一种木塑双层双色的共挤型材及其制备方法与流程

1.本发明涉及塑木领域，具体地说，涉及一种木塑双层双色的共挤型材及其制备方法。


背景技术：

2.木塑材料是以塑代木的优质材料，它由近100％的回收塑料、回收木粉等制成，而且性能优异、可回收再生。木塑地板是塑木材料的重要应用领域，但是传统的塑木材料颜色单一可选择性少，双色或多色的只有表面共挤彩色塑料，或者增加人力物力，进行材料拼接。研究人员开发了兼具传统一代木塑的木纹及材质感，同时材料的颜色及功能性也更丰富双色或双层共挤木塑地板，现有的制备工艺是先将芯层热成型水冷定型，再热敷表层面料的加工。但是，使用过程中发现，该双层木塑地板的表层和芯层的粘接性差，使用一段时间，表层内外收缩不一致，地板的端层容易出现缺口吸水、吸潮，内应力大、粘接效果不佳，易脱落，使用寿命较短。


技术实现要素：

3.为解决上述技术问题，本发明提供一种木塑双层双色的共挤型材及其制备方法，该方法可以提高表层木塑与芯层木塑的粘接性，同时，型材的抗菌、耐晒、尺寸稳定性佳。
4.为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：
5.一种木塑双层双色的共挤型材，包括芯层基料和外层表料，所述的外层表料包括以下重量份数的组分：
[0006][0007][0008]
进一步的技术方案，所述的增强填料为质量比为1:4的纳米陶瓷粉和玻璃微珠母粒的复配物。
[0009]
防尘助剂为乙氧基化脂肪族烷基胺、硬脂酰胺和超细二氧化硅中的一种或多种；
[0010]
所述的光稳定剂为二苯甲酮类、苯并三唑类、三嗪类化合物中的一种或多种；
[0011]
所述的色粉为氧化铁红、氧化铁黄、酞青蓝、群青、炭黑、钛白粉的一种或多种。
[0012]
进一步的技术方案，所述的芯层基料包括以下重量份数的组分：
[0013][0014]
进一步的技术方案，所述的木粉为目数40-100目的混合木粉；
[0015]
聚烯烃为低密度聚乙烯、线性低密度聚乙烯、高密度聚乙烯、均聚丙烯和共聚丙烯中的一种或多种：
[0016]
增强填料选自500-1500目的滑石粉、碳酸钙、硅酸钙、玻璃微珠、高岭土、氧化铝和氧化镁中的一种或多种；
[0017]
润滑剂为脂肪酸盐及改性酰胺、硬脂酸、ebs、丁酯、聚乙烯蜡、有机硅中的一种或多种，优选有机硅润滑剂；
[0018]
相容剂为超高分散、高接枝率的马来酸酐接枝聚乙烯蜡、马来酸酐接枝聚乙烯、马来酸酐接枝聚丙烯的一种或多种；
[0019]
偶联剂为硅烷偶联剂、钛酸酯偶联剂、铝酸酯偶联剂的一种或多种；
[0020]
抗氧剂为受阻酚类、芳香胺类、亚磷酸酯中的一种或多种，比如抗氧剂1010(四[3-3’，5
’‑
二叔丁基-4
’‑
羟基苯基]丙酸丁季戊四醇酯)、抗氧剂dltdp(硫代二丙酸二月桂酯)和抗氧剂dstdp(硫代二丙酸二硬脂醇酯)。
[0021]
一种木塑双层双色的共挤型材的制备方法，包括以下步骤：
[0022]
步骤1)：将木粉40-70份、聚烯烃25-40份、增强填料5-20份、润滑剂2-4份、相容剂2-5份、偶联剂2-5份和抗氧剂0.2-0.5份通过高混机充分混合后，再通过锥双造粒机机造粒，制得芯层木塑料，造粒温度120℃-220℃。
[0023]
步骤2)：将高密度聚乙烯40-60份、共聚聚丙烯5-15份、杜邦沙林树脂15-25份、
[0024]
马来酸酐接枝聚乙烯蜡1-3份、有机硅润滑剂1.5-2份、tpe弹性体10-20份、增强填料15-25份、防尘助剂1-2份、光稳定剂0.5-1份和色粉1-3份，在高混机中高速搅拌，物料分散均匀后，通过平双造粒机造粒，制得表层木塑料，造粒温度120-220℃；
[0025]
步骤3)：将制得的芯层木塑料通过自动上料机加入塑木挤出生产设备的料斗中，挤出温度120℃-220℃，向共挤分配器输送芯层木塑料，共挤分配器温度150-220℃；同时将制得的表层木塑料加入共挤分配器辅机设备的喂料口中，挤出温度110℃-180℃，使得表层木塑料敷于芯层木塑料表面，一起进入模具，模具温度加工温度110-210℃，调节塑木挤出机喂料速度5-30r/min，表层料辅机喂料速度5-30r/min，挤出成型双层双色共挤塑木地板。
[0026]
有益效果：
[0027]
与现有技术相比，本发明具有如下显著优点：
[0028]
1、本发明的外层表料以高密度聚乙烯和杜邦沙林树脂为基料，配以高分散、接枝率超高的马来酸酐接枝聚乙烯蜡，三者复配促使表料的粘合性更好，可以大大提高表料与芯层料之间的粘接性，提高型材的使用寿命。
[0029]
2、本发明的外层表料选用纳米陶瓷粉和玻璃微珠复配物作为增强填料，使得材料的抗菌性和吸水尺寸收缩、抗老化性都有明显的改善，提高了材料的稳定尺寸性。
[0030]
3、本发明的外层表料采用有机硅润滑剂，润滑效果好的同时也没有油脂的析出，不会在表料、芯层料之间析出油脂层，使得表料和芯料的粘接性会更好。
[0031]
4、相较于传统的热成型水冷定型再热敷表层的加工方工艺，本发明的制备方法为采用热熔、热挤压成型工艺，制备的材料的内应力小，表层材料与芯层材料融合较为出色，可以大大提高材料的粘接性、耐剥离性。
具体实施方式
[0032]
下面结合实施例对本发明作进一步详细的说明。
[0033]
实施例
[0034]
一种木塑双层双色的共挤型材，包括芯层基料和外层表料，所述的外层表料包括以下重量份数的组分：
[0035][0036]
所述的增强填料为质量比为1:4的纳米陶瓷粉和玻璃微珠母粒的复配物。
[0037]
防尘助剂为乙氧基化脂肪族烷基胺、硬脂酰胺和超细二氧化硅中的一种或多种；
[0038]
所述的色粉为氧化铁红、氧化铁黄、酞青蓝、群青、炭黑、钛白粉的一种或多种。
[0039]
所述的光稳定剂为二苯甲酮类、苯并三唑类、三嗪类化合物中的一种或多种；比如光稳定剂791、光稳定剂783等。
[0040]
所述的芯层基料包括以下重量份数的组分：
[0041][0042][0043]
所述的芯层基料中，所述的木粉为目数40-100目的混合木粉；
[0044]
聚烯烃为低密度聚乙烯、线性低密度聚乙烯、高密度聚乙烯、均聚丙烯和共聚丙烯中的一种或多种：
[0045]
增强填料选自500-1500目的滑石粉、碳酸钙、硅酸钙、玻璃微珠、高岭土、氧化铝和氧化镁中的一种或多种；
[0046]
润滑剂为脂肪酸盐及改性酰胺、硬脂酸、ebs、丁酯、聚乙烯蜡、有机硅中的一种或多种，优选有机硅润滑剂；
[0047]
相容剂为超高分散、高接枝率的马来酸酐接枝聚乙烯蜡、马来酸酐接枝聚乙烯、马来酸酐接枝聚丙烯的一种或多种；
[0048]
偶联剂为硅烷偶联剂、钛酸酯偶联剂、铝酸酯偶联剂的一种或多种；
[0049]
抗氧剂为受阻酚类、芳香胺类、亚磷酸酯中的一种或多种。
[0050]
上述木塑双层双色的共挤型材的制备方法，包括以下步骤：
[0051]
步骤1)：将木粉40-70份、聚烯烃25-40份、增强填料5-20份、润滑剂2-4份、相容剂2-5份、偶联剂2-5份和抗氧剂0.2-0.5份通过高混机充分混合后，再通过锥双造粒机机造粒，制得芯层木塑料，造粒温度120℃-220℃。
[0052]
步骤2)：将高密度聚乙烯40-60份、共聚聚丙烯5-15份、杜邦沙林树脂15-25份、
[0053]
马来酸酐接枝聚乙烯蜡1-3份、有机硅润滑剂1.5-2份、tpe弹性体10-20份、
[0054]
增强填料15-25份、防尘助剂1-2份、光稳定剂0.5-1份和色粉1-3份，在高混机中高速搅拌，物料分散均匀后，通过平双造粒机造粒，制得表层木塑料，造粒温度120-220℃；
[0055]
步骤3)：将制得的芯层木塑料通过自动上料机加入塑木挤出生产设备的料斗中，挤出温度120℃-220℃，向共挤分配器输送芯层木塑料，共挤分配器温度150-220℃；同时将制得的表层木塑料加入共挤分配器辅机设备的喂料口中，挤出温度110℃-180℃，使得表层木塑料敷于芯层木塑料表面，一起进入模具，模具温度加工温度110-210℃，调节塑木挤出机喂料速度5-30r/min，表层料辅机喂料速度5-30r/min，挤出成型双层双色共挤塑木地板。
[0056]
根据上述制备方法，对比例和实施例的具体配方如下：
[0057]
[0058][0059]
对上表中的对比例和实施例进行检测，性能结果如下表所示：
[0060]
本发明产品对比例和实施例性能表
[0061]
[0062][0063]
从上表实施例4、对比例1-对比例3的数据可以看出，表料中同时添加杜邦沙林树脂、马来酸酐接枝聚乙烯蜡，相较于只添加杜邦沙林树脂或马来酸酐接枝聚乙烯蜡，型材的胶合强度明显提高，说明同时杜邦沙林树脂和马来酸酐接枝聚乙烯蜡可以协同作用，提高表层与芯层的粘结性，且结合实施例3-实施例4的数据可以看出，增加马来酸酐接枝聚乙烯蜡的含量，可以提高材料的粘接性。从实施例4和对比例4的数据可以看出，对比例4中缺少增强填料，沙林、马来酸酐接枝物比例会升高，粘度会增大，材料的胶合强度也会增大但是材料的耐色牢度变差，和吸水尺寸变化率变大，真菌腐蚀面积变大，说明表层料中添加增强填料，材料的耐色牢度更为优异，说明可以提高型材的耐晒性能和尺寸稳定性；从上表实施例4、对比例5、对比例6的数据可以看出，增强填料选用纳米陶瓷粉和玻璃微珠母粒的复配物，相较于纳米陶瓷粉单一使用、玻璃微珠母粒单一使用，材料的耐晒性能和尺寸稳定性明显更为优异。

技术特征：
1.一种木塑双层双色的共挤型材，包括芯层基料和外层表料，其特征在于：所述的外层表料包括以下重量份数的组分：高密度聚乙烯
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40-60份共聚聚丙烯
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5-15份杜邦沙林树脂
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15-25份马来酸酐接枝聚乙烯蜡
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1-3份有机硅润滑剂
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1.5-2份tpe弹性体
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10-20份增强填料
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15-25份防尘助剂
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1-2份光稳定剂
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0.5-1份色粉
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1-3份。2.根据权利要求1所述的木塑双层双色的共挤型材，其特征在于：所述的增强填料为质量比为1:4的纳米陶瓷粉和玻璃微珠母粒的复配物。3.根据权利要求1所述的木塑双层双色的共挤型材，其特征在于：所述的防尘助剂为乙氧基化脂肪族烷基胺、硬脂酰胺和超细二氧化硅中的一种或多种；所述的光稳定剂为二苯甲酮类、苯并三唑类、三嗪类化合物中的一种或多种；所述的色粉为氧化铁红、氧化铁黄、酞青蓝、群青、炭黑、钛白粉的一种或多种。4.根据权利要求1所述的木塑双层双色的共挤型材，其特征在于：所述的芯层基料包括以下重量份数的组分：木粉
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40-70份聚烯烃
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25-40份增强填料
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5-20份润滑剂
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2-4份相容剂
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2-5份偶联剂
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2-5份抗氧剂
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0.2-0.5份。5.根据权利要求4所述的木塑双层双色的共挤型材，其特征在于：所述的木粉为目数40-100目的混合木粉；聚烯烃为低密度聚乙烯、线性低密度聚乙烯、高密度聚乙烯、均聚丙烯和共聚丙烯中的一种或多种：增强填料选自500-1500目的滑石粉、碳酸钙、硅酸钙、玻璃微珠、高岭土、氧化铝和氧化镁中的一种或多种；润滑剂为脂肪酸盐及改性酰胺、硬脂酸、ebs、丁酯、聚乙烯蜡、有机硅中的一种或多种；相容剂为马来酸酐接枝聚乙烯蜡、马来酸酐接枝聚乙烯、马来酸酐接枝聚丙烯的一种或多种；偶联剂为硅烷偶联剂、钛酸酯偶联剂、铝酸酯偶联剂的一种或多种；抗氧剂为受阻酚类、芳香胺类、亚磷酸酯中的一种或多种。
6.根据权利要求5所述的木塑双层双色的共挤型材，其特征在于：所述的润滑剂为有机硅润滑剂。7.一种木塑双层双色的共挤型材的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：步骤1)：将木粉40-70份、聚烯烃25-40份、增强填料5-20份、润滑剂2-4份、相容剂2-5份、偶联剂2-5份和抗氧剂0.2-0.5份通过高混机充分混合后，再通过锥双造粒机机造粒，制得芯层木塑料，造粒温度120℃-220℃；步骤2)：将高密度聚乙烯 40-60份、共聚聚丙烯 5-15份、杜邦沙林树脂 15-25份、马来酸酐接枝聚乙烯蜡 1-3份、有机硅润滑剂 1.5-2份、tpe弹性体 10-20份、增强填料 15-25份、防尘助剂 1-2份、光稳定剂 0.5-1份和色粉 1-3份，在高混机中高速搅拌，物料分散均匀后，通过平双造粒机造粒，制得表层木塑料，造粒温度120-220℃；步骤3)：将制得的芯层木塑料通过自动上料机加入塑木挤出生产设备的料斗中，挤出温度120 ℃-220 ℃，向共挤分配器输送芯层木塑料，共挤分配器温度150-220℃；同时将制得的表层木塑料加入共挤分配器辅机设备的喂料口中，挤出温度110 ℃-180 ℃，使得表层木塑料敷于芯层木塑料表面，一起进入模具，模具温度加工温度110-210℃，调节塑木挤出机喂料速度5-30 r/min，表层料辅机喂料速度5-30 r/min，挤出成型双层双色共挤塑木地板。

技术总结
本发明公开了一种木塑双层双色的共挤型材及其制备方法，属于塑木领域。一种木塑双层双色的共挤型材，包括芯层基料和外层表料，所述的外层表料包括以下重量份数的组分：高密度聚乙烯40-60份、共聚聚丙烯5-15份、杜邦沙林树脂15-25份、马来酸酐接枝聚乙烯蜡1-3份、有机硅润滑剂1.5-2份、TPE弹性体10-20份、增强填料15-25份、防尘助剂1-2份、光稳定剂0.5-1份和色粉1-3份。并公开了具体的制备方法。该方法可以提高表层木塑与芯层木塑的粘接性，同时，型材的抗菌、耐晒、尺寸稳定性佳。尺寸稳定性佳。


技术研发人员：吴劲松 丁建生 丁益兵 闫武 姚龙
受保护的技术使用者：南京聚锋新材料有限公司
技术研发日：2023.05.22
技术公布日：2023/8/16