本發(fā)明涉及共擠木塑復(fù)合材料生產(chǎn)領(lǐng)域，涉及阻燃材料的生產(chǎn)工藝領(lǐng)域，具體地說(shuō)是一種阻燃性木塑復(fù)合材料及其制備方法。

背景技術(shù)：

木塑復(fù)合材料是一類涵蓋面廣、產(chǎn)品種類多、形態(tài)結(jié)構(gòu)多樣的材料,具有優(yōu)良的耐水和耐腐蝕性能以及可循環(huán)使用等優(yōu)點(diǎn)。它極大地體現(xiàn)了我國(guó)發(fā)展“循環(huán)經(jīng)濟(jì)”和建設(shè)“節(jié)約型社會(huì)”的理念,大力發(fā)展這種環(huán)保型材料,既利于保護(hù)森林資源和石油資源,又可以為廢舊塑料和廢棄生物質(zhì)資源的大規(guī)模綜合利用開辟新的道路。木塑復(fù)合材料主要用于對(duì)結(jié)構(gòu)性能要求較低的領(lǐng)域,如托盤、包裝箱、汽車內(nèi)飾基材、鋪板、景觀園林等行業(yè),約占木塑復(fù)合用品總量的75％。然而由于天然纖維和各種聚合物都是易燃物質(zhì),因此復(fù)合材料十分容易燃燒,著火后不能自熄,屬于易燃類材料,這使其在應(yīng)用過(guò)程中受到了限制,因此木塑復(fù)合材料在使用時(shí)需進(jìn)行阻燃處理。

膨脹型阻燃劑是近年來(lái)國(guó)內(nèi)外廣為關(guān)注的新型復(fù)合型阻燃劑,它以氮、磷、碳為主要成分,不含鹵素,也不采用氧化銻為協(xié)效劑,其體系自身具有協(xié)同作用,符合未來(lái)阻燃劑的研究開發(fā)方向。含膨脹型阻燃劑的材料在燃燒時(shí)會(huì)生成炭質(zhì)泡沫層,起到隔熱、隔氧、抑煙、防滴等功效,具有優(yōu)異的阻燃性能。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提供一種阻燃木塑及其制備方法，該木塑以木粉和混合樹脂、膨脹型阻燃劑為主要原料，輔以各種助劑，制備所得的復(fù)合材料具有較好的阻燃作用，力學(xué)性能優(yōu)越，可廣泛應(yīng)用于室內(nèi)裝飾。

本發(fā)明解決技術(shù)問(wèn)題采用如下技術(shù)方案：

一種阻燃木塑及其制備方法，其特征在于，所述阻燃木塑組份按重量份組成為：聚丙烯(pp)90-110份，木粉50-70份，膨脹型阻燃劑33-36份，協(xié)效劑5-6份，相容劑4-8份、偶聯(lián)劑8-11份、caco310-15份、潤(rùn)滑劑8-12份、增塑劑3-5份，增韌劑6-7份。

進(jìn)一步，所述樹脂為pp為90-110份

進(jìn)一步，pp樹脂熔融指數(shù)為3g/10min。

進(jìn)一步，所述木粉為細(xì)度為150目，為50-70份。

進(jìn)一步，所述膨脹型阻燃劑為聚磷酸銨(app)和季戊四醇(per)以2:1混合物，為33-36份

進(jìn)一步，所述協(xié)效劑為mgo，可膨脹石墨(eg)，sio2混合物，為5-6份

進(jìn)一步，(mgo)、m(eg)、m(sio2)之間配比為1∶4∶3-1:6:5

進(jìn)一步，所述相容劑為馬來(lái)酸配接枝聚丙烯(pp-g-mah/st)

進(jìn)一步，所述馬來(lái)酸配接枝聚丙烯接枝率2.5％

進(jìn)一步，所述偶聯(lián)劑為硅烷偶聯(lián)劑或鋁酸酯偶聯(lián)劑一種或多種混合物。

進(jìn)一步，所述潤(rùn)滑劑為聚乙烯蠟、硬脂酸鋅以3:2的比例混合而得。

進(jìn)一步，所述增塑劑為柏木油。

進(jìn)一步，所述增韌劑為樹枝狀氯化聚乙烯。

一種阻燃木塑制備方法，按如下步驟進(jìn)行：

1)將木粉、caco3、樹脂、膨脹型阻燃劑、協(xié)效劑、潤(rùn)滑劑、相容劑、偶聯(lián)劑、增塑劑、增韌劑，按順序依次加入攪拌機(jī)中攪拌，每隔2分鐘添加一個(gè)組份，攪拌機(jī)全程攪拌不停，在全部添加完材料后繼續(xù)攪拌10分鐘；混合溫度105℃，攪拌速度為750rpm；

2)將上述攪拌后的材料密閉條件下放置6-8h，放置溫度30-50℃。

3)將要求2)得到的預(yù)混料投入到螺桿擠出機(jī)中,擠出得到阻燃木塑復(fù)合材料。錐形雙螺桿擠出機(jī)的螺桿轉(zhuǎn)速為30r/min,料筒溫度為170℃,口模溫度為160-180℃。

與已有技術(shù)相比，本發(fā)明有益效果體現(xiàn)在：

本發(fā)明木塑復(fù)合材料，通過(guò)添加協(xié)效劑，增加材料的阻燃作用。

本發(fā)明以木粉和混合樹脂、膨脹型阻燃劑為主要原料，輔以各種助劑，制備所得的復(fù)合材料具有較好的阻燃作用，力學(xué)性能優(yōu)越，可廣泛應(yīng)用于室內(nèi)裝飾。

具體實(shí)施方式

產(chǎn)品性能檢測(cè)：1)物理性能及力學(xué)性能，按gb/t17657-1999檢測(cè)。2)防火性能：氧指數(shù)法，參照gb/t2406.1-2008及gb/t2406.1-2009的相關(guān)方法進(jìn)行檢驗(yàn)。按本方法制備的木塑復(fù)合材料，其物理性能優(yōu)異，阻燃高效，無(wú)毒環(huán)保。阻燃防火性能達(dá)到gb8624-2006《建筑材料及制品燃燒性能分級(jí)》中規(guī)定的阻燃c級(jí)或b級(jí)要求，物理力學(xué)性能達(dá)到gb11718-2009規(guī)定要求。

實(shí)施例1：

原料：

木粉60份、caco310份、樹脂100份、膨脹型阻燃劑33份、協(xié)效劑5份、潤(rùn)滑劑8份、相容劑4.8份、偶聯(lián)劑8份、增塑劑4份、增韌劑6份

其中，所述樹脂為pp樹脂熔融指數(shù)為3g/10min；所述木粉為細(xì)度為150目，；所述膨脹型阻燃劑為聚磷酸銨(app)和季戊四醇(per)以2:1混合物；；所述協(xié)效劑為mgo：可膨脹石墨：sio2＝1:5:5；所述相容劑為馬來(lái)酸配接枝聚丙烯(pp-g-mah/st)，接枝率2.5％；所述偶聯(lián)劑為硅烷偶聯(lián)劑或鋁酸酯偶聯(lián)劑一種或多種混合物；；所述潤(rùn)滑劑為聚乙烯蠟、硬脂酸鋅以3:2的比例混合；所述增塑劑為柏木油；所述增韌劑為樹枝狀氯化聚乙烯。

制備方法：

1)將木粉、caco3、樹脂、膨脹型阻燃劑、協(xié)效劑、潤(rùn)滑劑、相容劑、偶聯(lián)劑、增塑劑、增韌劑，按順序依次加入攪拌機(jī)中攪拌，每隔2分鐘添加一個(gè)組份，攪拌機(jī)全程攪拌不停，在全部添加完材料后繼續(xù)攪拌10分鐘；混合溫度105℃，攪拌速度為750rpm；

2)將上述攪拌后的材料密閉條件下放置6h，放置溫度40℃。

3)將要求2)得到的預(yù)混料投入到螺桿擠出機(jī)中,擠出得到阻燃木塑復(fù)合材料。錐形雙螺桿擠出機(jī)的螺桿轉(zhuǎn)速為30r/min,料筒溫度為170℃,口模溫度為160℃。

實(shí)施例2：

原料：

木粉50份、caco313份、樹脂90份、膨脹型阻燃劑35份、協(xié)效劑5.5份、潤(rùn)滑劑10份、相容劑7份、偶聯(lián)劑10份、增塑劑3份、增韌劑6.5份。

其中，所述樹脂為pp樹脂熔融指數(shù)為3g/10min；所述木粉為細(xì)度為150目，；所述膨脹型阻燃劑為聚磷酸銨(app)和季戊四醇(per)以2:1混合物；；所述協(xié)效劑為mgo：可膨脹石墨：sio2＝1:4:3；所述相容劑為馬來(lái)酸配接枝聚丙烯(pp-g-mah/st)，接枝率2.5％；所述偶聯(lián)劑為硅烷偶聯(lián)劑或鋁酸酯偶聯(lián)劑一種或多種混合物；所述潤(rùn)滑劑為聚乙烯蠟和硬脂酸鋅以3:2的比例混合；所述增塑劑為柏木油；所述增韌劑為樹枝狀氯化聚乙烯。

制備方法：

1)將木粉、caco3、樹脂、膨脹型阻燃劑、協(xié)效劑、潤(rùn)滑劑、相容劑、偶聯(lián)劑、增塑劑、增韌劑，按順序依次加入攪拌機(jī)中攪拌，每隔2分鐘添加一個(gè)組份，攪拌機(jī)全程攪拌不停，在全部添加完材料后繼續(xù)攪拌10分鐘；混合溫度105℃，攪拌速度為750rpm；

2)將上述攪拌后的材料密閉條件下放置7h，放置溫度30℃。

3)將要求2)得到的預(yù)混料投入到螺桿擠出機(jī)中,擠出得到阻燃木塑復(fù)合材料。錐形雙螺桿擠出機(jī)的螺桿轉(zhuǎn)速為30r/min,料筒溫度為170℃,口模溫度為170℃。

實(shí)施例3：

原料：

木粉70份、caco315份、樹脂110份、膨脹型阻燃劑36份、協(xié)效劑6份、潤(rùn)滑劑10份、相容劑7份、偶聯(lián)劑10份、增塑劑3份、增韌劑7份。

其中，所述樹脂為pp樹脂熔融指數(shù)為3g/10min；所述木粉為細(xì)度為150目，；所述膨脹型阻燃劑為聚磷酸銨(app)和季戊四醇(per)以2:1混合物；；所述協(xié)效劑為mgo：可膨脹石墨：sio2＝1:6:5；所述相容劑為馬來(lái)酸配接枝聚丙烯(pp-g-mah/st)，接枝率2.5％；所述偶聯(lián)劑為硅烷偶聯(lián)劑或鋁酸酯偶聯(lián)劑一種或多種混合物；所述潤(rùn)滑劑為聚乙烯蠟和硬脂酸鋅以3:2的比例混合；所述增塑劑為柏木油；所述增韌劑為樹枝狀氯化聚乙烯。

制備方法：

1)將木粉、caco3、樹脂、膨脹型阻燃劑、協(xié)效劑、潤(rùn)滑劑、相容劑、偶聯(lián)劑、增塑劑、增韌劑，按順序依次加入攪拌機(jī)中攪拌，每隔2分鐘添加一個(gè)組份，攪拌機(jī)全程攪拌不停，在全部添加完材料后繼續(xù)攪拌10分鐘；混合溫度105℃，攪拌速度為750rpm；

2)將上述攪拌后的材料密閉條件下放置8h，放置溫度50℃。

3)將要求2)得到的預(yù)混料投入到螺桿擠出機(jī)中,擠出得到阻燃木塑復(fù)合材料。錐形雙螺桿擠出機(jī)的螺桿轉(zhuǎn)速為30r/min,料筒溫度為170℃,口模溫度為180℃。

性能測(cè)試結(jié)果如下表所示：

把上述實(shí)施例1、2、3制備的樣品裁制成標(biāo)準(zhǔn)的小板,然后使用氧指數(shù)測(cè)定儀hc-2和水平垂直燃燒測(cè)定儀czf-3分別對(duì)阻燃木塑材料進(jìn)行氧指數(shù)和燃燒性能測(cè)定,氧指數(shù)36％-60％,水平垂直燃燒性能無(wú)著火,煙輕,阻燃效果良好。

把上述實(shí)施例1、2、3制備的樣品裁制成長(zhǎng)110mm、寬10mm、厚2.5mm的標(biāo)準(zhǔn)小板,然后使用拉伸測(cè)試儀、沖擊試樣機(jī)，拉伸指數(shù)，沖擊指數(shù),拉伸速度為2mm/min。

表1

阻燃防火性能達(dá)到gb8624-2006《建筑材料及制品燃燒性能分級(jí)》中規(guī)定的阻燃c級(jí)或b級(jí)要求，物理力學(xué)性能達(dá)到gb11718-2009規(guī)定要求。

以上實(shí)施例中，若無(wú)特別說(shuō)明，其組分均為市購(gòu)現(xiàn)有技術(shù)產(chǎn)品。

對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言，顯然本發(fā)明不限于上述示范性實(shí)施例的細(xì)節(jié)，而且在不背離本發(fā)明的精神或基本特征的情況下，能夠以其他的具體形式實(shí)現(xiàn)本發(fā)明。因此，無(wú)論從哪一點(diǎn)來(lái)看，均應(yīng)將實(shí)施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本發(fā)明的范圍由所附權(quán)利要求而不是上述說(shuō)明限定，因此旨在將落在權(quán)利要求的等同要件的含義和范圍內(nèi)的所有變化囊括在本發(fā)明內(nèi)。

此外，應(yīng)當(dāng)理解，雖然本說(shuō)明書按照實(shí)施方式加以描述，但并非每個(gè)實(shí)施方式僅包含一個(gè)獨(dú)立的技術(shù)方案，說(shuō)明書的這種敘述方式僅僅是為清楚起見，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)將說(shuō)明書作為一個(gè)整體，各實(shí)施例中的技術(shù)方案也可以經(jīng)適當(dāng)組合，形成本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解的其他實(shí)施方式。