專利名稱：阻燃性聚丙烯塑木材料及其制備工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種阻燃性聚丙烯塑木材料及其制備工藝，屬于復(fù)合材料領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
塑木材料是一種利用聚丙烯與超過(guò)50%以上的植物纖維混合成新的木質(zhì)材料，再經(jīng)擠出、模壓、注射成型等加工而成為新型復(fù)合材料。由于構(gòu)成木塑復(fù)合材料的木粉和塑料屬于易燃材料，而木塑復(fù)合材料在建筑工程中的應(yīng)用，特別是對(duì)火災(zāi)有較高要求的場(chǎng)所，將具有現(xiàn)實(shí)意義。而傳統(tǒng)的含鹵阻燃劑，主要是有機(jī)溴化物/Sb203阻燃劑用于聚丙烯木塑復(fù)合材料阻燃，具有很好的阻燃性能，但這種阻燃材料燃燒時(shí)會(huì)產(chǎn)生大量有毒有害強(qiáng)刺激性的氣體，對(duì)人的身體健康和環(huán)境造成直接的、潛在的和長(zhǎng)久的危害。因此，本發(fā)明開(kāi)發(fā)出無(wú) 鹵、低煙和環(huán)境友好的新型高效阻燃劑應(yīng)用于聚丙烯塑木材料中。應(yīng)用較多的為磷-氮類阻燃劑，但是現(xiàn)階段的磷-氮類阻燃劑塑木材料分散性差、阻燃效率低以及相容性較差。

發(fā)明內(nèi)容
針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供一種阻燃效率高，相容性較好的、含有改性磷-氮類阻燃劑的聚丙烯塑木材料。本發(fā)明通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)
一種阻燃性聚丙烯塑木材料，其成分包括聚丙烯、木粉、復(fù)合潤(rùn)滑劑、滑石粉、抗氧劑、改性磷-氮阻燃劑以及顏料，其中聚丙烯32-38份、木粉62-68份、復(fù)合潤(rùn)滑劑2_3份、滑石粉8-10份、抗氧劑O. 1-0. 5份、改性磷-氮阻燃劑20-30份以及顏料適量。所述改性磷-氮阻燃劑的制備工藝為磷-氮膨脹型阻燃劑的三個(gè)組成酸源、炭源、氣源按照配比為4 I I進(jìn)行混合；然后與等質(zhì)量的水進(jìn)行混合并高速攪拌，攪拌的同時(shí)加入5%的聚丙烯酸乳液及1%。的引發(fā)劑；5h后，將產(chǎn)物干燥后粉碎處理，得到改性磷-氮膨脹型阻燃劑。所述酸源為多聚磷酸銨、炭源為季戊四醇磷酸酯、氣源為三聚氰胺，引發(fā)劑為過(guò)氧化苯甲酰?！N阻燃性聚丙烯塑木材料制備方法，包括以下步驟(I)將木粉加入到高低混機(jī)中，以2000-3000轉(zhuǎn)/分的高速攪拌5分鐘，將木粉中水分控制在O. 6%下，然后，分別加入復(fù)合潤(rùn)滑劑、改性磷-氮膨脹型阻燃劑、輕質(zhì)活性碳酸鈣、抗氧劑、聚丙烯等，將上述混料由混料機(jī)熱混系統(tǒng)卸料至冷混系統(tǒng)，冷卻至40°C，得到預(yù)混料；(2)將預(yù)混料經(jīng)平行雙螺桿擠出機(jī)擠出造粒，工藝溫度設(shè)定在180-200°C，制備出阻燃性聚丙烯塑木材料。本發(fā)明的有益效果為
本發(fā)明將聚丙烯酸乳液與磷-氮膨脹型阻燃劑的三組分在水相中共混的方法制備出一種改性的磷-氮膨脹型阻燃劑并成功地應(yīng)用于聚丙烯塑木復(fù)合材料中，并通過(guò)對(duì)未改性的磷-氮類阻燃劑進(jìn)行比較。該制備工藝成功解決了阻燃劑在聚丙烯復(fù)合材料中分散性、阻燃性和相容性差等問(wèn)題。
具體實(shí)施例方式現(xiàn)通過(guò)具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)一步描述。以下實(shí)施例采用的原料如下
聚丙纟布回料，擠出級(jí)；
木粉含水率為2%，細(xì)度為60目；
抗氧劑宜興市天使合成化學(xué)有限公司，牌號(hào)為1010和168 ；
聚丙烯塑木各組分質(zhì)量分?jǐn)?shù)如下聚丙烯32-38份；木粉62-68份；復(fù)合潤(rùn)滑劑2_3份；滑石粉8_10份；抗氧劑
O.1-0. 5份；改性磷-氮阻燃劑:20-30份；顏料適量。實(shí)施方式
第一步、改性磷-氮膨脹型阻燃劑的制備
將磷-氮膨脹型阻燃劑主要成分包括酸源(多聚磷酸銨，APP)、炭源(季戊四醇磷酸酯，P-AC)、氣源(三聚氰胺，MA)，其配比為4 : I : I。磷-氮膨脹型阻燃劑與水的質(zhì)量比為I : I混合并高速攪拌，攪拌的同時(shí)加入5%的聚丙烯酸乳液及1%。的引發(fā)劑(過(guò)氧化苯甲酰)，使其與前幾種物料進(jìn)行反應(yīng)，目的增強(qiáng)其阻燃性能及分散性。5h后，將產(chǎn)物干燥后粉碎處理，得到改性磷-氮膨脹型阻燃劑，進(jìn)行粉碎處理。第二步、阻燃聚丙烯塑木顆粒制備工藝如下
(1)將木粉加入到高低混機(jī)中，以2000-3000轉(zhuǎn)/分的高速攪拌5分鐘，將木粉中水分控制在O. 6%下，然后，分別加入復(fù)合潤(rùn)滑劑、改性磷-氮膨脹型阻燃劑、輕質(zhì)活性碳酸鈣、抗氧劑、聚丙烯等，將上述混料由混料機(jī)熱混系統(tǒng)卸料至冷混系統(tǒng)，冷卻至40°C，得到預(yù)混料；
(2)將預(yù)混料經(jīng)平行雙螺桿擠出機(jī)擠出造粒，工藝溫度設(shè)定在180-200°C，制備出塑木顆粒。通過(guò)以上兩種實(shí)施例，檢測(cè)到的性能實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表所示:_
權(quán)利要求
1.一種阻燃性聚丙烯塑木材料，其特征在于其成分包括聚丙烯、木粉、復(fù)合潤(rùn)滑劑、滑石粉、抗氧劑、改性磷-氮阻燃劑以及顏料，其中聚丙烯32-38份、木粉62-68份、復(fù)合潤(rùn)滑劑2-3份、滑石粉8-10份、抗氧劑O. 1-0. 5份、改性磷-氮阻燃劑20-30份以及顏料適量。
2.如權(quán)利要求I所述阻燃性聚丙烯塑木材料，其特征在于，所述改性磷-氮阻燃劑的制備工藝為磷-氮膨脹型阻燃劑的三個(gè)組成酸源、炭源、氣源按照配比為4 I I進(jìn)行混合；然后與等質(zhì)量的水進(jìn)行混合并高速攪拌，攪拌的同時(shí)加入5%的聚丙烯酸乳液及1%。的引發(fā)劑；5h后，將產(chǎn)物干燥后粉碎處理，得到改性磷-氮膨脹型阻燃劑。
3.如權(quán)利要求2所述阻燃性聚丙烯塑木材料，其特征在于所述酸源為多聚磷酸銨、炭源為季戊四醇磷酸酯、氣源為三聚氰胺，引發(fā)劑為過(guò)氧化苯甲酰。
4.一種以上任一權(quán)利要求所述的阻燃性聚丙烯塑木材料制備方法，其特征在于，包括以下步驟(I)將木粉加入到高低混機(jī)中，以2000-3000轉(zhuǎn)/分的高速攪拌5分鐘，將木粉中水分控制在O. 6%下，然后，分別加入復(fù)合潤(rùn)滑劑、改性磷-氮膨脹型阻燃劑、輕質(zhì)活性碳酸鈣、抗氧劑、聚丙烯等，將上述混料由混料機(jī)熱混系統(tǒng)卸料至冷混系統(tǒng)，冷卻至40°C，得到預(yù)混料；(2)將預(yù)混料經(jīng)平行雙螺桿擠出機(jī)擠出造粒，工藝溫度設(shè)定在180-200°C，制備出阻燃性聚丙烯塑木材料。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種阻燃性聚丙烯塑木材料及其制備工藝，通過(guò)添加改性磷-氮阻燃劑，本發(fā)明將聚丙烯酸乳液與磷-氮膨脹型阻燃劑的三組分在水相中共混的方法制備出一種改性的磷-氮膨脹型阻燃劑并成功地應(yīng)用于聚丙烯塑木復(fù)合材料中，并通過(guò)對(duì)未改性的磷-氮類阻燃劑進(jìn)行比較。該制備工藝成功解決了阻燃劑在聚丙烯復(fù)合材料中分散性、阻燃性和相容性差等問(wèn)題。
文檔編號(hào)C08K3/26GK102816385SQ201210310260
公開(kāi)日2012年12月12日 申請(qǐng)日期2012年8月29日 優(yōu)先權(quán)日2012年8月29日
發(fā)明者李靖, 何軍, 章偉平, 吳強(qiáng), 王凱 申請(qǐng)人:江蘇旭華圣洛迪建材有限公司