一种高强度、高稳定性木塑复合板及其制作方法技术

本发明专利技术提供了一种高强度、高稳定性木塑复合板，包括基板和覆盖在基板表面的装饰膜，其中，所述基板由按重量计的以下组分混合后压制而成：松木粉10～15份，杉木粉10～15份，杨木粉40～70份，三聚氰胺甲醛树脂10～40份，线性低密度聚乙烯(LLDPE)0.6～1.0份，钛白粉0.01～0.2份，硬脂酸锌0.01～0.08份；所述装饰膜是由三聚氰胺甲醛树脂浸渍的固态纸张制作而成。本发明专利技术通过各组分材料的合理搭配，并结合热压成型过程中对温度、压力等工艺参数条件的优化控制，使得本发明专利技术的木塑复合板各项强度和稳定性指标远远优于国家标准的水平，因此大大地扩展了本发明专利技术木塑复合板的应用范围。

A Wood-Plastic Composite Board with High Strength and High Stability and Its Manufacturing Method

【技术实现步骤摘要】
一种高强度、高稳定性木塑复合板及其制作方法
本专利技术属于合成板材
，特别涉及一种高强度、高稳定性木塑复合板及其制作方法。
技术介绍
木塑复合板是近年来蓬勃兴起的一类新型合成板材，通过将木质粉料和塑料按一定比例混合后，经热压成型而制成，其强度和加工性能优于传统木板和其他合成板材。其中，木质粉料通常选用木质纤维含量较高的木粉(例如松木粉、杨木粉、杉木粉、竹木粉等)、稻壳、秸秆等废植物纤维混合而成。而塑料则通常选用热固性或热塑性塑料，热固性塑料例如氨基树脂、环氧树脂等，热塑性塑料例如高密度聚乙烯(HDPE)、聚丙烯(PP)、聚氯乙烯(PVC)等。然而，由于木粉和塑料物理和化学性质的差异，在热压成型过程中，一方面如果各材料组分之间的配合和融合出现问题，容易造成板材的强度和加工性能不佳，例如板面握钉力、表面硬度、抗弯性能等指标不佳；另一方面如果出现热应力的集聚，容易导致板材的质量稳定性、尺寸稳定性、表面平整度、表面胶合强度等指标不佳，出现板材局部翘曲，装饰膜易褶皱、起皮、掉落等问题。
技术实现思路
有鉴于现有技术的上述缺陷，本专利技术的目的在于提供一种高强度、高稳定性木塑复合板及其制作方法，通过各组分材料的合理搭配，并结合热压成型过程中对温度、压力等工艺参数条件的优化控制，使得本专利技术的木塑复合板各项强度和稳定性指标远远优于国家标准的水平，因此大大地扩展了本专利技术木塑复合板的应用范围。为了达到上述目的，一方面，本专利技术提供了一种高强度、高稳定性木塑复合板，包括基板和覆盖在基板表面的装饰膜，其中，所述基板由按重量计的以下组分混合后压制而成：松木粉10～15份，杉木粉10～15份，杨木粉40～70份，三聚氰胺甲醛树脂10～40份，线性低密度聚乙烯(LLDPE)0.6～1.0份，钛白粉0.01～0.2份，硬脂酸锌0.01～0.08份；所述装饰膜是由三聚氰胺甲醛树脂浸渍的固态纸张制作而成。进一步地，线性低密度聚乙烯为粉状，其熔点优选为120～125℃。另一方面，本专利技术还提供了一种高强度、高稳定性木塑复合板的制作方法，包括以下步骤：(1)烘干：将松木粉、杉木粉、杨木粉原料进行烘干；(2)称量：按重量计准确称取烘干后的松木粉10～15份、杉木粉10～15份、杨木粉40～70份，三聚氰胺甲醛树脂10～40份，线性低密度聚乙烯0.6～1.0份，钛白粉0.01～0.2份，硬脂酸锌0.01～0.08份；(3)混合搅拌：将步骤(2)中称量的松木粉、杉木粉、杨木粉、三聚氰胺甲醛树脂、线性低密度聚乙烯、钛白粉、硬脂酸锌混合并搅拌均匀；(4)入模贴纸：将步骤(3)中搅拌均匀的混合物导入模具中，在混合物表面覆盖装饰膜，所述装饰膜是由三聚氰胺甲醛树脂浸渍固态纸张制作而成；(5)热压成型：将模具中的内容物在温度130～150℃，压力8～23MPa下进行热压成型，即得到高强度、高稳定性木塑复合板。进一步地，上述制作方法还可以包括以下步骤：(6)整理打磨：将步骤(5)得到的高强度、高稳定性木塑复合板进行整理打磨飞边，最终形成木塑复合板成品。进一步地，步骤(1)中烘干后的松木粉、杉木粉、杨木粉的含水率优选为3％～20％。木粉的含水率过高易导致爆板；含水率过低则生产过程中控制起来较困难，上述含水率可以保证本专利技术的木塑复合板无鼓泡、无分层、且具有较高的硬度。进一步地，步骤(2)中线性低密度聚乙烯的重量优选为松木粉、杉木粉和杨木粉重量之和的1％左右。例如，当松木粉10份、杉木粉10份，杨木粉40份时，则线性低密度聚乙烯约为0.6份；当松木粉15份、杉木粉15份，杨木粉70份时，则线性低密度聚乙烯约为1.0份。进一步地，步骤(3)中的搅拌由摇摆侧吹式搅拌机或螺带式搅拌机完成，优选为摇摆侧吹式搅拌机。搅拌时间优选为2～4h，以达到理想的含水率和混合均匀程度。进一步地，步骤(5)中的热压成型过程中，温度控制分为三个阶段，依次为初始升温阶段、恒温阶段和最终降温阶段。压力控制也分为三个阶段，依次为初始升压阶段、调压阶段和最终降压阶段。进一步地，关于温度控制，初始升温阶段将模具内的温度由环境温度升高到设定温度T，升温时间为tT；之后进入恒温阶段，模具内的温度保持在设定温度T不变，直到保压阶段结束；之后进入最终降温阶段，模具内的温度由设定温度T降低至环境温度。优选地，初始升温阶段采用线性升温，即升温速率大致是恒定的。优选地，恒温阶段的温度波动应尽量控制在小于3℃。进一步地，关于压力控制，初始升压阶段将模具内的压力由环境压力(约为0.1MPa)升高到设定的调压阶段的初始保压压力，升压时间为t0；之后进入调压阶段，模具内的压力按照设定的压力曲线进行调节，例如分别设定不同的压力保压一段时间；保压结束后，在最终降压阶段，将模具内的压力由调压阶段的最终保压压力降低至环境压力。优选地，上述压力曲线上的最大压力Pmax(以MPa为单位)与设定温度T(以℃为单位)在数值上大致具有以下关系：Pmax＝3000/T。例如，当设定温度T为130℃时，最大压力Pmax＝3000/130≈23MPa；当设定温度T为140℃时，最大压力Pmax＝3000/140≈21MPa；当设定温度T为150℃时，最大压力Pmax＝3000/150＝20MPa。上述数值关系是专利技术人经过大量试验得到的成功经验，在130～150℃的温度区间内能够取得十分显著的效果，即得到的木塑复合板强度和稳定性均很好。优选地，上述初始升温阶段和初始升压阶段同时开始，但初始升温阶段比初始升压阶段先结束或者两者大致同时结束，即tT≤t0，这样可以确保在整个调压阶段，模具内的温度是大致恒定的。优选地，tT≤t0≤3min。优选地，在上述初始升温阶段和初始升压阶段中，还包括至少一次开模放气的操作，以避免模具内的压力过大而导致热应力集聚，从而确保木塑复合板的表面平整度以及强度和质量的稳定性。上述开模放气的操作优选为2～3次，例如每分钟一次。优选地，上述调压阶段包括五个保压阶段，分别为第一保压阶段、第二保压阶段、第三保压阶段、第四保压阶段和第五保压阶段。第一保压阶段设定压力为第一压力P1，保压时间为第一保压时间t1；第二保压阶段设定压力为第二压力P2，保压时间为第二保压时间t2；第三保压阶段设定压力为第三压力P3，保压时间为第三保压时间t3；第四保压阶段设定压力为第四压力P4，保压时间为第四保压时间t4；第五保压阶段设定压力为第五压力P5，保压时间为第五保压时间t5。其中，P1<P2<P4，P1<P3<P2，且P5<P1。该压力曲线也是专利技术人针对本专利技术的配方经过大量试验得到的成功经验，在该压力曲线中，Pmax为P4，但P1、P2、P3、P4并非如一般的现有技术那样逐渐增大，而是包含了一个压力回调的过程(即P3)，这一方面是为了释放板材内部可能存在的热应力，另一方面是为了释放热塑性塑料组分LLDPE可能存在的应力，从而使得木塑复合板的表面平整度以及强度和质量的稳定性得到进一步的加强，尤其是抗弯弹性模量。优选地，P1＝11～14MPa，P2＝17～20MPa，P3＝14～17MPa，P4＝20～23MPa，P5＝8～11MPa。优选地，t1＝45～90s，t2＝45～90s，t3＝45～90s，t4＝45～90s本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高强度、高稳定性木塑复合板，其特征在于，所述木塑复合板包括基板和覆盖在所述基板表面的装饰膜，其中，所述基板由按重量计的以下组分混合后压制而成：松木粉10～15份，杉木粉10～15份，杨木粉40～70份，三聚氰胺甲醛树脂10～40份，线性低密度聚乙烯0.6～1.0份，钛白粉0.01～0.2份，硬脂酸锌0.01～0.08份；所述装饰膜是由三聚氰胺甲醛树脂浸渍的固态纸张制作而成。

【技术特征摘要】
1.一种高强度、高稳定性木塑复合板，其特征在于，所述木塑复合板包括基板和覆盖在所述基板表面的装饰膜，其中，所述基板由按重量计的以下组分混合后压制而成：松木粉10～15份，杉木粉10～15份，杨木粉40～70份，三聚氰胺甲醛树脂10～40份，线性低密度聚乙烯0.6～1.0份，钛白粉0.01～0.2份，硬脂酸锌0.01～0.08份；所述装饰膜是由三聚氰胺甲醛树脂浸渍的固态纸张制作而成。2.如权利要求1所述的高强度、高稳定性木塑复合板，其特征在于，所述线性低密度聚乙烯的熔点为120～125℃。3.一种高强度、高稳定性木塑复合板的制作方法，其特征在于，所述制作方法包括以下步骤：(1)烘干：将松木粉、杉木粉、杨木粉原料进行烘干；(2)称量：按重量计准确称取烘干后的松木粉10～15份、杉木粉10～15份、杨木粉40～70份，三聚氰胺甲醛树脂10～40份，线性低密度聚乙烯0.6～1.0份，钛白粉0.01～0.2份，硬脂酸锌0.01～0.08份；(3)混合搅拌：将步骤(2)中称量的松木粉、杉木粉、杨木粉、三聚氰胺甲醛树脂、线性低密度聚乙烯、钛白粉、硬脂酸锌混合并搅拌均匀；(4)入模贴纸：将步骤(3)中搅拌均匀的混合物导入模具中，在所述混合物表面覆盖装饰膜，所述装饰膜是由三聚氰胺甲醛树脂浸渍固态纸张制作而成；(5)热压成型：将所述模具中的内容物在温度130～150℃，压力8～23MPa下进行热压成型，即得到所述高强度、高稳定性木塑复合板。4.如权利要求3所述的高强度、高稳定性木塑复合板的制作方法，其特征在于，所述制作方法还包括以下步骤：(6)整理打磨：将步骤(5)得到的所述高强度、高稳定性木塑复合板进行整理打磨飞边，最终形成木塑复合板成品。5.如权利要求3或4所述的高强度、高稳定性木塑复合板的制作方法，其特征在于，步骤(1)中烘干后的松木粉、杉木粉、杨木粉的含水率为3％～20％。6.如权利要求3或4所述的高强度、高稳定性木塑复合板的制作方法，其特征在于，步骤(2)中线性低密度聚乙烯的重量大致为松木粉、杉木粉和杨木粉重量之和的1％。7.如权利要求3或4所述的高强度、高稳定性...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨音，牛毅，
申请(专利权)人：垂欧教科设备上海有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31