注塑级木塑在生产电器外壳上的应用 【技术领域】
本发明涉及木塑复合材料领域，具体地说，涉及注塑级木塑的新用途。
背景技术
木塑复合材料是利用木粉和热塑性塑料为主要原料，加入一定量的添加剂后，经混合和挤出机加工后形成的一种新型复合材料。该材料可以缓解石油用量，同时大量使用了废弃的木屑粉，该材料的研制既能缓解现代社会对石油资源的消耗，又能减少木材资源的消耗，是保护环境和降低能耗的有效手段。木塑复合材料与木材相比，具有耐用、尺寸稳定性好、易成型、吸水性小、耐腐蚀；与塑料相比具有成本低、刚性高的特点。
木塑材料所用的木粉包括木屑粉、果壳粉、竹粉、秸杆粉、糠壳粉、其它农作物或植物茎叶粉等，其来源十分广阔且价格低廉，充分利用这些材料本身就是治理环境美化环境的的一种途径。
目前现有木塑制备工艺主要以挤出成型、热压成型和挤压成型工艺为主，主要用于生产板材类制品，对于成型结构复杂的注塑制件受到很大的制约，主要问题是由于加入大量的木粉的木塑复合材料流动性差，制件强度低，外观质量差。因此现有的木塑材料并不适合于制造电器外壳，尚未有将木塑材料用于生产电器外壳的报道。
【发明内容】
本发明的目的主要针对现有技术的不足，提供注塑级木塑在生产电器外壳上的新应用。
为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
本发明经过大量的实验，发现注塑级的木塑能用于制造各种电器的外壳，效果非常好。只要将木塑制成注塑级，即可用于制造各种电器。本发明的注塑级木塑优选植物粉改性热塑性木塑复合材料，其由如下重量份数的组分组成：
热塑性树脂 100重量份；
植物粉 1～400重量份；
分散剂 0.1～40重量份；
冲击改性剂 0.5‑60重量份；
无机填料 0～100重量份；
抗氧剂 0～10重量份。
在上述植物粉改性热塑性木塑复合材料中，所述热塑性树脂优选为改性聚氯乙烯、聚丙烯、马来酸酐接枝改性聚丙烯、甲基丙烯酸缩水甘油酯接枝改性聚丙烯、聚乙烯、马来酸酐改性聚烯烃、乙烯‑丙烯酸脂共聚物、乙烯‑丙烯酸共聚物、乙烯‑丙烯酸盐共聚物、乙烯‑醋酸乙烯共聚物、聚苯乙烯、抗冲击聚苯乙烯、苯乙烯‑马来酸酐共聚物、马来酸酐接枝改性抗冲击聚苯乙烯、甲基丙烯酸缩水甘油酯接枝改性抗冲击聚苯乙烯、丙烯腈‑丁二烯‑苯乙烯共聚物、丙烯腈‑苯乙烯共聚物、苯乙烯‑马来酸酐共聚物、马来酸酐接枝改性高抗冲聚苯乙烯、甲基丙烯酸缩水甘油酯接枝改性高抗冲聚苯乙烯、马来酸酐接枝改性丙烯腈‑丁二烯‑苯乙烯共聚物、甲基丙烯酸缩水甘油酯丙烯腈‑丁二烯‑苯乙烯共聚物中的一种或几种的混合物。
在上述植物粉改性热塑性木塑复合材料中，所述改性聚氯乙烯是聚氯乙烯、热稳定剂、增塑剂、润滑剂、加工改性剂和抗冲击改性剂组成的混合物。
在上述植物粉改性热塑性木塑复合材料中，所述植物粉为木屑粉、果壳粉、竹粉、秸杆粉、糠壳粉、其它农作物或植物茎叶粉中的一种或几种的混合物。
在上述植物粉改性热塑性木塑复合材料中，所述分散剂优选为硅烷偶联剂、钛酸脂偶联剂、铬化合物偶联剂、铝酸脂偶联剂、硼酸脂偶联剂、锆偶联剂、镁偶联剂、硬脂酸或其盐、液体石蜡、硅油、芥酸酰胺、油酸酰胺、N，N′‑双乙撑硬脂酰胺、乙撑双油酸酰胺、硬脂酸酰胺、甘油单油酸脂、二甘油醚单油酸脂、改性甘油三酸脂、山嵛酰胺、柠檬酸三(十八)脂、硬脂酸正丁脂、十八醇、单油酸(季戊四醇甘油醚)脂、硬脂酸单甘油酯、硬脂酸二甘油酯、硬脂酸三甘油酯、邻苯二甲酸二丁脂、邻苯二甲酸二乙脂、邻苯二甲酸二辛脂、对苯二甲酸二辛脂、油酸丁脂、己二酸二辛脂、壬二酸二辛脂、癸二酸二辛脂、磷酸三辛脂、磷酸三苯脂、磷酸三苄脂、环氧大豆油、环氧硬脂酸辛脂、己二酸丙二醇聚脂、癸二酸丙二醇聚酯、聚a‑甲基苯乙烯、氯化石蜡、烷基磺酸苯脂、液体橡胶、环氧树脂、酚醛树脂、呋喃树脂、聚酯油、聚脂、聚酰胺、聚氨酯、脲醛树脂中的一种或几种的混合物。
在上述植物粉改性热塑性木塑复合材料中，所述冲击改性剂优选为苯乙烯‑丁二烯‑苯乙烯嵌段共聚物(SBS)、充油苯乙烯‑丁二烯‑苯乙烯嵌段共聚物(SBS)、氢化SBS、乙丙橡胶、腈基‑丁二烯橡胶、三元乙丙橡胶、顺丁橡胶、丙烯酸系树脂(ACR)、甲基丙烯酸甲酯‑丁二烯‑苯乙烯共聚物、苯乙烯丙烯酸丁酯二元接枝改性乙丙胶(EPDM‑g‑St/BA)、聚烯烃弹性体(POE)、马来酸酐接枝植物纤维、马来酸酐改性聚烯烃、乙烯‑丙烯酸脂共聚物、乙烯‑丙烯酸共聚物(EAA)、乙烯‑丙烯酸盐共聚物、乙烯‑醋酸乙烯共聚物(EVA)、丙烯腈‑高丁二烯含量‑苯乙烯共聚物中的一种或几种的混合物。
在上述植物粉改性热塑性木塑复合材料中，所述抗氧剂优选为酚类、亚磷酸酯类、含硫酯类、金属钝化剂中的一种或几种的混合物。酚类抗氧剂如2，6‑二叔丁基‑4‑甲基苯酚、β‑(3，5‑二叔丁基‑4‑羟基苯基)丙酸十八脂(抗氧剂1076)、四β‑(3，5‑二叔丁基‑4‑羟基苯基丙酸)季戊四醇脂(抗氧剂1010)、2，2‘‑亚甲基‑双(4‑甲基‑6‑叔丁基苯酚)等；含硫酯类抗氧剂如硫代二丙酸二月桂脂、硫代二丙酸二硬脂酸脂、硫代二丙酸二月桂酸十八脂等；亚磷酸酯类抗氧剂如亚磷酸三苯脂、亚磷酸三(2，4‑二叔丁基苯)脂、亚磷酸三壬基苯脂、季戊四醇双亚磷酸二(2，4‑二叔丁基苯基)脂等；金属钝化剂如N‑水杨酰‑N’‑甲酰胺、双(水杨酰肼)、对苯甲叉草酰胺等。
上述植物粉改性热塑性木塑复合材料的制备方法，包括如下步骤：先将植物粉在100～150℃下烘干3‑8小时，然后将各组分按比例在高混机中混合均匀后，加入到挤出机中挤出造粒，得到植物粉改性热塑性木塑复合材料。一般植物粉通常是表面干燥，水分含量较高，不适合做注塑级的木塑复合材料，植物粉在使用前应在100～150℃的烘干设备内烘干3～8小时，水分及木粉中的挥发物含量控制在1％以下，如果木粉中残留的水分及木粉中的低沸点挥发物质含量过高，木塑复合材料中会存在大量的气泡，材料的力学性能会受到很大影响，而水分及挥发物含量低于1％以下时对材料的力学性能影响最小，可以满足复合材料的使用要求。
与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：
本发明经过长期研究，发现注塑级木塑能用于制造各种电器外壳，效果非常好。从而第一次将注塑级木塑引入电器外壳生产领域，这将引起电器外壳制造材料的极大革命性变化。本发明的注塑级木塑优选为植物粉改性热塑性木塑复合材料，其与木材相比，具有耐用、尺寸稳定性好、易成型、吸水性小、耐腐蚀；与塑料相比具有成本低、刚性高的特点。
【具体实施方式】
实施例1
原料组分按重量份数计为：
丙烯腈‑丁二烯‑苯乙烯共聚物(ABS) 100份
100目木粉 5份
液体石蜡 0.5份
邻苯二甲酸二丁脂 0.2份
N，N′‑双乙撑硬脂酰胺 0.2份
聚烯烃弹性体(POE) 1份
抗氧剂1010 0.1份
先将植物粉在150℃下烘干8小时，然后在高混机中混合均匀后，加入到挤出机中挤出造粒，加工温度控制在170℃，得到木粉改性的注塑级丙烯腈‑丁二烯‑苯乙烯共聚物(ABS)木塑复合材料。
上述的木塑复合材料经过检测的性能如下：
比重 1.07
拉伸强度 36Mpa
伸长率 8％
悬臂梁无缺口冲击强度 145J/m
弯曲强度 60MPa
弯曲模量 2320Mpa
熔融指数(200℃，5公斤) 2.5。
实施例2
原料组分按重量份数计为：
熔融指数为10克/10分钟的聚丙烯 100份
100目木粉 60份
液体石蜡 2份
邻苯二甲酸二丁脂 1份
N，N′‑双乙撑硬脂酰胺 2份
γ‑缩水甘油氧丙基三甲氧基硅烷 1份
聚烯烃弹性体(POE) 6份
乙烯‑丙烯酸共聚物(EAA) 5份
抗氧剂1010 0.2份
亚磷酸三(2，4‑二叔丁基苯)脂 0.4份
先将植物粉在100℃下烘干3小时，然后在高混机中混合均匀后，加入到挤出机中挤出造粒，加工温度控制在180℃，得到木粉改性的注塑级聚丙烯木塑复合材料。
上述的木塑复合材料经过检测的性能如下：
比重 1.12
拉伸强度 35Mpa
伸长率 10％
悬臂梁无缺口冲击强度 300J/m
弯曲强度 51MPa
弯曲模量 2500Mpa
熔融指数(200℃，5公斤) 7
1.5mm水平燃烧试验 HB40。
实施例3
原料组分按重量份数计为：
聚丙烯及马来酸酐接枝改性聚丙烯 100份
100目木粉 300份
液体石蜡 5份
邻苯二甲酸二丁脂 4份
N，N′‑双乙撑硬脂酰胺 5份
γ‑缩水甘油氧丙基三甲氧基硅烷 5份
聚烯烃弹性体(POE) 10份
乙烯‑丙烯酸共聚物(EAA) 5份
乙烯‑丙烯酸乙脂共聚物 3份
抗氧剂1010 0.2份
亚磷酸三(2，4‑二叔丁基苯)脂 0.4份
先将植物粉在1250℃下烘干5小时，然后在高混机中混合均匀后，加入到挤出机中挤出造粒，加工温度控制在190℃，得到木粉改性的注塑级聚丙烯木塑复合材料。
上述的木塑复合材料经过检测的性能如下：
比重 1.20
拉伸强度 42Mpa
伸长率 3％
悬臂梁无缺口冲击强度 200J/m
弯曲强度 67MPa
弯曲模量 3700Mpa
熔融指数(200℃，5公斤) 2
1.5mm水平燃烧试验 HB40。
实施例4
原料组分按重量份数计为：
熔融指数为10克/10分钟
高抗冲击聚苯乙烯 100份
100目木粉 60份
液体石蜡 2份
邻苯二甲酸二丁脂 1份
N，N′‑双乙撑硬脂酰胺 2份
γ‑缩水甘油氧丙基三甲氧基硅烷 1份
充油苯乙烯‑丁二烯‑苯乙烯嵌段共聚物(SBS) 6份
乙烯‑丙烯酸共聚物(EAA) 5份
抗氧剂1010 0.2份
亚磷酸三(2，4‑二叔丁基苯)脂 0.4份
先将植物粉在140℃下烘干6小时，然后在高混机中混合均匀后，加入到挤出机中挤出造粒，加工温度控制在160℃，得到木粉改性的注塑级抗冲击聚苯乙烯木塑复合材料。
上述的木塑复合材料经过检测的性能如下：
比重 1.12
拉伸强度 30Mpa
伸长率 4％
悬臂梁无缺口冲击强度 160J/m
弯曲强度 60MPa
弯曲模量 2700Mpa
熔融指数(200℃，5公斤) 3克
1.5mm水平燃烧试验 HB40。
实施例5
原料组分按重量份数计为：
熔融指数为20克/10分钟
聚乙烯及共聚物 100份
100目木粉 60份
液体石蜡 2份
邻苯二甲酸二丁脂 1份
N，N′‑双乙撑硬脂酰胺 2份
γ‑缩水甘油氧丙基三甲氧基硅烷 1份
乙烯‑丙烯酸脂共聚物 6份
乙烯‑丙烯酸共聚物(EAA) 5份
抗氧剂1010 0.2份
亚磷酸三(2，4‑二叔丁基苯)脂 0.4份
先将植物粉在100℃下烘干8小时，然后在高混机中混合均匀后，加入到挤出机中挤出造粒，加工温度控制在170℃，得到木粉改性的注塑级聚乙烯木塑复合材料。
上述的木塑复合材料经过检测的性能如下：
比重 1.18
拉伸强度 23Mpa
伸长率 15％
悬臂梁无缺口冲击强度 350J/m
弯曲强度 25MPa
弯曲模量 2100Mpa
熔融指数(200℃，5公斤) 6克/10分种
1.5mm水平燃烧试验 HB40。
实施例6
原料组分按重量份数计为：
聚氯乙烯树脂 90份
热稳定剂 4份
增塑剂 4份
加工改性剂 2份
100目木粉 60份
液体石蜡 2份
邻苯二甲酸二丁脂 5份
N，N′‑双乙撑硬脂酰胺 2份
γ‑缩水甘油氧丙基三甲氧基硅烷 1份
丙烯酸系树脂(ACR) 6份
抗氧剂1010 0.2份
亚磷酸三(2，4‑二叔丁基苯)脂 0.4份
先将植物粉在100℃下烘干8小时，然后在高低混机中混合均匀后，加入到挤出机中挤出造粒，加工温度控制在160℃，得到木粉改性的注塑级改性聚氯乙烯木塑复合材料。
上述的木塑复合材料经过检测的性能如下：
比重 1.45
拉伸强度 55Mpa
伸长率 3％
悬臂梁无缺口冲击强度 100J/m
弯曲强度 75MPa
弯曲模量 4500Mpa
熔融指数(200℃，10公斤) 6克/10分种
1.5mm水平燃烧试验 HB40。
实施例7
原料组分按重量份数计为：
熔融指数为10克/10分钟
高抗冲击聚苯乙烯 100份
100目木粉 60份
硅油 2份
邻苯二甲酸二丁脂 1份
N，N′‑双乙撑硬脂酰胺 2份
γ‑缩水甘油氧丙基三甲氧基硅烷 1份
充油苯乙烯‑丁二烯‑苯乙烯嵌段共聚物(SBS) 6份
乙烯‑丙烯酸共聚物(EAA) 5份
抗氧剂1010 0.2份
亚磷酸三(2，4‑二叔丁基苯)脂 0.4份
先将植物粉在140℃下烘干6小时，然后在高混机中混合均匀后，加入到挤出机中挤出造粒，加工温度控制在200℃，得到木粉改性的注塑级抗冲击聚苯乙烯木塑复合材料。
上述的木塑复合材料经过检测的性能如下：
比重 1.12
拉伸强度 30Mpa
伸长率 4％
悬臂梁无缺口冲击强度 160J/m
弯曲强度 60MPa
弯曲模量 2700Mpa
熔融指数(200℃，5公斤) 3克
1.5mm水平燃烧试验 HB40。
实施例8 65寸液晶电视后面板注射实施例
将实施例7制得的木粉改性的注塑级高抗冲聚苯乙烯木塑复合材料用于生产65寸液晶电视后面板，具体如下：
生产设备2800吨注射机，注射工艺如下：
温度 195 195 195 190
熔胶条件 序号 熔胶速度％ 熔胶压力％ 熔胶位置mm
1 80 80 80
2 80 80 150
3 80 80 250
注射条件 序号 注射速度％ 注射压力％ 注射位置mm
1 60 80 200
2 80 85 100
3 80 90 50
4 85 90 20
保压条件 序号 保压速度％ 保压压力％ 保压时间(秒)
1 30 50 8
2 30 40 9
冷却时间50秒 周期100秒。
实施例9
将实施例4制得的植物粉改性高抗冲聚苯乙烯木塑复合材料注射21寸电视机后面板，具体如下：
生产设备1000吨注射机，注射工艺如下：
温度 195 195 195 190
熔胶条件 序号 熔胶速度％ 熔胶压力％ 熔胶位置mm
1 50 65 100
2 50 65 200
3 50 65 330
注射条件 序号 注射速度％ 注射压力％ 注射位置mm
1 60 80 250
2 80 85 150
3 80 90 15
保压条件 序号 保压速度％ 保压压力％ 保压时间(秒)
1 40 50 8
2 30 40 6
冷却时间35秒 周期65秒。