本發(fā)明涉及一種防靜電秸稈木塑型材,特別是涉及一種防靜電秸稈木塑型材及其制備工藝,屬于木塑型材。
背景技術(shù):
1、木塑型材,擁有和木材一樣的加工特性,使用普通的工具即可鋸切、鉆孔、上釘,非常方便,可以像普通木材一樣使用,塑木是以鋸末、木屑、竹屑、稻殼、麥秸、大豆皮、花生殼、甘蔗渣、棉秸稈等低值生物質(zhì)纖維為主原料,與塑料合成的一種復(fù)合材料,它同時具備植物纖維和塑料的優(yōu)點,適用范圍廣泛,幾乎可涵蓋所有原木、塑料、塑鋼、鋁合金及其它類似復(fù)合材料的使用領(lǐng)域,同時也解決了塑料、木材行業(yè)廢棄資源的再生利用問題。
2、木塑型材是近幾年來興起的一種可逆性循環(huán)利用的基礎(chǔ)性材料,木塑復(fù)合材料具有比單獨的木質(zhì)材料和塑料產(chǎn)品更優(yōu)異的品質(zhì),是實木的理想替代品,它的出現(xiàn)可以減少廢棄木料和塑料對環(huán)境的污染,也適應(yīng)現(xiàn)代材料復(fù)合化發(fā)展的規(guī)律,為達(dá)到資源利用的需求。
3、現(xiàn)有的秸稈木塑型材雖然具有絕緣特性,但在使用過程中由于摩擦等原因會產(chǎn)生靜電積聚,導(dǎo)致生成靜電火花,又因其不具備阻燃性,所以會導(dǎo)致木塑型材發(fā)生燃燒,存在安全隱患,并且秸稈木塑型材的防腐性能和抗拉伸強(qiáng)度仍不理想,長久使用后容易出現(xiàn)損壞,導(dǎo)致使用受限。
4、因此,亟需一種防靜電秸稈木塑型材及其制備工藝進(jìn)行改進(jìn),以解決上述存在的問題。
技術(shù)實現(xiàn)思路
1、本發(fā)明的目的是提供一種防靜電秸稈木塑型材及其制備工藝,在秸稈木塑型材的制備中添加抗靜電劑、防腐劑、阻燃劑以及增韌劑,不僅提高了秸稈木塑型材的抗靜電和阻燃效果,使其不會生成靜電火花和燃燒,同時防腐劑和增韌劑的添加還能夠提升秸稈木塑型材的防腐性能以及抗拉伸性和耐沖擊性,提升其結(jié)構(gòu)強(qiáng)度增加使用范圍,避免長久使用后發(fā)生損壞。
2、為了達(dá)到上述目的,本發(fā)明采用的主要技術(shù)方案包括:
3、一種防靜電秸稈木塑型材,其特征在于:按重量份,包括以下原料:秸稈40~60份、熱塑性塑料10~30份、抗靜電劑10-30份、相容劑5-7份、偶聯(lián)劑5-7份、防腐劑4-6份、阻燃劑3-5份、增韌劑6-8份。
4、優(yōu)選的,所述熱塑性塑料為聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、聚酰胺、聚碳酸酯、聚甲醛、聚苯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚酯等的一種或幾種按任意比組成的混合物。通過熱塑性塑料的添加,即在熱熔的條件下與木粉充分混合,在冷卻后可以將松散的木粉粘合在一起,從而形成具有力學(xué)強(qiáng)度的復(fù)合材料,同時還能夠起到增強(qiáng)作用,由于塑料在木塑復(fù)合過程中起著粘合木粉的作用,因此,所使用的塑料的性質(zhì)對木塑復(fù)合材料的性質(zhì)起作重要的作用,對相同尺寸和結(jié)構(gòu)的木塑型材,在相同木粉比例和工藝條件下,所使用的塑料性能可以直接表現(xiàn)在木塑型材的性能上。
5、優(yōu)選的,所述抗靜電劑為磷酸類(如酰胺磷酸酯)、無機(jī)半導(dǎo)體鹽(如亞銅及銀的鹵化物)、炭黑、硫酸纖維素鈉鹽等中的一種或幾種按任意比組成的混合物。通過抗靜電劑的添加,使木塑型材自身提升了一定的抗靜電性,使其在使用的過程中不會生成靜電火花。
6、優(yōu)選的,所述偶聯(lián)劑為羥基磷酸酯偶聯(lián)劑、氨基硅烷偶聯(lián)劑、硅烷偶聯(lián)劑、鈦酸酯偶聯(lián)劑等的一種或者兩種以上的按任意比例混合的混合物。通過偶聯(lián)劑的添加,既能與增強(qiáng)木塑型材中的的某些基團(tuán)反應(yīng),在熱塑性塑料與樹脂基體之間形成一個界面層,界面層能傳遞應(yīng)力,從而增強(qiáng)了熱塑性塑料與秸稈之間粘合強(qiáng)度,提高了木塑型材的性能,同時還可以防止其它介質(zhì)向界面滲透,改善界面狀態(tài),有利于木塑型材的耐老化、耐應(yīng)力及電絕緣性能。
7、優(yōu)選的,所述相容劑為gma接枝pp或gma接枝pe、pp改性相容劑、聚酯相容劑、pc增韌相容劑等的一種或多種。通過相容劑的添加,增大熱塑性塑料和秸稈之間的粘接力,形成穩(wěn)定的共混結(jié)構(gòu),使分散相和連續(xù)相更加均勻,改善共混物的綜合性能,從而達(dá)到熱塑性塑料與秸稈相容目的。
8、優(yōu)選的,所述防腐劑為環(huán)烷酸銅、硼化物、鄰二氯苯等一種或者兩種以上的按任意比例混合的混合物。通過防腐劑的添加,能夠抑制木塑型材中的真菌和細(xì)菌生長,防止木塑型材腐朽和分解,同時還能填充木塑型材的毛細(xì)孔和細(xì)微裂縫,從而提高木塑型材的密度和硬度,增加木塑型材的抗壓能力和抗彎強(qiáng)度。
9、優(yōu)選的,所述阻燃劑為磷酸銨、磷酸銨聚氨酯、氫氧化鋁等的一種或多種。通過阻燃劑的添加,能夠提升木塑型材的耐燃性,發(fā)揮阻燃作用,防止木塑型材發(fā)生燃燒。
10、優(yōu)選的,所述增韌劑為聚酰胺樹脂、聚氨酯樹脂、聚砜柑脂、縮醛樹脂等的一種或多種按任意比例混合的混合物。通過增韌劑的添加,能夠提高木塑型材的抗拉強(qiáng)度、抗疲勞性能、抗蟲蛀性能、提升木塑型材的穩(wěn)定性和安全性,增加了木塑型材的使用壽命。
11、優(yōu)選的,一種防靜電秸稈木塑型材的制備工藝,其特征在于,包括以下步驟:
12、s1、將秸稈進(jìn)行清洗干燥后,放入粉碎機(jī)中進(jìn)行粉碎,將粉碎后的秸稈纖維放入至研磨機(jī)中研磨至粉狀;
13、s2、將熱塑性塑料、抗靜電劑、相容劑、偶聯(lián)劑、防腐劑、阻燃劑、增韌劑加入至混合裝置中進(jìn)行加熱攪拌,在加熱溫度為160℃-180℃的條件下攪拌40-60min,得到的混料再投入雙螺桿造粒機(jī)中進(jìn)行造粒;
14、s3、將粉狀秸稈原料和s2中得到的混料進(jìn)行混合,在加熱溫度為80℃-100℃的條件下攪拌30-50min,得到的混料再投入擠出機(jī)中擠出成型得到防靜電秸稈木塑型材。
15、優(yōu)選的,所述s1中粉狀秸稈原料的研磨半徑為300-500目的粉狀。
16、本發(fā)明至少具備以下有益效果:
17、通過在秸稈木塑型材的制備中添加抗靜電劑、防腐劑、阻燃劑以及增韌劑,不僅提高了秸稈木塑型材的抗靜電和阻燃效果,使其不會生成靜電火花和燃燒,同時防腐劑和增韌劑的添加還能夠提升秸稈木塑型材的防腐性能以及抗拉伸性和耐沖擊性,提升其結(jié)構(gòu)強(qiáng)度增加使用范圍,避免長久使用后發(fā)生損壞。
18、通過熱塑性塑料的添加,即在熱熔的條件下與木粉充分混合,在冷卻后可以將松散的木粉粘合在一起,從而形成具有力學(xué)強(qiáng)度的復(fù)合材料,同時還能夠起到增強(qiáng)作用,由于塑料在木塑復(fù)合過程中起著粘合木粉的作用,因此,所使用的塑料的性質(zhì)對木塑復(fù)合材料的性質(zhì)起作重要的作用,對相同尺寸和結(jié)構(gòu)的木塑型材,在相同木粉比例和工藝條件下,所使用的塑料性能可以直接表現(xiàn)在木塑型材的性能上。
19、通過抗靜電劑的添加,使木塑型材自身提升了一定的抗靜電性,使其在使用的過程中不會生成靜電火花。
20、通過偶聯(lián)劑的添加,既能與增強(qiáng)木塑型材中的的某些基團(tuán)反應(yīng),在熱塑性塑料與樹脂基體之間形成一個界面層,界面層能傳遞應(yīng)力,從而增強(qiáng)了熱塑性塑料與秸稈之間粘合強(qiáng)度,提高了木塑型材的性能,同時還可以防止其它介質(zhì)向界面滲透,改善界面狀態(tài),有利于木塑型材的耐老化、耐應(yīng)力及電絕緣性能。
21、通過相容劑的添加,增大熱塑性塑料和秸稈之間的粘接力,形成穩(wěn)定的共混結(jié)構(gòu),使分散相和連續(xù)相更加均勻,改善共混物的綜合性能,從而達(dá)到熱塑性塑料與秸稈相容目的。
22、通過防腐劑的添加,能夠抑制木塑型材中的真菌和細(xì)菌生長,防止木塑型材腐朽和分解,同時還能填充木塑型材的毛細(xì)孔和細(xì)微裂縫,從而提高木塑型材的密度和硬度,增加木塑型材的抗壓能力和抗彎強(qiáng)度。
23、通過阻燃劑的添加,能夠提升木塑型材的耐燃性,發(fā)揮阻燃作用,防止木塑型材發(fā)生燃燒。
24、通過增韌劑的添加,能夠提高木塑型材的抗拉強(qiáng)度、抗疲勞性能、抗蟲蛀性能、提升木塑型材的穩(wěn)定性和安全性,增加了木塑型材的使用壽命。
25、通過將熱塑性塑料、抗靜電劑、相容劑、偶聯(lián)劑、防腐劑、阻燃劑和增韌劑設(shè)置為一種或多種結(jié)合,增加了秸稈木塑型材制備過程中原料選擇的多樣性,減少在對秸稈木塑型材制備過程中的局限,并且在多種原料的反復(fù)制備對比中,還便于能夠得到性能最佳的秸稈木塑型材的制備搭配。