用超高分子量聚乙烯复合材料废料制备木塑复合材料方法
【专利摘要】本发明提供了一种利用超高分子量聚乙烯复合材料废料制备木塑复合材料的方法，该方法是将超高分子量聚乙烯纤维增强复合材料的废料直接粉碎成100-300μm粒径左右的颗粒，然后将该颗粒与木粉混合后加入偶联剂，充分搅拌使其混合均匀。再将混合好的粒料放入模具中，在硫化机下热压成型制成木塑复合材料。本发明所提供的制备方法，无需分离超高分子量聚乙烯纤维与树脂，回收方法简便，回收后得到的木塑复合材料较普通聚乙烯/木粉复合材料，具有更好的韧性，且价格低廉。
【专利说明】用超高分子量聚乙稀复合材料废料制备木塑复合材料方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种利用超高分子量聚乙烯复合材料废料制备木塑复合材料的方法， 属于超高分子量聚乙烯复合材料回收利用【技术领域】。
【背景技术】
[0002] 近年来，国内外各种暴力恐怖事件不断发生，市场上对于防护类装备的需求越来 越大，国内各家生产防护类装备的企业都开足了马力，全力生产防护装备，而防护类装备 中，超高分子量聚乙烯由于其优异的防护功能，已经成为来了主要的原材料。随着产量的提 高，在生产过程中产生了大量的超高分子量聚乙烯边角料。这些边角料的回收成了一大难 题。
[0003] 目前，国内外木塑复合材料的研究主要集中在回收塑料方面。其中以聚乙烯、聚丙 烯、聚氯乙烯为主要研究对象。Ashori和Nourbakhsh用回收HDPE、PP和旧报纸纤维加入马 来酸酐聚丙烯制成了木塑复合材料，通过测量其拉伸强度、弯曲强度、内结合强度以及吸水 性能，发现与回收PP相比，回收PE更适合用于制造木塑复合材料。Adhikary等人通过试验 发现，利用回收HDPE与新的HDPE制成的木塑复合材料性能相似，使用回收HDPE甚至更好。 王正等人利用PS、PE和PP等3种回收塑料与木材纤维制备复合材料，通过对该复合材料物 理力学性能的研究发现这3种回收塑料中PS塑料性能最好，PP塑料次之，PE塑料最差。
[0004] 可以看出国内外目前对于回收UHMWPE(超高分子量聚乙烯）用作木塑复合材料填 料的研究还没有出现。
【发明内容】
[0005] 本发明要解决的技术问题是将超高分子量聚乙烯边角料进行回收利用。
[0006] 为了解决上述技术问题，本发明的技术方案是提供了一种利用超高分子量聚乙烯 复合材料废料制备木塑复合材料的方法，其特征在于，步骤为：
[0007] 第一步、将回收得到的超高分子量聚乙烯边角料直接粉碎成一定粒径的颗粒，将 木粉与颗粒混合后加入偶联剂，充分搅拌均匀后制成混合物，在混合物中，木粉的质量百分 比为40±5%，偶联剂的质量百分比为4±0. 5%，余量为颗粒；
[0008] 第二步、将混合物放入热压模具中，在硫化机上热压成型，热压温度为175±5°C， 热压时间为8±2min，压力为10±0. 5MPa，在热压过程中，对模具抽真空，使混合物在真空 条件下实现热压。
[0009] 优选地，在所述第一步中，所述木粉先经过干燥处理使其含水率维持在1±0. 5%。 [0010] 优选地，所述超高分子量聚乙烯边角料直接粉碎后得到的颗粒的粒径为 100-300 μ m ;所述木粉的粒径为20-100目。
[0011] 优选地，所述偶联剂为马来酸酐接枝聚乙烯。
[0012] 优选地，在所述第二步中，所述热压模具为涂覆脱模剂的铝制模具，该铝制模具具 有厚度可调节的压板及抽真空口。
[0013] 本发明的创新之处在于，将回收的超高分子量聚乙烯作为填料用于制作木塑复合 材料，所得木塑复合材料由于超高分子量聚乙烯的存在而具有十分优异的韧性，可用于室 内外装潢等领域代替传统木材。与普通木塑复合材料相比具有价格低廉、机械性能更加出 色的特点。
[0014] 因此，本发明具有如下有益效果：本发明提供了一种利用超高分子量聚乙烯复合 材料废料制备木塑复合材料的方法，该方法操作简便、回收成本低。无需分离纤维与树脂。 制得的木塑复合材料具有十分重要的环保意义，可以有效的代替木材，且较普通聚乙烯木 塑复合材料具有更好的韧性。
【具体实施方式】
[0015] 为使本发明更明显易懂，兹以优选实施例作详细说明如下。
[0016] 本发明提供了一种利用超高分子量聚乙烯复合材料废料制备木塑复合材料的方 法，其步骤为：
[0017] 第一步、将回收得到的超高分子量聚乙烯边角料直接粉碎成粒径为的100-300 μ m 颗粒，粉碎后无需分离纤维与树脂。将木粉与颗粒混合后加入偶联剂，用高速搅拌机充分搅 拌均匀后制成混合物，在混合物中，木粉的质量百分比为40±5%，偶联剂的质量百分比为 4 %左右，余量为颗粒。
[0018] 木粉为普通木粉，可以是回收的锯末或木粉厂产的木粉，木粉粒径为20-100目为 宜，且混合前需在102°C条件下干燥24小时，使其含水率在1 %左右。
[0019] 偶联剂为马来酸酐接枝聚乙烯。
[0020] 第二步、将混合物放入热压模具中，在硫化机上热压成型，热压温度为175±5°C， 热压时间为8±2min，压力为10±0. 5MPa，在热压过程中，对模具抽真空，使混合物在真空 条件下实现热压，防止材料氧化。热压模具为涂覆脱模剂的铝制模具，该铝制模具具有厚度 可调节的压板及抽真空口。
[0021] 本发明提供了一种利用超高分子量聚乙烯复合材料废料制备木塑复合材料的方 法。该回收方法过程简便、工艺简单，回收所得的木塑复合材料可以代替传统木材用于室内 外装潢领域、公园护栏等，较传统木材，木塑复合材料具有价格低廉、环保、防腐、耐潮湿等 特点。与普通聚乙烯/木粉复合材料相比，回收所得的木塑复合材料具有更好的韧性，且价 格较低。
【权利要求】
1. 一种利用超高分子量聚乙烯复合材料废料制备木塑复合材料的方法，其特征在于， 步骤为： 第一步、将回收得到的超高分子量聚乙烯边角料直接粉碎成一定粒径的颗粒，将木粉 与颗粒混合后加入偶联剂，充分搅拌均匀后制成混合物，在混合物中，木粉的质量百分比为 40 ±5 %，偶联剂的质量百分比为4±0. 5%，余量为颗粒； 第二步、将混合物放入热压模具中，在硫化机上热压成型，热压温度为175±5°C，热压 时间为8±2min，压力为10±0. 5MPa，在热压过程中，对模具抽真空，使混合物在真空条件 下实现热压。
2. 如权利要求1所述的一种利用超高分子量聚乙烯复合材料废料制备木塑复合材 料的方法，其特征在于，在所述第一步中，所述木粉先经过干燥处理使其含水率维持在 1±0· 5%。
3. 如权利要求1所述的一种利用超高分子量聚乙烯复合材料废料制备木塑复合材 料的方法，其特征在于，所述超高分子量聚乙烯边角料直接粉碎后得到的颗粒的粒径为 100-300 μ m ;所述木粉的粒径为20-100目。
4. 如权利要求1所述的一种利用超高分子量聚乙烯复合材料废料制备木塑复合材料 的方法，其特征在于，所述偶联剂为马来酸酐接枝聚乙烯。
5. 如权利要求1所述的一种利用超高分子量聚乙烯复合材料废料制备木塑复合材料 的方法，其特征在于，在所述第二步中，所述热压模具为涂覆脱模剂的铝制模具，该铝制模 具具有厚度可调节的压板及抽真空口。
【文档编号】C08L51/06GK104194121SQ201410425400
【公开日】2014年12月10日 申请日期:2014年8月26日 优先权日:2014年8月26日
【发明者】王皓, 李炜, 侯志辉 申请人:东华大学