CN118344746A - 规律流纹木塑复合材料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种规律流纹木塑复合材料及其制备方法，材料包括：流纹色母材料和基层材料，其中：所述流纹色母材料包括：30至40份低密度聚乙烯，4至7份聚乙烯，45至55份木粉；所述基层材料包括：28至36份聚乙烯，60至70份木粉。采用上述技术方案，促进流纹色母在木塑复合材料表面的分散，形成连续的、规律的、范围较大的流纹，提升木塑复合材料表面的流纹效果。
Description
技术领域
本发明涉及功能性木塑材料技术领域，尤其涉及一种规律流纹木塑复合材料及其制备方法。
背景技术
对于目前的木塑材料地板而言，除了对于地板性能的要求之外，对于地板表面纹路的美观也有着较高的要求。
目前木塑市场上出现的自带流纹的制品，其用于形成流纹的方案，主要是采用使用侧喂料加入流纹色母，流纹色母是以全新的高密度聚乙烯材料(High DensityPolyethylene，HDPE)制造，由于全新的HDPE材料的流动性较差，导致在木塑材料地板的制备过程中，流纹色母粒料容易聚集在木塑基层材料中，流纹色母粒料难以分散而形成规律、显著的流纹，因此，为了增加流纹色母在木塑基层材料中的流动性、促进流纹色母粒料分散化开、扩大流纹色母粒料在木塑基层材料表面的范围(增强流纹效果)，将流纹色母的颗粒体积制造的较小，但是较小的流纹色母能够形成的流纹效果也是有限的，最终在木塑复合材料地板表面上产生的流纹效果同样不明显。
发明内容
发明目的：本发明提供一种规律流纹木塑复合材料及其制备方法，旨在解决现有技术中存在的木塑复合材料的表面流纹不明显的技术问题。
技术方案：本发明提供一种规律流纹木塑复合材料，包括：流纹色母材料和基层材料，其中：所述流纹色母材料包括：30至40份低密度聚乙烯，4至7份聚乙烯，45至55份木粉；所述基层材料包括：28至36份聚乙烯，60至70份木粉。
具体的，所述流纹色母材料中的低密度聚乙烯是指再生线缆聚乙烯料。
具体的，所述流纹色母材料中的聚乙烯是指马来酸酐接枝聚乙烯。
具体的，所述流纹色母材料还包括：7至10份滑石粉，0.2至0.4份抗氧剂，0.2至0.4份抗紫外剂，1.3至1.8份润滑剂。
具体的，所述基层材料中的聚乙烯，包括低密度聚乙烯、高密度聚乙烯、混合密度聚乙烯和马来酸酐接枝聚乙烯。
具体的，所述基层材料中，所述低密度聚乙烯是指再生线缆聚乙烯料，所述高密度聚乙烯是指再生瓶片聚乙烯料，所述混合密度聚乙烯是指再生膜聚乙烯料。
具体的，所述基层材料中的聚乙烯中，所述再生瓶片聚乙烯料为14至18份，所述再生线缆聚乙烯料为5至6份，所述再生膜聚乙烯料为5至6份，所述马来酸酐接枝聚乙烯为4至6份。
具体的，所述基层材料还包括：1至2份润滑剂，8至12份滑石粉，0.3至0.5份抗氧剂，0.3至0.5份抗紫外剂，0.5至1份防霉剂。
本发明还提供一种规律流纹木塑复合材料的制备方法，对于本发明提供的任一项的规律流纹木塑复合材料，包括：对于流纹色母材料进行如下处理：将流纹色母材料放入混料仓中进行搅拌混合，得到流纹色母造粒料后，将流纹色母造粒料放入造粒机，得到流纹色母粒料后，对流纹色母粒料进行破碎，筛选0.5cm×0.5cm至1.5cm×1.5cm大小的流纹色母粒料；对于基层材料进行如下处理：将基层材料放入混料仓中进行搅拌混合，得到基层造粒料后，将基层造粒料放入造粒机，得到基层粒料后，对基层粒料进行破碎；将得到的流纹色母粒料和基层粒料混合为规律流纹木塑复合粒料，在规律流纹木塑复合粒料中，流纹色母粒料占比5至10％，基层粒料占比90至95％；将规律流纹木塑复合粒料放入混料罐，混料后放入挤出机，挤出得到规律流纹木塑复合材料。
具体的，所述挤出机在挤出工作中，机筒温度为120至190摄氏度，模具温度为130至150摄氏度。
有益效果：与现有技术相比，本发明具有如下显著优点：促进流纹色母在木塑复合材料表面的分散，形成连续的、规律的、范围较大的流纹，提升木塑复合材料表面的流纹效果。
附图说明
图1为本发明提供的规律流纹木塑复合材料的实物示意图；
图2为现有技术中的木塑材料的实物示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的技术方案作进一步说明。
参阅图1和图2，其分别为本发明提供的规律流纹木塑复合材料的实物示意图，以及现有技术中的木塑材料的实物示意图。
在具体实施中，可以从图2中看出，现有技术中的木塑材料的流纹不明显，基本只有在部分区域有轻微的流纹效果，原因是在于流纹色母颗粒较小、且在制备过程中没有随着木塑基层材料散开，导致流纹只出现在特定的几个区域，不能在木塑材料的表面上
本发明提供一种规律流纹木塑复合材料，包括：流纹色母材料和基层材料，其中：所述流纹色母材料包括：30至40份低密度聚乙烯，4至7份聚乙烯，45至55份木粉；所述基层材料包括：28至36份聚乙烯，60至70份木粉。
在具体实施中，低密度聚乙烯(Low Density Polyethylene，LDPE)的分子量更小(密度一般在0.910至0.925g/mL左右)，因此，特别是在熔化状态下，其粘度更低、流动性更好。流动性更强的聚乙烯，更加容易散开在木塑复合材料表面形成流纹。
本发明实施例中，所述流纹色母材料中的低密度聚乙烯是指再生线缆聚乙烯料。
在具体实施中，在木塑复合材料中的流纹色母材料和基层材料的组成成分中，除了使用作为基础材料的木粉以外，还使用了聚乙烯料(Polyethylene，PE)，并且其中进一步的分为再生聚乙烯料和全新聚乙烯料。其中，再生聚乙烯料并非限定必须为纯聚乙烯料，可以为纯聚乙烯料，也可以有掺杂其他成分，只要是通过二次回收再生得到的即为再生聚乙烯料，因为在二次回收再生过程中，受限于工艺原因，是难以保证完全提纯聚乙烯，难免掺杂有其他的成分。
在具体实施中，使用再生聚乙烯料的原因在于，除了使用再生聚乙烯料可以显著的降低制造成本以外，再生线缆聚乙烯料的成分以低密度聚乙烯为主，而现有技术中制备流纹色母通常以全新的高密度聚乙烯材料为主，再生线缆聚乙烯料的流动性高于高密度聚乙烯，也即再生线缆聚乙烯料更加容易散开在木塑复合材料表面形成流纹。另外，除了使用再生线缆聚乙烯料之外，在组成成分中还使用全新或非再生聚乙烯料的原因在于，如上述，二次收回的再生聚乙烯料中不可避免的掺杂有其他的成分，为了保证组成成分中的聚乙烯纯度，在流纹色母材料和基层材料中都使用了一定比例的全新或非再生聚乙烯材料，全新或非再生聚乙烯材料可以是高密度聚乙烯、低密度聚乙烯或中密度聚乙烯(密度一般在0.925至0.935g/mL左右)等，可以不做特别的限定，根据实际情况进行应用。
在具体实施中，对于聚乙烯PE而言，其粘度是和聚乙烯材料中的分子量正相关的，再生线缆聚乙烯料作为低密度聚乙烯，其分子量更小，因此，特别是在再生线缆聚乙烯料的熔化状态下，其粘度更低、流动性更好。使用再生线缆聚乙烯料的目的是为了提升流纹色母整体的流动性，低密度聚乙烯流动性高于高密度聚乙烯，所以使用以低密度聚乙烯为主的再生料(再生线缆聚乙烯料)。如果流纹色母材料的组分和配比发生变化，会使得流纹色母的流动性下降，易导致制品上的流纹不规律、分散不均。
在具体实施中，再生料一般以未重新造粒前的产品命名，再生线缆聚乙烯料是废旧电缆重新造粒得到的，需要强调的是，再生线缆聚乙烯料的流动性较好，不仅仅是与全新的(高密度)聚乙烯材料相比，与其他的再生聚乙烯料相比，再生线缆聚乙烯料的流动性也是更好的，因此，为了能够促进流纹色母在基层材料中散开，提升木塑复合材料的流纹效果，在流纹色母中选择使用再生线缆聚乙烯料。
本发明实施例中，所述流纹色母材料中的聚乙烯是指马来酸酐接枝聚乙烯。
在具体实施中，马来酸酐接枝聚乙烯与普通的聚乙烯相比，具有可再反应性和强极性，利于作为偶联剂和再反应改性剂使用，因此在流纹色母中添加马来酸酐接枝聚乙烯，一方面有利于流纹色母中多种组成成分之间的反应和融合，另外也有利于流纹色母造粒后和基层材料粒料通过再反应进行充分的混合、融合，形成流纹效果明显的木塑复合材料。
本发明实施例中，所述流纹色母材料还包括：7至10份滑石粉，0.2至0.4份抗氧剂，0.2至0.4份抗紫外剂，1.3至1.8份润滑剂(可以是复合润滑剂)。
本发明实施例中，所述基层材料中的聚乙烯，包括低密度聚乙烯、高密度聚乙烯、混合密度聚乙烯和马来酸酐接枝聚乙烯。
在具体实施中，所述低密度聚乙烯是指再生线缆聚乙烯料，所述高密度聚乙烯是指再生瓶片聚乙烯料，所述混合密度聚乙烯是指再生膜聚乙烯料。
在具体实施中，在基层材料中的组成成分中也使用了一定比例的再生聚乙烯料，原因在于，一方面由于再生聚乙烯料的成本较低，即使在基层材料中以一定比例进行应用也不会增加成本，同时聚乙烯料也可以提升木塑复合材料的地板特性(例如其中包括高密度聚乙烯成分)，另外更为重要的是，流纹色母与基层材料的配方比例最大的不同在于(再生)聚乙烯含量的多与少，以及使用的(再生)聚乙烯的种类，通过这两种不同来控制两种材料(流纹色母与基层材料)中不同密度的聚乙烯的含量，从而控制流纹色母与基层材料之间的流动性差距，流动性差距大，流纹就越会浮于制品表层，使流纹越明显、规律。在制备过程中，特别是在流纹色母和基层材料混合搅拌过程中，能够使得流纹色母在基层材料中充分的散开，形成显著、规律的流纹，提升木塑复合材料的流纹展示效果。同时，基层材料中的聚乙烯(特别是高密度聚乙烯)肩负着保证木塑复合材料地板的物理特性(强度等)的作用，因此，基层材料中的(再生)聚乙烯占比也不能过低。
本发明实施例中，所述基层材料中的再生聚乙烯料中，所述再生瓶片聚乙烯料为14至18份，所述再生线缆聚乙烯料为5至6份，所述再生膜聚乙烯料为5至6份，所述马来酸酐接枝聚乙烯为4至6份。
在具体实施中，再生瓶片聚乙烯料是以废旧聚乙烯瓶重新造粒得到的，再生膜聚乙烯料是以废旧聚乙烯膜重新造粒得到的。
在具体实施中，再生瓶片聚乙烯料以高密度聚乙烯(密度一般在0.935至0.945g/mL左右)为主。基层材料中使用以高密度聚乙烯为主的再生瓶片聚乙烯料，是出于对成品木塑复合材料地板的物理性能的考虑，高密度聚乙烯的物理性能更强，能够满足客户需求。低密度聚乙烯的流动性好，但拉伸强度低，加多会导致成品整体物理性能降低。但是流纹色母因为在木塑复合材料地板的材料中整体占比较低、加入量很少，其对成品的物理性能影响较小，因此，流纹色母的流动性是第一优先项。
在具体实施中，再生膜聚乙烯料中包括高密度聚乙烯、低密度聚乙烯和线性低密度聚乙烯(Linear low density polyethylene，LLDPE)(密度一般在0.918至0.935g/mL左右)，因此，再生膜聚乙烯料是混合密度聚乙烯料。
在具体实施中，在基层材料中使用马来酸酐接枝聚乙烯，也是为了利用其可再反应的特性，能够使得流纹色母造粒后和基层材料粒料通过再反应进行充分的混合、融合。
本发明实施例中，所述基层材料还包括：1至2份润滑剂(可以是复合润滑剂)，8至12份滑石粉，0.3至0.5份抗氧剂，0.3至0.5份抗紫外剂，0.5至1份防霉剂。
本发明还提供一种规律流纹木塑复合材料的制备方法，对于本发明提供的任一项的规律流纹木塑复合材料：对于流纹色母材料进行如下处理：将流纹色母材料放入混料仓中进行搅拌混合，得到流纹色母造粒料后，将流纹色母造粒料放入造粒机，得到流纹色母粒料后，对流纹色母粒料进行破碎，筛选0.5cm×0.5cm至1.5cm×1.5cm大小的流纹色母粒料；对于基层材料进行如下处理：将基层材料放入混料仓中进行搅拌混合，得到基层造粒料后，将基层造粒料放入造粒机，得到基层粒料后，对基层粒料进行破碎；将得到的流纹色母粒料和基层粒料混合为规律流纹木塑复合粒料，在规律流纹木塑复合粒料中，流纹色母粒料占比5至10％，基层粒料占比90至95％；将规律流纹木塑复合粒料放入混料罐，混料后放入挤出机，挤出得到规律流纹木塑复合材料。
本发明实施例中，所述挤出机在挤出工作中，机筒温度为120至190摄氏度，模具温度为130至150摄氏度。
在具体实施中，对于流纹色母材料的混合搅拌处理包括，将流纹色母材料加入混料仓中，在48r/min的混料仓中搅拌混合15至18分钟，混合完成后放入32r/min的混料仓中搅拌混合15至20分钟，混合得到流纹色母造粒料。对流纹色母造粒料的造粒处理包括，得到造粒料后进行造粒，造粒机机筒温度为80至200摄氏度，造粒机可以选取平双螺杆，长径比为1比48，造出流纹色母粒料后，可以使用破碎风机进行破碎，过筛优选0.8cm×0.8cm至1.2cm×1.2cm大小的粒料，进一步的优选0.9cm×0.9cm至1.1cm×1.1cm大小的粒料，进一步的优先1cm×1cm大小(左右)的粒料备用。
在具体实施中，现有技术中选用的流纹色母粒料的大小通常较小，尺寸通常为长度2mm左右，直径1mm左右，主要的原因在于，如上述，现有技术中的流纹色母通常是以全新的高密度聚乙烯材料(High Density Polyethylene，HDPE)制造，由于全新的HDPE材料的流动性较差，导致在木塑材料地板的制备过程中，流纹色母粒料容易聚集在木塑基层材料中，流纹色母粒料难以分散而形成规律、显著的流纹，因此，为了增加流纹色母在木塑基层材料中的流动性、促进流纹色母粒料分散化开、扩大流纹色母粒料在木塑基层材料表面的范围(增强流纹效果)，将流纹色母的颗粒体积制造的较小，但是较小的流纹色母粒料本身能够扩散的范围有限，也难以扩散形成连续的、规律的、范围较大的流纹，最终产生的流纹效果同样不明显。
在具体实施中，由于本发明中的流纹色母采用再生聚乙烯料，特别是再生线缆聚乙烯料，提升了流纹色母粒料的流动性，因此即使使用体积较大的流纹色母粒料，也可以容易的在木塑基层材料中化开、扩散，形成连续的、规律的、范围较大的流纹；进一步的，通过控制两种材料(流纹色母与基层材料)中不同密度的聚乙烯的含量，从而控制流纹色母与基层材料之间的流动性差距，流动性差距大，流纹就越会浮于制品表层，也同样促进了流纹色母粒料在木塑基层材料中化开、扩散。
在具体实施中，对于基层材料的混合搅拌处理包括，将基层料加入混料仓中，在48r/min的混料仓中搅拌混合15至18分钟，混合完成后放入32r/min的混料仓中搅拌混合15至20分钟，混合得到基层造粒料。对基层造粒料的造粒处理包括，得到造粒料后进行造粒，造粒机机筒温度为80至200摄氏度，造粒机可以选取平双螺杆，长径比为1比48，造出基层粒料后，可以经过多(3)道破碎风机进行破碎。
在具体实施中，对于流纹色母材料和基层材料而言，在两个混料仓中，一个混料，一个存料。也可以仅使用一个混料仓。
在具体实施中，采用的造粒机通常总共有十一区，每一区温度都不一样，一般前低(50至150摄氏度)，中高(180至200摄氏度)，后低(50至80摄氏度)。实际生产过程中，不管流纹色母还是基层材料，通常都是使用同一套机器制造的，所以转速、搅拌时间是一致的，温度虽然范围一致，但实际应用中，流纹色母在造粒机机筒中每个区的温度与基层材料在造粒机机筒中每个区的温度相比会有一定的区别，具体的温度区别主要根据现场生产情况而定，流纹色母因为其组分中的塑料(聚乙烯)占比较高，流纹色母在造粒机机筒中的温度会整体(每个区)比基层材料的机筒温度高10至20摄氏度。
本发明实施例中，挤出机在挤出工作中，机筒温度为120至190摄氏度，模具温度为130至150摄氏度。
在具体实施中，将规律流纹木塑复合粒料放入混料罐，在混料罐中以50r/min混合2至3小时。
在具体实施中，规律流纹木塑复合粒料在混料罐中混料完成后，放入挤出机，挤出机机筒温度为120至190摄氏度，模具温度为130至150摄氏度，挤出得到规律流纹木塑复合材料。
Claims (10)
1.一种规律流纹木塑复合材料，其特征在于，包括：流纹色母材料和基层材料，其中：
所述流纹色母材料包括：30至40份低密度聚乙烯，4至7份聚乙烯，45至55份木粉；
所述基层材料包括：28至36份聚乙烯，60至70份木粉。
2.根据权利要求1所述的规律流纹木塑复合材料，其特征在于，所述流纹色母材料中的低密度聚乙烯是指再生线缆聚乙烯料。
3.根据权利要求1所述的规律流纹木塑复合材料，其特征在于，所述流纹色母材料中的聚乙烯是指马来酸酐接枝聚乙烯。
4.根据权利要求1所述的规律流纹木塑复合材料，其特征在于，所述流纹色母材料还包括：7至10份滑石粉，0.2至0.4份抗氧剂，0.2至0.4份抗紫外剂，1.3至1.8份润滑剂。
5.根据权利要求1所述的规律流纹木塑复合材料，其特征在于，所述基层材料中的聚乙烯，包括低密度聚乙烯、高密度聚乙烯、混合密度聚乙烯和马来酸酐接枝聚乙烯。
6.根据权利要求5所述的规律流纹木塑复合材料，其特征在于，所述基层材料中，所述低密度聚乙烯是指再生线缆聚乙烯料，所述高密度聚乙烯是指再生瓶片聚乙烯料，所述混合密度聚乙烯是指再生膜聚乙烯料。
7.根据权利要求6所述的规律流纹木塑复合材料，其特征在于，所述基层材料中的聚乙烯中，所述再生瓶片聚乙烯料为14至18份，所述再生线缆聚乙烯料为5至6份，所述再生膜聚乙烯料为5至6份，所述马来酸酐接枝聚乙烯为4至6份。
8.根据权利要求1所述的规律流纹木塑复合材料，其特征在于，所述基层材料还包括：1至2份润滑剂，8至12份滑石粉，0.3至0.5份抗氧剂，0.3至0.5份抗紫外剂，0.5至1份防霉剂。
9.一种规律流纹木塑复合材料的制备方法，其特征在于，对于权利要求1至8任一项所述的规律流纹木塑复合材料，包括：
对于流纹色母材料进行如下处理：将流纹色母材料放入混料仓中进行搅拌混合，得到流纹色母造粒料后，将流纹色母造粒料放入造粒机，得到流纹色母粒料后，对流纹色母粒料进行破碎，筛选0.5cm×0.5cm至1.5cm×1.5cm大小的流纹色母粒料；
对于基层材料进行如下处理：将基层材料放入混料仓中进行搅拌混合，得到基层造粒料后，将基层造粒料放入造粒机，得到基层粒料后，对基层粒料进行破碎；
将得到的流纹色母粒料和基层粒料混合为规律流纹木塑复合粒料，在规律流纹木塑复合粒料中，流纹色母粒料占比5至10％，基层粒料占比90至95％；将规律流纹木塑复合粒料放入混料罐，混料后放入挤出机，挤出得到规律流纹木塑复合材料。
10.根据权利要求9所述的规律流纹木塑复合材料的制备方法，其特征在于，所述挤出机在挤出工作中，机筒温度为120至190摄氏度，模具温度为130至150摄氏度。
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