一种环保型木质复合材料及其制备方法

一种环保型木质复合材料及其制备方法

技术领域

本发明涉及木材生产技术领域，具体地说是一种环保型木质复合材料及其制备方法。

背景技术

目前装修市场上的装饰装修材料，主要有木芯胶合板、细木工板、复合地板，基本上都含有甲醛、苯或放射性物质，更有因装饰装修材料中甲醛、苯和放射性物质超标释放而引发疾病的病例出现。国家为此制定了相应的含量标准，但超出国家标准的装饰装修材料却屡见不鲜。装饰装修材料中甲醛、苯和放射性物质超标，尤其是严重超标问题，成为装修公司和家庭装修颇为棘手的问题。因此，研制和开发一种不含甲醛、苯等物质的环保型木质复合材料将成为建筑装修行业的一个重要发展方向。

发明内容

本发明的目的在于提供一种性能优良、适应性广、成本低和制备工艺简单的环保型木质复合材料及其制备方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种环保型木质复合材料，其组分按质量百分数配比为：木质粉20%～50%、碳纤维15%～20%、EPDM 10%～15%、阻燃剂8%～12%、纳米凹凸棒5%～15%、增塑剂6%～9%、交联剂2%～4%、抗老化剂0.5%～2%、着剂0.5%～2%、抗氧剂0.1%～0.5%、分散剂0.5%～1%。

所述木质粉是以木材加工的边角余料、废旧木质产品回收品、农作物秸秆为原料，经过清洁加工、并粉碎成100～200目的木质细粉；所述木材加工的边角余料包括木屑、刨花或木片，所述农作物秸秆包括玉米秸秆、小麦秸秆或水稻秸秆。

所述碳纤维为直径在5～20μm、长度4～9mm范围内的聚丙烯腈碳纤维。

所述EPDM为三元乙丙橡胶。

所述阻燃剂为十溴二苯乙烷、氰尿酸三聚氰胺、聚苯基膦酸二苯砜酯、氢氧化镁、硼酸锌中的至少一种。

所述纳米凹凸棒为粒径在40～120nm的凹凸棒纳米粒子。

所述增塑剂为质量比1～2：1的邻苯二甲酸二丁酯与聚乙二醇的复配物。

所述交联剂为封闭型水性异氰酸酯。

所述着剂是以线性低密度聚乙烯为载体的白母粒、黑母粒、灰母粒、蓝母粒中的一种。

所述抗老化剂为质量比1：1的受阻胺类高分子量光稳定剂GW-944Z与GW-622的复配物。

所述抗氧剂为四[β-（3，5-二叔丁基-4-羟基苯基）丙酸]酯。

所述分散剂为硬脂酸酯。

上述的一种环保型木质复合材料的制备方法，包括以下步骤：

（1）、以木材加工的边角余料、废旧木质产品回收品、农作物秸秆为原料，经过分选、清洁以去除杂质后，通过粉碎机加工成100～200目的细粉，然后加入滚筒烘干机中进行干燥，使木质粉在滚筒烘干机中将水分降低至8%～12%，即得所述的木质粉；

（2）、按重量配比称取各组分，并加入转速为60～120r/min的混料机中，包括步骤（1）得到的干燥木质粉，然后一起搅拌20～50min，待均匀分散后，出料；

（3）、将步骤（2）得到的均匀混合物加入双螺杆挤出机熔融挤入到成型模具中注模，并控制双螺杆挤出机的温度为155℃～260℃，然后冷却、脱模，得到的型坯即为本发明的一种环保型木质复合材料。

本发明的有益效果是，本发明具有尺寸稳定性好、硬度高、强度好、阻燃性优良、耐老化性强、表面光洁、成本低等优点，能够较好地替代木材应用于建筑装修、家具制造等领域。

具体实施方式

下面结合具体的优选实施例来进一步说明本发明的技术方案。

实施例1：

一种环保型木质复合材料，其组分按质量百分数配比为：木质粉20%、碳纤维20%、EPDM 15%、十溴二苯乙烷12%、纳米凹凸棒15%、增塑剂9%、封闭型水性异氰酸酯4%、抗老化剂2%、着剂2%、抗氧剂0.5%、硬脂酸酯0.5%，所述木质粉是以木材加工的边角余料、废旧木质产品回收品、农作物秸秆为原料，经过清洁加工、并粉碎成100～200目的木质细粉；所述木材加工的边角余料包括木屑、刨花或木片，所述农作物秸秆包括玉米秸秆、小麦秸秆或水稻秸秆；所述碳纤维为直径在5～20μm、长度4～9mm范围内的聚丙烯腈碳纤维；所述纳米凹凸棒为粒径在40～120nm的凹凸棒纳米粒子；所述增塑剂为质量比2：1的邻苯二甲酸二丁酯与聚乙二醇的复配物；所述着剂是以线性低密度聚乙烯为载体的黑母粒；所述抗老化剂为质量比1：1的受阻胺类高分子量光稳定剂GW-944Z与GW-622的复配物；所述抗氧剂为四[β-（3，5-二叔丁基-4-羟基苯基）丙酸]酯。

制备方法：（1）、以木材加工的边角余料、废旧木质产品回收品、农作物秸秆为原料，经过分选、清洁以去除杂质后，通过粉碎机加工成100～200目的细粉，然后加入滚筒烘干机中进行干燥，使木质粉在滚筒烘干机中将水分降低至8%～12%，即得所述的木质粉；（2）、按重量配比称取各组分，并加入转速为60～120r/min的混料机中，包括步骤（1）得到的干燥木质粉，然后一起搅拌20～50min，待均匀分散后，出料；（3）、将步骤（2）得到的均匀混合物加入双螺杆挤出机熔融挤入到成型模具中注模，并控制双螺杆挤出机的温度为155℃～260℃，然后冷却、脱模，得到的型坯即为本发明的一种环保型木质复合材料。

实施例2：

一种环保型木质复合材料，其组分按质量百分数配比为：木质粉50%、碳纤维15%、EPDM 10%、氰尿酸三聚氰胺8%、纳米凹凸棒5%、增塑剂6%、封闭型水性异氰酸酯2%、抗老化剂1%、着剂2%、抗氧剂0.2%、硬脂酸酯0.8%，所述木质粉是以木材加工的边角余料、废旧木质产品回收品、农作物秸秆为原料，经过清洁加工、并粉碎成100～200目的木质细粉；所述木材加工的边角余料包括木屑、刨花或木片，所述农作物秸秆包括玉米秸秆、小麦秸秆或水稻秸秆；所述碳纤维为直径在5～20μm、长度4～9mm范围内的聚丙烯腈碳纤维；所述纳米凹凸棒为粒径在40～120nm的凹凸棒纳米粒子；所述增塑剂为质量比1：1的邻苯二甲酸二丁酯与聚乙二醇的复配物；所述着剂是以线性低密度聚乙烯为载体的蓝母粒；所述抗老化剂为质量比1：1的受阻胺类高分子量光稳定剂GW-944Z与GW-622的复配物；所述抗氧剂为四[β-（3，5-二叔丁基-4-羟基苯基）丙酸]酯。

制备方法：（1）、以木材加工的边角余料、废旧木质产品回收品、农作物秸秆为原料，经过分选、清洁以去除杂质后，通过粉碎机加工成100～200目的细粉，然后加入滚筒烘干机中进行干燥，使木质粉在滚筒烘干机中将水分降低至8%～12%，即得所述的木质粉；（2）、按重量配比称取各组分，并加入转速为60～120r/min的混料机中，包括步骤（1）得到的干燥木质粉，然后一起搅拌20～50min，待均匀分散后，出料；（3）、将步骤（2）得到的均匀混合物加入双螺杆挤出机熔融挤入到成型模具中注模，并控制双螺杆挤出机的温度为155℃～260℃，然后冷却、脱模，得到的型坯即为本发明的一种环保型木质复合材料。