一种防霉抗藻功能性木塑复合材料及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种防霉抗藻功能性木塑复合材料，其原料为：按质量份数计，包括热塑性塑料基体100份、改性木质纤维粉40‑140份、防霉活性物质0.2‑6份、抗藻活性物质0.5‑6份、活性碳酸钙6‑30份、润滑剂2‑5份、偶联剂1‑6份和其它加工助剂2‑15份；所述的改性木质纤维粉是经紫外辐照改性处理的木质纤维粉。本发明专利技术通过对木质纤维的紫外辐照改性，以及防霉活性物质和抗藻活性物质的添加，有效提高木塑复合材料的霉菌抗性和藻类抗性，使木塑复合材料具有广谱高效的防霉性能和抗藻性能。

Mildew proof and algae resistant functional wood plastic composite material and preparation method thereof

The invention discloses an anti mildew algae functional wood plastic composite materials, the raw materials are: according to the quality of the number of copies, including 100 copies of thermoplastic matrix and modified wood fiber powder 40 140 copies, 0.2 mildew active substance 6, anti algae substance 0.5 6, active calcium carbonate 6 30 copies, 5 copies of the 2 lubricant and coupling agent 1 6 copies and 2 copies of 15 other processing aids; wood fiber powder modified by the wood fiber powder ultraviolet irradiation modification. The invention of wood fiber modified by UV irradiation, and the addition of substances of active substances and anti mildew algae activity, effectively improve the WPC mildew resistance and algae resistance, composite material has broad-spectrum anti mildew properties and algae resistance.

【技术实现步骤摘要】
一种防霉抗藻功能性木塑复合材料及其制备方法
本专利技术属于木塑复合材料制备领域，具体涉及一种防霉抗藻功能性木塑复合材料及其制备方法。
技术介绍
随着人口增长、能源危机、石油价格飙升、全球变暖及环境污染等问题的日益突出，可持续发展、循化经济、生态效益、绿色环保等理念正越来越受到人们的关注和重视。在此背景下，一种新型的环保型材料--木塑复合材料应运而生并引起了人们的广泛关注。木塑复合材料以天然木质纤维及热塑性塑料树脂为主要组份，其中木质纤维可为木本植物、草本植物、农作物及其废弃物等，而热塑性塑料树脂主要为聚乙烯、聚丙烯和聚氯乙烯等，可为新料，也可采用回收料或边角余料。由于木塑复合材料的这一特性，其在环境保护、减轻白色污染、缓解森林资源匮乏等方面有重要意义。加之其兼具木材与塑料二者的优点，且具有价格低、可重复再生利用、可生物降解、原材料来源丰富等特点，目前被广泛应用于室外建筑、园林景观、汽车行业、包装运输、仓储等领域。在木塑复合材料开发及应用早期，由于木质纤维的含量较低且品种单一，木质纤维有效被塑料基体包裹，人们大多认为该材料具有足够的真菌及藻类抗性。然而，随着木塑复合材料中纤维含量的增加、产业的快速发展及应用领域的不断拓展，人们发现，木塑制品并没有做到其预期寿命长、无需维护的要求，实际上，木填充量高的木塑铺板和天然木材一样，也会受到霉腐真菌、藻类及白蚁等生物因子的侵蚀危害。霉菌危害会导致材料表面出现肉眼可见的霉菌斑点，严重时致使材料整体发霉，不仅影响其外观美感，还会导致材料吸水性能的增加；而吸水性能的增加则会进一步加剧材料的霉变程度，从而最终导致循环性的霉变-吸水-再发霉过程。藻类危害则会导致材料表面滋生大量藻细胞，使材料表面变色，也会影响木塑材料及制品的外观和美感。因此，亟待解决木塑材料中的霉菌危害和藻类危害的问题。
技术实现思路
本专利技术的目的是针对现有功能性木塑复合材料及制品在应用过程中出现的藻类危害和霉菌危害的问题而提供一种防霉抗藻功能性木塑复合材料。本专利技术的第一个目的是提供一种防霉抗藻功能性木塑复合材料，其原料为：按质量份数计，包括热塑性塑料基体100份、改性木质纤维粉40-140份、防霉活性物质0.2-6份、抗藻活性物质0.5-6份、活性碳酸钙6-30份、润滑剂2-5份、偶联剂1-6份和其它加工助剂2-15份；所述的改性木质纤维粉是经紫外辐照改性处理的木质纤维粉。本专利技术中通过对木质纤维进行紫外辐照预处理后，向其中加入防霉活性物质和抗藻活性物质，提高木塑复合材料的霉菌和藻类抗性，从而得到一种防霉抗藻的功能性木塑复合材料。在本专利技术中添加防霉剂和抗藻剂，可有效提高木塑复合材料的霉菌和藻类抗性，赋予木塑复合材料良好的霉菌和藻类抗性，降低或避免因霉菌和藻类危害导致的各项损失。此外，木塑复合材料防霉和抗藻性能的提高，既有利于木塑复合材料应用范围的拓展，也可提高木塑复合材料的整体性能，有利于其后期维护费用的降低和使用寿命的延长。所述的改性木质纤维粉是通过以下方法制备的：将木质纤维粉粉碎、清洗并干燥后，置于波长为200-450nm、功率为30-300W的紫外灯下辐照处理2-20h后，得到改性木质纤维粉。紫外辐照可以增加木质纤维的比表面积，并向其表面引入一定的活性含氧官能团，从而使木质纤维通过化学键合反应与防霉活性物质和抗藻活性物质稳定地结合在一起，赋予木塑复合材料更为广谱高效的防霉性能和抗藻性能。优选，所述的防霉活性物质选自2,4,5,6-四氯苯二甲腈、3-碘-2-丙炔基丁基氨基甲酸酯、环烷酸铜、8-羟基喹啉铜、戊唑醇、丙环唑、2-氯-N-(4'-氯二苯-2-基)烟酰胺、N-烯丙基-4,5-二甲基-2-三甲硅基噻吩-3-甲酰胺和二癸基二甲基氯化铵中的一种以上。优选，所述的抗藻活性物质选自3-对-异丙苯基-1,1-二甲基脲、2-甲硫基-4-乙氨基-6-特丁氨基-1,3,5-三嗪、氨溶季铵铜、乙醇胺铜和N-(7-氟-3,4-二氢-3-氧-(2-丙炔基)-2H-1,4-苯并噁嗪-6-基)环己-1-烯-1,2-二羧酰亚胺中的一种以上。优选，所述的热塑性塑料基体选自聚氯乙烯(PVC)、聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)和聚苯乙烯(PS)中的一种以上。本专利技术中热塑性塑料基体可以为新料或回收料。优选，所述的木质纤维粉选自木粉、竹粉和农作物秸秆粉中的一种以上，粒径为40-160目。优选，所述的润滑剂选自硬脂酸、PE蜡和石蜡中的一种以上。优选，所述的偶联剂选自双氨基硅烷、乙烯基硅烷、甲基丙烯酰氧基硅烷和马来酸酐接枝聚丙烯中的一种以上。优选，所述的其它加工助剂选自光稳定剂、热稳定剂、色粉、增塑剂、抗冲击改性剂和发泡剂中的一种以上。本专利技术的第二个目的是提供一种防霉抗藻功能性木塑复合材料的制备方法。本专利技术的防霉抗藻功能性木塑复合材料的制备方法，包括以下步骤：(1)将配方量的木质纤维粉粉碎、清洗并干燥后，置于波长为200-450nm、功率为30-300W的紫外灯下辐照处理2-20h后，得到改性木质纤维粉；(2)将配方量的防霉活性物质和抗藻活性物质分别用无水乙醇或二甲基亚砜分散后，喷洒到步骤(1)所述的改性木质纤维粉表面，并于50℃-100℃、600-1000rpm条件下搅拌5-15min混合均匀；(3)将步骤(2)得到的已喷洒有防霉活性物质和抗藻活性物质的改性木质纤维粉、热塑性塑料基体、活性碳酸钙、偶联剂、润滑剂和其他加工助剂按配方量加入高速混合机中，于100℃-140℃、800-1200rpm条件下混合10-20min后，得到预混料；(4)将预混料投入到双螺杆挤出机中，于150℃-200℃、30-120rpm进行挤出造粒，然后将粒料放入注塑机中，于170℃-200℃进行注射成型，得到防霉抗藻功能性木塑复合材料。本专利技术的有益效果是：(1)通过对木质纤维的紫外辐照改性，以及防霉活性物质和抗藻活性物质的添加，有效提高木塑复合材料的霉菌抗性和藻类抗性，使木塑复合材料具有广谱高效的防霉性能和抗藻性能。(2)紫外辐照可以增加木质纤维的比表面积，并向其表面引入一定的活性含氧官能团，从而使木质纤维通过化学键合反应与防霉活性物质和抗藻活性物质稳定地结合在一起，赋予木塑复合材料更为广谱高效的防霉性能和抗藻性能，降低因霉菌和藻类生长繁殖而引致的材料发霉及变色等问题，有利于木塑复合材料综合性能的提升及应用领域的扩展，同时也有利于材料后期维护费用的降低和使用寿命的延长。具体实施方式以下给出实施例对本专利技术进行具体的描述，有必要指出的是，本实施范例只用于对本专利技术进行进一步说明，不能理解为对本专利技术保护范围的限制，该领域熟练人员根据本
技术实现思路
做出的一些非本质的改进和调整仍属于本专利技术的保护范围。除特别说明，本专利技术中的实验材料和试剂均为本
常规市购产品。实施例1取粒径为100目的松木粉100份，将其粉碎、清洗并干燥后，置于波长为254nm、功率为80W的紫外灯下辐照处理16h后，得到改性松木粉。取2,4,5,6-四氯苯二甲腈1份，3-对-异丙苯基-1,1-二甲基脲0.5份，分别用无水乙醇分散均匀后，喷洒到改性松木粉表面，于90℃、600rpm的高速混合机中搅拌8min混合均匀。依次将上述得到的松木粉，PP基体100份，活性碳酸钙15份，硬脂酸2份，双氨基硅烷2份，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种防霉抗藻功能性木塑复合材料，其特征在于，其原料为：按质量份数计，包括热塑性塑料基体100份、改性木质纤维粉40‑140份、防霉活性物质0.2‑6份、抗藻活性物质0.5‑6份、活性碳酸钙6‑30份、润滑剂2‑5份、偶联剂1‑6份和其它加工助剂2‑15份；所述的改性木质纤维粉是经紫外辐照改性处理的木质纤维粉。

【技术特征摘要】
1.一种防霉抗藻功能性木塑复合材料，其特征在于，其原料为：按质量份数计，包括热塑性塑料基体100份、改性木质纤维粉40-140份、防霉活性物质0.2-6份、抗藻活性物质0.5-6份、活性碳酸钙6-30份、润滑剂2-5份、偶联剂1-6份和其它加工助剂2-15份；所述的改性木质纤维粉是经紫外辐照改性处理的木质纤维粉。2.根据权利要求1所述的防霉抗藻功能性木塑复合材料，其特征在于，所述的改性木质纤维粉是通过以下方法制备的：将木质纤维粉粉碎、清洗并干燥后，置于波长为200-450nm、功率为30-300W的紫外灯下辐照处理2-20h后，得到改性木质纤维粉。3.根据权利要求1所述的防霉抗藻功能性木塑复合材料，其特征在于，所述的防霉活性物质选自2,4,5,6-四氯苯二甲腈、3-碘-2-丙炔基丁基氨基甲酸酯、环烷酸铜、8-羟基喹啉铜、戊唑醇、丙环唑、2-氯-N-(4'-氯二苯-2-基)烟酰胺、N-烯丙基-4,5-二甲基-2-三甲硅基噻吩-3-甲酰胺和二癸基二甲基氯化铵中的一种以上。4.根据权利要求1所述的防霉抗藻功能性木塑复合材料，其特征在于，所述的抗藻活性物质选自3-对-异丙苯基-1,1-二甲基脲、2-甲硫基-4-乙氨基-6-特丁氨基-1,3,5-三嗪、氨溶季铵铜、乙醇胺铜和N-(7-氟-3,4-二氢-3-氧-(2-丙炔基)-2H-1,4-苯并噁嗪-6-基)环己-1-烯-1,2-二羧酰亚胺中的一种以上。5.根据权利要求1所述的防霉抗藻功能性木塑复合材料，其特征在于，所述的热塑性塑料基体选自聚氯乙烯、聚乙烯、聚丙烯和聚苯乙烯中的一种以上。6.根据权利要求1或2所述的防霉抗藻功能性...

【专利技术属性】
技术研发人员：冯静，施庆珊，陈铭杰，疏秀林，杨秀茳，黄小茉，
申请(专利权)人：广东省微生物研究所广东省微生物分析检测中心，
类型：发明
国别省市：广东,44