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CN108841114A - 一种新型环保木塑材料及其制备方法 - Google Patents

一种新型环保木塑材料及其制备方法 Download PDF

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CN108841114A
CN108841114A CN201810792642.8A CN201810792642A CN108841114A CN 108841114 A CN108841114 A CN 108841114A CN 201810792642 A CN201810792642 A CN 201810792642A CN 108841114 A CN108841114 A CN 108841114A
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李丹丹
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Abstract

本发明公开了一种新型环保木塑材料及其制备方法，涉及新型环保材料领域，包括以下重量份计的原料：聚氯乙烯树脂22‑26份、改性咖啡壳粉12‑18份、秸秆粉24‑32份、纳米二氧化钛5‑10份、纳米碳酸钙8‑15份、聚乙烯醇1‑3份、过氧化二异丙苯0.8‑1.8份、甲基丙烯酸树脂2‑5份、β‑二氢大马酮2‑4份、阻燃剂2‑5份、发泡剂1.4‑2.2份；本发明木塑材料以咖啡壳粉为原料，通过与其它原料间的配合作用，具有优异的耐腐蚀性、抗紫外性和抗机械冲击性，具有广泛的营养范围，原料来源广泛，降低木塑材料的生产成本，同时解决咖啡壳的再利用问题，绿色环保。

Description

一种新型环保木塑材料及其制备方法
技术领域
本发明涉及新型环保材料领域，具体涉及一种新型环保木塑材料及其制备方法。
背景技术
咖啡是当下流行的主要饮品之一，因而咖啡树在世界范围内倍广泛种植。据统计，2016年仅我国云南省咖啡总产量达14万吨，咖啡在初加工过程中，会产生大量的加工剩余产物，如果皮、果胶、豆壳和废水等；咖啡豆壳，咖啡豆壳作为生产过程中一种废弃物若没有被科学有效的进行处理，不仅造成资源浪费，而且给环境带来严重的污染。因此，为更好地解决这一问题，近年来越来越多的科研学者开式热衷于研究咖啡壳的潜在用途。
中国专利CN104119136A公开了一种咖啡壳为原料的金针菇培养基及其制备方法，由下列重量份的原料制成：咖啡壳30-35、阔叶树木屑50-55、刨花20-22、秸秆粉35-40、茶籽粉12-15、苹果籽粉18-20、玉米粉14-15、红土15-16、腐植酸钾0.4-0.5、纤维素醚0.3-0.4、刺五加2-3、紫苏叶3-4、当归1-2、决明子4-5、葛花3-4、公母草2-3、营养添加剂6-7。本发明采用咖啡壳具有一定的吸水性及较好的滤水特性，使用其代替部分木屑，拓宽了原材料的来源途径，同时解决了咖啡壳、秸秆等生活中废弃物的再利用问题。
中国专利CN106540655A公开了一种微波和活化剂复合改性咖啡壳制备甲醛吸附剂的方法，首先，将氢氧化钾溶液与氯化铝溶液混合，得到复合活化剂；然后，将咖啡壳与复合活化剂按一定比例混合、浸渍后烘干，烘干后加热，得到炭化料，将炭化料置于微波加热反应器中，通入水蒸汽加热，将材料用盐酸溶液洗涤到呈中性，进行水洗直到用pH试纸检测炭化料为中性，将材料烘干。采用微波和活化剂复合改性咖啡壳，优化了咖啡壳吸附甲醛的性能，提供了一种新型空气净化剂的制备方法，实现了咖啡壳的资源回收利用，有良好的环境效益和应用前景。
发明内容
针对现有技术中存在的问题，本发明提供了一种新型环保木塑材料及其制备方法，本发明木塑材料以咖啡壳粉为原料，通过与其它原料间的配合作用，具有优异的耐腐蚀性、抗紫外性和抗机械冲击性，具有广泛的营养范围，原料来源广泛，降低木塑材料的生产成本，同时解决咖啡壳的再利用问题，绿色环保。
为了达到上述目的，本发明通过以下技术方案来实现的：
一种新型环保木塑材料，包括以下重量份计的原料：
聚氯乙烯树脂22-26份、改性咖啡壳粉12-18份、秸秆粉24-32份、纳米二氧化钛5-10份、纳米碳酸钙8-15份、聚乙烯醇1-3份、过氧化二异丙苯0.8-1.8份、甲基丙烯酸树脂2-5份、β-二氢大马酮2-4份、阻燃剂2-5份、发泡剂1.4-2.2份。
优选地，包括以下重量份计的原料：聚氯乙烯树脂23-25份、改性咖啡壳粉14-16份、秸秆粉26-30份、纳米二氧化钛6-9份、纳米碳酸钙10-13份、聚乙烯醇1.5-2.5份、过氧化二异丙苯1.2-1.6份、甲基丙烯酸树脂3-4份、β-二氢大马酮2.5-3.5份、阻燃剂3-4份、发泡剂1.6-2份。
优选地，包括以下重量份计的原料：聚氯乙烯树脂24份、改性咖啡壳粉15份、秸秆粉28份、纳米二氧化钛8份、纳米碳酸钙12份、聚乙烯醇2份、过氧化二异丙苯1.4份、甲基丙烯酸树脂3.5份、β-二氢大马酮3份、阻燃剂3.5份、发泡剂1.8份。
优选地，所述改性咖啡壳粉的制备方法如下：
(a)将咖啡壳放入粉碎机汇总进行粉碎，过80-100目筛，即得咖啡壳粉；
(b)将质量分数1.5％的次氯酸钠溶液加入咖啡壳粉，搅拌混合均匀，加入适量冰醋酸调节至PH值至4-5，置于水浴中控温至72-78摄氏度，以400-600转/分钟的速度，搅拌混合反应4-5小时，过滤，将滤料用去离子水反复清洗至滤液为中性；
(c)将步骤(b)制得的产品加入5％氢氧化钾溶液中，加入适量的10％过氧化氢溶液，搅拌混合均匀，浸泡12小时后，放入95摄氏度水浴锅中加热搅拌2小时，过滤，将滤料用去离子水反复清洗至滤液为中性；
优选地，所述步骤(b)中的质量分数1.5％的次氯酸钠溶液和咖啡壳粉的用量质量比为20:1，质量分数1.5％的次氯酸钠溶液加入方法为：将质量分数1.5％的次氯酸钠均分为4份，每间隔一小时加入一份质量分数1.5％的次氯酸钠溶液，并且同时加入适量的冰醋酸调节至PH值至4-5。
优选地，所述步骤(c)中的5％氢氧化钾溶液、10％过氧化氢溶液和步骤(b)制得的产品用量质量比为5:2:1。
优选地，所述阻燃剂为三聚氰胺脲酸盐和磷酸三苯酯按照质量比3:1混合组成。
优选地，所述发泡剂为AC发泡剂和NC发泡剂按照质量比2:1混合组成。
本发明中还公开了一种上述新型环保木塑材料的制备方法，具体地，包括以下步骤：
(1)按照新型环保木塑材料的原料重量份数称取各组分；
(2)将聚氯乙烯、过氧化二异丙苯和甲基丙烯酸树脂加入低混机中，以400-600转/分钟的速度，搅拌混合12-18分钟，得物料A；
(3)将改性咖啡壳粉、秸秆粉、纳米二氧化钛、纳米碳酸钙、聚乙烯醇、β-二氢大马酮和阻燃剂加入高速混合机中，在60-70摄氏度下，混合15-20分钟，得物料B；
(4)向物料B中加入物料A，高速混合5-10分钟后，加入发泡剂，继续混合12-18分钟；
(5)将步骤(4)制得的混合物料加入双螺杆挤出机中进行挤出造粒，粒料冷却至室温，置入烘箱中烘干，即得所述新型环保木塑材料。
优选地，所述双螺杆挤出机的挤出温度为170-180摄氏度，螺杆转速为35-45转/分钟。
本发明具有如下的有益效果：
(1)本发明木塑材料以咖啡壳粉为原料，通过与其它原料间的配合作用，具有优异的耐腐蚀性、抗紫外性和抗机械冲击性，具有广泛的营养范围，原料来源广泛，降低木塑材料的生产成本，同时解决咖啡壳的再利用问题，绿色环保。
(2)本发明将咖啡壳粉在PH至4-5中的酸性溶液中，经过次氯酸钠氧化后，在氢氧化钾碱性溶液中，再次经过双氧水氧化改性后，经过双重氧化处理后的咖啡壳粉的韧性强，表面粗糙，界面力强，增强了与聚合物之间的相容性，提高材料的机械力学性能。
(3)本发明名中添加过氧化二异丙苯和甲基丙烯酸树脂的复合作用，可以增强聚氯乙烯树脂的柔韧性和极性，增强聚氯乙烯树脂与无机填料间的结合力以及木塑材料的拉伸性和断裂性。
(4)本发明添加纳米二氧化钛，可以增强材料的抗紫外能力，同时由于纳米二氧化钛的纳米粒子表面效应，可填充到材料空隙中，增强与树脂的交联性，提高材料的致密性和结构稳定性。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明的具体实施方式作进一步描述，以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。
实施例1
一种新型环保木塑材料，包括以下重量份计的原料：
聚氯乙烯树脂22份、改性咖啡壳粉12份、秸秆粉24份、纳米二氧化钛5份、纳米碳酸钙8份、聚乙烯醇1份、过氧化二异丙苯0.8份、甲基丙烯酸树脂2份、β-二氢大马酮2份、阻燃剂2份、发泡剂1.4份。
改性咖啡壳粉的制备方法如下：
(a)将咖啡壳放入粉碎机汇总进行粉碎，过80目筛，即得咖啡壳粉；
(b)将质量分数1.5％的次氯酸钠溶液加入咖啡壳粉，搅拌混合均匀，加入适量冰醋酸调节至PH值至4，置于水浴中控温至72摄氏度，以400转/分钟的速度，搅拌混合反应4小时，过滤，将滤料用去离子水反复清洗至滤液为中性；
(c)将步骤(b)制得的产品加入5％氢氧化钾溶液中，加入适量的10％过氧化氢溶液，搅拌混合均匀，浸泡12小时后，放入95摄氏度水浴锅中加热搅拌2小时，过滤，将滤料用去离子水反复清洗至滤液为中性；
步骤(b)中的质量分数1.5％的次氯酸钠溶液和咖啡壳粉的用量质量比为20:1，质量分数1.5％的次氯酸钠溶液加入方法为：将质量分数1.5％的次氯酸钠均分为4份，每间隔一小时加入一份质量分数1.5％的次氯酸钠溶液，并且同时加入适量的冰醋酸调节至PH值至4-5。
步骤(c)中的5％氢氧化钾溶液、10％过氧化氢溶液和步骤(b)制得的产品用量质量比为5:2:1。
阻燃剂为三聚氰胺脲酸盐和磷酸三苯酯按照质量比3:1混合组成。
发泡剂为AC发泡剂和NC发泡剂按照质量比2:1混合组成。
本实施例中的新型环保木塑材料的制备方法，具体地，包括以下步骤：
(1)按照新型环保木塑材料的原料重量份数称取各组分；
(2)将聚氯乙烯、过氧化二异丙苯和甲基丙烯酸树脂加入低混机中，以400转/分钟的速度，搅拌混合12分钟，得物料A；
(3)将改性咖啡壳粉、秸秆粉、纳米二氧化钛、纳米碳酸钙、聚乙烯醇、β-二氢大马酮和阻燃剂加入高速混合机中，在60摄氏度下，混合15分钟，得物料B；
(4)向物料B中加入物料A，高速混合5分钟后，加入发泡剂，继续混合12分钟；
(5)将步骤(4)制得的混合物料加入双螺杆挤出机中进行挤出造粒，粒料冷却至室温，置入烘箱中烘干，即得所述新型环保木塑材料。
双螺杆挤出机的挤出温度为170摄氏度，螺杆转速为35转/分钟。
实施例2
一种新型环保木塑材料，包括以下重量份计的原料：
聚氯乙烯树脂26份、改性咖啡壳粉18份、秸秆粉32份、纳米二氧化钛10份、纳米碳酸钙15份、聚乙烯醇3份、过氧化二异丙苯1.8份、甲基丙烯酸树脂5份、β-二氢大马酮4份、阻燃剂5份、发泡剂2.2份。
改性咖啡壳粉的制备方法如下：
(a)将咖啡壳放入粉碎机汇总进行粉碎，过100目筛，即得咖啡壳粉；
(b)将质量分数1.5％的次氯酸钠溶液加入咖啡壳粉，搅拌混合均匀，加入适量冰醋酸调节至PH值至4-5，置于水浴中控温至78摄氏度，以600转/分钟的速度，搅拌混合反应4-5小时，过滤，将滤料用去离子水反复清洗至滤液为中性；
(c)将步骤(b)制得的产品加入5％氢氧化钾溶液中，加入适量的10％过氧化氢溶液，搅拌混合均匀，浸泡12小时后，放入95摄氏度水浴锅中加热搅拌2小时，过滤，将滤料用去离子水反复清洗至滤液为中性；
步骤(b)中的质量分数1.5％的次氯酸钠溶液和咖啡壳粉的用量质量比为20:1，质量分数1.5％的次氯酸钠溶液加入方法为：将质量分数1.5％的次氯酸钠均分为4份，每间隔一小时加入一份质量分数1.5％的次氯酸钠溶液，并且同时加入适量的冰醋酸调节至PH值至4-5。
步骤(c)中的5％氢氧化钾溶液、10％过氧化氢溶液和步骤(b)制得的产品用量质量比为5:2:1。
阻燃剂为三聚氰胺脲酸盐和磷酸三苯酯按照质量比3:1混合组成。
发泡剂为AC发泡剂和NC发泡剂按照质量比2:1混合组成。
本实施例中的新型环保木塑材料的制备方法，具体地，包括以下步骤：
(1)按照新型环保木塑材料的原料重量份数称取各组分；
(2)将聚氯乙烯、过氧化二异丙苯和甲基丙烯酸树脂加入低混机中，以600转/分钟的速度，搅拌混合18分钟，得物料A；
(3)将改性咖啡壳粉、秸秆粉、纳米二氧化钛、纳米碳酸钙、聚乙烯醇、β-二氢大马酮和阻燃剂加入高速混合机中，在70摄氏度下，混合20分钟，得物料B；
(4)向物料B中加入物料A，高速混合10分钟后，加入发泡剂，继续混合18分钟；
(5)将步骤(4)制得的混合物料加入双螺杆挤出机中进行挤出造粒，粒料冷却至室温，置入烘箱中烘干，即得所述新型环保木塑材料。
双螺杆挤出机的挤出温度为180摄氏度，螺杆转速为45转/分钟。
实施例3
一种新型环保木塑材料，包括以下重量份计的原料：
聚氯乙烯树脂23份、改性咖啡壳粉14份、秸秆粉26份、纳米二氧化钛6份、纳米碳酸钙10份、聚乙烯醇1.5份、过氧化二异丙苯1.2份、甲基丙烯酸树脂3份、β-二氢大马酮2.5份、阻燃剂3份、发泡剂1.6份。
改性咖啡壳粉的制备方法如下：
(a)将咖啡壳放入粉碎机汇总进行粉碎，过90目筛，即得咖啡壳粉；
(b)将质量分数1.5％的次氯酸钠溶液加入咖啡壳粉，搅拌混合均匀，加入适量冰醋酸调节至PH值至4-5，置于水浴中控温至75摄氏度，以500转/分钟的速度，搅拌混合反应4-5小时，过滤，将滤料用去离子水反复清洗至滤液为中性；
(c)将步骤(b)制得的产品加入5％氢氧化钾溶液中，加入适量的10％过氧化氢溶液，搅拌混合均匀，浸泡12小时后，放入95摄氏度水浴锅中加热搅拌2小时，过滤，将滤料用去离子水反复清洗至滤液为中性；
步骤(b)中的质量分数1.5％的次氯酸钠溶液和咖啡壳粉的用量质量比为20:1，质量分数1.5％的次氯酸钠溶液加入方法为：将质量分数1.5％的次氯酸钠均分为4份，每间隔一小时加入一份质量分数1.5％的次氯酸钠溶液，并且同时加入适量的冰醋酸调节至PH值至4-5。
步骤(c)中的5％氢氧化钾溶液、10％过氧化氢溶液和步骤(b)制得的产品用量质量比为5:2:1。
阻燃剂为三聚氰胺脲酸盐和磷酸三苯酯按照质量比3:1混合组成。
发泡剂为AC发泡剂和NC发泡剂按照质量比2:1混合组成。
本实施例中的新型环保木塑材料的制备方法，具体地，包括以下步骤：
(1)按照新型环保木塑材料的原料重量份数称取各组分；
(2)将聚氯乙烯、过氧化二异丙苯和甲基丙烯酸树脂加入低混机中，以500转/分钟的速度，搅拌混合16分钟，得物料A；
(3)将改性咖啡壳粉、秸秆粉、纳米二氧化钛、纳米碳酸钙、聚乙烯醇、β-二氢大马酮和阻燃剂加入高速混合机中，在62摄氏度下，混合18分钟，得物料B；
(4)向物料B中加入物料A，高速混合8分钟后，加入发泡剂，继续混合15分钟；
(5)将步骤(4)制得的混合物料加入双螺杆挤出机中进行挤出造粒，粒料冷却至室温，置入烘箱中烘干，即得所述新型环保木塑材料。
双螺杆挤出机的挤出温度为176摄氏度，螺杆转速为40转/分钟。
实施例4
一种新型环保木塑材料，包括以下重量份计的原料：
聚氯乙烯树脂25份、改性咖啡壳粉16份、秸秆粉30份、纳米二氧化钛9份、纳米碳酸钙13份、聚乙烯醇2.5份、过氧化二异丙苯1.6份、甲基丙烯酸树脂4份、β-二氢大马酮3.5份、阻燃剂4份、发泡剂2份。
改性咖啡壳粉的制备方法如下：
(a)将咖啡壳放入粉碎机汇总进行粉碎，过85目筛，即得咖啡壳粉；
(b)将质量分数1.5％的次氯酸钠溶液加入咖啡壳粉，搅拌混合均匀，加入适量冰醋酸调节至PH值至4-5，置于水浴中控温至77摄氏度，以550转/分钟的速度，搅拌混合反应4-5小时，过滤，将滤料用去离子水反复清洗至滤液为中性；
(c)将步骤(b)制得的产品加入5％氢氧化钾溶液中，加入适量的10％过氧化氢溶液，搅拌混合均匀，浸泡12小时后，放入95摄氏度水浴锅中加热搅拌2小时，过滤，将滤料用去离子水反复清洗至滤液为中性；
步骤(b)中的质量分数1.5％的次氯酸钠溶液和咖啡壳粉的用量质量比为20:1，质量分数1.5％的次氯酸钠溶液加入方法为：将质量分数1.5％的次氯酸钠均分为4份，每间隔一小时加入一份质量分数1.5％的次氯酸钠溶液，并且同时加入适量的冰醋酸调节至PH值至4-5。
步骤(c)中的5％氢氧化钾溶液、10％过氧化氢溶液和步骤(b)制得的产品用量质量比为5:2:1。
阻燃剂为三聚氰胺脲酸盐和磷酸三苯酯按照质量比3:1混合组成。
发泡剂为AC发泡剂和NC发泡剂按照质量比2:1混合组成。
本实施例中的新型环保木塑材料的制备方法，具体地，包括以下步骤：
(1)按照新型环保木塑材料的原料重量份数称取各组分；
(2)将聚氯乙烯、过氧化二异丙苯和甲基丙烯酸树脂加入低混机中，以460转/分钟的速度，搅拌混合14分钟，得物料A；
(3)将改性咖啡壳粉、秸秆粉、纳米二氧化钛、纳米碳酸钙、聚乙烯醇、β-二氢大马酮和阻燃剂加入高速混合机中，在67摄氏度下，混合18分钟，得物料B；
(4)向物料B中加入物料A，高速混合7分钟后，加入发泡剂，继续混合16分钟；
(5)将步骤(4)制得的混合物料加入双螺杆挤出机中进行挤出造粒，粒料冷却至室温，置入烘箱中烘干，即得所述新型环保木塑材料。
双螺杆挤出机的挤出温度为178摄氏度，螺杆转速为43转/分钟。
实施例5
一种新型环保木塑材料，包括以下重量份计的原料：
聚氯乙烯树脂24份、改性咖啡壳粉15份、秸秆粉28份、纳米二氧化钛8份、纳米碳酸钙12份、聚乙烯醇2份、过氧化二异丙苯1.4份、甲基丙烯酸树脂3.5份、β-二氢大马酮3份、阻燃剂3.5份、发泡剂1.8份。
改性咖啡壳粉的制备方法如下：
(a)将咖啡壳放入粉碎机汇总进行粉碎，过100目筛，即得咖啡壳粉；
(b)将质量分数1.5％的次氯酸钠溶液加入咖啡壳粉，搅拌混合均匀，加入适量冰醋酸调节至PH值至4-5，置于水浴中控温至76摄氏度，以520转/分钟的速度，搅拌混合反应4-5小时，过滤，将滤料用去离子水反复清洗至滤液为中性；
(c)将步骤(b)制得的产品加入5％氢氧化钾溶液中，加入适量的10％过氧化氢溶液，搅拌混合均匀，浸泡12小时后，放入95摄氏度水浴锅中加热搅拌2小时，过滤，将滤料用去离子水反复清洗至滤液为中性；
步骤(b)中的质量分数1.5％的次氯酸钠溶液和咖啡壳粉的用量质量比为20:1，质量分数1.5％的次氯酸钠溶液加入方法为：将质量分数1.5％的次氯酸钠均分为4份，每间隔一小时加入一份质量分数1.5％的次氯酸钠溶液，并且同时加入适量的冰醋酸调节至PH值至4-5。
步骤(c)中的5％氢氧化钾溶液、10％过氧化氢溶液和步骤(b)制得的产品用量质量比为5:2:1。
阻燃剂为三聚氰胺脲酸盐和磷酸三苯酯按照质量比3:1混合组成。
发泡剂为AC发泡剂和NC发泡剂按照质量比2:1混合组成。
本实施例中的新型环保木塑材料的制备方法，具体地，包括以下步骤：
(1)按照新型环保木塑材料的原料重量份数称取各组分；
(2)将聚氯乙烯、过氧化二异丙苯和甲基丙烯酸树脂加入低混机中，以560转/分钟的速度，搅拌混合17分钟，得物料A；
(3)将改性咖啡壳粉、秸秆粉、纳米二氧化钛、纳米碳酸钙、聚乙烯醇、β-二氢大马酮和阻燃剂加入高速混合机中，在68摄氏度下，混合17分钟，得物料B；
(4)向物料B中加入物料A，高速混合8分钟后，加入发泡剂，继续混合16分钟；
(5)将步骤(4)制得的混合物料加入双螺杆挤出机中进行挤出造粒，粒料冷却至室温，置入烘箱中烘干，即得所述新型环保木塑材料。
双螺杆挤出机的挤出温度为176摄氏度，螺杆转速为42转/分钟。
对比例1：过氧化二异丙苯和甲基丙烯酸树脂不添加外，其余原料与制备方法均匀实施例1相同；
将实施例1-5制得的新型环保木塑材料和对比例1制得的木塑材料进行性能测试，结果如下表1：
表1：
综上所述，本发明具有以下优点：
(1)本发明木塑材料以咖啡壳粉为原料，通过与其它原料间的配合作用，具有优异的耐腐蚀性、抗紫外性和抗机械冲击性，具有广泛的营养范围，原料来源广泛，降低木塑材料的生产成本，同时解决咖啡壳的再利用问题，绿色环保。
(2)本发明将咖啡壳粉在PH至4-5中的酸性溶液中，经过次氯酸钠氧化后，在氢氧化钾碱性溶液中，再次经过双氧水氧化改性后，经过双重氧化处理后的咖啡壳粉的韧性强，表面粗糙，界面力强，增强了与聚合物之间的相容性，提高材料的机械力学性能。
(3)本发明名中添加过氧化二异丙苯和甲基丙烯酸树脂的复合作用，可以增强聚氯乙烯树脂的柔韧性和极性，增强聚氯乙烯树脂与无机填料间的结合力以及木塑材料的拉伸性和断裂性。
(4)本发明添加纳米二氧化钛，可以增强材料的抗紫外能力，同时由于纳米二氧化钛的纳米粒子表面效应，可填充到材料空隙中，增强与树脂的交联性，提高材料的致密性和结构稳定性。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种新型环保木塑材料，其特征在于，包括以下重量份计的原料：聚氯乙烯树脂22-26份、改性咖啡壳粉12-18份、秸秆粉24-32份、纳米二氧化钛5-10份、纳米碳酸钙8-15份、聚乙烯醇1-3份、过氧化二异丙苯0.8-1.8份、甲基丙烯酸树脂2-5份、β-二氢大马酮2-4份、阻燃剂2-5份、发泡剂1.4-2.2份。
2.根据权利要求1所述的新型环保木塑材料，其特征在于，包括以下重量份计的原料：聚氯乙烯树脂23-25份、改性咖啡壳粉14-16份、秸秆粉26-30份、纳米二氧化钛6-9份、纳米碳酸钙10-13份、聚乙烯醇1.5-2.5份、过氧化二异丙苯1.2-1.6份、甲基丙烯酸树脂3-4份、β-二氢大马酮2.5-3.5份、阻燃剂3-4份、发泡剂1.6-2份。
3.根据权利要求1所述的新型环保木塑材料，其特征在于，包括以下重量份计的原料：聚氯乙烯树脂24份、改性咖啡壳粉15份、秸秆粉28份、纳米二氧化钛8份、纳米碳酸钙12份、聚乙烯醇2份、过氧化二异丙苯1.4份、甲基丙烯酸树脂3.5份、β-二氢大马酮3份、阻燃剂3.5份、发泡剂1.8份。
4.根据权利要求1所述的新型环保木塑材料，其特征在于，所述改性咖啡壳粉的制备方法如下：
(a)将咖啡壳放入粉碎机汇总进行粉碎，过80-100目筛，即得咖啡壳粉；
(b)将质量分数1.5％的次氯酸钠溶液加入咖啡壳粉，搅拌混合均匀，加入适量冰醋酸调节至PH值至4-5，置于水浴中控温至72-78摄氏度，以400-600转/分钟的速度，搅拌混合反应4-5小时，过滤，将滤料用去离子水反复清洗至滤液为中性；
(c)将步骤(b)制得的产品加入5％氢氧化钾溶液中，加入适量的10％过氧化氢溶液，搅拌混合均匀，浸泡12小时后，放入95摄氏度水浴锅中加热搅拌2小时，过滤，将滤料用去离子水反复清洗至滤液为中性。
5.根据权利要求4所述的新型环保木塑材料，其特征在于，所述步骤(b)中的质量分数1.5％的次氯酸钠溶液和咖啡壳粉的用量质量比为20:1，质量分数1.5％的次氯酸钠溶液加入方法为：将质量分数1.5％的次氯酸钠均分为4份，每间隔一小时加入一份质量分数1.5％的次氯酸钠溶液，并且同时加入适量的冰醋酸调节至PH值至4-5。
6.根据权利要求4所述的新型环保木塑材料，其特征在于，所述步骤(c)中的5％氢氧化钾溶液、10％过氧化氢溶液和步骤(b)制得的产品用量质量比为5:2:1。
7.根据权利要求1所述的新型环保木塑材料，其特征在于，所述阻燃剂为三聚氰胺脲酸盐和磷酸三苯酯按照质量比3:1混合组成。
8.根据权利要求1所述的新型环保木塑材料，其特征在于，所述发泡剂为AC发泡剂和NC发泡剂按照质量比2:1混合组成。
9.一种如权利要求1-8任一项所述的新型环保木塑材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)按照新型环保木塑材料的原料重量份数称取各组分；
(2)将聚氯乙烯、过氧化二异丙苯和甲基丙烯酸树脂加入低混机中，以400-600转/分钟的速度，搅拌混合12-18分钟，得物料A；
(3)将改性咖啡壳粉、秸秆粉、纳米二氧化钛、纳米碳酸钙、聚乙烯醇、β-二氢大马酮和阻燃剂加入高速混合机中，在60-70摄氏度下，混合15-20分钟，得物料B；
(4)向物料B中加入物料A，高速混合5-10分钟后，加入发泡剂，继续混合12-18分钟；
(5)将步骤(4)制得的混合物料加入双螺杆挤出机中进行挤出造粒，粒料冷却至室温，置入烘箱中烘干，即得所述新型环保木塑材料。
10.根据权利要求9所述的新型环保木塑材料的制备方法，其特征在于，所述双螺杆挤出机的挤出温度为170-180摄氏度，螺杆转速为35-45转/分钟。
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