專利名稱：仿木紋表面的pe木塑復合材料的配方及其制作工藝的制作方法
技術領域：
本發明涉及PE木塑復合材料的配方及其制作工藝。
背景技術：
隨著節能減排、環保、綠色、可循環經濟越來越受到社會重視，各種新型材料逐步 問世，其中，木塑，以擔負“減少白色污染”，“減少C02排放”，轉固廢為替代天然木材制 品 的使命應運而生，并逐步在市場和應用領域嶄露頭角。但是，現在市場上的PE木塑復合材 料，大多外觀質感單一，為實現表面的木質感，大多采取用金剛砂或鋼絲刷打磨表面結皮的 光亮層，或再用加熱的金屬滾輪(滾輪表面刻有仿木紋)滾壓木塑材料表面等方式，以此 來實現木塑材料的表面仿木效果，如中國國家知識產權局在2007年3月28號公開的名稱 為一種外觀似木的木塑復合材料及其制備方法的發明專利，公開號為1935492，其就是通過 機械的方式對表面進行“打紋處理”而得到木質感表面效果。然而，這些方式往往存在很大 缺陷，如，配方中添加的一些抗老化、防霉等小分子助劑，在整個木塑加工過程中，往往會分 布在木塑材料表面，為追求表面木質感而去除結皮的光亮層，使得這些功能性助劑損失，并 影響預期使用效果；而且結皮光亮層本身屬于憎水性致密層，一旦去除，使得材料內部部分 親水纖維直接與環境接觸，經過長時間戶外環境影響，容易造成吸水膨脹、開裂、水漬、霉變 等現象；其次，表面打磨和滾壓木紋，都對材料的表面平整度有很高的要求，該類木塑材料 表面必須水平，且無法設計成弧度加大的優美形狀，也不利于功能性溝槽的設計；再者使用 滾壓制的的木紋，很難實現均勻，并缺乏天然木紋明暗交接的層次感，且不耐磨，在包裝、運 輸、安裝等過程的任何摩擦，都有可能使之損壞。總之，這些表面處理方法都存在很大的不 足。
發明內容
本發明所要就解決的第一個技術問題就是提供一種仿木紋表面的PE木塑復合材 料的配方，用以制作具有優越的機械性能，在防水、防霉、色牢度、防開裂等方面具有其他其 它去外表結皮層木塑復合材料無法比擬的優勢的PE木塑復合材料，同時該配方可以配合 新型工藝采用非機械打紋方式實現木塑復合材料的木紋表面效果。為了解決上述技術問題，本發明采用如下技術方案仿木紋表面的PE木塑復合材 料的配方，其特征在于包括母料I及母料II，母料I為基色料，由HDPE回料I、回收邊角植 物纖維粉及輔料I構成，母料II為分散色料，由HDPE回料II、回收邊角植物纖維粉及輔料 II構成。所述母料I的熔體流動指數小于母料II的熔體流動指數。優選的，所述母料I的組成及重量配比份數列表如下HDPE回料I20 40回收邊角植物纖維粉 40 60輔料I為活性碳酸鈣0 5水合氫氧化鎂0 5硬脂酸鈣0 1. 5油酸酰胺0 2
聚乙烯蠟0 1. 5馬來酸酐接枝PE0 8抗氧劑10100 0.5助抗氧劑DLTP0 0. 5助抗氧劑168 0 0. 5紫外吸收劑UV 531 0 0. 5 無機礦物顏料I 0 5炭黑0 3所述母料II的組成及重量配比為HDPE回料II30 50回收邊角植物纖維粉 20 40輔料II為氣相二氧化硅 0 5水合氫氧化鎂0 8硬脂酸鈣0 2油酸酰胺0 2聚乙烯蠟0 2馬來酸酐接枝PE0 8共聚PP0 8乙烯 醋酸乙烯共聚物 0 10抗氧劑1010 0 0. 5 助抗氧劑DLTP0 0. 5助抗氧劑168 0 0. 5 紫外吸收劑UV 5310 0. 5無機礦物顏料II 0 5炭黑0 3，優選的，所述HDPE回料I的熔體流動指數(MI)為0. 05 lg/lOmin，優選為 0. 05 0. 2g/10min，所述HDPE回料II的熔體流動指數(MI)為MI約0. 2 1. 5g/10min, 所述回收邊角植物纖維粉的熔體流動指數(MI)為0. 05 0. 2g/10min，選擇時需遵照HDPE 回料I的熔體流動指數小于HDPE回料II的熔體流動指數為前提。以上MI的數值，統一采 用標準熔融指數儀，在190°C，2. 16kg負荷壓力下測試獲得；所述回收邊角植物纖維粉有木 粉、竹粉、稻糠粉、秸稈粉、麻纖維等，也可以為其中兩種或多種組合。上述HDPE回料I、HDPE 回料II、回收邊角植物纖維粉3種原料對母料的熔體流動指數起主導作用。所述無機礦物顏料I及無機礦物顏料II可以采用鐵紅、鐵黃、鐵綠、鐵棕、鐵藍、鐵 黑(或炭黑替代)、群青、鈦青藍、鉻黃、鈦白粉等。本發明所要解決的第二個技術問題就是針對上述類型仿木紋表面的PE木塑復合 材料的配方所提供的一種制作工藝，采用該工藝無需采用機械打紋方式即可實現PE木塑 復合材料的表面仿木紋效果。為了解決上述技術問題，本發明采用如下技術方案仿木紋表面的PE木塑復合材料的制作工藝，其特征在于包括如下步驟1)將回收處理好的HDEP回料I與回收邊角植物纖維粉用普通高速混合機機械混 合均勻，再加入輔料ι機械混合均勻，整個混合過程控制在iio°c以下；再用木塑平雙造粒 設備在150 200°C間進行高溫加熱塑化，但不使用模頭，因木粉填充比例相對母料II較 高，流動性差，不易拉條或模頭切粒，因此不使用模頭；所得塑化均勻的物料經過普通塑料 破碎機破碎后制得母料I ；2)將回收處理好的HDEP回料II與回收邊角植物纖維粉用普通高速混合機機械混 合均勻，再加入輔料II機械混合均勻，整個混合過程控制在110°c以下；再用普通木塑平雙 造粒設備在130 180°C間進行高溫加熱塑化，然后切粒即制得母料II ；3)將母料I及母料II再次機械混合均勻，然后進入木塑擠出機在控制150 170°C高溫下塑化、融合，再進入模具定型，所述模具溫度控制在125 155°C之間，然后出 模采用普通冷卻水冷卻。
上述工藝利用不同PE樹脂在一定溫度下的流動性差異，在生產過程中直接形成 天然仿木紋表面，無需再進行表面機械加工，制得的木塑材料無需去除表面結皮層，從而保 留了結皮層的表面防護效果。和其他PE木塑復合材料相比，不但具有優越的機械性能，在 防水、防霉、色牢度、防開裂等方面具有其他其它去外表結皮層木塑復合材料無法比擬的優 勢。且無需因為顧慮去表皮工藝需要而在模具截面設計時規避各種功能性溝槽。現光細膩、 明亮清晰的防天然木紋，質感優美，更加適合作為各種裝飾性用材。這使得本來因為去表面 亮光層才能體現木質感而被限定為外觀“粗獷”的PE木塑，有了全新的應用領域。
具體實施例方式仿木紋表面的PE木塑復合材料的配方，包括母料I及母料II，母料I為基色料， 由HDPE回料I、回收邊角植物纖維粉及輔料I構成，母料II為分散色料，由HDPE回料II、 回收邊角植物纖維粉及輔料II構成。所述母料I的熔體流動指數小于母料II的熔體流動 指數，具體的，所述母料I的組成及重量配比份數列表如下 HDPE回料I20 40回收邊角植物纖維粉 40 60輔料I為活性碳酸鈣 0 5水合氫氧化鎂0 5硬脂酸鈣0 1. 5油酸酰胺0 2聚乙烯蠟0 1. 5馬來酸酐接枝PE0 8抗氧劑1010 0 0. 5助抗氧劑DLTP0 0. 5助抗氧劑168 0 0. 5紫外吸收劑UV 531 0 0. 5無機礦物顏料I 0 5炭黑0 3所述母料II的組成及重量配比為HDPE回料II 30 50回收邊角植物纖維粉 20 40輔料II為氣相二氧化硅 0 5水合氫氧化鎂0 8硬脂酸鈣0 2油酸酰胺0 2聚乙烯蠟0 2馬來酸酐接枝PE0 8共聚PP0 8乙烯 醋酸乙烯共聚物0 10抗氧劑1010 0 0. 5助抗氧劑DLTP0 0. 5助抗氧劑168 0 0. 5紫外吸收劑UV 531 0 0. 5無機礦物顏料II 0 5炭黑0 3;所述HDPE回料I的熔體流動指數(MI)為0. 05 lg/10min，優選為0. 05 0. 2g/10min Jy^iHDPE回料II的熔體流動指數(MI)為0. 2 1. 5g/10min，所述回收邊角 植物纖維粉的熔體流動指數(MI)為0. 05 0. 2g/10min，選擇時需遵照HDPE回料I的熔體 流動指數小于HDPE回料II的熔體流動指數為前提。以上MI的數值，統一采用標準熔融指 數儀，在190°C，2. 16kg負荷壓力下測試獲得；所述回收邊角植物纖維粉有木粉、竹粉、稻糠 粉、秸稈粉、麻纖維等，也可以為其中兩種或多種組合。所述無機礦物顏料I及無機礦物顏料II可以采用鐵紅、鐵黃、鐵綠、鐵棕、鐵藍、鐵 黑(或炭黑替代)、群青、鈦青藍、鉻黃、鈦白粉等等。
實施例一、所述母料I的組成 及重量配比份數列表如下HDPE回料I 20回收邊角植物纖維粉 40輔料I為活性碳酸鈣 1水合氫氧化鎂1硬脂酸鈣 0.1油酸酰胺0.5聚乙烯蠟 0.1馬來酸酐接枝PE1抗氧劑1010 0.1助抗氧劑DLTP0.1助抗氧劑168 0.1紫外吸收劑UV 5310.1無機礦物顏料I 0. 5炭黑1所述母料II的組成及重量配比為HDPE回料II 30回收邊角植物纖維粉 20輔料II為氣相二氧化硅 0. 5水合氫氧化鎂1硬脂酸鈣 0. 5油酸酰胺0. 5聚乙烯蠟 0.5馬來酸酐接枝PE1共聚PP 1乙烯 醋酸乙烯共聚物1抗氧劑1010 0.1助抗氧劑DLTP0.1助抗氧劑168 0.1紫外吸收劑UV 5310.1無機礦物顏料II 0.5炭黑0.5;所述HDPE回料I的熔體流動指數(MI)為0. 05 0. 2g/10min,所述HDPE回料 II的熔體流動指數(MI)為0. 2 1. 5g/10min，所述回收邊角植物纖維粉的熔體流動指數 (MI)為0. 05 0. 2g/10min。實施例二、所述母料I的組成及重量配比份數列表如下HDPE回料I 30回收邊角植物纖維粉 50輔料I為活性碳酸鈣 2. 5水合氫氧化鎂2. 5硬脂酸鈣 0. 75油酸酰胺1聚乙烯蠟 0.75馬來酸酐接枝PE4抗氧劑1010 0. 25助抗氧劑 DLTP0. 25助抗氧劑168 0. 25紫外吸收劑UV 5310. 25無機礦物顏料I 2. 5炭黑1. 5所述母料II的組成及重量配比為HDPE回料II 40回收邊角植物纖維粉 30輔料II為氣相二氧化硅 2. 5水合氫氧化鎂4硬脂酸鈣 1油酸酰胺1聚乙烯蠟 1馬來酸酐接枝PE4共聚PP 4乙烯 醋酸乙烯共聚物5抗氧劑1010 0. 25助抗氧劑 DLTP0. 25
助抗氧劑168 0. 25紫外吸收劑UV 531 0. 25無機礦物顏料II 2.5炭黑1.5，所述HDPE回料I的熔體流動指數(MI)為0. 05 0. 2g/10min,所述HDPE回料 II的熔體流動指數(MI)為0. 2 1. 5g/10min，所述回收邊角植物纖維粉的熔體流動指數 (MI)為 0. 05 0. 2g/10min。實施例三、所述母料I的組成及重量配比份數列表如下HDPE回料I40回收邊角植物纖維粉 60輔料I為 活性碳酸鈣 5水合氫氧化鎂5硬脂酸鈣1. 5油酸酰胺2聚乙烯蠟1.5馬來酸酐接枝PE8抗氧劑1010 0.5助抗氧劑DLTP0.5助抗氧劑168 0. 5紫外吸收劑UV 531 0. 5無機礦物顏料I 5炭黑3所述母料II的組成及重量配比為HDPE回料II 50回收邊角植物纖維粉 40輔料II為氣相二氧化硅 5水合氫氧化鎂8硬脂酸鈣2油酸酰胺2聚乙烯蠟2馬來酸酐接枝PE8共聚PP8乙烯 醋酸乙烯共聚物10抗氧劑1010 0. 5助抗氧劑DLTP0.5助抗氧劑168 0.5紫外吸收劑UV 531 0.5無機礦物顏料II 5炭3，所述HDPE回料I的熔體流動指數(MI)為0. 05 0. 2g/10min,如所述HDPE回 料II的熔體流動指數(MI)為0. 2 1. 5g/10min，所述回收邊角植物纖維粉的熔體流動 指數(MI)為0. 05 0. 2g/10min。所述HDPE回料I的熔體流動指數(MI)優選為0. 05 0.2g/10min。實施例四、所述母料I的組成及重量配比份數列表如下HDPE回料I20回收邊角植物纖維粉 60輔料I為活性碳酸鈣 3水合氫氧化鎂3硬脂酸鈣1油酸酰胺1聚乙烯蠟1馬來酸酐接枝PE55抗氧劑1010 0. 3助抗氧劑DLTP0.2助抗氧劑168 0. 3紫外吸收劑UV 531 0. 3無機礦物顏料I 3炭黑2所述母料II的組成及重量配比為HDPE回料II 50回收邊角植物纖維粉 20
輔料II為氣相二氧化硅 2水合氫氧化鎂5硬脂酸鈣1油酸酰胺1
聚乙烯蠟0 2 馬來酸酐接枝PE3共聚PP3乙烯 醋酸乙烯共聚物5抗氧劑1010 0. 3助抗氧劑DLTP0.2助抗氧劑168 0.2紫外吸收劑UV 531 0.4無機礦物顏料II 4炭黑2;所述HDPE回料I的熔體流動指數(MI)為0. 05 0. 2g/10min,所述HDPE回料 II的熔體流動指數(MI)為0. 2 1. 5g/10min，所述回收邊角植物纖維粉的熔體流動指數 (MI)為 0. 05 0. 2g/10min。本發明針對上述類型仿木紋表面的PE木塑復合材料的配方提供一種制作工藝， 采用該工藝無需采用機械打紋方式即可實現PE木塑復合材料的表面仿木紋效果。本發明采用如下技術方案仿木紋表面的PE木塑復合材料的制作工藝，其特征在于包括如下步驟1)將回收處理好的HDEP回料I與回收邊角植物纖維粉用普通高速混合機機械 混合均勻，再加入輔料ι機械混合均勻，整個混合過程控制在iio°c以下，如iio°c、ioo°c、 90°c、80°c、7(rc、6(rc、5(rc ；再用普通63木塑平雙造粒設備在150 200°C間進行高溫 加熱塑化，但不使用模頭，因木粉填充比例相對母料II較高，流動性差，不易拉條或模頭切 粒，因此不使用模頭；所得塑化均勻的物料經過普通塑料破碎機破碎后制得母料I ；2)將回收處理好的HDEP回料II與回收邊角植物纖維粉用普通高速混合機機械 混合均勻，再加入輔料II機械混合均勻，整個混合過程控制在110°c以下，如110°C、IOO0C、 90°c、80°c、7(rc、6(rc、5(rc ；再用普通木塑平雙造粒設備在130 180°C間進行高溫加熱 塑化，然后切粒即制得母料II ；3)將母料I及母料II再次機械混合均勻，然后進入木塑擠出機在控制150 170°C高溫下塑化、融合，再進入模具定型，所述模具溫度控制在125 155°C之間，然后出 模采用普通冷卻水(優選為10士5°C )冷卻。
權利要求
仿木紋表面的PE木塑復合材料的配方，其特征在于包括母料I及母料II，母料I為基色料，由HDPE回料I、回收邊角植物纖維粉及輔料I構成，母料II為分散色料，由HDPE回料II、回收邊角植物纖維粉及輔料II構成。所述母料I的熔體流動指數小于母料II的熔體流動指數。
2.根據權利要求1所述的仿木紋表面的PE木塑復合材料的配方，其特征在于所述母 料I的組成及重量配比份數列表如下HDPE回料I20 40回收邊角植物纖維粉40 60輔料I為活性碳酸鈣0 5水合氫氧化鎂0 5硬脂酸鈣0 1. 5油酸酰胺0 2聚乙烯蠟0 1. 5馬來酸酐接枝PE0 8抗氧劑10100 ^ 0. 5助抗氧劑DLTP0 0. 5助抗氧劑1680 ^ 0. 5紫外吸收劑UV 5310 0. 5無機礦物顏料I0 -5炭黑0 3
3.根據權利要求1所述的仿木紋表面的PE木塑復合材料的配方，其特征在于所述母 料II的組成及重量配比為HDPE回料II 30 50 回收邊角植物纖維粉 20 40 輔料II為氣相二氧化硅0 --5水合氫氧化鎂0 8硬脂酸鈣0 --2油酸酰胺0 2聚乙烯蠟0 --2馬來酸酐接枝PE0 8共聚PP0 ‘ 8乙烯 醋酸乙烯共聚物0 10抗氧劑10100 ‘ 0. 5助抗氧劑DLTP0 0.助抗氧劑1680 0. 5紫外吸收劑UV 531 0無機礦物顏料II 0 5炭黑0 3，
4.根據權利要求1、2或3所述的仿木紋表面的PE木塑復合材料的配方，其特征在于 所述HDPE回料I的熔體流動指數(MI)為0. 05 lg/lOmin，所述HDPE回料II的熔體流動 指數(MI)為MI約0. 2 1. 5g/10min，所述回收邊角植物纖維粉的熔體流動指數(MI)為 0. 05 0. 2g/10min，選擇時需遵照HDPE回料I的熔體流動指數小于HDPE回料II的熔體 流動指數為前提。
5.根據權利要求4所述的仿木紋表面的PE木塑復合材料的配方，其特征在于所述 HDPE回料I的熔體流動指數(MI)為0. 05 0. 2g/10min。
6.根據權利要求1、2或3所述的仿木紋表面的PE木塑復合材料的配方，其特征在于 所述回收邊角植物纖維粉有木粉、竹粉、稻糠粉、秸稈粉、麻纖維，或者為其中兩種或多種組I=I O
7.根據權利要求1所述的仿木紋表面的PE木塑復合材料的配方，其特征在于所述無 機礦物顏料I及無機礦物顏料II均可采用鐵紅、鐵黃、鐵綠、鐵棕、鐵藍、鐵黑、炭黑、群青、 鈦青藍、鉻黃、鈦白粉中的一種或兩種以上的組合。
8.一種仿木紋表面的PE木塑復合材料的制作工藝，其特征在于包括如下步驟1)將回收處理好的HDEP回料I與回收邊角植物纖維粉用普通高速混合機機械混合均 勻，再加入輔料I機械混合均勻，整個混合過程控制在110°C以下；再用木塑平雙造粒設備 在150 200°C間進行高溫加熱塑化，但不使用模頭；所得塑化均勻的物料經過普通塑料破 碎機破碎后制得母料I ；2)將回收處理好的HDEP回料II與回收邊角植物纖維粉用普通高速混合機機械混合均 勻，再加入輔料II機械混合均勻，整個混合過程控制在110°C以下；再用普通木塑平雙造粒 設備在130 180°C間進行高溫加熱塑化，然后切粒即制得母料II ；3)將母料I及母料II再次機械混合均勻，然后進入木塑擠出機在控制150 170°C高 溫下塑化、融合，再進入模具定型，所述模具溫度控制在125 155°C之間，然后出模采用普 通冷卻水冷卻。
9.根據權利要求8所述的仿木紋表面的PE木塑復合材料的制作工藝，其特征在于所 述普通冷卻水的穩定為10 士 5°C。
全文摘要
本發明公開了一種仿木紋表面的PE木塑復合材料的配方，包括母料I及母料II，母料I為基色料，由HDPE回料I、回收邊角植物纖維粉及輔料I構成，母料II為分散色料，由HDPE回料II、回收邊角植物纖維粉及輔料II構成。所述母料I的熔體流動指數小于母料II的熔體流動指數。本發明還提供的一種仿木紋表面PE木塑復合材料的制作工藝，采用本發明配方及工藝在生產過程中直接形成天然仿木紋表面，無需再進行表面機械加工，制得的木塑材料無需去除表面結皮層，從而保留了結皮層的表面防護效果。
文檔編號C08K13/02GK101962484SQ201010296868
公開日2011年2月2日 申請日期2010年9月28日 優先權日2010年9月28日
發明者周云 申請人:浙江中元楓葉管業有限公司