阅读说明：本技术 一种耐温变木塑板及其制备方法 (A kind of temperature variation resistant wood-plastic board and preparation method thereof ) 是由 孟鹏祖 郑金林 于 2019-09-06 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种耐温变木塑板及其制备方法,涉及木塑板的技术领域,所述耐温变木塑板的原料包括以下重量百分比的组分：塑料粉粒20～60%、植物纤维20～70%、耐温变剂0.1～0.3%、其他助剂0.2～0.5%、填充剂5～10%。本发明的制备方法具有降低木塑板在低温下的变硬优点。(The invention discloses a kind of temperature variation resistant wood-plastic boards and preparation method thereof, it is related to the technical field of wood-plastic board, the raw material of the temperature variation resistant wood-plastic board includes following components in percentage by weight: plastic powder particle 20~60%, plant fiber 20~70%, temperature variation resistant agent 0.1~0.3%, other auxiliary agents 0.2~0.5%, filler 5~10%.Preparation method of the invention has the advantages that reduce wood-plastic board being hardened at low temperature.)

一种耐温变木塑板及其制备方法

技术领域

本发明涉及木塑板的技术领域，尤其是涉及一种耐温变木塑板及其制备方法。

背景技术

木塑复合材料是利用木质纤维和热塑性塑料加工而成的复合材，其原料可以是废旧木材、农作物秸秆、竹材、麻屑等生物质纤维，回收的聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯等热塑性塑料，为废弃物的再生利用提供了良好途径。同时所制备出的木塑复合材料具有耐水、防腐、尺寸稳定和无甲醛释放的优点，生产过程和使用过程都具有环保性。在户外地板、建筑挂板、园林景观建筑、家具制造、室内装饰等方面具有广泛应用。

现有的木塑板生产工艺主要包括配料、热磨成型、加胶和干燥等步骤。木塑板的生产原料通常包括塑料基体、植物粉末以及其他助剂，其中塑料基体主要包括聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯及其共聚物等，植物粉末中通常包括木纤维素以及植物纤维素等，其他助剂通常添加发泡剂、偶联剂、增韧剂等。

上述中的现有技术方案存在以下缺陷：现有工艺生产的木塑板在温度极低的环境中使用时，由于木塑板中含有塑料成分，在极低温的情况下，木塑板的硬度会变得很高，使得木塑板不易进行打孔安装。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种耐温变木塑板及其制备方法，通过在木塑板的原料中添加耐温变剂以及填充剂等助剂，使得木塑板在低温下不易***。

本发明的上述目的是通过以下技术方案得以实现的：

一种耐温变木塑板，所述耐温变木塑板的原料包括以下重量百分比的组分：

通过采用上述技术方案，耐温变剂可以提高木塑板的抗冻能力，缓解木塑板中的塑料在极冷的环境中***的特性，使得木塑板温度极低的恶劣环境中时，木塑板可以保持原有的性能优势，同时可以方便木塑板上的打孔安装，提高木塑板的使用范围。塑料粉粒和植物纤维为木塑复合板的主要组分，在加热混炼过程中，塑料软化成液状与植物纤维相互混合均匀，然后冷却得到成品木塑复合板。塑料粉粒提高了成品木塑复合板对于潮湿多水环境的抵抗力，与纯木质产品相比更加能够适应潮湿的环境，扩大了传统木制品不能应用的场景范围。而且通过添加的塑料粉粒，对于木塑复合板的防虫、防白蚁等效果得到提高，能够有效避免虫类的骚扰，提高木塑复合板的使用寿命。除了主要成分外，其他助剂主要用于提高木塑复合板在制作生产过程中的其他各类力学性能以及提高木塑复合板的混炼效果。

本发明进一步设置为：所述塑料粉粒包括重量比例为(2～3)∶1的组分A和组分B，组分A选自聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯及其共聚物中的一种或多种，组分B包括重量百分比为10～25％的2-苯基吲哚、10～30％的硬脂酸镁、10～25％的5-甲基-2-苯基吲哚以及20～30％的硅酮粉。

通过采用上述技术方案，塑料粉粒中组分A为主要的塑料成分，聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯及其共聚物中不含苯类物质，无公害，可循环利用，大大节约木材的使用量。组分B中2-苯基吲哚和5-甲基-2-苯基吲哚加入会提高木塑复合板成型后木塑板的热稳定性，硬脂酸镁是一种优良的润滑分散稳定助剂，木塑复合板在加热成型的过程中，硬脂酸镁可对塑料成分起到稳定润滑均匀分散的效果。硅酮粉的添加可以提高木塑复合板的耐磨性，而且其具有亲无机基团和亲有机基团，对于木塑复合板中添加的填充剂可以改善界面性质，提高填充剂与塑料之间的相容性。

本发明进一步设置为：所述耐温变剂包括以下重量百分比的组分：

通过采用上述技术方案，硬脂酸丁酯、癸二酸二辛酯和邻苯二甲酸二异壬酯都是用于提高塑料的塑性，减小塑料高分子聚合物链段中的结晶区的增塑剂，增塑剂分子插进到聚合物分子链之间，削弱了聚合物分子链之间的应力，增加聚合物分子链的移动性，降低聚合物分子链的结晶度，使得聚合物的塑形增加。而癸二酸二辛酯具有更好的耐寒性，受热变色小，挥发性低，耐水抽出性好，使得制品的低温柔软性和耐久性优良。邻苯二甲酸二异壬酯的分子量更大，碳链更长，拥有更好的耐老化性能，抗迁移性能，抗萃取性能，更好的耐高温性能，在高温先仍能保持塑料的塑形。除增塑剂外，硬脂酸镁对于高分子链段之间提供更好的润滑效果，使得高分子聚合物的塑形更好。十二烷基硫酸钠作为一种表面活性剂，对于耐温变剂中的各组分在塑料高分子中的分散效果更好。

本发明进一步设置为：所述填充剂包括以下重量份数的组分：

通过采用上述技术方案，漂珠是一种能浮于水面的粉煤灰空心球，壁薄中空，质轻。由于漂珠的粒径分布较广，粒径小的漂珠可以***粒径大的漂珠之间，使得漂珠之间的分布更加紧密，而漂珠表面封闭而光滑，相互之间的润滑性较好，作为填充剂可以提高木塑板中塑料成分中聚合物分子之间的润滑性，降低在低温下由于聚合物分子之间的润滑性降低而***的可能性。铜纤维具有较小的尺径，同时金属铜具有较好的导热性，可以平衡木塑板内部之间的温度。聚四氟乙烯可以提高木塑板的耐磨性，同时其也具有一定的润滑作用。纳米二氧化硅的颗粒极细，且具有化学惰性，可以较大程度地提高聚合物的流动性以及耐磨性等特性。

本发明进一步设置为：所述其他助剂包括以下重量百分比的组分：

通过采用上述技术方案，原料中添加增塑剂用于增加添加与木塑复合板中的塑料的塑性，引发剂促进塑料粉料中的不同单体之间发生联接，生产共聚物，提高聚合度，提高强度。润滑剂可以降低塑料粉料与植物纤维之间的界面阻力，提高塑料与植物纤维之间的滑动性，使得塑料与植物纤维在加热混炼时混炼得更加均匀。阻燃剂的添加可以降低木塑复合板在遇到明火或者高温情况下的着火可能性，使得提高木塑复合板的阻燃效果，提高安全性。发泡剂使得塑料在成型过程中分解释放二氧化碳和氮气等气体，并在聚合物组成中形成细孔，降低塑料的密度，并能够有效地降低液体的表面张力，使得填充剂能够与塑料进行更好得结合，提高填充剂结合的性能。

本发明进一步设置为：所述润滑剂包括以下重量百分比的组分：

通过采用上述技术方案，脂肪酸镉和脂肪酸钙都是金属皂，一起使用时具有一定的协同效果，可以提高润滑的效果。N,N'-亚乙基双硬脂酰胺和顺式9-十八碳烯酰胺为酰胺类润滑剂，甲基硅油是一种硅油类润滑剂，其与金属皂类润滑剂一同使用时，可以从多个方向对塑料中的高聚物分子进行润滑，而且还可以改善聚合物与设备金属表面的摩擦状况，使得产品容易脱模。

本发明进一步设置为：所述发泡剂包括以下重量百分比的组分：

偶氮二甲酰胺20～60％；

碳酸氢钠10～30％；

2-乙基乙酸锌10～30％。

通过采用上述技术方案，偶氮二甲酰胺是一种高效的有机发泡剂，其发气量高，且释放出的氮气和二氧化碳不易从发泡体中逸出，发泡效果更优。而2-乙基乙酸锌金属化合物可以使得偶氮二甲酰胺的酰胺基团发生水解，从而明显加快分解速度，提高发泡效果。碳酸氢钠作为无机发泡剂，具有安全、成核效果好等优点，且价格便宜，可以降低成本。

一种耐温变木塑板的制备方法，包括以下步骤：

S1：将用于制作耐温变木塑板的原料从料仓内按比例取出；

S2：将原料加入搅拌机内搅拌混合，然后通过输送设备输送至螺旋混合机中加热混炼，再按照模具挤压成型；

S3：将成型后的木塑板送入干燥机进行风冷干燥；

S4：将干燥后的木塑板用切边机进行精准切边后送入堆垛机堆垛贮存。

通过采用上述技术方案，木塑板在制作过程中先通过选料按比例将原料选出，然后通过搅拌机进行搅拌混合均匀，然后加热使得原料中的塑料融化与植物纤维以及各种助剂相互混合均匀，接着通过挤塑成型，压制出与模具相配合的木塑板，木塑板再通过干燥成型***。然后再通过切片、堆垛等后处理后，得到所需成品的木塑板。木塑板的制备过程简单快捷，可以方便高效地进行生产。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、通过在木塑板的原料中添加耐温变剂使得木塑板在较低温的状况下木塑板中的塑料成分不易***，提高安装的便利性；

2、通过在木塑板的原料中添加多种助剂和填料，提高木塑板成品的各向性能的同时，也可以使得木塑板中塑料的耐低温性能得到提升。

具体实施方式

下面结合实施例，对本发明进行详细描述。

本发明公开的一种耐温变木塑板及其制备方法，耐温变木塑板由以下重量百分比的原料组成：塑料粉粒20％、植物纤维70％、耐温变剂0.3％、其他助剂0.5％、填充剂9.2％。

其中，塑料粉粒中包括重量比为1∶2的组分A和组分B，组分A为聚乙烯，组分B为25％的2-苯基吲哚、30％的硬脂酸镁、25％的5-甲基-2-苯基吲哚以及20％的硅酮粉。

耐温变剂包括以下重量百分比的组分：硬脂酸镁14％、硬脂酸丁酯30％、癸二酸二辛酯40％、邻苯二甲酸二异壬酯10％、十二烷基硫酸钠6％。

填充剂包括以下重量份数的组分：漂珠60％、铜纤维20％、聚四氟乙烯5％、纳米二氧化硅15％。

其他助剂包括以下重量百分比的组分：增塑剂50％、引发剂20％、润滑剂5％、阻燃剂5％、发泡剂20％。增塑剂选用邻苯二甲酸二丁酯；引发剂选用偶氮二异丁腈；阻燃剂选用氢氧化镁。

润滑剂包括以下重量百分比的组分：脂肪酸镉30％、脂肪酸钙30％、N,N'-亚乙基双硬脂酰胺20％、顺式9-十八碳烯酰胺10％、甲基硅油10％。

发泡剂包括以下重量百分比的组分：偶氮二甲酰胺60％、碳酸氢钠30、2-乙基乙酸锌10％。

该耐温变木塑板的制备方法包括以下步骤：

S1：将用于制作防褪色木塑复合板的原料从料仓内按比例取出；

S2：将原料加入搅拌机内搅拌混合，然后通过输送设备输送至螺旋混合机中加热混炼，再按照模具挤压成型；

S3：将成型后的木塑板送入干燥机进行风冷干燥；

S4：将干燥后的木塑板用切边机进行精准切边后送入堆垛机堆垛贮存。

实施例2～8与实施例1的区别在于耐温变木塑板的原料中各组分按重量百分比计为下表。

实施例	塑料粉粒	植物纤维	耐温变剂	其他助剂	填充剂
						实施例2	50	40	0.15	0.275	9.575
实施例3	40	50	0.2	0.35	9.45
						实施例4	30	60	0.25	0.425	9.325
实施例5	60	32.95	0.3	0.5	6.25
						实施例6	60	31.7	0.3	0.5	7.5
实施例7	60	30.45	0.3	0.5	8.75
						实施例8	60	29.2	0.3	0.5	10

实施例9～12与实施例1的区别在于组分A和组分B的比例计为下表。

实施例	组分A	组分B
			实施例9	1	2.25
实施例10	1	2.5
			实施例11	1	2.75
实施例12	1	3

实施例13～16与实施例1的区别在于组分A中成分按比例计为下表。

实施例17～27与实施例1的区别在于组分B中各成分按重量百分比计为下表。

实施例28～34与实施例1的区别在于耐温变剂中各组分按重量百分比计为下表。

实施例35～42与实施例1的区别在于填充剂中各组分按重量百分比计为下表。

实施例43～49与实施例1的区别在于其他助剂中各组分按重量百分比计为下表。

实施例	增塑剂	引发剂	润滑剂	阻燃剂	发泡剂
						实施例43	25	20	20	5	30
实施例44	31.25	20	20	4.25	24.5
						实施例45	37.5	15	20	4.5	23
实施例46	43.75	17.5	20	4.75	14
						实施例47	46.25	10	8.75	5	30
实施例48	40	12.5	12.5	5	30
						实施例49	28.75	20	16.25	5	30

实施例50～57与实施例1的区别在于润滑剂中各成分按重量百分比计为下表。

实施例58～64与实施例1的区别在于发泡剂中各组分按重量百分比计为下表。

实施例	偶氮二甲酰胺	碳酸氢钠	2-乙基乙酸锌
				实施例58	50	10	40
实施例59	50	17.5	32.5
				实施例60	50	25	25
实施例61	50	32.5	17.5
				实施例62	20	40	40
实施例63	30	40	30
				实施例64	40	20	40

对比例

对比例1与实施例1的区别在于木塑板原料中未添加耐温变剂；

对比例1与实施例1的区别在于其他助剂中未添加润滑剂。

检测方法

低温硬度测试

在-10℃下利用邵氏硬度计测量木塑板的邵氏硬度值，结果如下表。

实施例	邵氏硬度/度
		实施例1	65
实施例2	62
		对比例1	73
对比例2	70

结论：通过上表可以得知，实施例1和实施例2的邵氏硬度值明显小于对比例1和对比例2。由此可知，在木塑板制作原料中添加耐温变剂以及添加润滑剂可以达到降低木塑板在低温环境中的硬度的效果。而且通过实施例1和实施例2的邵氏硬度测试结果可知，在低温环境中添加有耐温变剂和润滑剂的木塑板其邵氏硬度值仍在正常水平，说明木塑板在低温环境中可以达到木塑板可应用的机械强度。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。