一種木塑復(fù)合材料及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于木塑材料技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種木塑復(fù)合材料及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]木塑，即木塑復(fù)合材料(Wood- Plastic Composites, WPC)，是國(guó)內(nèi)外近年蓬勃興起的一類新型復(fù)合材料，指利用聚乙烯、聚丙烯和聚氯乙烯等熱塑性通用塑料，與超過(guò)35%-70%以上的木粉、稻殼、秸桿等廢植物纖維混合成新的木質(zhì)材料，再經(jīng)擠壓、模壓、注塑成型等塑料加工工藝，生產(chǎn)出的板材或型材。主要用于建材、家具、園林綠化，物流包裝等行業(yè)。
[0003]主要木塑品種是PVC發(fā)泡木塑，PP木塑，PE木塑等。所用木粉的粒度可分為40-60目、60-80目、80-120目、120目以上等目數(shù)，且要求將木粉的含水量控制在1%以下。這些木塑制品一般用原生塑料制作，也有用再生塑料制作的產(chǎn)品。
[0004]回收塑料(廢棄塑料，廢舊塑料，可再生塑料)的價(jià)值分級(jí)
廢舊塑料的回收利用可分為四個(gè)等級(jí)，每個(gè)等級(jí)的廢舊塑料回收的難易程度不同，可利用的價(jià)值不同。
[0005]一級(jí)回收塑料:是指采用一般的加工方法，(采用與新塑料或者說(shuō)原生塑料相同的加工方式，)不用進(jìn)行改性處理，就能生產(chǎn)出與用新塑料所生產(chǎn)出的制品性能相近似的制品的廢舊塑料。
[0006]二級(jí)回收塑料:是指經(jīng)過(guò)改性或多種工藝技術(shù)，可生產(chǎn)出比新塑料制品性能稍差的制品的廢舊塑料。
[0007]三級(jí)回收塑料:是指無(wú)法直接或改性使用，只能通過(guò)熱裂解提煉燃油或化工產(chǎn)品的廢舊塑料。
[0008]四級(jí)回收塑料:是指無(wú)法再利用，只能通過(guò)焚燒從中回收熱能的一類廢舊塑料。
[0009]在現(xiàn)有的塑料回收行業(yè)，能夠回收利用的，廢品回收企業(yè)都在回收，大家熟悉PET飲料瓶，在垃圾填埋場(chǎng)出現(xiàn)的只是漏網(wǎng)之魚(yú)，從垃圾分選線上觀察，數(shù)量極少。
[0010]一、二級(jí)回收料，也是廢舊塑料，可以重復(fù)利用的，都有回收的渠道，而四級(jí)回收料，無(wú)人回收，只能進(jìn)入垃圾填埋場(chǎng)，也就是諸如家用塑料袋，家用商品的片狀塑料包裝物等，造成很多環(huán)境問(wèn)題，這也是造成“白色污染”的根源，其原因是沒(méi)有可直接使用這些垃圾塑料的技術(shù)，使得這些資源不能重復(fù)使用。
[0011]城市垃圾的處置方式以填埋為主，垃圾發(fā)電為輔；在填埋法中，推廣衛(wèi)生填埋法，建設(shè)垃圾填埋場(chǎng)，解決垃圾滲漏液等環(huán)境問(wèn)題，現(xiàn)在已經(jīng)有在垃圾填埋之前，建設(shè)垃圾分選線，對(duì)垃圾機(jī)械化分選，對(duì)能夠資源化利用的物品，分類堆放，現(xiàn)在面臨的新問(wèn)題是，分選出的塑料，無(wú)人收購(gòu)，焚燒又會(huì)產(chǎn)生二噁英。對(duì)這些塑料的循環(huán)利用，成為推廣垃圾經(jīng)機(jī)械化分選后再填埋的技術(shù)瓶頸。
[0012]城市垃圾中的塑料，占垃圾總體積的20%左右，占垃圾總重量的14%左右，從城市垃圾工業(yè)化分選出的塑料，品種復(fù)雜，有十多種塑料，但主要集中在聚乙烯(PE)，聚丙烯(PP)，聚苯乙烯(PS)，聚氯乙烯(PVC)，聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯(PET)，多元熱縮膜，纏繞膜，雙向拉伸膜，金屬鍍膜，ABS等塑料品種上。隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，塑料在垃圾中的比重會(huì)持續(xù)增長(zhǎng)。
[0013]城市垃圾中的混雜塑料，存在分選難、分類歸集難、清洗難的困境，雖有報(bào)道利用塑料的密度水選，風(fēng)選，靜電分選等分選技術(shù)，但很難形成大批量工業(yè)化生產(chǎn)，在垃圾產(chǎn)生的當(dāng)天就完成垃圾與塑料，不同塑料品種間的分離，歸集工作。且水選則帶來(lái)二次污染，有的還要求熱水清洗，用水量很大，增加了城市污水的處理量，增加了生產(chǎn)成本。這些塑料，混雜在垃圾中，除焚燒外，無(wú)利用價(jià)值。
[0014]但從現(xiàn)在開(kāi)始，國(guó)家不再批準(zhǔn)建設(shè)日產(chǎn)50噸以上的垃圾填埋場(chǎng)，新建的垃圾填埋場(chǎng)必須采用機(jī)械化分選工藝，提高資源化利用率。
[0015]

【發(fā)明內(nèi)容】

[0016]有鑒于此，本發(fā)明的主要目的在于提供一種木塑復(fù)合材料及其制備方法。
[0017]為達(dá)到上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的:
本發(fā)明一種木塑復(fù)合材料，由以下物質(zhì)按重量份組成:
木粉30~70份、四級(jí)回收塑料30~100份、相容劑2~10份、偶聯(lián)劑1~5份、無(wú)機(jī)填料1~5份、潤(rùn)滑劑1~5份、抗氧劑0.1-2份、抗沖擊改性劑0~8份、著色劑0~5份、紫外線吸收劑0~2份、阻燃劑0~20份。
[0018]上述方案中，所述相容劑采用含氯量35%的CPE、馬來(lái)酸酐、琥珀酸酐、富馬酸酐中的一種或多種混合。
[0019]上述方案中，所述偶聯(lián)劑采用EVA、EEA、鈦酸酯、鋁酸酯、硅烷偶聯(lián)劑中的一種或多種混合。
[0020]上述方案中，所述無(wú)機(jī)填料采用滑石粉、碳酸鈣、高嶺土、石粉、炭黑、石墨中的一種或多種混合。
[0021]上述方案中，所述潤(rùn)滑劑采用液態(tài)石蠟、硬脂酸、硬脂酸鋅、硬脂酸鈣、工業(yè)用白色礦物油、聚乙烯蠟、聚醚蠟、氧化聚乙烯蠟中的一種或多種混合。
[0022]上述方案中，所述抗氧劑采用抗氧劑1010、抗氧劑168的混合物。
[0023]上述方案中，所述抗沖擊改性劑采用二硼化鋁、ABS、EAA中的一種或多種混合。
[0024]上述方案中，所述著色劑采用氧化鐵紅、鐵蘭、鐵棕、鉻黃、鉻綠中的一種或多種混入口 ο
[0025]上述方案中，所述紫外線吸收劑采用UV-9，所述阻燃劑采用氫氧化鋁、水合氧化鋁中的一種或兩種混合。
[0026]本發(fā)明實(shí)施例還提供一種木塑復(fù)合材料的制備方法，該方法通過(guò)以下步驟實(shí)現(xiàn): 步驟1:將清除異物后的四級(jí)回收塑料，投入捏合機(jī)熔融塑料混合體，冷卻后粉碎成粒徑在Imm以下的顆粒或粉料待用；
步驟2:將木粉稱重，投入高速混合機(jī)，加入偶聯(lián)劑，在80°C —110°C以內(nèi)，攪拌均勻，使偶聯(lián)劑充分包裹木粉；
步驟3:將制備好的四級(jí)回收塑料，投入高速混合機(jī)，加入無(wú)機(jī)填料、相容劑、紫外線吸收劑、抗氧劑、增強(qiáng)劑、阻燃劑、潤(rùn)滑劑，充分?jǐn)嚢瑁刮锪匣旌暇鶆蚝蟪隽?，獲得制備好的木塑復(fù)合材料。
[0027]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果:
本發(fā)明使四級(jí)回收塑料得以循環(huán)利用，降低了木塑制品的成本，充分利用了四級(jí)回收塑料，為實(shí)現(xiàn)城市垃圾的減量化、無(wú)害化、資源化提供了可持續(xù)發(fā)展的技術(shù)保障，提高了資源化利用率，增加了垃圾分選的利潤(rùn)，破解了消除白色污染的難題。
【具體實(shí)施方式】
[0028]下面結(jié)合【具體實(shí)施方式】對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。
[0029]本發(fā)明實(shí)施例提供一種木塑復(fù)合材料，由以下物質(zhì)按重量份組成:
木粉30~70份、四級(jí)回收塑料30~100份、相容劑2~10份、偶聯(lián)劑1~5份、無(wú)機(jī)填料1~5份、潤(rùn)滑劑1~5份、抗氧劑0.1-2份、抗沖擊改性劑0~8份、著色劑0~5份、紫外線吸收劑0~2份、阻燃劑0~20份。
[0030]所述四級(jí)回收塑料指無(wú)法再利用，只能通過(guò)焚燒從中回收熱能的一類廢舊塑料。
[0031]所述四級(jí)回收塑料的源頭塑料種類、品質(zhì)，來(lái)源無(wú)法確定，用不確定的源頭塑料制成有確定力學(xué)性能指標(biāo)的木塑制品是本發(fā)明的又一技術(shù)核心。
[0032]特別是在利用都市垃圾中混雜在一起的袋狀，片狀，條狀的十多種常見(jiàn)塑料的多元超薄混雜體，不經(jīng)精細(xì)分選，不水洗，直接使用這些多元混雜塑料制備木塑復(fù)合材料的制備方法。工藝上克服了這些塑料分類難，歸集難，清洗難的特征，技術(shù)上克服了在制備木塑制品中，PVC與PE，PVC與PP，PVC、PP, PE之間不相容，不能直接混合在一起使用的障礙，使四級(jí)回收塑料得以循環(huán)利用，降低了木塑制品的成本，充分利用了四級(jí)回收塑料。為實(shí)現(xiàn)城市垃圾的減量化、無(wú)害化、資源化提供了可持續(xù)發(fā)展的技術(shù)保障，破解了消除白色污染的難題。
[0033]所述相容劑采用含氯量35%的CPE、馬來(lái)酸酐、琥珀酸酐、富馬酸酐中的一種或多種混合。
[0034]所述偶聯(lián)劑采用EVA、EEA、鈦酸酯、鋁酸酯、硅烷偶聯(lián)劑中的一種或多種混合。
[0035]所述無(wú)機(jī)填料采用滑石粉、碳酸鈣、高嶺土、石粉、炭黑、石墨中的一種或多種混入口 ο
[0036]所述潤(rùn)滑劑采用液態(tài)石蠟、硬脂酸、硬脂酸鋅、硬脂酸鈣、工業(yè)用白色礦物油、聚乙烯蠟、聚醚蠟、氧化聚乙烯蠟中的一種或多種混合。
[0037]所述抗氧劑采用抗氧劑1010、抗氧劑168的混合物。
[0038]所述抗沖擊改性劑采用二硼化鋁、ABS、EAA中的一種或多種混合。
[0039]所述著色劑采用氧化鐵紅、鐵蘭、鐵棕、鉻黃、鉻綠中的一種或多種混合。
[0040]所述紫外線吸收劑采用UV-9，所述阻燃劑采用氫氧化鋁、水合氧化鋁中的一種或兩種混合。
[0041]本發(fā)明拓寬了木塑材料的塑料基體的塑料品種范圍，對(duì)塑料的品種，品質(zhì)，密度，相容性等不做特定的技術(shù)要求。
[0042](I)源頭塑料的多樣化，包括聚丙烯PP、聚乙烯PE、聚苯乙烯PS、聚氯乙烯PVC等十幾種不同種類的垃圾塑料混合使用，克服了這些塑料不相容的特性，與木粉共混，助劑改性，擠出成型，制成板材、型材，使之達(dá)到設(shè)計(jì)要求的力學(xué)性能指標(biāo)；
(2)木粉不需提前加工，插入對(duì)木粉或植物纖維的粒徑?jīng)]有特殊要求，自然晾干，使含水量在15%左右，直接使用原生鋸末；
(3)垃圾塑料不分選，不水洗，直接使用。
[0043]本發(fā)明實(shí)施例1提供的一種木塑復(fù)合材料的檢測(cè)結(jié)果:
彎曲強(qiáng)度16.7MPa
彎曲模量241 OMPa
握釘力1