CN108264775A - 一种收口板用木塑材料及其制备方法及卡扣式收口板 - Google Patents
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Abstract
本发明属于家装建材生产领域，尤其是一种收口板用木塑材料及其制备方法及卡扣式收口板。该木塑材料由以下各组分组成：植物纤维颗粒、PE、PVC、碳酸钙、二氧化硅、木塑偶联剂、胶合剂、抗老化剂和润滑剂。本发明以回收木质材料、回收塑料为原料，降低了原木的使用量，降低了能耗，节约了生产成本，而且废物再利用，起到了环保的作用；本发明提供的收口板用木塑材料具有抗老化、抗冲击强度好，易加工性好等优点，而且还具有优异的阻燃、耐磨性；制得的卡扣式收口板便于连接，可以适应不同长度要求，降低了对生产设备的要求，减少了材料浪费。
Description
技术领域
本发明属于家装建材生产领域，尤其是一种收口板用木塑材料及其制备方法及卡扣式收口板。
背景技术
我国是一个森林资源贫乏的国家，据统计，2009年我国实际使用木材3.2亿立方米，其中缺口达到了1.4亿立方米。在木材严重短缺的情况下，木材加工中20-30％的木粉和边角料却没有被充分利用，与此同时，秸秆纤维原料遍布全国各地，总量可达到几十亿吨。由于经济发展和生活水平提高，过去被大量用于烧柴的木制品加工废弃物，如木屑、刨花、边角废料以及大量农作物纤维如秸秆、稻糠、果壳等被严重浪费，并对环境产生极大的破坏性影响。
另一方面，因塑料废品处理不当而造成的白色污染问题已经成为严重的环保问题。塑料由于结构稳定，不易被天然微生物降解，如果将其填埋，在自然环境中200年的时间不可降解，不仅会占用大量土地，而且被占用的土地长期得不到恢复，影响土地的可持续利用。而且塑料是以石油为原料，每产1吨塑料袋需消耗3吨石油。如何合理利用废旧塑料进行再生产，是一件具有重大经济效益和社会效益的事情。
再一方面，基于个性化定制的需求，不同现场收口板规格不同，尺寸过多，不宜批量化加工，目前通常的橱柜收口板是在现场尺寸的基础上预留大一点，现场裁切，用自攻丝进行加固，这一定程度上造成了材料的浪费，加大了企业的成本投入。而且在安装过程中如果工人技术不熟练或工具不利，裁切口端头毛糙，安装效果差，现场安装会产生噪音和灰尘，同时现场分货时容易混淆，致使现场裁切错误。
基于上述原因，将木质废料与废旧塑料联合使用以制得无需批量加工，易裁切，易加工的木塑料复合材料势在必行。
目前主要以木质纤维为原料加工制作的复合材料如PVC发泡材料由于配料的原因，如木粉一类木质纤维的热稳定性较差，其中的纤维素和木质素在高温下很容易分解，有氧存在时190℃左右即发烟变色，同时由于聚氯乙烯的加工温度和分解温度也很接近，混炼和成型加工过程中塑料及木粉容易发生热降解。
中国专利申请200910113345.7公开了一种PVC发泡木塑材料，其在配料中添加热稳定剂，提高了塑料的降解温度，防止了混炼和成型加工过程中塑料的热降解及木粉的炭化。
又如中国专利申请201610073541.6公开了一种PVC木塑料材料，该木塑材料是以PVC粉、生石灰、礞石、聚丁二酸丁二醇酯、聚对苯二甲酸乙二酯、富马酸二甲酯、植物纤维、线性低密度聚乙烯、荔枝壳、丝瓜藤、蛭石、陈皮、山梨酸甲脂、菜籽油、酸性助剂和粘性助剂制成。该专利公开的PVC木塑材料安全环保，节约资源，具有很好的加工性能，热稳定性好，耐低温，能抗-40℃的低温，材料粘结性好，耐腐蚀，并具有一定阻燃性能，而且隔音效果好。
但上述两项专利提供的PVC木塑材料仍然存在耐老化性能不够、韧性差等缺陷而无法满足实际生产的需要。
发明内容
为了解决现有技术中的上述问题，本发明的发明目的之一是为了提供一种收口板用木塑材料，使其具有抗老化、抗冲击强度好，易加工性好等优点，而且还具有优异的阻燃、耐磨性。
本发明的另一个目的是提供上述收口板用木塑材料的制备方法。
本发明的又一个目的是提供一种卡扣式收口板。
为了实现上述发明目的，本发明的其中一个技术方案提供了一种收口板用木塑材料，其由以下各组分组成：
植物纤维颗粒、PE、PVC、碳酸钙、二氧化硅、木塑偶联剂、胶合剂、抗老化剂和润滑剂。
优选地，所述木塑材料由以下重量份的各组份组成：植物纤维颗粒21-30份，PE20-25份，PVC 10-15份，碳酸钙3-5份，二氧化硅1-3份，木塑偶联剂0.2-1份，胶合剂2-7份，抗老化剂1-3份，润滑剂3-6份。
优选地，所述植物纤维颗粒采用木纤维、竹纤维和草纤维中的至少一种加工而成。
优选地，所述PVC为改性PVC，其为顺丁烯二酸酐MA改性聚乙烯。
通过自由基条件下用顺丁烯二酸酐(MA)对聚乙烯进行加成反应，将MA上的极性基团引入到非极性的聚乙烯分子中，使改性后的聚乙烯具有一定的极性，用经改性的聚乙烯与植物纤维颗粒复合时，可明显提高木塑复合材料的力学强度，尤其是抗冲击强度。
优选地，所述植物纤维颗粒为经处理的植物纤维颗粒，其处理方式为：
将所述植物纤维颗粒浸于碱金属溶液中浸泡5-10小时后取出，沥干。
进一步优选地，所述碱金属溶液为氢氧化钠和氢氧化钾的至少一种，与氯化钠和氯化钾的至少一种的混合溶液。
进一步优选地，所述碱金属溶液的浓度为5-25％。
进一步优选地，所述碱金属溶液为氢氧化钠和氢氧化钾的混合溶液。
进一步优选地，所述碱金属溶液中氢氧化钠的浓度为5-15％，氯化钠的浓度为5-20％。
优选地，所述木塑偶联剂为烷基磺酸钠、咪唑啉类表面活性剂和冠醚型表面活性剂中的至少一种。
进一步优选地，所述烷基磺酸钠为十二烷基苯磺酸钠；
进一步优选地，所述咪唑啉类表面活性剂为有机硼系咪唑啉表面活性剂；
进一步优选地，所述冠醚型表面活性剂为正癸基-12-冠-4。
优选地，胶合剂由以下各重量份的各物质组成：
聚丙烯30-60份，乙酰化淀粉10-25份，季二胺四乙酸盐1-5份，三聚氰胺磷酸盐1-5份，水20-40份。
所述胶合剂的制备方法为：
将聚丙烯、季二胺四乙酸盐、三聚氰胺磷酸盐和水混合后升温至50-65℃搅拌均匀后加入乙酰化淀粉，继续搅拌1-3小时，降至室温即得。
优选地，所述抗老化剂为硫酸钡、氯化钡、硫酸铜、氯化铜、硫酸镁和氯化镁中的一种。
优选地，所述润滑剂为乙烯-乙酸乙烯共聚蜡。
本发明提供的另一个技术方案提供了上述收口板用木塑材料的制备方法，其包括如下步骤：
S1.将植物纤维颗粒、PE、PVC、碳酸钙、二氧化硅、木塑偶联剂和胶合剂混合搅拌并加热至90-95℃，搅拌20-50min；
S2.向步骤S1处理后的混合物中加入抗老化剂、润滑剂，于95-100℃搅拌并加热10-40min；
S3.将S2处理后的混合物降温后投入双螺杆挤出机，挤出成型。
优选地，步骤S2的搅拌速度为1650-2500r/min。
优选地，步骤S3降温至50-60℃。
优选地，步骤S3所述的挤出机为锥形同向双螺杆挤出机。
本发明的又一个技术方案提供了一种卡扣式收口板，其采用所述收口板木塑材料制成，包括主体板、凸台、卡槽；所述主板体的第一侧设置所述凸台，所述主板体的第二侧设置所述卡槽。使用时相邻两个所述卡扣式收口板的所述凸台与所述卡槽首尾相接。
优选地，所述凸台设置为榫头。
优选地，所述卡槽设置为燕尾槽。
优选地，所述主体板设置有不同的尺寸用于根据需要自由连接。
优选地，所述主体板设置有安装槽。
优选地，所述主体板外表面设置有饰面层。
与现有技术相比，本发明的有益效果在于：
1)以回收木质材料、回收塑料为原料，降低了原木的使用量，降低了能耗，节约了生产成本，而且废物再利用，起到了环保的作用；
2)制备工艺简单；
3)制得的收口板用木塑材料具有抗老化、抗冲击强度好，易加工性好等优点，而且还具有优异的阻燃、耐磨性。
4)卡扣式收口板便于连接，可以适应不同长度要求，降低了对生产设备的要求，减少了材料浪费。
说明书附图
图1卡扣式收口板的结构示意图；
图2为所述主体板截面图。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明做进一步阐述。这些实施例仅是出于解释说明的目的，而不限制本发明的范围和实质。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
本发明中，如无特别说明，所述的植物纤维颗粒是由木屑、竹屑及边角废料，树枝、树叶、锯末、中药渣或稻草、麦秸、玉米秸杆等农作物秸杆，按植物纤维颗粒制备的常规方法先粉碎制成20-200目的粉料，然后再加压、增密成型制得。
所述的PE、PVC为回收的PE、PVC再生颗粒，是由PE、PVC生产过程中的工业边角料，回收塑料瓶、薄膜、零部件等原材料采用常规的塑料再生方法制得，如包括步骤:分类，粗碎、粉碎、水洗、干燥、压制、造粒。
实施例1
一种收口板用木塑材料，其由以下重量份的各组份组成：植物纤维颗粒30份，PE20份，改性PVC 15份，碳酸钙5份，二氧化硅2份，正癸基-12-冠-4 0.2份，胶合剂5份，氯化钡1份，乙烯-乙酸乙烯共聚蜡3份；
其中，植物纤维颗粒是由木质纤维70wt％，竹纤维30wt％组成；
胶合剂由以下各重量份的各物质组成：
聚丙烯60份，乙酰化淀粉20份，季二胺四乙酸钠4份，三聚氰胺磷酸钠5份，水40份。
所述植物纤维颗粒为经处理的植物纤维颗粒，其处理方式为：
将所述植物纤维颗粒浸于碱金属溶液(碱金属溶液中氢氧化钠的浓度为15％，氯化钠的浓度为5％)中浸泡10小时后取出，沥干。
本实施例中上述收口板用木塑材料的制备方法，其包括如下步骤：
S1.将植物纤维颗粒、PE、改性PVC、碳酸钙、二氧化硅、正癸基-12-冠-4和胶合剂混合搅拌并加热至95℃，搅拌25min；
S2.向步骤S1处理后的混合物中加入氯化钡、乙烯-乙酸乙烯共聚蜡，于95℃搅拌并加热20min，搅拌速度为2000r/min；
S3.将S2处理后的混合物降温至55℃后投入锥形同向双螺杆挤出机，在机筒中环绕锥形双螺杆成8字形挤压并挤出成型。
实施例2
一种收口板用木塑材料，其由以下重量份的各组份组成：
植物纤维颗粒25份，PE 23份，PVC 15份，碳酸钙4份，二氧化硅1份，正癸基-12-冠-4 0.2份，胶合剂3份，硫酸铜1份，乙烯-乙酸乙烯共聚蜡3份；
其中，植物纤维颗粒是由木质纤维50wt％，竹纤维30wt％，草纤维20wt％组成；
胶合剂由以下各重量份的各物质组成：
聚丙烯50份，乙酰化淀粉20份，季二胺四乙酸钠2份，三聚氰胺磷酸钠5份，水36份。
所述植物纤维颗粒为经处理的植物纤维颗粒，其处理方式为：
将所述植物纤维颗粒浸于碱金属溶液(碱金属溶液中氢氧化钠的浓度为15％，氯化钠的浓度为5％)中浸泡10小时后取出，沥干。
该实施例中木塑材料的制备方法同实施例1。
实施例3
一种收口板用木塑材料，其由以下重量份的各组份组成：
植物纤维颗粒20份，PE 30份，改性PVC 15份，碳酸钙5份，二氧化硅2份，正癸基-12-冠-4 0.2份，胶合剂5份，氯化钡1份，乙烯-乙酸乙烯共聚蜡3份；
其中，植物纤维颗粒是由木质纤维70wt％，竹纤维30wt％组成；胶合剂由以下各重量份的各物质组成：聚丙烯60份，乙酰化淀粉20份，季二胺四乙酸钠4份，三聚氰胺磷酸钠5份，水40份。
所述植物纤维颗粒为经处理的植物纤维颗粒，其处理方式为：
将所述植物纤维颗粒浸于碱金属溶液(碱金属溶液中氢氧化钠的浓度为15％，氯化钠的浓度为5％)中浸泡10小时后取出，沥干。
该实施例中木塑材料的制备方法同实施例1。
实施例4
一种收口板用木塑材料，其由以下重量份的各组份组成：植物纤维颗粒30份，PE20份，改性PVC 15份，碳酸钙5份，二氧化硅2份，正癸基-12-冠-4 0.2份，胶合剂5份，氯化钡1份，乙烯-乙酸乙烯共聚蜡3份；
其中，植物纤维颗粒是由木质纤维70wt％，竹纤维30wt％组成；
胶合剂由以下各重量份的各物质组成：
聚丙烯60份，乙酰化淀粉50份，季二胺四乙酸钠4份，三聚氰胺磷酸钠5份，水40份。
所述植物纤维颗粒为经处理的植物纤维颗粒，其处理方式为：
将所述植物纤维颗粒浸于碱金属溶液(碱金属溶液中氢氧化钠的浓度为15％，氯化钠的浓度为5％)中浸泡10小时后取出，沥干。
该实施例中木塑材料的制备方法同实施例1。
实施例5
一种收口板用木塑材料，其由以下重量份的各组份组成：植物纤维颗粒30份，PE20份，改性PVC 15份，碳酸钙5份，二氧化硅2份，正癸基-12-冠-4 0.2份，胶合剂5份，氯化钡1份，乙烯-乙酸乙烯共聚蜡3份；
其中，植物纤维颗粒是由木质纤维70wt％，竹纤维30wt％组成；
胶合剂由以下各重量份的各物质组成：
聚丙烯60份，乙酰化淀粉20份，季二胺四乙酸钠4份，三聚氰胺磷酸钠5份，水40份。
所述植物纤维颗粒为经处理的植物纤维颗粒，其处理方式为：
将所述植物纤维颗粒浸于碱金属溶液(碱金属溶液中氢氧化钠的浓度为20％)中浸泡10小时后取出，沥干。
对比例1
一种收口板用木塑材料，其与实施例1的区别在于，
其由以下重量份的各组份组成：植物纤维颗粒30份，PE 20份，改性PVC 15份，碳酸钙5份，二氧化硅2份，正癸基-12-冠-4 0.2份，胶合剂5份，氯化钡1份。
实施例6
一种卡扣式收口板，如图1、2所示，采用所述收口板木塑材料制成，包括主体板1、凸台2、卡槽3；所述主板体的第一侧设置所述凸台2，所述主板体的第二侧设置所述卡槽3。使用时相邻两个所述卡扣式收口板的所述凸台2与所述卡槽3首尾相接；
其中，所述凸台2设置为榫头；
所述卡槽3设置为燕尾槽；
所述主体板1设置有不同的尺寸用于根据需要自由连接；
所述主体板1设置有安装槽11；
所述主体板1外表面设置有饰面层。
性能测试试验
依据对木塑板材的常规测试方法对本发明实施例1-5、对比例1提供的木塑材料制成板材后的性能进行测试，结果如下表1。
而且，经测定，本发明实施例1-5提供的木塑材料均具有优异的阻燃性能。
以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。
Claims (10)
1.一种收口板用木塑材料，其由以下各组分组成：
植物纤维颗粒、PE、PVC、碳酸钙、二氧化硅、木塑偶联剂、胶合剂、抗老化剂和润滑剂。
2.根据权利要求1所述的木塑材料，其由以下重量份的各组份组成：植物纤维颗粒21-30份，PE 20-25份，PVC 10-15份，碳酸钙3-5份，二氧化硅1-3份，木塑偶联剂0.2-1份，胶合剂2-7份，抗老化剂1-3份，润滑剂3-6份。
3.根据权利要求1或2所述的木塑材料，所述植物纤维颗粒采用木纤维、竹纤维和草纤维中的至少一种加工而成。
4.根据权利要求3所述的木塑材料，所述植物纤维颗粒为经处理的植物纤维颗粒，其处理方式为：
将所述植物纤维颗粒浸于碱金属溶液中浸泡5-10小时后取出，沥干。
5.根据权利要求1或2所述的木塑材料，所述木塑偶联剂为烷基磺酸钠、咪唑啉类表面活性剂和冠醚型表面活性剂中的至少一种。
6.根据权利要求1或2所述的木塑材料，所述胶合剂由以下各重量份的各物质组成：
聚丙烯30-60份，乙酰化淀粉10-25份，季二胺四乙酸盐1-5份，三聚氰胺磷酸盐1-5份，水20-40份。
7.根据权利要求1或2所述的木塑材料，所述抗老化剂为硫酸钡、氯化钡、硫酸铜、氯化铜、硫酸镁和氯化镁中的一种。
8.根据权利要求1或2所述的木塑材料，所述润滑剂为乙烯-乙酸乙烯共聚蜡。
9.一种如权利要求1-8任一项所述的收口板用木塑材料的制备方法，其包括如下步骤：
S1.将植物纤维颗粒、PE、PVC、碳酸钙、二氧化硅、木塑偶联剂和胶合剂混合搅拌并加热至90-95℃，搅拌20-50min；
S2.向步骤S1处理后的混合物中加入抗老化剂、润滑剂，于95-100℃搅拌并加热10-40min；
S3.将S2处理后的混合物降温后投入双螺杆挤出机，挤出成型。
10.一种卡扣式收口板，其采用如权利要求1-8中任一项所述的收口板木塑材料制成，包括主体板、凸台、卡槽；所述主板体的第一侧设置所述凸台，所述主板体的第二侧设置所述卡槽。
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