PE木塑制品用表层料及其制备方法和应用与流程

pe木塑制品用表层料及其制备方法和应用
技术领域
1.本发明涉及木塑制品表层材料技术领域，特别是涉及一种pe木塑制品用表层料及其制备方法和应用。


背景技术：

2.目前，共挤pe(聚乙烯)木塑制品在防水防霉、耐候性能方面有了长足的进步，基本能够满足户外用木塑地板的需要。但是，现有的共挤pe木塑制品的表面光泽度较高(如图1所示)，与实木材的哑光形成鲜明的对比，用手触摸产品表面，有蜡质的触感，外观和触感上都和实木材相差甚远，难以得到消费者的喜欢和认可。
3.为了使挤pe木塑制品的外表达到木材的外观效果，需要对制品表面进行打磨消光处理。但是，常规的共挤面料在经过打磨抛光工序后，产品表面出现泛白和毛刺，严重影响产品的外观(如图2所示)。
4.在表层料配方中添加抗刮伤剂可以减轻产品表面发白现象，但难以完全消除。常规的抗刮伤剂有芥酸酰胺、硅氧烷(硅酮)等物质，这些抗刮伤剂多为极性小分子物质，与非极性的pe相容性较差，若在pe为基体的改性料中添加过多极性小分子抗刮伤剂，使用过程中容易在产品表面析出，影响产品外观，因此现有技术表层料中抗刮伤剂的添加量通常较小。


技术实现要素：

5.基于此，有必要针对上述问题，提供一种pe木塑制品用表层料，采用该表层料可极大地改善pe木塑制品表层经打磨消光处理后的表面发白和毛刺等不良现象，产品表面色泽纹路清晰自然，与原木的纹理和质感相似。
6.一种pe木塑制品用表层料，包括以下重量份的原料：
7.高密度聚乙烯50～80份，聚酰胺10～25份，抗划伤剂5～15份，相容剂4～12份，第一抗氧剂0.1～1份，紫外光吸收剂0.1～1份；所述抗划伤剂为经硅氧烷接枝的聚丙烯。
8.上述表层料中，采用在聚丙烯分子链上接枝硅氧烷的抗刮伤剂，即便在表层料中大量添加也不会析出到产品的表面，同时还能增加表层料的抗划伤性能，改善打磨后产品表面泛白的现象，色泽和纹理自然柔和；而且抗划伤剂采用pp为主体材料，可降低表层料的韧性，有效改善打磨后出现毛刺的现象，改善产品的外观。
9.在其中一个实施例中，所述pe木塑制品用表层料中抗划伤剂的重量百分比为4.9％～14.8％。相比于现有技术中的表层料，本发明的表层料中抗划伤剂含量明显更高，并且不会析出到产品的表面，同时大大增强产品的抗划伤性能。
10.在其中一个实施例中，所述抗划伤剂由以下重量份的原料制成：聚丙烯90～95份，硅氧烷1～4份，引发剂0.1～0.3份，第二抗氧剂0.1～0.5份。
11.在其中一个实施例中，所述聚丙烯为均聚聚丙烯，熔体流动指数10～14g/10min。
12.在其中一个实施例中，所述硅氧烷选自：乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅
烷中的一种或两种。
13.在其中一个实施例中，所述引发剂选自：过氧化二异丙苯、2,5-二甲基-2,5-双(叔丁基过氧化)己烷中的一种或两种。
14.在其中一个实施例中，所述第二抗氧剂选自：抗氧剂1010、抗氧剂168中的一种或两种。
15.在其中一个实施例中，所述抗划伤剂的制备方法为：将硅氧烷和引发剂混合均匀，得到混合料a；将聚丙烯和第二抗氧剂混合，得到混合料b；将混合料a和混合料b共混，熔融挤出，冷却，即得所述抗划伤剂。
16.在其中一个实施例中，所述抗划伤剂采用平行双螺杆挤出机制备，将硅氧烷和引发剂的混合物置于侧喂料罐中，将聚丙烯置于主喂料斗中，主机的螺杆转速为200～350r/min，主喂料斗进料螺杆的转速为10～30r/min；混合熔体采用侧喂料方式加入到双螺杆挤出机内与聚丙烯熔体混合，混合熔体的流量为0.5～0.8kg/h。
17.在其中一个实施例中，从料斗到模头的各段温度分别为：100～130℃，150～170℃，160～180℃，170～190℃，180～200℃，180～200℃，180～200℃，180～200℃，190～200℃，200～210℃。
18.在其中一个实施例中，所述高密度聚乙烯的用量为55～72份。优选的，所述高密度聚乙烯的用量为55～62份。
19.在其中一个实施例中，所述聚酰胺的用量为18～25份。
20.在其中一个实施例中，所述抗划伤剂的用量为12～15份。
21.在其中一个实施例中，所述高密度聚乙烯的熔体流动指数0.8～1.5g/10min。
22.在其中一个实施例中，所述聚酰胺为聚酰胺6(即尼龙6)，所述聚酰胺6的相对粘度为2.85
±
0.03。
23.在其中一个实施例中，所述相容剂为马来酸酐接枝高密度聚乙烯，接枝率为0.8％～1.2％，熔体流动指数3～5g/10min。
24.在其中一个实施例中，所述第一抗氧剂选自：抗氧剂1010、抗氧剂168中的一种或两种。
25.在其中一个实施例中，所述紫外光吸收剂选自：uv-531、uv-327中的一种或两种。
26.本发明还提供一种本发明所述的pe木塑制品用表层料的制备方法，将原料混合均匀，熔融挤出，冷却，切粒，即得。
27.在其中一个实施例中，所述熔融挤出步骤具体为：将混合好的原料置于平行双螺杆挤出机的喂料斗中，将原料共混熔融挤出。
28.在其中一个实施例中，从料斗到模头的各段温度分别为：100～130℃，150～180℃，180～200℃，190～210℃，190～210℃，190～220℃，200～220℃，200～220℃，200～230℃，200～230℃。
29.在其中一个实施例中，主机的螺杆转速为200～350r/min，主喂料斗进料螺杆的转速为10～30r/min。
30.本发明还提供一种本发明所述的pe木塑制品用表层料在制备共挤pe木塑墙板中的应用。
31.用本发明的pe木塑制品用表层料制备共挤pe木塑墙板可改善共挤pe木塑墙板的
质量和外观。
32.与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
33.本发明的表层料采用在聚丙烯分子链上接枝硅氧烷的抗刮伤剂，即便在表层料中大量添加也不会析出到产品的表面，同时还能增加表层料的抗划伤性能，改善打磨后产品表面泛白的现象，色泽和纹理自然柔和；而且抗划伤剂采用pp为主体材料，可降低表层料的韧性，有效改善打磨后出现毛刺的现象，改善产品的外观。
附图说明
34.图1为背景技术中所提到的未经打磨处理的共挤pe木塑制品外观。
35.图2为背景技术中所提到的打磨处理后的共挤pe木塑制品外观。
36.图3为实施例中经表面打磨的共挤pe木塑制品外观。
具体实施方式
37.为了便于理解本发明，以下将给出较佳实施例对本发明进行更全面的描述。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容的理解更加透彻全面。
38.除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。
39.以下实施例和对比例中，除非特殊说明，试剂、材料、设备为市售购得，实验方法为本领域的常规实验方法。以下份数均指重量份数。
40.实施例1
41.一种pe木塑制品用表层料，其原料组成和各原料的用量如表1所示，其制备方法如下：
42.(1)将称量好的各种原料加入到搅拌机中，搅拌15分钟，然后将搅拌均匀的物料加入到平行双螺杆挤出机的喂料斗中。
43.(2)设定挤出机从料斗到模头的各段温度分别为：110℃，180℃，200℃，200℃，210℃，220℃，220℃，220℃，230℃，230℃。主机的螺杆转速为200r/min，主喂料斗进料螺杆的转速为15r/min。将物料通过挤出机共混熔融挤出。
44.(3)将挤出的粒条经过水槽冷却，风干后进入切粒机进行切粒，即得。
45.原料中的抗刮伤剂1由99份聚丙烯(均聚聚丙烯，熔体流动指数12g/10min)、1份乙烯基三甲氧基硅氧烷、0.1份过氧化二异丙苯，0.3份抗氧剂1010制成，其制备方法为：
46.将乙烯基三甲氧基硅氧烷和过氧化二异丙苯加入至液体搅拌机中搅拌15分钟，然后将搅拌均匀的物料加入到平行双螺杆挤出机的侧喂料罐中，将聚丙烯加入到主喂料斗中。设定挤出机从料斗到模头的各段温度分别为：100℃，150℃，180℃，190℃，200℃，200℃，200℃，200℃，200℃，210℃。主机的螺杆转速为250r/min，主喂料斗进料螺杆的转速为18r/min。硅氧烷和引发剂混合液体由熔体泵采用侧喂料方式加入到双螺杆挤出机内，设定流量为0.6kg/h。将物料通过挤出机共混熔融挤出。挤出的粒条经过传送带风冷却后进入切粒机进行切粒，密封保存。
47.实施例2
48.一种pe木塑制品用表层料，其原料组成和各原料的用量如表1所示，其制备方法与实施例基本相同，区别在于，将原料替换成本实施例的原料种类和用量。
49.原料中的抗刮伤剂2由97份聚丙烯(均聚聚丙烯，熔体流动指数12g/10min)、3份乙烯基三甲氧基硅氧烷、0.1份过氧化二异丙苯，0.3份抗氧剂1010制成，其制备方法与抗刮伤剂1的制备方法基本相同，区别在于，将原料替换成抗刮伤剂2的原料种类和用量。
50.实施例3
51.一种pe木塑制品用表层料，其原料组成和各原料的用量如表1所示，其制备方法与实施例基本相同，区别在于，将原料替换成本实施例的原料种类和用量。
52.原料中的抗刮伤剂3由95份聚丙烯(均聚聚丙烯，熔体流动指数12g/10min)、5份乙烯基三甲氧基硅氧烷、0.1份过氧化二异丙苯，0.3份抗氧剂1010制成，其制备方法与抗刮伤剂1的制备方法基本相同，区别在于，将原料替换成抗刮伤剂3的原料种类和用量。
53.实施例4
54.一种pe木塑制品用表层料，其原料组成和各原料的用量如表1所示，其制备方法与实施例基本相同，区别在于，将原料替换成本实施例的原料种类和用量。
55.实施例5
56.一种pe木塑制品用表层料，其原料组成和各原料的用量如表1所示，其制备方法与实施例基本相同，区别在于，将原料替换成本实施例的原料种类和用量。
57.实施例6
58.一种pe木塑制品用表层料，其原料组成和各原料的用量如表1所示，其制备方法与实施例基本相同，区别在于，将原料替换成本实施例的原料种类和用量。
59.对比例1
60.一种表层料，其原料组成和各原料的用量如表1所示，其制备方法与实施例基本相同，区别在于，将原料替换成本对比例的原料种类和用量。
61.对比例2
62.一种表层料，其原料组成和各原料的用量如表1所示，其制备方法与实施例基本相同，区别在于，将原料替换成本对比例的原料种类和用量。
63.对比例3
64.一种表层料，其原料组成和各原料的用量如表1所示，其制备方法与实施例基本相同，区别在于，将原料替换成本对比例的原料种类和用量。
65.对比例4
66.一种表层料，其原料组成和各原料的用量如表1所示，其制备方法与实施例基本相同，区别在于，将原料替换成本对比例的原料种类和用量。
67.对比例5
68.一种表层料，其原料组成和各原料的用量如表1所示，其制备方法与实施例基本相同，区别在于，将原料替换成本对比例的原料种类和用量。
69.表1实施例和对比例的原料种类和用量
[0070][0071]
其中，高密度聚乙烯(hdpe)的熔体流动指数1g/10min；聚丙烯(pp)的熔体流动指数11g/10min；尼龙6的相对粘度为2.85
±
0.03；马来酸酐接枝高密度聚乙烯(pe接枝mah)的接枝率为1％，熔体流动指数4g/10min。
[0072]
实验例1
[0073]
以上述表层料作为表层材料制备共挤pe木塑墙板，并进行性能测试。表层经过高速旋转的砂带打磨，肉眼观察表面是否有发白现象和毛刺产生。结果如表2所示。实施例5和实施例6的产品经打磨后的外观如图3所示。
[0074]
表2性能测试结果
[0075][0076]
从上表可以看出，相比于对比例1-4，实施例1-6的产品经打磨后表面发白和毛刺现象有明显的改善，尤其是实施例5-6，无发白和毛刺现象。而对比例5虽然无发白和毛刺现象，但抗刮伤剂添加量过大，导致表层容易脆裂。
[0077]
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
[0078]
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。