本發(fā)明屬于復(fù)合材料技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種塑木復(fù)合材料及其制備方法。

背景技術(shù)：

塑木復(fù)合材料是一種綠色環(huán)保的材料，但是現(xiàn)有的塑木復(fù)合材料保溫隔熱效果一般，在制作成對(duì)保溫隔熱要求高的室內(nèi)隔墻型材時(shí)，還存在不足。

將塑木復(fù)合材料作為裝潢材料，容易燃燒，一般情況下氧指數(shù)僅有17-19％，著火后不能自熄。同時(shí)其抗拉強(qiáng)度和抗壓強(qiáng)度性能也有待提高，不然該塑木復(fù)合材料無(wú)法滿足對(duì)強(qiáng)度有特殊要求的建筑。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為了解決現(xiàn)有的塑木復(fù)合材料在制作成對(duì)抗拉強(qiáng)度、抗壓強(qiáng)度、阻燃和保溫隔熱性能要求高的型材時(shí)，還存在不足的問(wèn)題，本發(fā)明的目的是提供一種塑木復(fù)合材料及其制備方法，制得的塑木復(fù)合材料具有阻燃、抗拉強(qiáng)度高、抗壓強(qiáng)度高和保溫隔熱性能好的優(yōu)點(diǎn)。

本發(fā)明提供了如下的技術(shù)方案：

一種塑木復(fù)合材料，包括以下重量份的原料：水稻秸稈25-33份、聚磷酸銨7-29份、廢棄聚乙烯泡沫塑料15-27份、陶瓷纖維5-21份、聚乙烯醇縮甲醛纖維15-21份、脲醛樹(shù)脂12-16份、酚醛泡沫8-10份、氧化鎂13-19份、膨脹珍珠巖15-23份、阻燃劑0.6-1.0份、發(fā)泡劑0.3-0.7份、熱穩(wěn)定劑0.3-0.5份、抗氧劑0.4-0.8份和相容劑0.7-0.9份。

原料中添加了陶瓷纖維，陶瓷纖維具有耐火、質(zhì)輕、耐高溫、熱穩(wěn)定性好、導(dǎo)熱率低和機(jī)械強(qiáng)度高的優(yōu)點(diǎn)。

原料中添加了聚乙烯醇縮甲醛纖維，聚乙烯醇縮甲醛纖維具有強(qiáng)度高、韌性好和耐磨的特點(diǎn)。

原料中添加了酚醛泡沫，酚醛泡沫具有均勻的閉孔結(jié)構(gòu)、導(dǎo)熱系數(shù)低、低煙、耐火性好和質(zhì)輕的優(yōu)點(diǎn)。

原料中添加了氧化鎂，氧化鎂具有質(zhì)輕和耐火的優(yōu)點(diǎn)。

原料中添加了膨脹珍珠巖，膨脹珍珠巖具有保溫隔熱性好、穩(wěn)定性好、環(huán)保性好和防火性好的優(yōu)點(diǎn)。

優(yōu)選地，包括以下重量份的原料：水稻秸稈29份、聚磷酸銨18份、廢棄聚乙烯泡沫塑料21份、陶瓷纖維13份、聚乙烯醇縮甲醛纖維18份、脲醛樹(shù)脂14份、酚醛泡沫9份、氧化鎂16份、膨脹珍珠巖19份、阻燃劑0.8份、發(fā)泡劑0.5份、熱穩(wěn)定劑0.4份、抗氧劑0.6份和相容劑0.8份。

優(yōu)選地，所述阻燃劑為氫氧化鋁阻燃劑，能夠提高塑木復(fù)合材料的阻燃性能。

優(yōu)選地，所述發(fā)泡劑為碳黑，加熱放出二氧化碳，發(fā)泡效果好，能夠提高塑木復(fù)合材料的保溫隔熱性能。

優(yōu)選地，所述熱穩(wěn)定劑為硬脂酸鋇，能夠提高塑木復(fù)合材料的熱穩(wěn)性。

優(yōu)選地，所述抗氧劑為對(duì)二苯胺，可延緩或抑制塑木復(fù)合材料氧化的進(jìn)行，從而阻止塑木復(fù)合材料老化并延長(zhǎng)其使用壽命。

優(yōu)選地，所述相容劑為馬來(lái)酸酐接枝相容劑，能夠改善無(wú)機(jī)填料與有機(jī)樹(shù)脂相容性，提高塑木復(fù)合材料的強(qiáng)度，改善加工流變性。

一種塑木復(fù)合材料的制備方法，包括以下步驟：

(1)按照塑木復(fù)合材料原料的重量份數(shù)稱取原料；

(2)將廢棄聚乙烯泡沫塑料和水稻秸稈加入粉碎機(jī)中粉碎，即得粉碎料；

(3)將聚磷酸銨、阻燃劑和發(fā)泡劑在混合機(jī)中充分混合，混合機(jī)的轉(zhuǎn)速控制在400-450r/min，加熱溫度控制在40-50℃，混合時(shí)間控制在20-30min，即得混合料；

(4)將步驟(2)中的粉碎料、步驟(3)中的混合料、陶瓷纖維、聚乙烯醇縮甲醛纖維、脲醛樹(shù)脂、酚醛泡沫、氧化鎂、膨脹珍珠巖、熱穩(wěn)定劑、抗氧劑和相容劑加入攪拌機(jī)中混合均勻，攪拌機(jī)的轉(zhuǎn)速控制在50-200r/min，即得攪拌料；

(5)將步驟(4)中的攪拌料加入雙螺桿擠出機(jī)中熔融共混，擠出造粒。

本發(fā)明的有益效果是：

1、本發(fā)明解決了現(xiàn)有的塑木復(fù)合材料在制作成對(duì)抗拉強(qiáng)度、抗壓強(qiáng)度、阻燃和保溫隔熱性能要求高的型材時(shí)，還存在不足的問(wèn)題。

2、本發(fā)明的原料中添加了陶瓷纖維，陶瓷纖維具有耐火、質(zhì)輕、耐高溫、熱穩(wěn)定性好、導(dǎo)熱率低和機(jī)械強(qiáng)度高的優(yōu)點(diǎn)。

3、本發(fā)明的原料中添加了聚乙烯醇縮甲醛纖維，聚乙烯醇縮甲醛纖維具有強(qiáng)度高、韌性好和耐磨的特點(diǎn)。

4、本發(fā)明的原料中添加了酚醛泡沫，酚醛泡沫具有均勻的閉孔結(jié)構(gòu)、導(dǎo)熱系數(shù)低、低煙、耐火性好和質(zhì)輕的優(yōu)點(diǎn)。

5、本發(fā)明的原料中添加了氧化鎂，氧化鎂具有質(zhì)輕和耐火的優(yōu)點(diǎn)。

6、本發(fā)明的原料中添加了膨脹珍珠巖，膨脹珍珠巖具有保溫隔熱性好、穩(wěn)定性好、環(huán)保性好和防火性好的優(yōu)點(diǎn)。

7、本發(fā)明中所述阻燃劑為氫氧化鋁阻燃劑，能夠提高塑木復(fù)合材料的阻燃性能。

8、本發(fā)明中所述發(fā)泡劑為碳黑，加熱放出二氧化碳，發(fā)泡效果好，能夠提高塑木復(fù)合材料的保溫隔熱性能。

9、本發(fā)明中所述熱穩(wěn)定劑為硬脂酸鋇，能夠提高塑木復(fù)合材料的熱穩(wěn)性。

10、本發(fā)明中所述抗氧劑為對(duì)二苯胺，可延緩或抑制塑木復(fù)合材料氧化的進(jìn)行，從而阻止塑木復(fù)合材料老化并延長(zhǎng)其使用壽命。

11、本發(fā)明中所述相容劑為馬來(lái)酸酐接枝相容劑，能夠改善無(wú)機(jī)填料與有機(jī)樹(shù)脂相容性，提高塑木復(fù)合材料的強(qiáng)度，改善加工流變性。

具體實(shí)施方式

實(shí)施例1

一種塑木復(fù)合材料，包括以下重量份的原料：水稻秸稈29份、聚磷酸銨18份、廢棄聚乙烯泡沫塑料21份、陶瓷纖維13份、聚乙烯醇縮甲醛纖維18份、脲醛樹(shù)脂14份、酚醛泡沫9份、氧化鎂16份、膨脹珍珠巖19份、阻燃劑0.8份、發(fā)泡劑0.5份、熱穩(wěn)定劑0.4份、抗氧劑0.6份和相容劑0.8份。

原料中添加了陶瓷纖維，陶瓷纖維具有耐火、質(zhì)輕、耐高溫、熱穩(wěn)定性好、導(dǎo)熱率低和機(jī)械強(qiáng)度高的優(yōu)點(diǎn)。

原料中添加了聚乙烯醇縮甲醛纖維，聚乙烯醇縮甲醛纖維具有強(qiáng)度高、韌性好和耐磨的特點(diǎn)。

原料中添加了酚醛泡沫，酚醛泡沫具有均勻的閉孔結(jié)構(gòu)、導(dǎo)熱系數(shù)低、低煙、耐火性好和質(zhì)輕的優(yōu)點(diǎn)。

原料中添加了氧化鎂，氧化鎂具有質(zhì)輕和耐火的優(yōu)點(diǎn)。

原料中添加了膨脹珍珠巖，膨脹珍珠巖具有保溫隔熱性好、穩(wěn)定性好、環(huán)保性好和防火性好的優(yōu)點(diǎn)。

阻燃劑為氫氧化鋁阻燃劑，能夠提高塑木復(fù)合材料的阻燃性能。

發(fā)泡劑為碳黑，加熱放出二氧化碳，發(fā)泡效果好，能夠提高塑木復(fù)合材料的保溫隔熱性能。

熱穩(wěn)定劑為硬脂酸鋇，能夠提高塑木復(fù)合材料的熱穩(wěn)性。

抗氧劑為對(duì)二苯胺，可延緩或抑制塑木復(fù)合材料氧化的進(jìn)行，從而阻止塑木復(fù)合材料老化并延長(zhǎng)其使用壽命。

相容劑為馬來(lái)酸酐接枝相容劑，能夠改善無(wú)機(jī)填料與有機(jī)樹(shù)脂相容性，提高塑木復(fù)合材料的強(qiáng)度，改善加工流變性。

一種塑木復(fù)合材料的制備方法，包括以下步驟：

(1)按照塑木復(fù)合材料原料的重量份數(shù)稱取原料；

(2)將廢棄聚乙烯泡沫塑料和水稻秸稈加入粉碎機(jī)中粉碎，即得粉碎料；

(3)將聚磷酸銨、阻燃劑和發(fā)泡劑在混合機(jī)中充分混合，混合機(jī)的轉(zhuǎn)速控制在400-450r/min，加熱溫度控制在40-50℃，混合時(shí)間控制在20-30min，即得混合料；

(4)將步驟(2)中的粉碎料、步驟(3)中的混合料、陶瓷纖維、聚乙烯醇縮甲醛纖維、脲醛樹(shù)脂、酚醛泡沫、氧化鎂、膨脹珍珠巖、熱穩(wěn)定劑、抗氧劑和相容劑加入攪拌機(jī)中混合均勻，攪拌機(jī)的轉(zhuǎn)速控制在50-200r/min，即得攪拌料；

(5)將步驟(4)中的攪拌料加入雙螺桿擠出機(jī)中熔融共混，擠出造粒。

實(shí)施例2

一種塑木復(fù)合材料，包括以下重量份的原料：水稻秸稈25份、聚磷酸銨7份、廢棄聚乙烯泡沫塑料15份、陶瓷纖維5份、聚乙烯醇縮甲醛纖維15份、脲醛樹(shù)脂12份、酚醛泡沫8份、氧化鎂13份、膨脹珍珠巖15份、阻燃劑0.6份、發(fā)泡劑0.3份、熱穩(wěn)定劑0.3份、抗氧劑0.4份和相容劑0.7份。

原料中添加了陶瓷纖維，陶瓷纖維具有耐火、質(zhì)輕、耐高溫、熱穩(wěn)定性好、導(dǎo)熱率低和機(jī)械強(qiáng)度高的優(yōu)點(diǎn)。

原料中添加了聚乙烯醇縮甲醛纖維，聚乙烯醇縮甲醛纖維具有強(qiáng)度高、韌性好和耐磨的特點(diǎn)。

原料中添加了酚醛泡沫，酚醛泡沫具有均勻的閉孔結(jié)構(gòu)、導(dǎo)熱系數(shù)低、低煙、耐火性好和質(zhì)輕的優(yōu)點(diǎn)。

原料中添加了氧化鎂，氧化鎂具有質(zhì)輕和耐火的優(yōu)點(diǎn)。

原料中添加了膨脹珍珠巖，膨脹珍珠巖具有保溫隔熱性好、穩(wěn)定性好、環(huán)保性好和防火性好的優(yōu)點(diǎn)。

阻燃劑為氫氧化鋁阻燃劑，能夠提高塑木復(fù)合材料的阻燃性能。

發(fā)泡劑為碳黑，加熱放出二氧化碳，發(fā)泡效果好，能夠提高塑木復(fù)合材料的保溫隔熱性能。

熱穩(wěn)定劑為硬脂酸鋇，能夠提高塑木復(fù)合材料的熱穩(wěn)性。

抗氧劑為對(duì)二苯胺，可延緩或抑制塑木復(fù)合材料氧化的進(jìn)行，從而阻止塑木復(fù)合材料老化并延長(zhǎng)其使用壽命。

相容劑為馬來(lái)酸酐接枝相容劑，能夠改善無(wú)機(jī)填料與有機(jī)樹(shù)脂相容性，提高塑木復(fù)合材料的強(qiáng)度，改善加工流變性。

一種塑木復(fù)合材料的制備方法，包括以下步驟：

(1)按照塑木復(fù)合材料原料的重量份數(shù)稱取原料；

(2)將廢棄聚乙烯泡沫塑料和水稻秸稈加入粉碎機(jī)中粉碎，即得粉碎料；

(3)將聚磷酸銨、阻燃劑和發(fā)泡劑在混合機(jī)中充分混合，混合機(jī)的轉(zhuǎn)速控制在400-450r/min，加熱溫度控制在40-50℃，混合時(shí)間控制在20-30min，即得混合料；

(4)將步驟(2)中的粉碎料、步驟(3)中的混合料、陶瓷纖維、聚乙烯醇縮甲醛纖維、脲醛樹(shù)脂、酚醛泡沫、氧化鎂、膨脹珍珠巖、熱穩(wěn)定劑、抗氧劑和相容劑加入攪拌機(jī)中混合均勻，攪拌機(jī)的轉(zhuǎn)速控制在50-200r/min，即得攪拌料；

(5)將步驟(4)中的攪拌料加入雙螺桿擠出機(jī)中熔融共混，擠出造粒。

實(shí)施例3

一種塑木復(fù)合材料，包括以下重量份的原料：水稻秸稈33份、聚磷酸銨29份、廢棄聚乙烯泡沫塑料27份、陶瓷纖維21份、聚乙烯醇縮甲醛纖維21份、脲醛樹(shù)脂16份、酚醛泡沫10份、氧化鎂19份、膨脹珍珠巖23份、阻燃劑1.0份、發(fā)泡劑0.7份、熱穩(wěn)定劑0.5份、抗氧劑0.8份和相容劑0.9份。

原料中添加了陶瓷纖維，陶瓷纖維具有耐火、質(zhì)輕、耐高溫、熱穩(wěn)定性好、導(dǎo)熱率低和機(jī)械強(qiáng)度高的優(yōu)點(diǎn)。

原料中添加了聚乙烯醇縮甲醛纖維，聚乙烯醇縮甲醛纖維具有強(qiáng)度高、韌性好和耐磨的特點(diǎn)。

原料中添加了酚醛泡沫，酚醛泡沫具有均勻的閉孔結(jié)構(gòu)、導(dǎo)熱系數(shù)低、低煙、耐火性好和質(zhì)輕的優(yōu)點(diǎn)。

原料中添加了氧化鎂，氧化鎂具有質(zhì)輕和耐火的優(yōu)點(diǎn)。

原料中添加了膨脹珍珠巖，膨脹珍珠巖具有保溫隔熱性好、穩(wěn)定性好、環(huán)保性好和防火性好的優(yōu)點(diǎn)。

阻燃劑為氫氧化鋁阻燃劑，能夠提高塑木復(fù)合材料的阻燃性能。

發(fā)泡劑為碳黑，加熱放出二氧化碳，發(fā)泡效果好，能夠提高塑木復(fù)合材料的保溫隔熱性能。

熱穩(wěn)定劑為硬脂酸鋇，能夠提高塑木復(fù)合材料的熱穩(wěn)性。

抗氧劑為對(duì)二苯胺，可延緩或抑制塑木復(fù)合材料氧化的進(jìn)行，從而阻止塑木復(fù)合材料老化并延長(zhǎng)其使用壽命。

相容劑為馬來(lái)酸酐接枝相容劑，能夠改善無(wú)機(jī)填料與有機(jī)樹(shù)脂相容性，提高塑木復(fù)合材料的強(qiáng)度，改善加工流變性。

一種塑木復(fù)合材料的制備方法，包括以下步驟：

(1)按照塑木復(fù)合材料原料的重量份數(shù)稱取原料；

(2)將廢棄聚乙烯泡沫塑料和水稻秸稈加入粉碎機(jī)中粉碎，即得粉碎料；

(3)將聚磷酸銨、阻燃劑和發(fā)泡劑在混合機(jī)中充分混合，混合機(jī)的轉(zhuǎn)速控制在400-450r/min，加熱溫度控制在40-50℃，混合時(shí)間控制在20-30min，即得混合料；

(4)將步驟(2)中的粉碎料、步驟(3)中的混合料、陶瓷纖維、聚乙烯醇縮甲醛纖維、脲醛樹(shù)脂、酚醛泡沫、氧化鎂、膨脹珍珠巖、熱穩(wěn)定劑、抗氧劑和相容劑加入攪拌機(jī)中混合均勻，攪拌機(jī)的轉(zhuǎn)速控制在50-200r/min，即得攪拌料；

(5)將步驟(4)中的攪拌料加入雙螺桿擠出機(jī)中熔融共混，擠出造粒。

對(duì)比例1

一種塑木復(fù)合材料，包括以下重量份的原料：玉米秸稈29份、聚磷酸銨20份、廢棄聚乙烯泡沫塑料23份、成碳劑0.9份、發(fā)泡劑0.7份和熱穩(wěn)定劑0.5份。

一種塑木復(fù)合材料的制備方法，包括以下步驟：

(1)按照塑木復(fù)合材料原料的重量份數(shù)稱取原料；

(2)將廢棄聚乙烯泡沫塑料和玉米秸稈加入粉碎機(jī)中粉碎，即得粉碎料；

(3)將聚磷酸銨、成碳劑和發(fā)泡劑在混合機(jī)中充分混合，混合機(jī)的轉(zhuǎn)速控制在400-500r/min，加熱溫度控制在40-60℃，混合時(shí)間控制在10-30min，即得混合料；

(4)將步驟(2)中的粉碎料、步驟(3)中的混合料和熱穩(wěn)定劑加入攪拌機(jī)中混合均勻，攪拌機(jī)的轉(zhuǎn)速控制在20-300r/min，即得攪拌料；

(5)將步驟(4)中的攪拌料加入雙螺桿擠出機(jī)中熔融共混，擠出造粒。

將實(shí)施例1、實(shí)施例2和實(shí)施例3制得塑木復(fù)合材料和對(duì)比例1中制得用于塑木復(fù)合材料進(jìn)行性能測(cè)試，測(cè)試結(jié)果如表1所示：

從表1數(shù)據(jù)比較可以看出，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是：

1、一種塑木復(fù)合材料及其制備方法，從測(cè)得的抗壓強(qiáng)度值可以看出，實(shí)施例1-3的抗壓強(qiáng)度值均高于對(duì)比例1，說(shuō)明該塑木復(fù)合材料抗壓強(qiáng)度高。

2、一種塑木復(fù)合材料及其制備方法，從測(cè)得的抗拉強(qiáng)度值可以看出，實(shí)施例1-3的抗拉強(qiáng)度值均高于對(duì)比例1，說(shuō)明該塑木復(fù)合材料抗拉強(qiáng)度高。

3、一種塑木復(fù)合材料及其制備方法，從測(cè)得的導(dǎo)熱系數(shù)可以看出，實(shí)施例1-3的導(dǎo)熱系數(shù)均低于對(duì)比例1，說(shuō)明該塑木復(fù)合材料保溫效果好。

4、一種塑木復(fù)合材料及其制備方法，根據(jù)gb8624—2012測(cè)得的氧指數(shù)可以看出，實(shí)施例1-3的氧指數(shù)均高于對(duì)比例1，說(shuō)明該塑木復(fù)合材料的阻燃性好。

5、一種塑木復(fù)合材料及其制備方法，從測(cè)得的各個(gè)指標(biāo)的數(shù)據(jù)可以看出，實(shí)施例1均優(yōu)于實(shí)施例2、實(shí)施例3和對(duì)比例1，說(shuō)明該塑木復(fù)合材料的原料配方和制備方法的合理性。

以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例而已，并不用于限制本發(fā)明，盡管參照前述實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說(shuō)明，對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，其依然可以對(duì)前述各實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對(duì)其中部分技術(shù)特征進(jìn)行等同替換，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。