抗菌木塑復(fù)合型材及其制備方法技術(shù)

本發(fā)明專利技術(shù)屬于建材技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種抗菌木塑復(fù)合型材及其制備方法，由以下原料制成:玉米稈粉、聚丙烯、核桃殼粉、三氯均二苯脲、對二乙胺基吡啶、8?羥基喹啉銅、二甲基丙烯酸甘油酯、二甘醇二苯甲酸酯、磷酸甲苯二苯酯、四甲基二乙烯基二硅氧烷、異氰酸酯丙基三乙氧基硅烷、1,3?二甲基?6?氨基脲嘧啶、1?甲酰基咪唑、異噻唑酮和二烷基二苯胺。本發(fā)明專利技術(shù)還提供了抗菌木塑復(fù)合型材的制備方法。本發(fā)明專利技術(shù)的抗菌木塑復(fù)合型材具有良好和長效的抗菌性能，且力學性能優(yōu)越，具有很好的耐磨性和耐熱性，高強度、韌性好的特點，抗彎曲、抗拉伸、抗沖擊強度好，無甲醛釋放，耐腐蝕、耐潮濕，持久耐用，綜合品質(zhì)高，且加工性能好，制備工藝簡單。

【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】

本專利技術(shù)屬于建材
，特別涉及一種抗菌木塑復(fù)合型材及其制備方法。
技術(shù)介紹
木塑復(fù)合材料是木質(zhì)纖維與熱固性或熱塑性聚合物的組合材料。兩種材料的混合弱化了他們原有的性能缺陷。與木材相比，木塑復(fù)合材料產(chǎn)品不易吸水、更易設(shè)計以及更少需要維護等等；與塑料相比，木塑復(fù)合材料更硬、更廉價、更輕以及更小的熱變形。然而另一方面，兩種材料的復(fù)合給最終材料也帶來了新的缺陷。與木材相比，木塑復(fù)合材料的楊氏模量更低、密度更高而且更貴。木塑復(fù)合材料是一種各向異性材料，比塑料更脆，更易變色、更容易吸水。相對穩(wěn)定的顏色以及不需要象木材那樣進行化學防腐處理，現(xiàn)在木塑復(fù)合材料越來越多的被用于裝飾材料，特別是戶外裝飾。在美國，木塑復(fù)合材料被看成是一種可以替代防腐處理木材的由回收塑料和回收木料制備的廉價材料。而在歐洲，木塑復(fù)合材料被看成是一種由可再生材料制備的可替代熱帶硬木的高科技產(chǎn)品。而在中國，由于價格及生產(chǎn)技術(shù)的問題，木塑復(fù)合材料尚未得到廣泛的應(yīng)用。木塑復(fù)合材料出現(xiàn)之初，其中的木質(zhì)纖維粒子被認為能夠被塑料完全包裹，所以水及真菌、霉菌都不能與木塑復(fù)合材料中的木質(zhì)成分接觸。但這種最初的假設(shè)被后來的事實證明是錯誤的。因為木塑復(fù)合材料在濕熱條件下長期使用也會象木材一樣被微生物進攻而發(fā)霉、長菌。特別是在木塑復(fù)合材料的后加工表面、表面缺陷處有木質(zhì)纖維裸露的部位，更容易發(fā)霉、長菌。由于木質(zhì)纖維粒子與聚合物間的界面粘結(jié)力差，木質(zhì)纖維粒子沒有能夠被塑料很好的包覆，界面間存在著大量微小的裂紋。在潮濕的條件下，水份能夠沿著小裂紋不斷滲入木塑復(fù)合材料的內(nèi)部，并不斷被木質(zhì)纖維粒子所吸收。木質(zhì)纖維粒子為各類細菌的滋生提供炭源，木塑復(fù)合材料逐漸被微生物腐化，逐漸褪色、發(fā)霉、長菌，力學性能不斷下降。最終，由于木質(zhì)纖維粒子的深度降解而導(dǎo)致木塑復(fù)合材料的解體。目前，都是通過外加抗菌防腐劑的方式改善木塑復(fù)合材料的抗菌性能。但由于木塑復(fù)合材料加工溫度高達兩百多度，一般的抗菌防腐劑在木塑復(fù)合材料加工過程中會發(fā)生分解，從而失去抗菌防腐作用。耐高溫抗菌防腐劑即使在加工過程中能夠較好的保持抗菌防霉功能，但在木塑復(fù)合材料的使用過程中，小分子抗菌防霉劑也會逐漸遷移到木塑復(fù)合材料表面，并不斷被雨水沖刷而帶走，抗菌防腐效果也會逐漸消失。制備具有長效抗菌防腐功能的木塑復(fù)合材料一直是一個具有挑戰(zhàn)性的工作。
技術(shù)實現(xiàn)思路
本專利技術(shù)所要解決的技術(shù)問題是提供抗菌木塑復(fù)合型材，制成的抗菌木塑復(fù)合型材具有良好和長效的抗菌性能，且力學性能優(yōu)越，具有很好的耐磨性和耐熱性，高強度、韌性好的特點，抗彎曲、抗拉伸、抗沖擊強度好，無甲醛釋放，耐腐蝕、耐潮濕，持久耐用，綜合品質(zhì)高。為實現(xiàn)上述目的，本專利技術(shù)采用如下技術(shù)方案：本專利技術(shù)提供抗菌木塑復(fù)合型材，由以下重量份的原料制成:玉米稈粉20～60份，聚丙烯10～26份，核桃殼粉20～40份，三氯均二苯脲5～12份，對二乙胺基吡啶5～10份，8-羥基喹啉銅3～8份，二甲基丙烯酸甘油酯4～9份，二甘醇二苯甲酸酯3～7份，磷酸甲苯二苯酯3～8份，四甲基二乙烯基二硅氧烷2～7份，異氰酸酯丙基三乙氧基硅烷1～5份，1,3-二甲基-6-氨基脲嘧啶2～8份，1-甲酰基咪唑3～8份，異噻唑酮1～5份，二烷基二苯胺1～6份。優(yōu)選地，本專利技術(shù)所述的抗菌木塑復(fù)合型材，由以下重量份的原料制成:玉米稈粉40份，聚丙烯18份，核桃殼粉30份，三氯均二苯脲8份，對二乙胺基吡啶8份，8-羥基喹啉銅5份，二甲基丙烯酸甘油酯6份，二甘醇二苯甲酸酯5份，磷酸甲苯二苯酯5份，四甲基二乙烯基二硅氧烷5份，異氰酸酯丙基三乙氧基硅烷3份，1,3-二甲基-6-氨基脲嘧啶5份，1-甲酰基咪唑5份，異噻唑酮3份，二烷基二苯胺3份。優(yōu)選地，本專利技術(shù)所述玉米稈粉的粒徑為120～160目。玉米稈粉在這個粒徑范圍下，木塑型材的拉伸輕度和沖擊強度達到最大，力學性能最好。優(yōu)選地，本專利技術(shù)所述核桃殼粉的粒徑為110～150目。核桃殼粉在這個粒徑范圍下，木塑型材的木塑型材具有最好耐磨性和抗彎強度，力學性能最好。本專利技術(shù)還提供抗菌木塑復(fù)合型材的制備方法，包括以下制備步驟：將玉米稈粉和核桃殼粉投入混均機，在80～95℃下加熱3～8min，再依次加入1-甲酰基咪唑、8-羥基喹啉銅，二甲基丙烯酸甘油酯、二烷基二苯胺和異噻唑酮，在100～110rpm轉(zhuǎn)速下，混合10～20min，再升高溫度至120～150℃，繼續(xù)投入三氯均二苯脲、二甘醇二苯甲酸酯和四甲基二乙烯基二硅氧烷，在120～140rpm轉(zhuǎn)速下，混合15～25min，繼續(xù)升高溫度至175～195℃，最后加入磷酸甲苯二苯酯、對二乙胺基吡啶、1,3-二甲基-6-氨基脲嘧啶、異氰酸酯丙基三乙氧基硅烷和聚丙烯，在150～190rpm轉(zhuǎn)速下，混合20～40min，冷卻至常溫，通過雙螺桿擠出機熔融共混擠出，成型，即得抗菌木塑復(fù)合型材。優(yōu)選地，本專利技術(shù)制備方法中，在冷卻至常溫前，在70～90℃下干燥至含水量為1％～3％。本專利技術(shù)的有益效果在于：1、本專利技術(shù)的木塑復(fù)合型材具有很好的持續(xù)的耐菌蝕和防腐性能，不怕蟲蛀、不怕各種腐蝕物質(zhì)的侵蝕，耐侯耐腐性非常優(yōu)秀，應(yīng)用廣泛，使用壽命長，經(jīng)測試，對本專利技術(shù)制備的木塑復(fù)合型材進行抗食材性昆蟲性能、耐霉菌性能及力學性能的測試，測試結(jié)果表明經(jīng)過10個月戶外環(huán)境(試驗環(huán)境濕度72～75％RH，溫度25～28℃)試驗，本專利技術(shù)的型材表面均沒有發(fā)生明顯的色澤和形貌變化，未發(fā)現(xiàn)霉菌斑，并且抗彎強度(按照GB/T9341-2000標準)沒有發(fā)生明顯變化。2、本專利技術(shù)的木塑復(fù)合型材力學性能優(yōu)越，具有很好的耐磨性和耐熱性，高強度、韌性好的特點，抗彎曲、抗拉伸、抗沖擊強度好，無甲醛釋放，耐腐蝕、耐潮濕，持久耐用，綜合品質(zhì)高，經(jīng)測試，耐用性能相當實木或木質(zhì)復(fù)合型材的10～12倍。3、本專利技術(shù)的原料改善植物纖維與塑料相容性，生成了互穿網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)(IPN)，減弱了植物纖維的極性，塑料和植物纖維的緊密結(jié)合，顯著提高型材的綜合品質(zhì)，延長了使用壽命。4、本專利技術(shù)的制備工藝簡單，對設(shè)備要求低，生產(chǎn)能耗低、成本低、性能高，縮短制備周期，提高經(jīng)濟效益，制備得到的木塑復(fù)合型材二次加工性能好，具有可鋸、可釘、可鉆、可刨等木材加工性能，免刷漆，可以與天然木材相媲美，腳感舒適，生產(chǎn)對木材等級、品質(zhì)基本無要求，免去了上漆工藝，產(chǎn)品可以完全回收利用，環(huán)保效果理想，無甲醛釋放。5、本專利技術(shù)的木塑復(fù)合型材還具有較好的抗氧化和抗光分解能力，提高木塑復(fù)合型材的防老性能，保持產(chǎn)品的強度和色牢度，提高美觀性，經(jīng)試驗，90℃下熱氧老化3100h，靜曲強度保持率：大于90％，靜曲模量保持率：大于90％，無粉化、開裂等現(xiàn)象；紫外光老化2100h，靜曲強度保持率：大于90％，靜曲模量保持率：大于90％，無粉化、開裂等現(xiàn)象，以上結(jié)果均達到或超過相關(guān)標準。具體實施方式以下結(jié)合實施例對本專利技術(shù)作進一步說明，但本專利技術(shù)并不局限于這些實施例。實施例1抗菌木塑復(fù)合型材，由以下重量份的原料制成:玉米稈粉(粒徑為120目)60份，聚丙烯(粒徑為110目)26份，核桃殼粉20份，三氯均二苯脲12份，對二乙胺基吡啶5份，8-羥基喹啉銅8份，二甲基丙烯酸甘油酯4份，二甘醇二苯甲酸酯7份，磷酸甲苯二苯酯3份，四甲基二乙烯基二硅氧烷7份，異氰酸酯丙基三乙氧基硅烷1份，1,3-二甲基-本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護點】
抗菌木塑復(fù)合型材，其特征在于，由以下重量份的原料制成:玉米稈粉20～60份，聚丙烯10～26份，核桃殼粉20～40份，三氯均二苯脲5～12份，對二乙胺基吡啶5～10份，8?羥基喹啉銅3～8份，二甲基丙烯酸甘油酯4～9份，二甘醇二苯甲酸酯3～7份，磷酸甲苯二苯酯3～8份，四甲基二乙烯基二硅氧烷2～7份，異氰酸酯丙基三乙氧基硅烷1～5份，1,3?二甲基?6?氨基脲嘧啶2～8份，1?甲酰基咪唑3～8份，異噻唑酮1～5份，二烷基二苯胺1～6份。

【技術(shù)特征摘要】
1.抗菌木塑復(fù)合型材，其特征在于，由以下重量份的原料制成:玉米稈粉20～60份，聚丙烯10～26份，核桃殼粉20～40份，三氯均二苯脲5～12份，對二乙胺基吡啶5～10份，8-羥基喹啉銅3～8份，二甲基丙烯酸甘油酯4～9份，二甘醇二苯甲酸酯3～7份，磷酸甲苯二苯酯3～8份，四甲基二乙烯基二硅氧烷2～7份，異氰酸酯丙基三乙氧基硅烷1～5份，1,3-二甲基-6-氨基脲嘧啶2～8份，1-甲酰基咪唑3～8份，異噻唑酮1～5份，二烷基二苯胺1～6份。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的抗菌木塑復(fù)合型材，其特征在于，由以下重量份的原料制成:玉米稈粉40份，聚丙烯18份，核桃殼粉30份，三氯均二苯脲8份，對二乙胺基吡啶8份，8-羥基喹啉銅5份，二甲基丙烯酸甘油酯6份，二甘醇二苯甲酸酯5份，磷酸甲苯二苯酯5份，四甲基二乙烯基二硅氧烷5份，異氰酸酯丙基三乙氧基硅烷3份，1,3-二甲基-6-氨基脲嘧啶5份，1-甲酰基咪唑5份，異噻唑酮3份，二烷基二苯胺3份。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的抗菌木塑復(fù)合型材，其特征在于：所述玉米稈粉的粒徑為120...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：嚴秀芹，陸紹榮，曾岑，羅崇禧，謝超，盧李勤，
申請(專利權(quán))人：桂林舒康建材有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：廣西;45