一种隔热隔音复合墙板的制作方法

1.本发明涉及木塑复合材料领域，具体为一种隔热隔音复合墙板。


背景技术：

2.目前，木塑复合墙板在室外广泛使用，但是目前这些墙板往往力学性能一般，弯曲强度仅仅20mpa左右，使用过一段时间后，就会出现开裂、破损，甚至断裂等质量问题，而且隔热、隔音效果差，难以满足中高档消费者的使用需求。


技术实现要素：

3.发明目的：针对上述技术问题，本发明提供了一种隔热隔音复合墙板。
4.所采用的技术方案如下：
5.一种隔热隔音复合墙板，包括以下组成成分：
6.羧甲基化木粉、聚乙烯树脂、气凝胶、硅烷偶联剂、相容剂、抗氧剂 b225、紫外线吸收剂uv531、润滑剂str530。
7.进一步地，包括以下重量份数的组成成分：
8.羧甲基化木粉30-50份、聚乙烯树脂20-30份、气凝胶20-30份、硅烷偶联剂1-1.5份、相容剂1-1.5份、抗氧剂b2250.1-0.5份、紫外线吸收剂 uv5310.1-0.5份、润滑剂str530。
9.进一步地，所述羧甲基化木粉的制备方法如下：
10.将木粉加入异丙醇中，再加入氢氧化钠溶液搅拌1-3h后得到溶液a，将氯乙酸用异丙醇溶解后，再加入溶液a中搅拌升温至80-85℃反应1-2h 后得到溶液b，最后用醋酸调节体系ph至7-8，抽滤，烘干即可。
11.进一步地，所述木粉与氯乙酸的质量比为1：1-1.3。
12.进一步地，所述聚乙烯树脂由高密度聚乙烯树脂、中密度聚乙烯树脂和低密度聚乙烯树脂按质量比4-5：1：1-3组成。
13.进一步地，所述气凝胶为sio2/zro2气凝胶。
14.进一步地，所述sio2/zro2气凝胶的制备方法如下：
15.s1：冰浴下，将正硅酸乙酯、甲基三乙氧基硅烷、乙醇混合均匀，再将缓慢滴加稀硝酸，滴毕后升温至回流反应3-5h，得到sio2溶胶；
16.s2：硝酸锆加入水中制成溶液，再将草酸溶液滴加进入，搅拌升温至 50-60℃，保温搅拌10-30min后加入丙三醇，继续搅拌3-5h后得到zro2溶胶；
17.s3：将zro2溶胶滴加至sio2溶胶中，搅拌1-2h后50-60℃真空干燥 10-15h，研磨成粉后再于惰性气体保护下升温至400-450℃焙烧2-4h，恢复室温即可。
18.进一步地，硝酸锆与正硅酸乙酯的物质的量比为1：7-8。
19.进一步地，所述相容剂为马来酸酐接枝乙烯-1-辛烯共聚物、马来酸酐接枝聚乙烯的组合物。
20.本发明还提供了一种隔热隔音复合墙板的制备方法：
21.将羧甲基化木粉、聚乙烯树脂、气凝胶、硅烷偶联剂、相容剂、抗氧剂b225、紫外线吸收剂uv531加入高速混合机中，80-90℃混合20-40min，再加入平行双螺杆挤出机中挤出造粒，所得粒料与润滑剂str530混合后加入锥形双螺杆挤出机中挤出成型即可。
22.本发明的有益效果：
23.本发明提供了一种隔热隔音复合墙板，其中木粉经过羧甲基化处理，提高了木粉的表面自由能，聚乙烯树脂基体在加工温度下能够在木粉表面良好的润湿、铺展，减少了两者界面处的空隙和应力集中区，使木粉和聚乙烯树脂间的结合性能提升，大大提高复合材料的整体性能，产生良好的复合效果，气凝胶是一种高比表面积、高孔隙率、低密度的多孔材料，孔道结构的存在有利于吸音和保温，sio2/zro2气凝胶相比于与单一成分的 sio2气凝胶和zro2气凝胶，存在大量的si-o-zr键，si-o-zr键的存在丰富了气凝胶的孔道结构，也提高了的气凝胶比表面积，其可以容纳更多的空气，从而具有更高的吸音和保温特性，马来酸酐接枝乙烯-1-辛烯共聚物和马来酸酐接枝聚乙烯组成的相容剂能够改善各组分的分散特性，而且结构中的聚乙烯链起到物理交联点的作用，可以承受载荷，提高了材料的力学性能，本发明所制备的隔热隔音复合墙板具有良好的力学强度，而且平均吸声系数0.53-0.56，导热系数为0.063-0.066w/(m
·
k)，隔热隔音效果优异。
具体实施方式
24.实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。
25.实施例1：
26.一种隔热隔音复合墙板，包括以下重量份数的组成成分：
27.羧甲基化木粉50份、高密度聚乙烯树脂16份、中密度聚乙烯树脂4 份、低密度聚乙烯树脂4份、sio2/zro2气凝胶30份、硅烷偶联剂kh5501.5 份、马来酸酐接枝乙烯-1-辛烯共聚物0.5份、马来酸酐接枝聚乙烯0.5份、抗氧剂b2250.5份、紫外线吸收剂uv5310.5份、润滑剂str530。
28.其中，羧甲基化木粉的制备方法如下：
29.将150g杨木粉加入750ml异丙醇中，再加入400ml质量浓度30％的氢氧化钠溶液搅拌3h后得到溶液a，将200g氯乙酸用400ml异丙醇溶解后，再加入溶液a中搅拌升温至85℃反应2h后得到溶液b，最后用质量浓度50％的醋酸调节体系ph至7，抽滤，烘干即可。
30.sio2/zro2气凝胶的制备方法如下：
31.冰浴下，将208g正硅酸乙酯、142g甲基三乙氧基硅烷、400ml乙醇混合均匀，再将缓慢滴加70ml摩尔浓度为0.12mol/l稀硝酸，滴毕后升温至回流反应5h，得到sio2溶胶，将53.6g硝酸锆加入200ml水中制成溶液，再将13.8ml摩尔浓度为2mol/l草酸溶液滴加进入，搅拌升温至60℃，保温搅拌30min后加入50ml丙三醇，继续搅拌5h后得到zro2溶胶，将zro2溶胶滴加至sio2溶胶中，搅拌2h后60℃真空干燥15h，研磨成粉后再于惰性气体保护下升温至450℃焙烧4h，恢复室温即可。
32.上述隔热隔音复合墙板的制备方法如下：
33.羧甲基化木粉、高密度聚乙烯树脂、中密度聚乙烯树脂、低密度聚乙烯树脂、sio2/
zro2气凝胶、硅烷偶联剂kh550、马来酸酐接枝乙烯-1-辛烯共聚物、马来酸酐接枝聚乙烯、抗氧剂b225、紫外线吸收剂uv531加入高速混合机中，90℃混合40min，再加入平行双螺杆挤出机中挤出造粒，机筒温度为190-210℃，螺杆转速为80-120r/min，所得粒料与润滑剂str530混合后加入锥形双螺杆挤出机中挤出成型即可，机筒温度为150-190℃，螺杆转速为10-20r/min。
34.实施例2：
35.一种隔热隔音复合墙板，包括以下重量份数的组成成分：
36.羧甲基化木粉30份、高密度聚乙烯树脂16份、中密度聚乙烯树脂4 份、低密度聚乙烯树脂4份、sio2/zro2气凝胶20份、硅烷偶联剂kh5501 份、马来酸酐接枝乙烯-1-辛烯共聚物0.5份、马来酸酐接枝聚乙烯0.5份、抗氧剂b2250.1份、紫外线吸收剂uv5310.1份、润滑剂str530。
37.其中，羧甲基化木粉的制备方法如下：
38.将150g杨木粉加入750ml异丙醇中，再加入400ml质量浓度30％的氢氧化钠溶液搅拌1h后得到溶液a，将200g氯乙酸用400ml异丙醇溶解后，再加入溶液a中搅拌升温至80℃反应1h后得到溶液b，最后用质量浓度50％的醋酸调节体系ph至7，抽滤，烘干即可。
39.sio2/zro2气凝胶的制备方法如下：
40.冰浴下，将208g正硅酸乙酯、142g甲基三乙氧基硅烷、400ml乙醇混合均匀，再将缓慢滴加70ml摩尔浓度为0.12mol/l稀硝酸，滴毕后升温至回流反应3h，得到sio2溶胶，将53.6g硝酸锆加入200ml水中制成溶液，再将13.8ml摩尔浓度为2mol/l草酸溶液滴加进入，搅拌升温至50℃，保温搅拌10min后加入50ml丙三醇，继续搅拌3h后得到zro2溶胶，将zro2溶胶滴加至sio2溶胶中，搅拌1h后50℃真空干燥10h，研磨成粉后再于惰性气体保护下升温至400℃焙烧2h，恢复室温即可。
41.上述隔热隔音复合墙板的制备方法如下：
42.羧甲基化木粉、高密度聚乙烯树脂、中密度聚乙烯树脂、低密度聚乙烯树脂、sio2/zro2气凝胶、硅烷偶联剂kh550、马来酸酐接枝乙烯-1-辛烯共聚物、马来酸酐接枝聚乙烯、抗氧剂b225、紫外线吸收剂uv531加入高速混合机中，80℃混合20min，再加入平行双螺杆挤出机中挤出造粒，机筒温度为190-210℃，螺杆转速为80-120r/min，所得粒料与润滑剂str530混合后加入锥形双螺杆挤出机中挤出成型即可，机筒温度为150-190℃，螺杆转速为10-20r/min。
43.实施例3：
44.一种隔热隔音复合墙板，包括以下重量份数的组成成分：
45.羧甲基化木粉30份、高密度聚乙烯树脂16份、中密度聚乙烯树脂4 份、低密度聚乙烯树脂4份、sio2/zro2气凝胶30份、硅烷偶联剂kh5501 份、马来酸酐接枝乙烯-1-辛烯共聚物0.5份、马来酸酐接枝聚乙烯0.5份、抗氧剂b2250.5份、紫外线吸收剂uv5310.1份、润滑剂str530。
46.其中，羧甲基化木粉的制备方法如下：
47.将150g杨木粉加入750ml异丙醇中，再加入400ml质量浓度30％的氢氧化钠溶液搅拌3h后得到溶液a，将200g氯乙酸用400ml异丙醇溶解后，再加入溶液a中搅拌升温至80℃反应2h后得到溶液b，最后用质量浓度50％的醋酸调节体系ph至7，抽滤，烘干即可。
48.sio2/zro2气凝胶的制备方法如下：
49.冰浴下，将208g正硅酸乙酯、142g甲基三乙氧基硅烷、400ml乙醇混合均匀，再将缓慢滴加70ml摩尔浓度为0.12mol/l稀硝酸，滴毕后升温至回流反应3h，得到sio2溶胶，将53.6g硝酸锆加入200ml水中制成溶液，再将13.8ml摩尔浓度为2mol/l草酸溶液滴加进入，搅拌升温至60℃，保温搅拌10min后加入50ml丙三醇，继续搅拌5h后得到zro2溶胶，将zro2溶胶滴加至sio2溶胶中，搅拌1h后60℃真空干燥10h，研磨成粉后再于惰性气体保护下升温至450℃焙烧2h，恢复室温即可。
50.上述隔热隔音复合墙板的制备方法如下：
51.羧甲基化木粉、高密度聚乙烯树脂、中密度聚乙烯树脂、低密度聚乙烯树脂、sio2/zro2气凝胶、硅烷偶联剂kh550、马来酸酐接枝乙烯-1-辛烯共聚物、马来酸酐接枝聚乙烯、抗氧剂b225、紫外线吸收剂uv531加入高速混合机中，90℃混合20min，再加入平行双螺杆挤出机中挤出造粒，机筒温度为190-210℃，螺杆转速为80-120r/min，所得粒料与润滑剂str530混合后加入锥形双螺杆挤出机中挤出成型即可，机筒温度为150-190℃，螺杆转速为10-20r/min。
52.实施例4：
53.一种隔热隔音复合墙板，包括以下重量份数的组成成分：
54.羧甲基化木粉50份、高密度聚乙烯树脂16份、中密度聚乙烯树脂4 份、低密度聚乙烯树脂4份、sio2/zro2气凝胶20份、硅烷偶联剂kh5501.5 份、马来酸酐接枝乙烯-1-辛烯共聚物0.5份、马来酸酐接枝聚乙烯0.5份、抗氧剂b2250.1份、紫外线吸收剂uv5310.5份、润滑剂str530。
55.其中，羧甲基化木粉的制备方法如下：
56.将150g杨木粉加入750ml异丙醇中，再加入400ml质量浓度30％的氢氧化钠溶液搅拌1h后得到溶液a，将200g氯乙酸用400ml异丙醇溶解后，再加入溶液a中搅拌升温至85℃反应1h后得到溶液b，最后用质量浓度50％的醋酸调节体系ph至7，抽滤，烘干即可。
57.sio2/zro2气凝胶的制备方法如下：
58.冰浴下，将208g正硅酸乙酯、142g甲基三乙氧基硅烷、400ml乙醇混合均匀，再将缓慢滴加70ml摩尔浓度为0.12mol/l稀硝酸，滴毕后升温至回流反应5h，得到sio2溶胶，将53.6g硝酸锆加入200ml水中制成溶液，再将13.8ml摩尔浓度为2mol/l草酸溶液滴加进入，搅拌升温至50℃，保温搅拌30min后加入50ml丙三醇，继续搅拌3h后得到zro2溶胶，将zro2溶胶滴加至sio2溶胶中，搅拌2h后50℃真空干燥15h，研磨成粉后再于惰性气体保护下升温至400℃焙烧4h，恢复室温即可。
59.上述隔热隔音复合墙板的制备方法如下：
60.羧甲基化木粉、高密度聚乙烯树脂、中密度聚乙烯树脂、低密度聚乙烯树脂、sio2/zro2气凝胶、硅烷偶联剂kh550、马来酸酐接枝乙烯-1-辛烯共聚物、马来酸酐接枝聚乙烯、抗氧剂b225、紫外线吸收剂uv531加入高速混合机中，80℃混合40min，再加入平行双螺杆挤出机中挤出造粒，机筒温度为190-210℃，螺杆转速为80-120r/min，所得粒料与润滑剂str530混合后加入锥形双螺杆挤出机中挤出成型即可，机筒温度为150-190℃，螺杆转速为10-20r/min。
61.实施例5：
62.一种隔热隔音复合墙板，包括以下重量份数的组成成分：
63.羧甲基化木粉40份、高密度聚乙烯树脂16份、中密度聚乙烯树脂4 份、低密度聚乙烯树脂4份、sio2/zro2气凝胶25份、硅烷偶联剂kh5501 份、马来酸酐接枝乙烯-1-辛烯共聚物0.5份、马来酸酐接枝聚乙烯0.5份、抗氧剂b2250.2份、紫外线吸收剂uv5310.1份、润滑剂str530。
64.其中，羧甲基化木粉的制备方法如下：
65.将150g杨木粉加入750ml异丙醇中，再加入400ml质量浓度30％的氢氧化钠溶液搅拌3h后得到溶液a，将200g氯乙酸用400ml异丙醇溶解后，再加入溶液a中搅拌升温至85℃反应2h后得到溶液b，最后用质量浓度50％的醋酸调节体系ph至7，抽滤，烘干即可。
66.sio2/zro2气凝胶的制备方法如下：
67.冰浴下，将208g正硅酸乙酯、142g甲基三乙氧基硅烷、400ml乙醇混合均匀，再将缓慢滴加70ml摩尔浓度为0.12mol/l稀硝酸，滴毕后升温至回流反应3h，得到sio2溶胶，将53.6g硝酸锆加入200ml水中制成溶液，再将13.8ml摩尔浓度为2mol/l草酸溶液滴加进入，搅拌升温至60℃，保温搅拌20min后加入50ml丙三醇，继续搅拌5h后得到zro2溶胶，将zro2溶胶滴加至sio2溶胶中，搅拌2h后60℃真空干燥12h，研磨成粉后再于惰性气体保护下升温至450℃焙烧3h，恢复室温即可。
68.上述隔热隔音复合墙板的制备方法如下：
69.羧甲基化木粉、高密度聚乙烯树脂、中密度聚乙烯树脂、低密度聚乙烯树脂、sio2/zro2气凝胶、硅烷偶联剂kh550、马来酸酐接枝乙烯-1-辛烯共聚物、马来酸酐接枝聚乙烯、抗氧剂b225、紫外线吸收剂uv531加入高速混合机中，80℃混合30min，再加入平行双螺杆挤出机中挤出造粒，机筒温度为190-210℃，螺杆转速为80-120r/min，所得粒料与润滑剂str530混合后加入锥形双螺杆挤出机中挤出成型即可，机筒温度为150-190℃，螺杆转速为10-20r/min。
70.对比例1：
71.与实施例1基本相同，区别在于，木粉不经过羧甲基化处理。
72.对比例2：
73.与实施例1基本相同，区别在于，不加入sio2/zro2气凝胶。
74.对比例3：
75.与实施例1基本相同，区别在于，不加入马来酸酐接枝乙烯-1-辛烯共聚物。
76.性能测试：
77.性能测试：冲击性能测试按照astmd256方法测试；
78.弯曲性能参照astmd790方法测试；
79.拉伸性能参照astmd638方法测试，拉伸速度为50mm/min；
80.隔音性能参照gb/t 5266-2006方法测试；
81.导热系数参照gb/t 3139-2005方法测试；
82.测试结果如下表1所示：
83.表1：
[0084][0085]
由上表1可知，本发明所制备的隔热隔音复合墙板具有良好的力学强度，而且平均吸声系数0.53-0.56，导热系数为0.063-0.066w/(m
·
k)，隔热隔音效果优异。
[0086]
以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：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；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。