一种高强度木塑复合材料的制备方法技术

本发明专利技术涉及一种高强度木塑复合材料的制备方法，属于木塑复合材料领域。本发明专利技术首先通过将竹屑与秸秆进行混合，添加的竹屑具有一定的抗菌性，与混合液进行混合，再进行发酵，通过发酵可以对基料中的物质进行扩大空隙，在发酵过程中形成氢氧化铁凝胶，再与原料进行混合，首先通过混合过程中使原料进行充分分散，通过高温的作用，从发酵物中产出木醋酸，提高了抗菌防腐性能，随后通过高温作用及酸的作用氢氧化铁凝胶分解产生产生纳米氧化铁，沉积在木塑复合材料上，增加材料的力学性能，随着温度的升高，木醋酸等进行反应，通过树脂对塑料的改性提高了复合材料的性能，并且通过树脂的固化，在材料表面形成固化膜，提高耐水性，增加了防霉抗菌性能。

Preparation of a High Strength Wood-Plastic Composite

The invention relates to a preparation method of a high strength wood-plastic composite material, belonging to the field of wood-plastic composite materials. Firstly, the bamboo chips are mixed with the stalks, and the added bamboo chips have certain antibacterial properties, and are mixed with the mixed liquid, and then fermented. The substances in the base material can be expanded through fermentation, forming ferric hydroxide gel in the fermentation process, and then mixing with the raw materials. With the production of wood acetic acid from fermentation products, the antibacterial and anticorrosive properties were improved, and then the nano iron oxide was produced by decomposition of ferric hydroxide gel under the action of high temperature and acid. The nano iron oxide was deposited on wood plastic composite material to increase the mechanical properties of the material. The curing of the resin can form a curing film on the surface of the material, improve the water resistance and increase the anti-mildew and anti-bacterial properties.

【技术实现步骤摘要】
一种高强度木塑复合材料的制备方法
本专利技术涉及一种高强度木塑复合材料的制备方法，属于木塑复合材料领域。
技术介绍
木塑复合材料是国内外近年兴起的一类新型复合材料，指利用聚乙烯、聚丙烯和聚氯乙烯等热塑性塑料，代替树脂胶粘剂，与一定数量的木粉、稻壳、秸秆等废植物纤维混合而成的新型木质材料，再经挤压、模压、注射成型等塑料加工工艺，生产出的板材或型材，是天然木材的优良替代品。木塑复合材料具有木材和塑料的双重特性，尺寸稳定性好，又能充分利用废弃的植物纤维和废旧塑料，减少环境污染，所以被广泛应用于室内装修及户外使用。植物纤维是极性物质，表面含有大量羟基，而塑料（如PE、PP）是非极性物质，与植物纤维的界面相容性很差，一般加入相容剂（如马来酸酐接枝PE）来改善界面相容性。相容剂一般含有极性基团（如酸酐基团、羧基）的大分子聚合物，其极性基团会与植物纤维表面的羟基发生酯化反应，相容剂的大分子链与热塑性塑料具有相当好的相容性，从而改善植物纤维与塑料的界面相容性。目前，木塑复合材料的生产工艺都是将相容剂、润滑剂、颜料等几乎所有原料同时加入高速混合机中混合均匀后直接用平行双螺杆挤出机塑化造粒，锥形双螺杆挤出机挤出成型。木塑复合材料具有一定的吸水率，吸水后，木塑复合材料的力学强度急剧下降，防霉抗菌性能恶化等问题。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题：针对目前木塑复合材料吸水后木塑复合材料的力学强度急剧下降、防霉抗菌性能恶化的问题，本专利技术提供了一种高强度木塑复合材料的制备方法。为解决上述技术问题，本专利技术采用如下所述的技术方案是：一种高强度木塑复合材料的制备方法，该制备方法包括如下步骤：（1）按质量比4～6:2～9，将竹屑及混合秸秆颗粒搅拌混合，得混合物，将混合物与混合液按质量比4～9:4进行混合均匀，调节pH至10～11，得基料，将基料进行发酵处理，收集发酵物，将发酵物进行冷冻干燥，收集冷冻干燥物；（2）按质量份数计，取90～100份冷冻干燥物、80～93份塑料、20～23份树脂、13～15份三乙烯四胺、10～13份甲醛溶液、10～13份甲苯、6～9份表面活性剂、3～6份氯化锡；（3）首先将冷冻干燥物、树脂、甲醛溶液、甲苯及表面活性剂放入反应釜中，使用氮气保护，在60～65℃下进行预热，再加入塑料、三乙烯四胺及氯化锡，升温至75～80℃，搅拌，出料，喷雾干燥，收集干燥物；（4）将干燥物放入混炼机中混炼，设定前辊温度为180～182℃，后辊温度为190～193℃，再放入硫化机中热压成型，设定热压温度为188℃，压力为13～13.5MPa，保压10～15min，即得高强度木塑复合材料。所述步骤（1）中混合秸秆颗粒的制备为将小麦秸秆和水稻秸秆按质量比1～3:2混合，粉碎，过200目筛，收集过筛颗粒，即得。所述步骤（1）中混合液的配制为按质量份数计，取120～150份水、30～35份酵母浸膏、20～25份蔗糖、19～27份氯化铁、6～9份氯化钠，搅拌均匀，杀菌消毒，即得。所述步骤（1）中发酵处理的方法为将基料进行堆放，堆高80～90cm，使用塑料进行覆盖，待温度升至43～46℃时，保温1～3h，去除塑料，即完成发酵处理。所述塑料为聚丙烯。所述树脂为双酚A型环氧树脂。所述表面活性剂为十二烷基苯磺酸钠、十二烷基硫酸钠中的任意一种。本专利技术与其他方法相比，有益技术效果是：本专利技术首先通过将竹屑与秸秆进行混合，添加的竹屑具有一定的抗菌性，与混合液进行混合，再进行发酵，通过发酵可以对基料中的物质进行扩大空隙，增加可结合空间，同时增加原料中的有机质，并且在发酵过程中形成氢氧化铁凝胶，随后再与原料进行混合，首先通过混合过程中使原料进行充分分散，并进行接触，在最后混炼过程中，通过高温的作用，首先从发酵物中产出木醋酸，提高了抗菌防腐性能，随后通过高温作用及酸的作用氢氧化铁凝胶分解产生产生纳米氧化铁，沉积在木塑复合材料上，增加了材料的力学性能，随着温度的升高，木醋酸、三乙烯四胺等进行反应，形成固化剂，对双份A型环氧树脂进行固化，并且通过树脂对塑料的改性提高了复合材料的性能，并且通过树脂的固化，在材料表面形成固化膜，提高耐水性，增加了防霉抗菌性能。具体实施方式混合秸秆颗粒的制备为将小麦秸秆和水稻秸秆按质量比1～3:2混合，粉碎，过200目筛，收集过筛颗粒，即得。混合液的配制为按质量份数计，取120～150份水、30～35份酵母浸膏、20～25份蔗糖、19～27份氯化铁、6～9份氯化钠，搅拌均匀，杀菌消毒，即得。树脂为双酚A型环氧树脂。表面活性剂为十二烷基苯磺酸钠、十二烷基硫酸钠中的任意一种。一种高强度木塑复合材料的制备方法，该制备方法包括如下步骤：（1）按质量比4～6:2～9，将竹屑及混合秸秆颗粒搅拌混合，得混合物，将混合物与混合液按质量比4～9:4进行混合均匀，调节pH至10～11，得基料，将基料进行发酵处理，发酵处理的方法为将基料进行堆放，堆高80～90cm，使用塑料进行覆盖，待温度升至43～46℃时，保温1～3h，去除塑料，收集发酵物，将发酵物进行冷冻干燥，收集冷冻干燥物；（2）按质量份数计，取90～100份冷冻干燥物、80～93份塑料、20～23份树脂、13～15份三乙烯四胺、10～13份甲醛溶液、10～13份甲苯、6～9份表面活性剂、3～6份氯化锡；（3）首先将冷冻干燥物、树脂、甲醛溶液、甲苯及表面活性剂放入反应釜中，使用氮气保护，在60～65℃下进行预热70min，再加入塑料、三乙烯四胺及氯化锡，升温至75～80℃，搅拌6h，出料，喷雾干燥，收集干燥物；（4）将干燥物放入混炼机中混炼，设定前辊温度为180～182℃，后辊温度为190～193℃，再放入硫化机中热压成型，设定热压温度为188℃，压力为13～13.5MPa，保压10～15min，即得高强度木塑复合材料。实施例1混合秸秆颗粒的制备为将小麦秸秆和水稻秸秆按质量比3:2混合，粉碎，过200目筛，收集过筛颗粒，即得。混合液的配制为按质量份数计，取150份水、35份酵母浸膏、25份蔗糖、27份氯化铁、9份氯化钠，搅拌均匀，杀菌消毒，即得。树脂为双酚A型环氧树脂。表面活性剂为十二烷基苯磺酸钠。一种高强度木塑复合材料的制备方法，该制备方法包括如下步骤：（1）按质量比6:9，将竹屑及混合秸秆颗粒搅拌混合，得混合物，将混合物与混合液按质量比9:4进行混合均匀，调节pH至11，得基料，将基料进行发酵处理，发酵处理的方法为将基料进行堆放，堆高90cm，使用塑料进行覆盖，待温度升至46℃时，保温3h，去除塑料，收集发酵物，将发酵物进行冷冻干燥，收集冷冻干燥物；（2）按质量份数计，取100份冷冻干燥物、93份塑料、23份树脂、15份三乙烯四胺、13份甲醛溶液、13份甲苯、9份表面活性剂、6份氯化锡；（3）首先将冷冻干燥物、树脂、甲醛溶液、甲苯及表面活性剂放入反应釜中，使用氮气保护，在65℃下进行预热70min，再加入塑料、三乙烯四胺及氯化锡，升温至80℃，搅拌6h，出料，喷雾干燥，收集干燥物；（4）将干燥物放入混炼机中混炼，设定前辊温度为182℃，后辊温度为193℃，再放入硫化机中热压成型，设定热压温度为188℃，压力为13.5MPa，保压15min，即得高强度木塑复合材料。实施例2混合秸秆颗粒的制备为本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高强度木塑复合材料的制备方法，其特征在于，该制备方法包括如下步骤：（1）按质量比4～6:2～9，将竹屑及混合秸秆颗粒搅拌混合，得混合物，将混合物与混合液按质量比4～9:4进行混合均匀，调节pH至10～11，得基料，将基料进行发酵处理，收集发酵物，将发酵物进行冷冻干燥，收集冷冻干燥物；（2）按质量份数计，取90～100份冷冻干燥物、80～93份塑料、20～23份树脂、13～15份三乙烯四胺、10～13份甲醛溶液、10～13份甲苯、6～9份表面活性剂、3～6份氯化锡；（3）首先将冷冻干燥物、树脂、甲醛溶液、甲苯及表面活性剂放入反应釜中，使用氮气保护，在60～65℃下进行预热，再加入塑料、三乙烯四胺及氯化锡，升温至75～80℃，搅拌，出料，喷雾干燥，收集干燥物；（4）将干燥物放入混炼机中混炼，设定前辊温度为180～182℃，后辊温度为190～193℃，再放入硫化机中热压成型，设定热压温度为188℃，压力为13～13.5MPa，保压10～15min，即得高强度木塑复合材料。

【技术特征摘要】
1.一种高强度木塑复合材料的制备方法，其特征在于，该制备方法包括如下步骤：（1）按质量比4～6:2～9，将竹屑及混合秸秆颗粒搅拌混合，得混合物，将混合物与混合液按质量比4～9:4进行混合均匀，调节pH至10～11，得基料，将基料进行发酵处理，收集发酵物，将发酵物进行冷冻干燥，收集冷冻干燥物；（2）按质量份数计，取90～100份冷冻干燥物、80～93份塑料、20～23份树脂、13～15份三乙烯四胺、10～13份甲醛溶液、10～13份甲苯、6～9份表面活性剂、3～6份氯化锡；（3）首先将冷冻干燥物、树脂、甲醛溶液、甲苯及表面活性剂放入反应釜中，使用氮气保护，在60～65℃下进行预热，再加入塑料、三乙烯四胺及氯化锡，升温至75～80℃，搅拌，出料，喷雾干燥，收集干燥物；（4）将干燥物放入混炼机中混炼，设定前辊温度为180～182℃，后辊温度为190～193℃，再放入硫化机中热压成型，设定热压温度为188℃，压力为13～13.5MPa，保压10～15min，即得高强度木塑复合材料。2.根据权利要求1所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：田秋珍，施衍，
申请(专利权)人：田秋珍，
类型：发明
国别省市：江苏,32