本发明专利技术公开了一种天然植物长纤维增强木塑及其制备方法，其原料包括：植物纤维粉、改性植物长纤维、热塑性塑料、相容剂、润滑剂、防霉剂以及其他加工助剂；本发明专利技术的制备方法为将农作物秸秆段经水洗、浸润、搓揉、保温反应、二次水洗、干燥制得改性植物长纤维，再将改性植物长纤维与热塑性塑料及其他组份经混合、造粒、挤出成型制得天然植物长纤维增强木塑。本发明专利技术从农作物秸秆中提取制备改性天然植物长纤维做木塑增强体，解离掉了部分多糖及半纤维素等物质，不仅大幅提升了木塑的抗弯强度、拉伸强度等力学性能，还改善了耐候性和降低了密度，更为重要的是相比于玻璃纤维、碳纤维等人造纤维，天然植物长纤维具有更为明显的环保优势和成本优势。成本优势。
【技术实现步骤摘要】
一种天然植物长纤维增强木塑及其制备方法
[0001]本专利技术涉及一种天然植物长纤维增强木塑及其制备方法，属于新材料领域。
技术介绍
[0002]木塑复合材料是以植物纤维和热塑性塑料为主要原料，再配以功能性改性剂和加工助剂经挤出成型的一种复合材料，目前主要应用于户外装饰装修领域。随着木塑应用领域的不断拓展，对木塑的性能要求也越来越高，木塑力学性能偏低的不足以限制了其在结构性建材中的应用。为此，不少木塑制造企业采用填充玻璃纤维、碳纤维等人造纤维来增强其力学性能，人造增强纤维虽然能提升木塑力学性能，但其仍有一些不足，如玻璃纤维不够环保，碳纤维价格高等，同时大量人造增强纤维的应用也偏离了木塑的绿色环保属性。
技术实现思路
[0003]针对上述不足，本专利技术提供一种天然植物长纤维增强木塑及其制备方法，本专利技术采用技术方案如下：
[0004]一种天然植物长纤维增强木塑，按重量份数计，其原料至少包括：植物纤维70
‑
90份、热塑性塑料10
‑
30份、相容剂5
‑
10份、润滑剂3
‑
5份、防霉剂0.5
‑
1份以及其他加工助剂1
‑
3份。
[0005]其中，所述植物纤维包括植物纤维粉及改性植物长纤维，其中改性植物长纤维的重量不少于植物纤维的重量的40％。
[0006]其中，所述其他加工助剂包括热稳定剂和光稳定剂。
[0007]本专利技术的天然植物长纤维增强木塑的制备方法，其包括以下步骤：
[0008](1)改性植物长纤维的制备：将农作物秸秆段水洗后与偶联剂水溶液混合浸润，将浸润后的物料置于双螺旋挤压搓丝机中搓揉，将搓揉后的物料进行保温反应，将保温反应后的物料进行二次水洗，将二次水洗后的物料干燥，即制得改性植物长纤维。
[0009](2)天然植物长纤维增强木塑的制备：将植物纤维粉、改性植物长纤维、热塑性塑料、相容剂、润滑剂、防霉剂以及其他加工助剂经混料机混合、双螺杆造粒机造粒、双螺杆挤出机挤出成型，即制得天然植物长纤维增强木塑。
[0010]在步骤(1)中，农作物秸秆段的长度为3
‑
40cm，偶联剂为马来酸酐、马来酸酐接枝共聚物、丙烯酸、丙烯酸接枝共聚物、硅烷偶联剂中的任意一种或几种。
[0011]在步骤(1)中，偶联剂水溶液的质量浓度为5
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20％，浸润时间为30min以上，保温反应的温度为80
‑
120℃，保温反应的时间为2
‑
12h,干燥程度为含水率不高于10％。
[0012]与现有技术相比，本专利技术的有益效果在于：本专利技术从农作物秸秆中提取制备改性天然植物长纤维做木塑增强体，解离掉了部分多糖及半纤维素等物质，其不仅大幅度的提升了木塑的抗弯强度、拉伸强度等力学性能，还改善了耐候性和降低了密度，更为重要的是相比于玻璃纤维、碳纤维等人造纤维，天然植物长纤维具有更为明显的环保优势和成本优势。同时本专利技术的改性植物长纤维制备工艺简单稳定、安全环保且提取成本低。
具体实施方式
[0013]下面结合实施例对本专利技术的技术方案作进一步地的说明。
[0014]实施例：
[0015]一种天然植物长纤维增强木塑，按重量份数计，其原料包括：植物纤维粉40份、改性植物长纤维40份、热塑性塑料PP 20份、相容剂马来酸酐接枝PP 5份、润滑剂聚酯蜡4份、防霉剂0.6份、其他加工助剂光稳定剂和热稳定剂各0.5份。
[0016]本实施例的制备方法为：
[0017](1)改性植物长纤维的制备：将水稻秸秆切断至长度为5
‑
20cm的秸秆段，经水洗后与质量浓度为10％硅烷偶联剂水溶液混合浸润30
‑
60min，将浸润后的物料置于双螺旋挤压搓丝机中搓揉，将搓揉后的物料在100
‑
120℃进行保温反应2
‑
4h，将保温反应后的物料进行二次水洗，将二次水洗后的物料干燥至含水率低于10％，即制得改性植物长纤维。
[0018](3)天然植物长纤维增强木塑的制备：将植物纤维粉、改性植物长纤维、热塑性塑料、相容剂、润滑剂、防霉剂以及其他加工助剂经混料机混合、双螺杆造粒机造粒、双螺杆挤出机挤出成型，即制得天然植物长纤维增强木塑。
[0019]将本实施例制备的木塑小样进行测试，其抗弯强度为42.5MPa、抗弯模量为6848MPa、拉伸强度为32.4MPa、冲击强度为15.5kJ/m2吸水尺寸变化率为0.15％、加热尺寸变化率为0.18％、抗融冻性为96％、老化性能为4％、密度为0.79g/cm3。该样的力学性能和耐候性能指标均大幅的优于国标标准和市场产品。
[0020]以上所述是本专利技术的优选实施方式，应当指出，对于本
的普通技术人员来说，在不脱离本专利技术原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本专利技术的保护范围。
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【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种天然植物长纤维增强木塑，其特征在于，其原料按重量份数计至少包括：植物纤维70
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90份、热塑性塑料10
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30份、相容剂5
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10份、润滑剂3
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5份、防霉剂0.5
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1份以及其他加工助剂1
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3份；其中，所述植物纤维包括植物纤维粉及改性植物长纤维，其中改性植物长纤维的重量不少于植物纤维的重量的40％。2.根据权利要求1所述的天然植物长纤维增强木塑，其特征在于，其制备方法包括以下步骤：(1)改性植物长纤维的制备：将农作物秸秆段水洗后与偶联剂水溶液混合浸润，将浸润后的物料置于双螺旋挤压搓丝机中搓揉，将搓揉后的物料进行保温反应，将保温反应后的物料进行二次水洗，将二次水洗后的物料干燥，即制得改...
【专利技术属性】
技术研发人员：陈福涛，
申请(专利权)人：宣城福美达新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：
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