低吸热型木塑材料制成的型材及其制备方法.pdf

本发明涉及复合材料技术领域，公开了一种低吸热型木塑材料制成的型材，包括芯体(2)和外层(1)，外层(1)包括：高密度聚乙烯、杨木粉、润滑剂、抗氧剂、抗紫外线剂、红外反射颜料，其中高密度聚乙烯为透明的高密度聚乙烯。还公开了该种低吸热型木塑材料制成的型材的制备方法，包括以下步骤：原料准备，外层造粒，内层造粒，挤出成型，冷却定型、切割成成品。本发明含有红外反射颜料，使本发明在户外高温环境中，表面温度比普通木塑材料的表面温度低8～20℃。达到了以下技术效果：一方面减轻了塑料成份的降解和热膨胀，优化了木塑材料的性能，提高了木塑材料使用寿命，扩大了木塑材料的应用场所；另一方面高温环境直接接触更为舒适。

1.  低吸热型木塑材料制成的型材，其特征在于：包括芯体(2)和芯体(2)外侧设有外层(1)，外层(1)包括下列重量配比的原料制备而成：高密度聚乙烯60～65份、杨木粉20～30份、润滑剂1～5份、抗氧剂0.5～0.8份、抗紫外线剂0.6～1.2份、红外反射颜料2～15份，其中高密度聚乙烯为透明的高密度聚乙烯。

2.  根据权利要求1所述的低吸热型木塑材料制成的型材，其特征在于：红外反射颜料为钛铬棕、铁铬黑、铁锌铬棕、铜铬黑、钛黄中的一种或几种。

3.  权利要求1或2所述的低吸热型木塑材料制成的型材的制备方法，其特征在于：包括以下步骤，
A.原料准备，称取外层(1)与芯体(2)的原料；
B.外层造粒，将高密度聚乙烯和红外反射颜料加入挤出机，得到具有低吸热功能的高密度聚乙烯粒子，具有低吸热功能的高密度聚乙烯粒子与杨木粉、润滑剂、抗氧剂、抗紫外线剂一起加入混合机中，充分搅拌后，再通过单螺杆挤出机造粒，挤出机在170～190℃使物料熔融后，进行拉条、水冷却、风冷剪切，切粒成直径为2～3mm的外层粒子；
C.内层造粒、挤出成型，内层造粒制得芯体粒子，将芯体粒子通过负压风机吸入双螺杆挤出机的加料料斗，经过双螺杆挤出机熔融后进入共挤模具的芯体空腔，温度控制在180～190℃；将外层粒子通过负压风机吸入单螺杆共挤机的加料料斗，经过挤出机熔融后进入木塑共挤模具的外层空腔，温度控制在170～190℃，经过木塑共挤模具在140～160℃下同时挤出芯体和包覆在芯体外的包覆层，再经过定型模具定型，冷却定型、切割成成品。

4.  根据权利要求3所述的低吸热型木塑材料制成的型材的制备方法，其特征在于：芯体(2)包括下列重量配比的原料制备而成：木粉50～70份，回收的密度聚乙烯为20～35份，无机填料3～6份，润滑剂为1～5份，偶联剂为1～3份，炭黑为0.2～0.5份。

5.  根据权利要求4所述的低吸热型木塑材料制成的型材的制备方法，其特征在于：步骤C中，内层造粒，将芯体的原料倒入储料仓，经过负压风机，吸入到混合机，混合时间为5～10分钟；通过双螺杆挤出机造粒，芯体原料造粒温度控制在180～190℃，原料熔融后经过剪切，再切粒，在10～30℃冷却后制成芯体粒子。

6.  根据权利要求3所述的低吸热型木塑材料制成的型材的制备方法，其特征在于：步骤C中，冷却定型时，温度控制在30～50℃。

低吸热型木塑材料制成的型材及其制备方法
技术领域
本发明涉及复合材料技术领域，涉及了低吸热型木塑材料制成的型材，尤其涉及了低吸热型木塑材料制成的型材的制备方法。
背景技术
太阳的能量达到地球表面分为三部分：紫外线-约占5％，它是使材料老化的重要因素，可见光-约占50％，它使我们看到了材料的颜色，红外线-约占45％，它使材料的温度升高。对于户外用的建筑材料来说吸收了红外线即产生了红外能量即热量，使得建筑材料温度升高。材料温度升高势必增加了材料的老化，对热变形等性能产生影响，缩短了材料的使用寿命。因此需要通过对材料进行处理，材料反射红外线减少了其对红外线的吸收，即减少了热量的产生，最终降低了材料的温度。另一方面在颜色上也需要吸收和反射可见光以产生我们需要的丰富多彩的颜色，在长期耐久性方面也可以做大量工作。
木塑复合材料广泛应用于户外，如公园、园林、海边、家用走廊作成铺地板、长凳桌椅等等。现在夏天越来越热，严重影响了木塑复合材料使用及其维护。
发明内容
本发明针对现有技术的缺点，提供了一种低吸热型木塑材料制成的型材，还提供了该种低吸热型木塑材料制成的型材的制备方法。
为了解决上述技术问题，本发明通过下述技术方案得以解决：
低吸热型木塑材料制成的型材，包括芯体和芯体外侧设有外层，外层包括下列重量配比的原料制备而成：高密度聚乙烯60～65份、杨木粉20～30份、 润滑剂1～5份、抗氧剂0.5～0.8份、抗紫外线剂0.6～1.2份、红外反射颜料2～15份，其中高密度聚乙烯为透明的高密度聚乙烯。
本发明使用的红外反射颜料，使本发明在户外高温环境中，表面温度比普通木塑材料的表面温度低。由于表面温度降低，达到了以下技术效果：一方面减轻了塑料成份的降解和热膨胀，优化了木塑材料的性能，提高了木塑材料使用寿命，扩大了木塑材料的应用场所；另一方面高温环境直接接触更为舒适。红外反射颜料经过低吸热处理后，效果更佳。
作为优选，红外反射颜料为钛铬棕、铁铬黑、铁锌铬棕、铜铬黑、钛黄中的一种或几种。红外反射颜料为钛铬棕、铁铬黑、铁锌铬棕、铜铬黑、钛黄时，表面温度更低。
作为优选，高密度聚乙烯为高密度聚乙烯粒子。
以上提到的低吸热型木塑材料制成的型材的制备方法，包括以下步骤，
A.原料准备，称取外层与芯体的原料；
B.外层造粒，将高密度聚乙烯和红外反射颜料加入挤出机，得到具有低吸热功能的高密度聚乙烯粒子，具有低吸热功能的高密度聚乙烯粒子与杨木粉、润滑剂、抗氧剂、抗紫外线剂一起加入混合机中，充分搅拌后，再通过单螺杆挤出机造粒，挤出机在170～190℃使物料熔融后，进行拉条、水冷却、风冷剪切，切粒成直径为2～3mm的外层粒子；
C.内层造粒、挤出成型，内层造粒制得芯体粒子，将芯体粒子通过负压风机吸入双螺杆挤出机的加料料斗，经过双螺杆挤出机熔融后进入共挤模具的芯体空腔，温度控制在180～190℃；将外层粒子通过负压风机吸入单螺杆共挤机的加料料斗，经过挤出机熔融后进入木塑共挤模具的外层空腔，温度控制在170～190℃，经过木塑共挤模具在140～160℃下同时挤出芯体和包覆在芯体外的 包覆层，再经过定型模具定型，冷却定型、切割成成品。
作为优选，芯体包括下列重量配比的原料制备而成：木粉50～70份，回收的密度聚乙烯为20～35份，无机填料3～6份，润滑剂为1～5份，偶联剂为1～3份，炭黑为0.2～0.5份。本发明可以为低吸热型木塑材料制成的地板。
作为优选，步骤C中，内层造粒，将芯体的原料倒入储料仓，经过负压风机，吸入到混合机，混合时间为5～10分钟；通过双螺杆挤出机造粒，芯体原料造粒温度控制在180～190℃，原料熔融后经过剪切，再切粒，在10～30℃冷却后制成芯体粒子。
作为优选，步骤C中，冷却定型时，温度控制在30～50℃。
本发明弥补了现有技术中存在的缺陷，主要目的在于提供一种低吸热型木塑材料制成的型材及其制备方法。一种低吸热型木塑材料制成的型材采用高密度聚乙烯和杨木粉为基材，加入红外反射颜料经过低吸热处理，使本发明在户外高温环境中，表面温度比普通木塑材料的表面温度低8～20℃。由于表面温度降低，达到了以下技术效果：一方面减轻了塑料成份的降解和热膨胀，优化了木塑材料的性能，提高了木塑材料使用寿命，扩大了木塑材料的应用场所；另一方面高温环境直接接触更为舒适。本发明填补了木塑材料红外反射技术应用的空白，具有广阔的应用前景。
附图说明
图1是本发明的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图与实施例对本发明作进一步详细描述。
实施例1
低吸热型木塑材料制成的型材，如图1所示，包括芯体2和芯体2外侧设 有外层1，外层1包括下列重量配比的原料制备而成：高密度聚乙烯60份、杨木粉20份、润滑剂1份、抗氧剂0.5份、抗紫外线剂0.6份、红外反射颜料2份，其中高密度聚乙烯为透明的高密度聚乙烯。
以上所述的低吸热型木塑材料制成的型材的制备方法，包括以下步骤，
A.原料准备，称取外层1与芯体2的原料；
B.外层造粒，将高密度聚乙烯和红外反射颜料加入挤出机，得到具有低吸热功能的高密度聚乙烯粒子，具有低吸热功能的高密度聚乙烯粒子与杨木粉、润滑剂、抗氧剂、抗紫外线剂一起加入混合机中，充分搅拌后，再通过单螺杆挤出机造粒，挤出机在170℃使物料熔融后，进行拉条、水冷却、风冷剪切，切粒成直径为2mm的外层粒子；
C.内层造粒、挤出成型，内层造粒制得芯体粒子，将芯体粒子通过负压风机吸入双螺杆挤出机的加料料斗，经过双螺杆挤出机熔融后进入共挤模具的芯体空腔，温度控制在180℃；将外层粒子通过负压风机吸入单螺杆共挤机的加料料斗，经过挤出机熔融后进入木塑共挤模具的外层空腔，温度控制在170℃，经过木塑共挤模具在140℃下同时挤出芯体和包覆在芯体外的包覆层，再经过定型模具定型，冷却定型、切割成成品。
实施例2
低吸热型木塑材料制成的型材，包括芯体2和芯体2外侧设有外层1，外层1包括下列重量配比的原料制备而成：高密度聚乙烯65份、杨木粉30份、润滑剂5份、抗氧剂0.8份、抗紫外线剂1.2份、红外反射颜料15份。其中，高密度聚乙烯为透明的高密度聚乙烯。红外反射颜料为钛铬棕。
以上所述的低吸热型木塑材料制成的型材的制备方法，包括以下步骤，
A.原料准备，称取外层1与芯体2的原料；
B.外层造粒，将高密度聚乙烯和红外反射颜料加入挤出机，得到具有低吸热功能的高密度聚乙烯粒子，具有低吸热功能的高密度聚乙烯粒子与杨木粉、润滑剂、抗氧剂、抗紫外线剂一起加入混合机中，充分搅拌后，再通过单螺杆挤出机造粒，挤出机在190℃使物料熔融后，进行拉条、水冷却、风冷剪切，切粒成直径为3mm的外层粒子；
C.内层造粒，内层造粒，将芯体的原料倒入储料仓，经过负压风机，吸入到混合机，混合时间为5分钟；通过双螺杆挤出机造粒，芯体原料造粒温度控制在180℃，原料熔融后经过剪切，再切粒，在10℃冷却后制成芯体粒子；
挤出成型，内层造粒制得芯体粒子，将芯体粒子通过负压风机吸入双螺杆挤出机的加料料斗，经过双螺杆挤出机熔融后进入共挤模具的芯体空腔，温度控制在190℃；将外层粒子通过负压风机吸入单螺杆共挤机的加料料斗，经过挤出机熔融后进入木塑共挤模具的外层空腔，温度控制在190℃，经过木塑共挤模具在160℃下同时挤出芯体和包覆在芯体外的包覆层，再经过定型模具定型，冷却定型、切割成成品。
其中，芯体2包括下列重量配比的原料制备而成：木粉50份，回收的密度聚乙烯为20份，无机填料3份，润滑剂为1份，偶联剂为1份，炭黑为0.2份。
实施例3
低吸热型木塑材料制成的型材，包括芯体2和芯体2外侧设有外层1，外层1包括下列重量配比的原料制备而成：高密度聚乙烯62份、杨木粉25份、润滑剂3份、抗氧剂0.6份、抗紫外线剂0.8份、红外反射颜料2.5份。其中，高密度聚乙烯为透明的高密度聚乙烯。红外反射颜料为铁铬黑和铁锌铬棕。
以上所述的低吸热型木塑材料制成的型材的制备方法，包括以下步骤，
A.原料准备，称取外层1与芯体2的原料；
B.外层造粒，将高密度聚乙烯和红外反射颜料加入挤出机，得到具有低吸热功能的高密度聚乙烯粒子，具有低吸热功能的高密度聚乙烯粒子与杨木粉、润滑剂、抗氧剂、抗紫外线剂一起加入混合机中，充分搅拌后，再通过单螺杆挤出机造粒，挤出机在180℃使物料熔融后，进行拉条、水冷却、风冷剪切，切粒成直径为2.5mm的外层粒子；
C.内层造粒，将芯体的原料倒入储料仓，经过负压风机，吸入到混合机，混合时间为5～10分钟；通过双螺杆挤出机造粒，芯体原料造粒温度控制在180～190℃，原料熔融后经过剪切，再切粒，在10～30℃冷却后制成芯体粒子；
挤出成型，内层造粒制得芯体粒子，将芯体粒子通过负压风机吸入双螺杆挤出机的加料料斗，经过双螺杆挤出机熔融后进入共挤模具的芯体空腔，温度控制在189℃；将外层粒子通过负压风机吸入单螺杆共挤机的加料料斗，经过挤出机熔融后进入木塑共挤模具的外层空腔，温度控制在180℃，经过木塑共挤模具在150℃下同时挤出芯体和包覆在芯体外的包覆层，再经过定型模具定型，冷却定型、切割成成品。
芯体2包括下列重量配比的原料制备而成：木粉70份，回收的密度聚乙烯为35份，无机填料6份，润滑剂为5份，偶联剂为3份，炭黑为0.5份。
实施例4
低吸热型木塑材料制成的型材，包括芯体2和芯体2外侧设有外层1，外层1包括下列重量配比的原料制备而成：高密度聚乙烯68份、杨木粉29份、润滑剂4份、抗氧剂0.7份、抗紫外线剂1.1份、红外反射颜料12份。其中，高密度聚乙烯为透明的高密度聚乙烯。红外反射颜料为铁锌铬棕、铜铬黑和钛黄。
以上所述的低吸热型木塑材料制成的型材的制备方法，包括以下步骤，
A.原料准备，称取外层1与芯体2的原料；
B.外层造粒，将高密度聚乙烯和红外反射颜料加入挤出机，得到具有低吸热功能的高密度聚乙烯粒子，具有低吸热功能的高密度聚乙烯粒子与杨木粉、润滑剂、抗氧剂、抗紫外线剂一起加入混合机中，充分搅拌后，再通过单螺杆挤出机造粒，挤出机在179℃使物料熔融后，进行拉条、水冷却、风冷剪切，切粒成直径为2.3mm的外层粒子；
C.内层造粒，将芯体的原料倒入储料仓，经过负压风机，吸入到混合机，混合时间为5～10分钟；通过双螺杆挤出机造粒，芯体原料造粒温度控制在180～190℃，原料熔融后经过剪切，再切粒，在10～30℃冷却后制成芯体粒子；
挤出成型，内层造粒制得芯体粒子，将芯体粒子通过负压风机吸入双螺杆挤出机的加料料斗，经过双螺杆挤出机熔融后进入共挤模具的芯体空腔，温度控制在181℃；将外层粒子通过负压风机吸入单螺杆共挤机的加料料斗，经过挤出机熔融后进入木塑共挤模具的外层空腔，温度控制在179℃，经过木塑共挤模具在141℃下同时挤出芯体和包覆在芯体外的包覆层，再经过定型模具定型，温度控制在30～50℃冷却定型、切割成成品。
芯体2包括下列重量配比的原料制备而成：木粉60份，回收的密度聚乙烯为25份，无机填料5份，润滑剂为1.5份，偶联剂为2份，炭黑为0.3份。
实施例5
低吸热型木塑材料制成的型材，包括芯体2和芯体2外侧设有外层1，外层1包括下列重量配比的原料制备而成：高密度聚乙烯62份、杨木粉25份、润滑剂3份、抗氧剂0.6份、抗紫外线剂1份、红外反射颜料9份，其中高密度聚乙烯为透明的高密度聚乙烯。红外反射颜料为钛铬棕、铁铬黑、铁锌铬棕、铜铬黑和钛黄。
以上所述的低吸热型木塑材料制成的型材的制备方法，包括以下步骤，
A.原料准备，称取外层1与芯体2的原料；
B.外层造粒，将高密度聚乙烯和红外反射颜料加入挤出机，得到具有低吸热功能的高密度聚乙烯粒子，具有低吸热功能的高密度聚乙烯粒子与杨木粉、润滑剂、抗氧剂、抗紫外线剂一起加入混合机中，充分搅拌后，再通过单螺杆挤出机造粒，挤出机在180℃使物料熔融后，进行拉条、水冷却、风冷剪切，切粒成直径为2mm的外层粒子；
C.内层造粒、挤出成型，内层造粒制得芯体粒子，将芯体粒子通过负压风机吸入双螺杆挤出机的加料料斗，经过双螺杆挤出机熔融后进入共挤模具的芯体空腔，温度控制在180～190℃；将外层粒子通过负压风机吸入单螺杆共挤机的加料料斗，经过挤出机熔融后进入木塑共挤模具的外层空腔，温度控制在170～190℃，经过木塑共挤模具在140～160℃下同时挤出芯体和包覆在芯体外的包覆层，再经过定型模具定型，冷却定型、切割成成品。
总之，以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明申请专利范围所作的均等变化与修饰，皆应属本发明专利的涵盖范围。