一种混杂结构复合材料板材及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种混杂结构复合材料板材及其制备方法，该板材中间有平行排列的柱状内筋，柱状内筋由高密度聚乙烯、聚乳酸、马来酸酐、中药渣及玻璃微珠熔融共混后挤出而成，柱状内筋上下为结构层，结构层由低密度聚乙烯、DOP、玻纤粉及中药渣混炼压延而成，柱状内筋及其上下结构层经模压成为一个整体板材。混杂结构复合材料板材适用于制作托盘、包装箱等包装制品，铺板、货架板等仓储制品，车棚、屋顶、建筑模板等建材用品，地板、护栏等建筑用品等。

Hybrid structure composite material plate and preparation method thereof

The invention relates to a hybrid structure of composite plate and preparation method thereof, a cylindrical inner rib arranged parallel to the intermediate plate, cylindrical inner ribs made of high-density polyethylene, polylactic acid, maleic anhydride, Chinese medicine residue and glass beads after melt blending and extrusion, columnar inner ribs on the structure layer and the structure layer is composed of low density polyethylene, DOP, glass fiber powder and Chinese medicine slag mixing calendering, columnar inner ribs and the upper and lower layer structure as a whole plate by moulding. Hybrid structure composite materials suitable for making pallets, boxes and other packaging products, shelf board planking, storage products, carport, roof, building templates and other building materials, flooring, building guardrail products etc..

【技术实现步骤摘要】
一种混杂结构复合材料板材及其制备方法
本专利技术涉及一种复合材料，特别是涉及一种混杂结构复合材料板材及其制备方法。适用于制作托盘、包装箱等包装制品，铺板、货架板等仓储制品，车棚、屋顶、建筑模板等建材用品，地板、护栏等建筑用品等。
技术介绍
近年来，以废旧塑料、木粉等为主要原料，再辅以其它少量助剂，经挤出、模压等工艺加工制作成的一种用途广泛的新型复合材料-塑木复合材料越来越受到人们的高度关注，它具有原料来源广泛、环境友好、可再生、可循环使用的特点。塑木复合材料具有同木材相类似的加工性能，可锯、可钉、可刨，耐水、防腐性能优异，不繁殖细菌，不易被虫蛀、不长真菌，通过加入不同的助剂，塑木材料的密度等特性还可以灵活改变，还可以达到抗老化、防静电、阻燃等特殊要求。同时，塑木复合材料具有木材的外观、比塑料制品高的硬度、材料均质、尺寸较木材稳定、不易产生裂纹、且无木材节疤、斜纹等特点；它具有热塑性塑料的加工性，且设备磨损小；不需利用有毒化学物质进行处理，不含甲醛；废弃后可回收再利用，有利于环保等诸多优点。但也存在一些明显不足，如强度偏低，承载能力较差，脆性较大，弯曲时容易折断等，从而影响了其使用效果、缩短了其使用寿命、限定了其使用范围。所以，对传统塑木复合材料进行改性，开发一种具有较高韧性和较高强度等性能的新型混杂结构复合材料板材十分必要。
技术实现思路
本专利技术的目的是针对上述不足之处提供一种混杂结构复合材料板材及其制备方法，该板材易成型加工、综合力学性能优异、产品成本低、适用面宽。一种混杂结构复合材料板材是采取以下方案实现的：一种混杂结构复合材料板材中间有平行排列的柱状内筋，柱状内筋由高密度聚乙烯、聚乳酸、马来酸酐、中药渣及玻璃微珠熔融共混后挤出而成，柱状内筋上下为结构层，结构层由低密度聚乙烯、DOP、玻纤粉及中药渣混炼压延而成，柱状内筋及其上下结构层经模压成为一个整体板材。所述的中药渣，平均粒径为40-120目。所述的玻璃微珠，平均粒径为10-50微米，平均壁厚1-1.6微米。所述的玻纤粉，平均长度为80-110微米。一种混杂结构复合材料板材的制备方法，其制备过程为：(1)将高密度聚乙烯、聚乳酸、马来酸酐、中药渣及玻璃微珠按照质量比20∶30-50∶1-2∶15-25∶4-8混合均匀后，利用挤出机挤出成型线材，挤出机螺杆I区、II区、III区及机头温度分别为150-156℃、160-170℃、168-178℃及150-156℃；线材冷却定型后切割成柱状内筋；(2)将低密度聚乙烯、玻纤粉、DOP及中药渣按照质量比70∶1-5∶5-15∶25-35混合均匀，然后利用双辊炼胶机将混合料混炼并压延成片材，该片材将形成混杂结构复合材料板材之结构层，混炼及压延温度为175-185℃，混炼时间15-25min；(3)在模压模具的型腔中铺放混炼并压延成的片材，然后在其上平行摆放柱状内筋，再在柱状内筋上面铺放混炼并压延成的片材，完成后，闭合模具，在180-190℃下模压10-20min，模压压力8-10MPa；(4)脱模，取出模压板材，即为一种混杂结构复合材料板材。本专利技术一种混杂结构复合材料板材，设计合理，结构简单，造型独特，生产制造方便，传统的塑料加工工艺无需改进即可用于其生产及加工，生产过程中机械化程度较高，所需劳动力较少，生产成本低。采用本专利技术制备的混杂结构复合材料板材和普通塑木板材相比，内硬外韧，抗折弯能力更强，在使用过程中不易发生折断现象，更适用于在一些非规则形状的场合使用；本专利技术混杂结构复合材料板材和木材板材相比，成本更低，使用了可回收再生的塑料和中药渣等成分，实现废弃资源的再生化利用，因而更加环保。一种混杂结构复合材料板材可广泛应用于交通、仓储、装修装饰、市政园林等诸多领域。附图说明以下将结合附图对本专利技术作进一步说明。图1是一种混杂结构复合材料板材结构示意图。1-柱状内筋，2-高密度聚乙烯，3-聚乳酸，4-马来酸酐，5-中药渣，6-玻璃微珠，7-结构层，8-低密度聚乙烯，9-玻纤粉，10-DOP。具体实施方式参照附图1，一种混杂结构复合材料板材中间有平行排列的柱状内筋1，柱状内筋1由高密度聚乙烯2、聚乳酸3、马来酸酐4、中药渣5及玻璃微珠6熔融共混后挤出而成，柱状内筋1上下为结构层7，结构层7由低密度聚乙烯8、玻纤粉9、DOP10及中药渣5混炼压延而成，柱状内筋1及其上下结构层7经模压成为一个整体板材。所述的中药渣5，平均粒径为40-120目。所述的玻璃微珠6，平均粒径为10-50微米，平均壁厚1-1.6微米。所述的玻纤粉9，平均长度为80-110微米。实施例1：一种混杂结构复合材料板材的制备方法，其制备过程为：(1)将高密度聚乙烯、聚乳酸、马来酸酐、中药渣(80目)及玻璃微珠(平均粒径为30微米，平均壁厚1.3微米)按照质量比20∶40∶1.5∶20∶6混合均匀后，利用挤出机挤出成型线材，挤出机螺杆I区、II区、III区及机头温度分别为153℃、165℃、173℃及153℃；线材冷却定型后切割成柱状内筋；(2)将低密度聚乙烯、玻纤粉(平均长度为95微米)、DOP及中药渣(80目)按照质量比70∶3∶10∶30混合均匀，然后利用双辊炼胶机将混合料混炼并压延成片材，该片材将形成混杂结构复合材料板材之结构层，混炼及压延温度为180℃，混炼时间20min；(3)在模压模具的型腔中铺放混炼并压延成的片材，然后在其上平行摆放柱状内筋，再在柱状内筋上面铺放混炼并压延成的片材，完成后，闭合模具，在185℃下模压15min，模压压力9MPa；(4)脱模，取出模压板材，即为一种混杂结构复合材料板材。经检测，板材静曲强度：26.32MPa，弯曲弹性模量：2103MPa，低温落锤冲击无破裂，高低温尺寸变化率：0.12％，所有指标均明显优于中华人民共和国林业行业标准LY/T1613-2004《挤压木塑复合板材》的规定。实施例2：一种混杂结构复合材料板材的制备方法，其制备过程为：(1)将高密度聚乙烯、聚乳酸、马来酸酐、中药渣(40目)及玻璃微珠(平均粒径为10微米，平均壁厚1微米)按照质量比20∶30∶1∶15∶4混合均匀后，利用挤出机挤出成型线材，挤出机螺杆I区、II区、III区及机头温度分别为150℃、160℃、168℃及150℃；线材冷却定型后切割成柱状内筋；(2)将低密度聚乙烯、玻纤粉(平均长度为80微米)、DOP及中药渣(40目)按照质量比70∶1∶5∶25混合均匀，然后利用双辊炼胶机将混合料混炼并压延成片材，该片材将形成混杂结构复合材料板材之结构层，混炼及压延温度为175℃，混炼时间15min；(3)在模压模具的型腔中铺放混炼并压延成的片材，然后在其上平行摆放柱状内筋，再在柱状内筋上面铺放混炼并压延成的片材，完成后，闭合模具，在180℃下模压10min，模压压力8MPa；(4)脱模，取出模压板材，即为一种混杂结构复合材料板材。经检测，板材静曲强度：27.44MPa，弯曲弹性模量：1998MPa，低温落锤冲击无破裂，高低温尺寸变化率：0.11％，所有指标均明显优于中华人民共和国林业行业标准LY/T1613-2004《挤压木塑复合板材》的规定。实施例3：一种混杂结构复合材料板材的制备方法，其制备过程为：(1)将高密度聚乙烯、聚乳本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种混杂结构复合材料板材，其特征在于中间有平行排列的柱状内筋，柱状内筋由高密度聚乙烯、聚乳酸、马来酸酐、中药渣及玻璃微珠熔融共混后挤出而成，柱状内筋上下为结构层，结构层由低密度聚乙烯、DOP、玻纤粉及中药渣混炼压延而成，柱状内筋及其上下结构层经模压成为一个整体板材。

【技术特征摘要】
1.一种混杂结构复合材料板材，其特征在于中间有平行排列的柱状内筋，柱状内筋由高密度聚乙烯、聚乳酸、马来酸酐、中药渣及玻璃微珠熔融共混后挤出而成，柱状内筋上下为结构层，结构层由低密度聚乙烯、DOP、玻纤粉及中药渣混炼压延而成，柱状内筋及其上下结构层经模压成为一个整体板材。2.根据权利要求1所述的一种混杂结构复合材料板材，其特征在于所述的中药渣，平均粒径为40-120目。3.根据权利要求1所述的一种混杂结构复合材料板材，其特征在于所述的玻璃微珠，平均粒径为10-50微米，平均壁厚1-1.6微米。4.根据权利要求1、2所述的一种混杂结构复合材料板材，其特征在于所述的玻纤粉，平均长度为80-110微米。5.根据权利要求1所述的一种混杂结构复合材料板材的制备方法，其特征在于其制备过程为：(1)将高密度聚乙烯、聚乳酸、马来酸酐、中药渣及玻璃微...

【专利技术属性】
技术研发人员：雷文，包玉衡，朱宇杰，张弛，吉祥，
申请(专利权)人：南京林业大学，
类型：发明
国别省市：江苏,32