本技術(shù)涉及一種三重?zé)峁芾砩岱莱蹦舅軓?fù)合板及其制備方法，屬于木塑復(fù)合材料。

背景技術(shù)：

1、隨著全球環(huán)保意識(shí)的增強(qiáng)，人們愈來(lái)愈關(guān)注綠色節(jié)能產(chǎn)品的研發(fā)，其中木塑復(fù)合材料由于其優(yōu)異的性能而得到廣泛的研究和應(yīng)用。然而，戶(hù)外應(yīng)用的木塑復(fù)合板材普遍存在一個(gè)不容忽視的問(wèn)題，即夏季熱舒適性差，其原因是強(qiáng)烈的太陽(yáng)輻射使木塑板表面溫度會(huì)急劇上升可達(dá)60℃，降低了人體觸碰時(shí)的熱舒適度。此外，目前商用的木塑復(fù)合板通常由兩層構(gòu)成，即防護(hù)面層和木塑底層，底部不能起到防水的效果，會(huì)在一定程度上影響木塑復(fù)合板材的使用壽命。

2、因此，需要采取合理的綠色降溫技術(shù)，研發(fā)具有自發(fā)表面降溫功能的熱管理塑木復(fù)合板材，同時(shí)達(dá)到防水防潮的效果使其性能不受雨水或土壤水份的影響，從而延長(zhǎng)板材的使用壽命。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、為了解決上述問(wèn)題，提供了一種三重?zé)峁芾砩岱莱蹦舅軓?fù)合板及其制備方法，該三重?zé)峁芾砩岱莱蹦舅軓?fù)合板由輻射/反射面層、導(dǎo)熱木塑板芯層和導(dǎo)熱防水底層構(gòu)成，采用三層熔融共擠的制備工藝，面層、芯層和底層先分別形成不同的熔融料流，隨后在機(jī)頭處匯合進(jìn)行三層疊合共擠，最后經(jīng)過(guò)冷卻定型得到三重?zé)峁芾砩岱莱蹦舅軓?fù)合板，通過(guò)結(jié)合強(qiáng)太陽(yáng)反射、高熱輻射和優(yōu)異熱傳導(dǎo)三種熱管理策略實(shí)現(xiàn)木塑復(fù)合板的夏季降溫，以提高人體直接觸碰的熱舒適度，其中底層能進(jìn)一步起到防水防潮的效果。該木塑復(fù)合板可實(shí)現(xiàn)夏季散熱降溫，同時(shí)達(dá)到防潮的效果，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理且制備工藝簡(jiǎn)單，適用于戶(hù)外各種裝飾木塑板、護(hù)欄、園林座椅、外墻建筑等應(yīng)用場(chǎng)景。

2、根據(jù)本技術(shù)的一個(gè)方面，提供了一種三重?zé)峁芾砩岱莱蹦舅軓?fù)合板，所述木塑復(fù)合板包括依次連接的面層、芯層和底層；

3、所述面層按照重量份數(shù)計(jì)包括：塑料70～80份、耐磨劑10～30份、輻射/反射填料5～20份、相容劑2～4份、抗氧劑1～3份、抗紫外線(xiàn)劑2～4份；

4、所述芯層按照重量份數(shù)計(jì)包括：木粉50～60份、塑料20～40份、導(dǎo)熱填料10～30份、相容劑4～6份、碳酸鈣4～6份、聚乙烯蠟1～3份、抗氧劑1～2份；

5、所述底層按照重量份數(shù)計(jì)包括：塑料70～90份、導(dǎo)熱填料10～30份、抗氧劑1～3份。

6、可選的，所述輻射/反射填料為二氧化鈦。

7、可選的，所述二氧化鈦的粒徑為0.3～1μm。根據(jù)米氏散射原理，當(dāng)粒子的直徑與輻射的波長(zhǎng)相當(dāng)時(shí)會(huì)發(fā)生散射，在此粒徑范圍時(shí)與太陽(yáng)光譜可見(jiàn)光波段0.4～0.7μm相匹配。若粒徑過(guò)小，則散射效果不明顯，面層薄膜的太陽(yáng)反射率低；若粒徑過(guò)大，則米氏散射失效，反射率提升效果也不明顯。

8、可選的，所述導(dǎo)熱填料為六方氮化硼。

9、可選的，所述六方氮化硼的粒徑為10～50μm。若粒徑過(guò)小，則導(dǎo)熱填料之間難以接觸，不易形成導(dǎo)熱通路；若粒徑過(guò)大，則會(huì)增大與基體間的空隙，不易于構(gòu)建導(dǎo)熱通路，同樣會(huì)導(dǎo)致導(dǎo)熱效果變差。

10、可選的，所述塑料為聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯中的一種或多種。需要說(shuō)明的是，對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言，上述塑料的列舉并不構(gòu)成對(duì)本技術(shù)方案的限定，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以選擇適合的塑料進(jìn)行替換。

11、可選的，所述耐磨劑為沙林樹(shù)脂或超高分子量聚乙烯。對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言可以清楚地知曉，超高分子量聚乙烯uhmwpe為一種線(xiàn)性高分子且分子量大于150萬(wàn)具有超強(qiáng)耐磨性的材料。

12、可選的，所述耐磨劑為沙林樹(shù)脂。需要說(shuō)明的是，對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言，上述耐磨劑的列舉并不構(gòu)成對(duì)本技術(shù)方案的限定，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以選擇適合的耐磨劑進(jìn)行替換。

13、所述相容劑為馬來(lái)酸酐接枝聚乙烯、馬來(lái)酸酐接枝聚丙烯、馬來(lái)酸酐接枝聚氯乙烯、硅烷偶聯(lián)劑、鈦酸酯偶聯(lián)劑中的一種或多種。需要說(shuō)明的是，對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言，上述相容劑的列舉并不構(gòu)成對(duì)本技術(shù)方案的限定，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以選擇適合的相容劑進(jìn)行替換。

14、可選的，所述抗氧劑為抗氧劑1010、抗氧劑168、抗氧劑245中的一種或多種；和/或，

15、所述抗紫外線(xiàn)劑為uv-531、uv-327、uv-326中的一種或多種。需要說(shuō)明的是，對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言，上述抗氧劑和抗紫外線(xiàn)劑的列舉并不構(gòu)成對(duì)本技術(shù)方案的限定，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以選擇適合的抗氧劑或抗紫外線(xiàn)劑進(jìn)行替換。

16、可選的，所述木粉為松木粉、楊木粉、柏木粉、楓木粉、稻草秸稈粉中的一種或多種。需要說(shuō)明的是，本技術(shù)方案中木粉的概念比較寬泛，除了常規(guī)來(lái)自樹(shù)木的松木粉、楊木粉、柏木粉、楓木粉等，還包括稻草秸稈粉，當(dāng)然對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言，還可以選擇其他在木塑復(fù)合板領(lǐng)域中常用的、能夠起到相同作用和效果的木粉替代品進(jìn)行替換。

17、可選的，所述芯層中的木粉為廢棄木粉，芯層中的塑料為回收塑料。由于芯層位于中間，采用廢棄的木粉材料或回收塑料，不影響性能的同時(shí)還能充分利用回收資源，降低成本。

18、可選的，所述木塑復(fù)合板采用三層熔融共擠的制備工藝，面層、芯層和底層先分別形成不同的熔融料流，隨后在復(fù)合機(jī)頭處匯合進(jìn)行三層疊合共擠，最后經(jīng)冷卻定型制備獲得。三層熔融共擠工藝為一次成型工藝，加工參數(shù)易于控制，且生產(chǎn)效率高。

19、可選的，所述面層厚度100～300μm、芯層厚度4～20mm、底層厚度50～200μm。面層薄膜厚度選用100～300μm，此范圍內(nèi)薄膜可充分發(fā)揮太陽(yáng)反射效果，芯層木塑板厚度范圍為4～20mm，可根據(jù)實(shí)際應(yīng)用需求而定。底層防水導(dǎo)熱膜厚度范圍為50～200μm，此厚度范圍時(shí)導(dǎo)熱路徑長(zhǎng)度合適，氮化硼片狀之間接觸良好，導(dǎo)熱效果好。需要說(shuō)明的是，上述對(duì)面層、芯層和底層厚度的范圍并不構(gòu)成對(duì)本技術(shù)方案的限定，對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言可以根據(jù)需要適當(dāng)調(diào)整各層之間的厚度和比例，在基于本技術(shù)方案發(fā)明構(gòu)思的基礎(chǔ)上，去調(diào)整合適的厚度比例，找到不同厚度需求下效果比較好的配合方案并不需要付出過(guò)多創(chuàng)造性勞動(dòng)，是本領(lǐng)域技術(shù)人員的基本技能。

20、根據(jù)本技術(shù)的另一個(gè)方面，提供了任一上述的三重?zé)峁芾砩岱莱蹦舅軓?fù)合板的制備方法，所述制備方法包括如下步驟：

21、s1、按重量份數(shù)稱(chēng)取各原料；

22、s2、將稱(chēng)取的塑料、耐磨劑、輻射/反射填料、相容劑、抗氧劑、抗紫外線(xiàn)劑等面層物料混入第一臺(tái)螺桿擠出機(jī)中，設(shè)置螺桿轉(zhuǎn)速40～80r/min，擠出溫度設(shè)置為180～200℃；

23、s3、將稱(chēng)取的木粉、塑料、導(dǎo)熱填料、相容劑、碳酸鈣、聚乙烯蠟、抗氧劑等芯層物料混入第二臺(tái)螺桿擠出機(jī)中，設(shè)置螺桿轉(zhuǎn)速40～60r/min，熔融溫度設(shè)置為150～180℃；

24、s4、將稱(chēng)取的塑料、導(dǎo)熱填料、抗氧劑等底層物料混入第三臺(tái)螺桿擠出機(jī)中，設(shè)置螺桿轉(zhuǎn)速40～80r/min，熔融溫度設(shè)置為180～200℃；

25、s5、三層熔融物料在復(fù)合機(jī)頭處匯合，經(jīng)過(guò)三層疊合共擠和冷卻定型得到三重?zé)峁芾砩岱莱蹦舅軓?fù)合板。

26、根據(jù)本技術(shù)的另一個(gè)方面，提供了任一上述的三重?zé)峁芾砩岱莱蹦舅軓?fù)合板在戶(hù)外木質(zhì)產(chǎn)品中的應(yīng)用。

27、優(yōu)選的，所述木質(zhì)產(chǎn)品包括各種裝飾木塑板、護(hù)欄、園林座椅、外墻建筑。

28、本技術(shù)的有益效果包括但不限于：

29、1.本技術(shù)的三重?zé)峁芾砩岱莱蹦舅軓?fù)合板，該三重?zé)峁芾砩岱莱蹦舅軓?fù)合板由輻射/反射面層、導(dǎo)熱木塑板芯層和導(dǎo)熱防水底層構(gòu)成，通過(guò)結(jié)合強(qiáng)太陽(yáng)反射、高熱輻射和優(yōu)異熱傳導(dǎo)三種熱管理策略實(shí)現(xiàn)木塑復(fù)合板的夏季降溫，以提高人體直接觸碰的熱舒適度，其中底層能進(jìn)一步起到防水防潮的效果。

30、2.根據(jù)本技術(shù)的三重?zé)峁芾砩岱莱蹦舅軓?fù)合板，面層引入輻射/反射納米填料，由于輻射/反射納米填料本身的高折射率，可增強(qiáng)面層對(duì)太陽(yáng)光的反射率以減少太陽(yáng)熱量的吸收，同時(shí)輻射/反射納米填料的分子振動(dòng)會(huì)提高面層在中紅外波段的發(fā)射率以增強(qiáng)熱量向外的輻射，有利于降低木塑復(fù)合板材的表面溫度。

31、3.根據(jù)本技術(shù)的三重?zé)峁芾砩岱莱蹦舅軓?fù)合板，芯層木塑板引入導(dǎo)熱填料，導(dǎo)熱填料能夠在基材中相互接觸以構(gòu)建導(dǎo)熱網(wǎng)絡(luò)，進(jìn)而提高木塑復(fù)合材料的熱導(dǎo)率，可以將積累的熱量向地下傳導(dǎo)來(lái)進(jìn)一步達(dá)到降溫的效果。

32、4.根據(jù)本技術(shù)的三重?zé)峁芾砩岱莱蹦舅軓?fù)合板，底層設(shè)計(jì)一層導(dǎo)熱防水膜，不僅可以增強(qiáng)熱量的向下傳導(dǎo)，還能起到防水防潮的效果，可改善木塑復(fù)合板材的使用壽命。

33、5.根據(jù)本技術(shù)的三重?zé)峁芾砩岱莱蹦舅軓?fù)合板，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理，制備工藝簡(jiǎn)單，適用于戶(hù)外各種裝飾木塑板、護(hù)欄、園林座椅、外墻建筑等應(yīng)用場(chǎng)景。