本發(fā)明涉及復(fù)合材料領(lǐng)域，特別是涉及一種玄武巖纖維增強(qiáng)的木塑復(fù)合材料。
背景技術(shù)：
：木塑復(fù)合材料內(nèi)含塑料和纖維，因此，具有同木材相類(lèi)似的加工性能，可鋸、可釘、可刨，使用木工器具即可完成，且握釘力明顯優(yōu)于其他合成材料。機(jī)械性能優(yōu)于木質(zhì)材料。握釘力一般是木材的3倍，是刨花板的5倍。木塑復(fù)合材料內(nèi)含塑料，因而具有較好的彈性模量。此外，由于內(nèi)含纖維并經(jīng)與塑料充分混合，因而具有與硬木相當(dāng)?shù)目箟?、抗彎曲等物理機(jī)械性能，并且其耐用性明顯優(yōu)于普通木質(zhì)材料。表面硬度高，一般是木材的2—5倍。木塑材料及其產(chǎn)品與木材相比，可抗強(qiáng)酸堿、耐水、耐腐蝕，并且不繁殖細(xì)菌，不易被蟲(chóng)蛀、不長(zhǎng)真菌。使用壽命長(zhǎng)，可達(dá)50年以上。但是現(xiàn)有的木塑復(fù)合材料耐老化性較差，綜合力學(xué)性能滿(mǎn)足不了市場(chǎng)某些場(chǎng)合的需求。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：本發(fā)明的目的是提供一種玄武巖纖維增強(qiáng)的木塑復(fù)合材料，通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：一種玄武巖纖維增強(qiáng)的木塑復(fù)合材料，按重量份計(jì)由以下成分制成：PVC樹(shù)脂30-32、聚氯乙烯樹(shù)脂顆粒34-36、玄武巖纖維15-17、硫代二丙酸二月桂酸酯2-4、環(huán)烷酸鋅1-3、硬質(zhì)酸鋅3-5、氨基丙基三乙氧基硅烷1-3、木纖維22-25、蛭石粉6-10、季戊四醇0.6-0.8、增塑劑2-4；所述木纖維按重量份計(jì)由以下成分制成：竹粉23、柳木粉32、桃木粉13；所述玄武巖纖維按重量份計(jì)由以下成分制成：玄武巖石料112-114、納米碳化鈦0.1-0.3、砭石粉0.6-0.8。進(jìn)一步的，所述的玄武巖纖維制備方法為：將玄武巖石料、納米碳化鈦、砭石粉在1485℃下熔融后，通過(guò)鉑銠合金拉絲漏板高速拉制而成。進(jìn)一步的，所述的玄武巖纖維為短切的玄武巖纖維，其長(zhǎng)度為8-10mm，直徑為8-15μm。進(jìn)一步的，所述玄武巖纖維經(jīng)過(guò)處理后使用：將玄武巖纖維先采用質(zhì)量濃度為1.42%的次氯酸鈉溶液在48℃下浸泡處理20min，然后取出，再采用質(zhì)量濃度為1.35%的馬來(lái)酸酐溶液在75℃下浸泡處理2小時(shí)，然后采用沸水清洗，最后烘干。進(jìn)一步的，所述蛭石粉經(jīng)表面處理后使用：先將蛭石粉在350℃下煅燒15min，冷卻至室溫后，再加入質(zhì)量濃度為30%的乙二醇溶液中混合浸泡30min，過(guò)濾，然后再添加到質(zhì)量濃度為5.5%的鹽酸溶液中在2℃下混合浸泡45min，最后過(guò)濾，干燥。進(jìn)一步的，所述木纖維制備步驟包括：按蒸煮木漿、提取纖維、漂白、浸漬處理。進(jìn)一步的，所述蒸煮木漿采用微波蒸煮木漿，將竹粉、柳木粉、桃木粉按各重量份混合后浸泡在水中，先加熱至80℃，保溫15min后，再進(jìn)行微波蒸煮處理，微波頻率為250MHz,微波處理時(shí)間為10min；所述浸漬處理采用真空加壓處理，處理過(guò)程中將經(jīng)過(guò)漂白后所得的木纖維裝入真空加壓罐抽真空使其真空度為-0.010Mpa，然后將浸漬劑加入罐內(nèi)并將壓強(qiáng)加至0.25MPa，浸漬處理的時(shí)間為40min；所述浸漬劑按重量份數(shù)計(jì)由以下成分制成：磷酸氫二鈉12、山梨糖醇8、焦磷酸鉀7、硫酸銨3、硼酸4、水35。進(jìn)一步的，所述增塑劑為檸檬酸三丁酯、茶籽油按50:1質(zhì)量比例混合而成。進(jìn)一步的，所述的玄武巖纖維增強(qiáng)的木塑復(fù)合材料的制備方法，包括以下步驟：按各重量份將PVC樹(shù)脂、聚氯乙烯樹(shù)脂顆粒、玄武巖纖維、硫代二丙酸二月桂酸酯混合，在115℃下攪拌加熱18min，降低溫度為85℃，加入環(huán)烷酸鋅、木纖維、蛭石粉、季戊四醇、增塑劑，500r/min攪拌分散8min，加入硬質(zhì)酸鋅、氨基丙基三乙氧基硅烷，充分混合，通過(guò)雙螺桿擠出機(jī)熔融共混擠出，成型，即得所述玄武巖纖維增強(qiáng)的木塑復(fù)合材料。本發(fā)明制備的玄武巖纖維增強(qiáng)得木塑復(fù)合材料握釘力平均是木材的6倍，是刨花板的8倍，表面硬度高，平均是木材的7倍。本發(fā)明的玄武巖纖維增強(qiáng)的木塑復(fù)合材料具有優(yōu)異的抗潮濕、耐摩擦性能，可鋸、可刨、可釘，加工性能好，尺寸穩(wěn)定性強(qiáng)，適用范圍廣泛。本發(fā)明有益效果：本發(fā)明的玄武巖纖維增強(qiáng)的木塑復(fù)合材料通過(guò)加入本發(fā)明制備的玄武巖纖維、蛭石粉、木纖維和增塑劑的協(xié)同配合作用，極大的改善了力學(xué)性能，抗拉強(qiáng)度相較于普通木塑復(fù)合材料提高了175%以上，彎曲強(qiáng)度相較于普通木塑復(fù)合材料提高了112%以上，耐沖擊性同樣得到了很大的提高，本發(fā)明的木塑復(fù)合材料耐老化、耐腐蝕性能優(yōu)越，尤其是耐紫外老化性能非常好，使用壽命長(zhǎng)，穩(wěn)定性好，本發(fā)明玄武巖纖維增強(qiáng)的木塑復(fù)合材料抗老化性能強(qiáng)，防水、防潮,從根本上解決了木質(zhì)產(chǎn)品對(duì)潮濕和多水環(huán)境中吸水受潮后容易腐爛、膨脹變形的問(wèn)題，極大的拓寬了木塑復(fù)合材料的使用范圍。具有較好的耐熱性能，重復(fù)利用性強(qiáng)，可降解性佳，更低碳環(huán)保，本發(fā)明玄武巖纖維增強(qiáng)的木塑復(fù)合材料銷(xiāo)售較普通木塑復(fù)合材料的平均銷(xiāo)量提高25.22%，經(jīng)濟(jì)收入提高19.98%。具體實(shí)施方式實(shí)施例1一種玄武巖纖維增強(qiáng)的木塑復(fù)合材料，按重量份計(jì)由以下成分制成：PVC樹(shù)脂30、聚氯乙烯樹(shù)脂顆粒34、玄武巖纖維15、硫代二丙酸二月桂酸酯2、環(huán)烷酸鋅1、硬質(zhì)酸鋅3、氨基丙基三乙氧基硅烷1、木纖維22、蛭石粉6、季戊四醇0.6、增塑劑2；所述木纖維按重量份計(jì)由以下成分制成：竹粉23、柳木粉32、桃木粉13；所述玄武巖纖維按重量份計(jì)由以下成分制成：玄武巖石料112、納米碳化鈦0.1、砭石粉0.6。實(shí)施例2一種玄武巖纖維增強(qiáng)的木塑復(fù)合材料，按重量份計(jì)由以下成分制成：PVC樹(shù)脂32、聚氯乙烯樹(shù)脂顆粒36、玄武巖纖維17、硫代二丙酸二月桂酸酯4、環(huán)烷酸鋅3、硬質(zhì)酸鋅5、氨基丙基三乙氧基硅烷3、木纖維25、蛭石粉10、季戊四醇0.8、增塑劑4；所述木纖維按重量份計(jì)由以下成分制成：竹粉23、柳木粉32、桃木粉13；所述玄武巖纖維按重量份計(jì)由以下成分制成：玄武巖石料114、納米碳化鈦0.3、砭石粉0.8。實(shí)施例3一種玄武巖纖維增強(qiáng)的木塑復(fù)合材料，按重量份計(jì)由以下成分制成：PVC樹(shù)脂31、聚氯乙烯樹(shù)脂顆粒35、玄武巖纖維16、硫代二丙酸二月桂酸酯3、環(huán)烷酸鋅2、硬質(zhì)酸鋅4、氨基丙基三乙氧基硅烷2、木纖維23、蛭石粉8、季戊四醇0.7、增塑劑3；所述木纖維按重量份計(jì)由以下成分制成：竹粉23、柳木粉32、桃木粉13；所述玄武巖纖維按重量份計(jì)由以下成分制成：玄武巖石料113、納米碳化鈦0.2、砭石粉0.7。上述實(shí)施例中：進(jìn)一步的，所述的玄武巖纖維制備方法為：將玄武巖石料、納米碳化鈦、砭石粉在1485℃下熔融后，通過(guò)鉑銠合金拉絲漏板高速拉制而成。進(jìn)一步的，所述的玄武巖纖維為短切的玄武巖纖維，其長(zhǎng)度為8-10mm，直徑為8-15μm。進(jìn)一步的，所述玄武巖纖維經(jīng)過(guò)處理后使用：將玄武巖纖維先采用質(zhì)量濃度為1.42%的次氯酸鈉溶液在48℃下浸泡處理20min，然后取出，再采用質(zhì)量濃度為1.35%的馬來(lái)酸酐溶液在75℃下浸泡處理2小時(shí)，然后采用沸水清洗，最后烘干。進(jìn)一步的，所述蛭石粉經(jīng)表面處理后使用：先將蛭石粉在350℃下煅燒15min，冷卻至室溫后，再加入質(zhì)量濃度為30%的乙二醇溶液中混合浸泡30min，過(guò)濾，然后再添加到質(zhì)量濃度為5.5%的鹽酸溶液中在2℃下混合浸泡45min，最后過(guò)濾，干燥。進(jìn)一步的，所述木纖維制備步驟包括：按蒸煮木漿、提取纖維、漂白、浸漬處理。進(jìn)一步的，所述蒸煮木漿采用微波蒸煮木漿，將竹粉、柳木粉、桃木粉按各重量份混合后浸泡在水中，先加熱至80℃，保溫15min后，再進(jìn)行微波蒸煮處理，微波頻率為250MHz,微波處理時(shí)間為10min；所述浸漬處理采用真空加壓處理，處理過(guò)程中將經(jīng)過(guò)漂白后所得的木纖維裝入真空加壓罐抽真空使其真空度為-0.010Mpa，然后將浸漬劑加入罐內(nèi)并將壓強(qiáng)加至0.25MPa，浸漬處理的時(shí)間為40min；所述浸漬劑按重量份數(shù)計(jì)由以下成分制成：磷酸氫二鈉12、山梨糖醇8、焦磷酸鉀7、硫酸銨3、硼酸4、水35。進(jìn)一步的，所述增塑劑為檸檬酸三丁酯、茶籽油按50:1質(zhì)量比例混合而成。進(jìn)一步的，所述的玄武巖纖維增強(qiáng)的木塑復(fù)合材料的制備方法，包括以下步驟：按各重量份將PVC樹(shù)脂、聚氯乙烯樹(shù)脂顆粒、玄武巖纖維、硫代二丙酸二月桂酸酯混合，在115℃下攪拌加熱18min，降低溫度為85℃，加入環(huán)烷酸鋅、木纖維、蛭石粉、季戊四醇、增塑劑，500r/min攪拌分散8min，加入硬質(zhì)酸鋅、氨基丙基三乙氧基硅烷，充分混合，通過(guò)雙螺桿擠出機(jī)熔融共混擠出，成型，即得所述玄武巖纖維增強(qiáng)的木塑復(fù)合材料。對(duì)比例1：與實(shí)施例1區(qū)別僅將本發(fā)明制備的玄武巖纖維替換成玻璃纖維。對(duì)比例2：與實(shí)施例1區(qū)別僅為將本發(fā)明制備的玄武巖纖維替換成普通玄武巖纖維。對(duì)比例3：與實(shí)施例1區(qū)別僅為不添加經(jīng)過(guò)處理的蛭石粉。對(duì)比例4：與實(shí)施例1區(qū)別僅為木纖維采用楊樹(shù)木粉制成的木纖維。本發(fā)明的材料經(jīng)國(guó)家建筑材料測(cè)試中心檢測(cè)，數(shù)據(jù)如下（玄武巖纖維直徑均為13μm）：表1長(zhǎng)度吸水尺寸變化率%常溫落球沖擊mm耐冷熱循環(huán)尺寸變化mm彎曲強(qiáng)度MPa拉伸強(qiáng)度MPa實(shí)施例10.068.120.0850.346.9實(shí)施例20.068.160.0950.246.8實(shí)施例30.068.180.0950.046.7對(duì)比例10.089.520.1043.840.3對(duì)比例20.099.860.1145.342.5對(duì)比例30.089.380.0946.943.2對(duì)比例40.1010.000.1045.242.8由表1可以看出，本發(fā)明玄武巖纖維增強(qiáng)的木塑復(fù)合材料性能優(yōu)越。經(jīng)檢測(cè)，本發(fā)明制備的玄武巖纖維增強(qiáng)得木塑復(fù)合材料握釘力平均是木材的6倍，是刨花板的8倍，表面硬度高，平均是木材的7倍。采用對(duì)比例2制成的木塑復(fù)合材料握釘力平均是木材的5倍，是刨花板的6倍，表面硬度高，平均是木材的6倍。當(dāng)前第1頁(yè)1 2 3