一種枝丫材礦質(zhì)塑合材料、其制備方法及其應(yīng)用
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及木塑復(fù)合材料技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種枝丫材礦質(zhì)塑合材料、其制備 方法及其應(yīng)用。
【背景技術(shù)】
[0002] 木塑復(fù)合材料是采用塑料（如聚丙烯PP、聚乙烯PE、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚 物ABS、聚氯乙烯PVC等）與天然改性植物纖維，包括鋸木、木材、糠殼、花生殼、稻桿等原料， 經(jīng)擠出、注塑、壓制等成型方法制成的復(fù)合材料。木塑復(fù)合材料的應(yīng)用領(lǐng)域主要包括園林景 觀、家具、裝飾、地板、包裝、托盤、火車枕木、汽車內(nèi)裝飾等。據(jù)報(bào)道，預(yù)計(jì)我國(guó)今后十年，木 塑復(fù)合材料產(chǎn)品將以15%的增長(zhǎng)率發(fā)展，中國(guó)木塑復(fù)合材料及其制品最終達(dá)到并形成年產(chǎn) 1000萬(wàn)噸的一個(gè)龐大的新型工業(yè)體系。
[0003] 木塑復(fù)合材料的研制和廣泛應(yīng)用有助于減緩塑料廢棄物的公害污染；木塑復(fù)合材 料的生產(chǎn)和使用不會(huì)向周圍環(huán)境散發(fā)危害人類健康的揮發(fā)物，材料本身還可以回收進(jìn)行二 次利用，是一種綠色環(huán)保復(fù)合材料。
[0004] 現(xiàn)有技術(shù)中，木塑復(fù)合材料包括秸桿-PVC復(fù)合材料、馬來(lái)酸酐改性的蔗渣/聚氯 乙烯復(fù)合材料、甲基丙烯酸甲酯接枝改性的木粉與PVC樹脂的復(fù)合材料和鋁酸酯偶聯(lián)劑改 性的木粉與PVC樹脂的復(fù)合材料等。但是，這些木塑復(fù)合材料的尺寸穩(wěn)定性和導(dǎo)熱性均較 差。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 有鑒于此，本發(fā)明的目的在于提供一種枝丫材礦質(zhì)塑合材料、其制備方法及其應(yīng) 用，本發(fā)明提供的枝丫材礦質(zhì)塑合材料具有較高的尺寸穩(wěn)定性和導(dǎo)熱性。
[0006] 本發(fā)明提供了一種枝丫材礦質(zhì)塑合材料，包括基料和枝丫材粉；
[0007] 所述基料包括聚氯乙烯樹脂和粒徑為200目~1800目的輕質(zhì)碳酸鈣；
[0008] 所述聚氯乙烯樹脂和粒徑為200目~1800目的輕質(zhì)碳酸鈣的質(zhì)量比為1:2. 5~ 3. 5；
[0009] 所述枝丫材粉占所述基料的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5%~16%。
[0010] 優(yōu)選地，所述枝丫材粉的粒徑為60目~120目。
[0011] 優(yōu)選地，所述枝丫材粉的含水率小于等于5%。
[0012] 優(yōu)選地，所述聚氯乙烯樹脂的牌號(hào)包括SG-4、SG-5和SG-8中的一種或多種。
[0013] 優(yōu)選地，所述枝丫材礦質(zhì)塑合材料還包括粒徑為10nm~100nm的重質(zhì)碳酸|丐；
[0014] 所述粒徑為10nm~100nm的輕質(zhì)碳酸f丐占基料的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0. 2%~0. 6%。
[0015] 優(yōu)選地，所述枝丫材礦質(zhì)塑合材料還包括助劑；
[0016] 所述助劑占所述基料的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10 %~15%。
[0017] 優(yōu)選地，所述助劑包括熱穩(wěn)定劑、乙烯增塑增韌劑、硬脂酸、聚乙烯蠟中的一種或 多種。
[0018] 本發(fā)明提供了一種上述技術(shù)方案所述枝丫材礦質(zhì)塑合材料的制備方法，包括以下 步驟：
[0019] 將枝丫材粉、聚氯乙烯樹脂和粒徑為200目~1800目的輕質(zhì)碳酸鈣混煉，擠出，得 到枝丫材礦質(zhì)塑合材料。
[0020] 本發(fā)明提供了一種上述技術(shù)方案所述枝丫材礦質(zhì)塑合材料或上述技術(shù)方案所述 制備方法制備的枝丫材礦質(zhì)塑合材料在制備中空墻體板中的應(yīng)用。
[0021 ] 優(yōu)選地，所述中空墻體板包括中空墻體板本體，所述中空墻體板本體內(nèi)部設(shè)有若 干個(gè)第一中空結(jié)構(gòu)；
[0022] 及在所述中空墻體板本體的相對(duì)的兩個(gè)側(cè)面一側(cè)上設(shè)有限位凹槽，另一側(cè)上設(shè)有 與所述限位凹槽適配的限位凸起，所述限位凸起包括第一限位部及兩端分別與所述中空墻 體板本體和所述第一限位部連通的第二限位部，所述第二限位部?jī)?nèi)部設(shè)有若干個(gè)第二中空 結(jié)構(gòu)。
[0023] 本發(fā)明提供了一種枝丫材礦質(zhì)塑合材料，包括基料和枝丫材粉；所述基料包括聚 氯乙烯樹脂和粒徑為200目~1800目的輕質(zhì)碳酸鈣；所述聚氯乙烯樹脂和粒徑為200目~ 1800目的輕質(zhì)碳酸鈣的質(zhì)量比為1 :2. 5~3. 5 ;所述枝丫材粉占所述基料的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 5%~16%。本發(fā)明提供的枝丫材礦質(zhì)塑合材料在上述組分的配伍下具有較高的尺寸穩(wěn)定 性和導(dǎo)熱性。另外，該枝丫材礦質(zhì)塑合材料具有較好的耐水性、良好的強(qiáng)度、甲醛釋放量較 低。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：本發(fā)明提供的枝丫材礦質(zhì)塑合材料的尺寸穩(wěn)定性為0. 03~0. 08mm;導(dǎo) 熱系數(shù)為12~2〇W(m·°C);靜曲強(qiáng)度為30~45MPa;彈性模量為5500~8000MPa;甲醛 釋放量為〇. 1~〇. 4mg/L;24h吸水膨脹率為0. 3~0. 6%。
【附圖說(shuō)明】
[0024] 圖1為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種中空墻體板的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0025] 圖2為本發(fā)明實(shí)施例提供的另一種中空墻體板的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0026] 圖3為本發(fā)明實(shí)施例1制備的枝丫材礦質(zhì)塑合材料的掃描電鏡圖；
[0027] 圖4為枝丫材粉和本發(fā)明實(shí)施例1制備的枝丫材礦質(zhì)塑合材料的紅外光譜圖；
[0028] 圖5為本發(fā)明實(shí)施例2~3制備的枝丫材礦質(zhì)塑合材料的紅外光譜圖；
[0029] 圖6為本發(fā)明實(shí)施例2制備的枝丫材礦質(zhì)塑合材料放大200倍的掃描電鏡圖；
[0030] 圖7為本發(fā)明實(shí)施例2制備的枝丫材礦質(zhì)塑合材料放大1000倍的掃描電鏡圖。
【具體實(shí)施方式】
[0031] 本發(fā)明提供了一種枝丫材礦質(zhì)塑合材料，包括基料和枝丫材粉；
[0032] 所述基料包括聚氯乙烯樹脂和粒徑為200目~1800目的輕質(zhì)碳酸鈣；
[0033] 所述聚氯乙烯樹脂和粒徑為200目~1800目的輕質(zhì)碳酸鈣的質(zhì)量比為1 :2. 5~ 3. 5 ；
[0034] 所述枝丫材粉占所述基料的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為5%~16%。
[0035] 在本發(fā)明中，所述枝丫材礦質(zhì)塑合材料包括基料；所述基料包括聚氯乙烯樹脂和 粒徑為200目~1800目的輕質(zhì)碳酸鈣。在本發(fā)明中，所述聚氯乙烯樹脂和粒徑為200目~ 1800目的輕質(zhì)碳酸鈣的質(zhì)量比為1 :2. 5~3. 5,優(yōu)選為2. 9~3. 1:1，更優(yōu)選為3:1。在本 發(fā)明中，所述聚氯乙烯樹脂的牌號(hào)優(yōu)選包括SG-4、SG-5和SG-8中的一種或多種。本發(fā)明對(duì) 所述聚氯乙烯樹脂的來(lái)源沒有特殊限制，采用本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的聚氯乙烯樹脂即可， 如可以采用其市售商品；在本發(fā)明的具體實(shí)施例中，所述聚氯乙烯樹脂購(gòu)買于齊魯石化。本 發(fā)明對(duì)所述粒徑為200目~1800目的輕質(zhì)碳酸鈣的來(lái)源沒有特殊的限制，采用本領(lǐng)域技術(shù) 人員熟知的粒徑為200目~1800目的輕質(zhì)碳酸鈣即可，如可以采用其市售商品；在本發(fā)明 的具體實(shí)施例中，所述粒徑為200目~1800目的輕質(zhì)碳酸鈣購(gòu)買于長(zhǎng)春市誠(chéng)宇模具有限公 司。在本發(fā)明中，所述輕質(zhì)碳酸鈣的沉降體積優(yōu)選為2. 4~2. 8mL/g;所述重質(zhì)碳酸鈣的沉 降體積優(yōu)選為1. 1~1. 4mL/g。
[0036] 在本發(fā)明中，所述枝丫材礦質(zhì)塑合材料包括枝丫材粉。在本發(fā)明中，所述枝丫材粉 占所述基料的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5%~16%，優(yōu)選為8%~14%，更優(yōu)選為9%~12%。在本發(fā)明 中，所述枝丫材粉的粒徑優(yōu)選為60目~120目；在本發(fā)明的某些實(shí)施例中，所述枝丫材粉的 粒徑為60目~100目。在本發(fā)明中，所述枝丫材粉的含水量?jī)?yōu)選小于等于5%，更優(yōu)選小于 等于4%。本發(fā)明對(duì)所述枝丫材粉的來(lái)源沒有特殊的限制，采用本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的枝 丫材粉即可，如可以采用其市售商品；在本發(fā)明具體實(shí)施例中，所述枝丫材粉購(gòu)買于長(zhǎng)春市 鴻緣木業(yè)科技有限公司。在本發(fā)明的實(shí)施例中，所述枝丫材粉優(yōu)選經(jīng)過(guò)機(jī)械加工后過(guò)篩得 至IJ。本發(fā)明采用的枝丫材粉能增加制得的產(chǎn)品尺寸穩(wěn)定性，減輕產(chǎn)品重量；同時(shí)使制得的產(chǎn) 品導(dǎo)熱性提尚而蓄熱能力加強(qiáng)。
[0037] 在本發(fā)明中，所述枝丫材礦質(zhì)塑合材料優(yōu)選還包括粒徑為10nm~100nm的重質(zhì)碳 酸I丐。在本發(fā)明中，所述粒徑為l〇nm~lOOnm的重質(zhì)碳酸f丐占基料的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0. 2%~ 0.6%，優(yōu)選為0.3%~0.5%。本發(fā)明采用納米級(jí)的重質(zhì)碳酸鈣（比表面積大）的表面效 應(yīng)改善填充的枝丫材粉、輕質(zhì)碳酸鈣與PVC樹脂的聚合力。
[0038] 在本發(fā)明中，所述枝丫材礦質(zhì)塑合材料優(yōu)選還包括助劑。在本發(fā)明中，所述助劑 優(yōu)選包括熱穩(wěn)定劑、乙烯增塑增韌劑、硬脂酸和聚乙烯蠟中的一種或多種。在本發(fā)明中，所 述助劑占所述基料的質(zhì)量分?jǐn)?shù)優(yōu)選為10%~15%。在本發(fā)明中，所述熱穩(wěn)定劑優(yōu)選包括 有機(jī)鈣液體穩(wěn)定劑和/或PVC鈣鋅復(fù)合穩(wěn)定劑；所述乙烯增塑增韌劑優(yōu)選為氯化聚乙烯增 塑增韌劑。本發(fā)明對(duì)所述助劑的來(lái)源沒有特殊的限制，采用本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的上述助 劑即可，如可以采用其市售商品；在本發(fā)