酯偶聯劑溶液與硅藻土按3:1質量比例混合。進一步的,所述木粉按重量份計由以下成分制成:桑木粉52、毛竹粉46、茶木粉5、茶籽粉1。進一步的,所述改性增塑劑按重量份計由以下成分制成:檸檬酸三丁酯30、環氧大豆油24、茶籽油2、鈦酸四丁酯0.4,其制備方法為:將檸檬酸三丁酯、環氧大豆油、茶籽油按各重量份混合到一起,加熱至138℃,以200r/min轉速攪拌15min,然后添加鈦酸四丁酯,攪拌均勻后,加熱至150℃,保溫30min,自然冷卻至室溫即可。進一步的,所述的高性能木塑復合材料的制備方法,包括以下步驟:按各重量份將聚丙烯樹脂顆粒、聚氯乙烯樹脂顆粒、玄武巖纖維、硫代二丙酸二月桂酸酯混合,在115℃下攪拌加熱18min,降低溫度為85℃,加入硬質酸鋅、木粉、硅藻土、聚乙烯蠟、改性增塑劑,500r/min攪拌分散8min,加入丙基三甲氧基硅烷、甘油硬脂酸酯,充分混合,通過雙螺桿擠出機熔融共混擠出,成型,即得所述高性能木塑復合材料。對比例1:與實施例1區別僅將玄武巖纖維替換成玻璃纖維。對比例2:與實施例1區別僅為將改性增塑劑替換為普通增塑劑鄰苯二甲酸二辛酯。對比例3:與實施例1區別僅為不添加經過處理的硅藻土。對比例4:與實施例1區別僅為木粉采用楊樹木粉。本發明的材料經國家建筑材料測試中心檢測,數據如下(玄武巖纖維直徑均為13μm):表1長度吸水尺寸變化率%常溫落球沖擊mm耐冷熱循環尺寸變化mm彎曲強度MPa拉伸強度MPa實施例10.078.230.0949.846.3實施例20.078.360.1049.646.1實施例30.078.280.0949.746.2對比例10.099.620.1143.640.1對比例20.109.980.1245.242.4對比例30.089.420.1046.843.1對比例40.1010.020.1145.142.6由表1可以看出,本發明高性能木塑復合材料性能優越。當前第1頁1 2 3