技术摘要：
本发明涉及一种隔热保温塑木复合材料板材及其制备方法，适用于制作墙板、裙板、门、窗框、副窗等。本发明中间为隔热保温塑木芯层板材，四周为发泡塑木壳层包覆套；隔热保温塑木芯层板材由高密度聚乙烯、马来酸酐接枝聚乙烯、木粉、改性膨胀珍珠岩颗粒、氧化锌和硬脂酸 全部
背景技术：
板材在室内装饰装修及建筑方面得到了大量的应用。传统上，这些板材一般为木 质、颗粒板质、金属质、石质、树脂质材料制作而成，采用这些传统材料制作板材都存在着一 定的局限性，比如：木质材料制作的板材防水防腐性能差，易被白蚁侵蚀，表面漆层容易脱 落，生产过程需砍伐树木，不利于水土保持和环境保护等；颗粒板质板材，如刨花板、复合地 板等，强度低，易碎裂，遇水易膨胀，可能含有甲醛或其它有毒VOC等；金属质板材笨重，制作 过程较难，可修饰性较差，隔热保温效果差等；石质板材易碎，触感差，成型难度大，生产效 率低下，隔热保温效果差等；树脂质板材易变形，可修饰性差，成本高，生产过程易造成环境 污染等。 近年来，以废旧塑料、植物纤维粉等为原料加工制作的塑木复合材料越来越受到 人们的重视。它原料来源广泛、环境友好、可再生、可循环使用、加工性能优良-可锯、可钉、 可刨、防水、耐腐蚀、防老化、不易被虫蛀、不长真菌、材料均质、尺寸较木材稳定、不需利用 有毒化学物质进行处理、不含甲醛、可设计性强等。塑木产品已广泛应用于市政、园林、包 装、交通等多个领域。但随着塑木产品市场认可度的提高，目前，对其一些特定性能也提出 了更高的要求。比如，在室内装饰装修及建筑方面，如果其具有良好的隔热保温特性，在使 用后能产生节能的效果，则更符合现今社会的发展趋势。 因而，发明一种隔热保温塑木复合材料板材，替代传统材质，用于制作墙板、裙板、 门、窗框、副窗等，既能充分发挥一般塑木产品固有的优点，同时还具有良好的隔热保温、节 能的效果，十分必要。
技术实现要素：
本发明就是针对上述目的提供一种隔热保温塑木复合材料板材及其制备方法，该 板材除具有一般塑木复合材料板材可重复加工使用、易成型加工等特点外，更具有隔热保 温、节能的特点。 一种隔热保温塑木复合材料板材由隔热保温塑木芯层板材和发泡塑木壳层包覆 套在复合器中趁热挤出而成，其中间为隔热保温塑木芯层板材，四周为发泡塑木壳层包覆 套；隔热保温塑木芯层板材由隔热保温塑木芯层料流在螺杆旋转推力作用下通过“回”形状 口模之中间“口”形状流道形成；发泡塑木壳层包覆套由发泡塑木壳层料流在螺杆旋转推力 作用下通过“回”形状口模之环隙流道形成。 隔热保温塑木芯层料流由高密度聚乙烯、马来酸酐接枝聚乙烯、木粉、改性膨胀珍 珠岩颗粒、氧化锌和硬脂酸锌混合均匀后，采用挤出机熔融挤出而成；所述的马来酸酐接枝 聚乙烯，其平均接枝率为2～4％；所述的木粉，其平均粒径为80～160目；所述的改性膨胀珍 4 CN 111572141 A 说 明 书 2/13 页 珠岩颗粒，其平均粒径为0.5～2.5mm。 发泡塑木壳层料流由聚氯乙烯塑料粒子、改性木粉、聚氨酯粉料、氢化聚丁二烯- g-聚甲基丙烯酸甲酯、油性空心玻璃微珠、萜烯树脂、硬脂酸锌和氧化聚乙烯混合均匀后， 采用挤出机熔融挤出而成；所述的改性木粉，其平均粒径为40～80目；所述的聚氨酯粉料， 其平均粒径为50～90μm；所述的氢化聚丁二烯-g-聚甲基丙烯酸甲酯，其平均接枝率为4～ 8％；所述的油性空心玻璃微珠，其真密度为0.25～0.35g/cm3，平均粒径为20～60μm。 一种隔热保温塑木复合材料板材的制备方法，其包括以下步骤： (1)按照重量比100∶20～30∶0.5～0.7分别称取水、水玻璃和甲酰胺，将水玻璃加 入水中，搅拌反应30～60min，然后用硝酸将溶液pH值调节至1.0～1.6，加入甲酰胺，搅匀后 再加入氨水调节pH值至3.2～4.0，得到液溶胶；按照重量比100∶11～15分别称取膨胀珍珠 岩和液溶胶，采用真空吸入法将液溶胶吸入膨胀珍珠岩中，并等待其凝胶成水凝胶；将吸入 水凝胶的膨胀珍珠岩在空气中封闭陈化24～36h，得到水凝胶处理膨胀珍珠岩；按照重量比 100∶15～35∶25～75分别称取三甲基氯硅烷、乙醇和正己烷，混合均匀得到混合液；按照重 量比100∶20～30分别称取水凝胶处理膨胀珍珠岩和混合液，混合均匀，放置20～30min后， 在70～80℃、170～180℃下分别梯度干燥3～5h和6～8h，冷却至室温，粉碎，筛分，得到改性 膨胀珍珠岩颗粒； (2)将木粉放在质量百分浓度为10～20％的氢氧化钠-水溶液中浸泡4～8h，取出， 用水洗涤木粉至洗出液呈中性，烘干木粉，得到碱处理木粉；按照重量比100∶500～900∶10 ～20∶0.1～0.3分别称取乙醇、碱处理木粉、肉桂酸和过硫酸铵，将肉桂酸加入至乙醇中，搅 拌均匀，升温至50～60℃，加入过硫酸铵，搅匀，得到肉桂酸-乙醇溶液，然后将肉桂酸-乙醇 溶液均匀喷洒在碱处理木粉表面，喷洒完毕，升温至90～110℃，保温1～3h后，降至室温，干 燥，筛分，得到改性木粉； (3)按照重量比100∶30～50∶45～85∶0.5～0.9∶1.7～1.9∶1.6～3.6∶0.08～0.4∶ 0.25～0.95分别称取甲苯二异氰酸酯、聚酯多元醇、聚醚多元醇、泡孔稳定剂、吐温80、水、 N，N-二甲基环己胺和N-甲酰吗啉，将聚酯多元醇、聚醚多元醇、泡孔稳定剂、吐温80、水、N， N-二甲基环己胺和N-甲酰吗啉混合均匀，然后加入甲苯二异氰酸酯，搅拌至聚氨酯完全发 泡不再升起为止，待冷却至室温后，粉碎，筛分，得到聚氨酯粉料；所述的聚酯多元醇，其平 均羟值为310～330mgKOH/g；所述的聚醚多元醇，其平均羟值为120～160mgKOH/g；所述的泡 孔稳定剂为硅油稳定剂，其有机硅质量分数为25～35％； (4)按照重量比100∶10～20∶2～4∶12～16∶120～160分别称取水、乙醇、γ-氨丙基 三乙氧基硅烷、N-甲基吡咯烷酮和空心玻璃微珠，将水和乙醇混合均匀，加入γ-氨丙基三 乙氧基硅烷，搅拌均匀，得到有机硅烷溶液；将N-甲基吡咯烷酮和空心玻璃微珠混合均匀， 超声处理20～30min，超声波频率为30～50kHz，然后将超声处理后的空心玻璃微珠加入到 有机硅烷溶液中，搅拌均匀，升温至70～80℃，保温40～50min后降至室温，干燥，筛分，得到 油性空心玻璃微珠； (5)按重量比100∶20～30∶100～150∶100～150∶3～5∶3～7分别称取高密度聚乙 烯、马来酸酐接枝聚乙烯、木粉、改性膨胀珍珠岩颗粒、氧化锌和硬脂酸锌，混合均匀后，采 用挤出机熔融挤出，形成隔热保温塑木芯层料流，挤出温度为170～178℃； (6)按重量比100∶50～70∶20～30∶1.5～2.5∶25～35∶1.1～1.3∶2～4∶2～4分别称 5 CN 111572141 A 说 明 书 3/13 页 取聚氯乙烯塑料粒子、改性木粉、聚氨酯粉料、氢化聚丁二烯-g-聚甲基丙烯酸甲酯、油性空 心玻璃微珠、萜烯树脂、硬脂酸锌和氧化聚乙烯，混合均匀后，采用挤出机熔融挤出，形成发 泡塑木壳层料流，挤出温度为168～180℃； (7)使用“回”形状口模，“回”形状口模由外部“口”形状流道和中间“口”形状流道 组成，外部“口”形状流道和中间“口”形状流道之间形成环隙流道； (8)隔热保温塑木芯层料流在螺杆旋转推力作用下通过“回”形状口模之中间“口” 形状流道，形成隔热保温塑木芯层板材； (9)发泡塑木壳层料流在螺杆旋转推力作用下通过“回”形状口模之环隙流道，形 成发泡塑木壳层包覆套； (10)隔热保温塑木芯层板材和发泡塑木壳层包覆套趁热同时经过温度设置为175 ～185℃的复合器，通过调节螺杆转速，控制单位时间内进入复合器的隔热保温塑木芯层板 材和发泡塑木壳层包覆套的重量比为100∶50～250，发泡塑木壳层包覆套包覆在隔热保温 塑木芯层板材外表面，形成复合板材，挤出而成一种隔热保温塑木复合材料板材。 本发明一种隔热保温塑木复合材料板材生产制造方便，生产连续性强，生产效率 高；和木质材料相比，更加防水、防腐，防虫蛀，不开裂，不老化，不存在色差，使用过程中不 掉漆等；和颗粒板质板材相比，强度高，不易碎裂，遇水不膨胀，不含甲醛或其它有毒VOC等； 和金属质材料相比，重量轻，不腐蚀，触感好，隔热保温、颜色可设计性强等；和石质板材相 比，不易碎，触感好，成型难度低，生产效率高，隔热保温等；和树脂质材料相比，不易翘曲变 形，防老化效果好，生产、使用及废弃对环境均不会造成污染等；和普通塑木复合材料相比， 重量轻，隔热保温，使用后更加节能等。
本发明涉及一种隔热保温塑木复合材料板材及其制备方法，适用于制作墙板、裙板、门、窗框、副窗等。本发明中间为隔热保温塑木芯层板材，四周为发泡塑木壳层包覆套；隔热保温塑木芯层板材由高密度聚乙烯、马来酸酐接枝聚乙烯、木粉、改性膨胀珍珠岩颗粒、氧化锌和硬脂酸 全部
背景技术：
板材在室内装饰装修及建筑方面得到了大量的应用。传统上，这些板材一般为木 质、颗粒板质、金属质、石质、树脂质材料制作而成，采用这些传统材料制作板材都存在着一 定的局限性，比如：木质材料制作的板材防水防腐性能差，易被白蚁侵蚀，表面漆层容易脱 落，生产过程需砍伐树木，不利于水土保持和环境保护等；颗粒板质板材，如刨花板、复合地 板等，强度低，易碎裂，遇水易膨胀，可能含有甲醛或其它有毒VOC等；金属质板材笨重，制作 过程较难，可修饰性较差，隔热保温效果差等；石质板材易碎，触感差，成型难度大，生产效 率低下，隔热保温效果差等；树脂质板材易变形，可修饰性差，成本高，生产过程易造成环境 污染等。 近年来，以废旧塑料、植物纤维粉等为原料加工制作的塑木复合材料越来越受到 人们的重视。它原料来源广泛、环境友好、可再生、可循环使用、加工性能优良-可锯、可钉、 可刨、防水、耐腐蚀、防老化、不易被虫蛀、不长真菌、材料均质、尺寸较木材稳定、不需利用 有毒化学物质进行处理、不含甲醛、可设计性强等。塑木产品已广泛应用于市政、园林、包 装、交通等多个领域。但随着塑木产品市场认可度的提高，目前，对其一些特定性能也提出 了更高的要求。比如，在室内装饰装修及建筑方面，如果其具有良好的隔热保温特性，在使 用后能产生节能的效果，则更符合现今社会的发展趋势。 因而，发明一种隔热保温塑木复合材料板材，替代传统材质，用于制作墙板、裙板、 门、窗框、副窗等，既能充分发挥一般塑木产品固有的优点，同时还具有良好的隔热保温、节 能的效果，十分必要。
技术实现要素：
本发明就是针对上述目的提供一种隔热保温塑木复合材料板材及其制备方法，该 板材除具有一般塑木复合材料板材可重复加工使用、易成型加工等特点外，更具有隔热保 温、节能的特点。 一种隔热保温塑木复合材料板材由隔热保温塑木芯层板材和发泡塑木壳层包覆 套在复合器中趁热挤出而成，其中间为隔热保温塑木芯层板材，四周为发泡塑木壳层包覆 套；隔热保温塑木芯层板材由隔热保温塑木芯层料流在螺杆旋转推力作用下通过“回”形状 口模之中间“口”形状流道形成；发泡塑木壳层包覆套由发泡塑木壳层料流在螺杆旋转推力 作用下通过“回”形状口模之环隙流道形成。 隔热保温塑木芯层料流由高密度聚乙烯、马来酸酐接枝聚乙烯、木粉、改性膨胀珍 珠岩颗粒、氧化锌和硬脂酸锌混合均匀后，采用挤出机熔融挤出而成；所述的马来酸酐接枝 聚乙烯，其平均接枝率为2～4％；所述的木粉，其平均粒径为80～160目；所述的改性膨胀珍 4 CN 111572141 A 说 明 书 2/13 页 珠岩颗粒，其平均粒径为0.5～2.5mm。 发泡塑木壳层料流由聚氯乙烯塑料粒子、改性木粉、聚氨酯粉料、氢化聚丁二烯- g-聚甲基丙烯酸甲酯、油性空心玻璃微珠、萜烯树脂、硬脂酸锌和氧化聚乙烯混合均匀后， 采用挤出机熔融挤出而成；所述的改性木粉，其平均粒径为40～80目；所述的聚氨酯粉料， 其平均粒径为50～90μm；所述的氢化聚丁二烯-g-聚甲基丙烯酸甲酯，其平均接枝率为4～ 8％；所述的油性空心玻璃微珠，其真密度为0.25～0.35g/cm3，平均粒径为20～60μm。 一种隔热保温塑木复合材料板材的制备方法，其包括以下步骤： (1)按照重量比100∶20～30∶0.5～0.7分别称取水、水玻璃和甲酰胺，将水玻璃加 入水中，搅拌反应30～60min，然后用硝酸将溶液pH值调节至1.0～1.6，加入甲酰胺，搅匀后 再加入氨水调节pH值至3.2～4.0，得到液溶胶；按照重量比100∶11～15分别称取膨胀珍珠 岩和液溶胶，采用真空吸入法将液溶胶吸入膨胀珍珠岩中，并等待其凝胶成水凝胶；将吸入 水凝胶的膨胀珍珠岩在空气中封闭陈化24～36h，得到水凝胶处理膨胀珍珠岩；按照重量比 100∶15～35∶25～75分别称取三甲基氯硅烷、乙醇和正己烷，混合均匀得到混合液；按照重 量比100∶20～30分别称取水凝胶处理膨胀珍珠岩和混合液，混合均匀，放置20～30min后， 在70～80℃、170～180℃下分别梯度干燥3～5h和6～8h，冷却至室温，粉碎，筛分，得到改性 膨胀珍珠岩颗粒； (2)将木粉放在质量百分浓度为10～20％的氢氧化钠-水溶液中浸泡4～8h，取出， 用水洗涤木粉至洗出液呈中性，烘干木粉，得到碱处理木粉；按照重量比100∶500～900∶10 ～20∶0.1～0.3分别称取乙醇、碱处理木粉、肉桂酸和过硫酸铵，将肉桂酸加入至乙醇中，搅 拌均匀，升温至50～60℃，加入过硫酸铵，搅匀，得到肉桂酸-乙醇溶液，然后将肉桂酸-乙醇 溶液均匀喷洒在碱处理木粉表面，喷洒完毕，升温至90～110℃，保温1～3h后，降至室温，干 燥，筛分，得到改性木粉； (3)按照重量比100∶30～50∶45～85∶0.5～0.9∶1.7～1.9∶1.6～3.6∶0.08～0.4∶ 0.25～0.95分别称取甲苯二异氰酸酯、聚酯多元醇、聚醚多元醇、泡孔稳定剂、吐温80、水、 N，N-二甲基环己胺和N-甲酰吗啉，将聚酯多元醇、聚醚多元醇、泡孔稳定剂、吐温80、水、N， N-二甲基环己胺和N-甲酰吗啉混合均匀，然后加入甲苯二异氰酸酯，搅拌至聚氨酯完全发 泡不再升起为止，待冷却至室温后，粉碎，筛分，得到聚氨酯粉料；所述的聚酯多元醇，其平 均羟值为310～330mgKOH/g；所述的聚醚多元醇，其平均羟值为120～160mgKOH/g；所述的泡 孔稳定剂为硅油稳定剂，其有机硅质量分数为25～35％； (4)按照重量比100∶10～20∶2～4∶12～16∶120～160分别称取水、乙醇、γ-氨丙基 三乙氧基硅烷、N-甲基吡咯烷酮和空心玻璃微珠，将水和乙醇混合均匀，加入γ-氨丙基三 乙氧基硅烷，搅拌均匀，得到有机硅烷溶液；将N-甲基吡咯烷酮和空心玻璃微珠混合均匀， 超声处理20～30min，超声波频率为30～50kHz，然后将超声处理后的空心玻璃微珠加入到 有机硅烷溶液中，搅拌均匀，升温至70～80℃，保温40～50min后降至室温，干燥，筛分，得到 油性空心玻璃微珠； (5)按重量比100∶20～30∶100～150∶100～150∶3～5∶3～7分别称取高密度聚乙 烯、马来酸酐接枝聚乙烯、木粉、改性膨胀珍珠岩颗粒、氧化锌和硬脂酸锌，混合均匀后，采 用挤出机熔融挤出，形成隔热保温塑木芯层料流，挤出温度为170～178℃； (6)按重量比100∶50～70∶20～30∶1.5～2.5∶25～35∶1.1～1.3∶2～4∶2～4分别称 5 CN 111572141 A 说 明 书 3/13 页 取聚氯乙烯塑料粒子、改性木粉、聚氨酯粉料、氢化聚丁二烯-g-聚甲基丙烯酸甲酯、油性空 心玻璃微珠、萜烯树脂、硬脂酸锌和氧化聚乙烯，混合均匀后，采用挤出机熔融挤出，形成发 泡塑木壳层料流，挤出温度为168～180℃； (7)使用“回”形状口模，“回”形状口模由外部“口”形状流道和中间“口”形状流道 组成，外部“口”形状流道和中间“口”形状流道之间形成环隙流道； (8)隔热保温塑木芯层料流在螺杆旋转推力作用下通过“回”形状口模之中间“口” 形状流道，形成隔热保温塑木芯层板材； (9)发泡塑木壳层料流在螺杆旋转推力作用下通过“回”形状口模之环隙流道，形 成发泡塑木壳层包覆套； (10)隔热保温塑木芯层板材和发泡塑木壳层包覆套趁热同时经过温度设置为175 ～185℃的复合器，通过调节螺杆转速，控制单位时间内进入复合器的隔热保温塑木芯层板 材和发泡塑木壳层包覆套的重量比为100∶50～250，发泡塑木壳层包覆套包覆在隔热保温 塑木芯层板材外表面，形成复合板材，挤出而成一种隔热保温塑木复合材料板材。 本发明一种隔热保温塑木复合材料板材生产制造方便，生产连续性强，生产效率 高；和木质材料相比，更加防水、防腐，防虫蛀，不开裂，不老化，不存在色差，使用过程中不 掉漆等；和颗粒板质板材相比，强度高，不易碎裂，遇水不膨胀，不含甲醛或其它有毒VOC等； 和金属质材料相比，重量轻，不腐蚀，触感好，隔热保温、颜色可设计性强等；和石质板材相 比，不易碎，触感好，成型难度低，生产效率高，隔热保温等；和树脂质材料相比，不易翘曲变 形，防老化效果好，生产、使用及废弃对环境均不会造成污染等；和普通塑木复合材料相比， 重量轻，隔热保温，使用后更加节能等。
