一種含聚乙烯的阻燃木質(zhì)復(fù)合材料的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及木材生產(chǎn)技術(shù)領(lǐng)域，具體地說是一種含聚乙烯的阻燃木質(zhì)復(fù)合材料。
【背景技術(shù)】
[0002]木材是一種可再生、可再循環(huán)利用和可自然降解的綠色材料和生物資源，它具有紋理美觀、色澤天然、質(zhì)感舒適、可塑性好、易于加工等優(yōu)點(diǎn)，深受人們的喜歡，并廣泛應(yīng)用于室內(nèi)裝修、家具制造、房屋建筑、外部裝飾等領(lǐng)域。與此同時(shí)，由于過度地利用、毀林開荒、只砍不造，使木材資源短缺、森林資源遭到嚴(yán)重破環(huán)等，將影響到生態(tài)平衡與綠色環(huán)保的健康發(fā)展。因此，研制一種大眾化和廣為應(yīng)用的木質(zhì)復(fù)合材料替代原木材料，滿足建筑裝修、家具制造的需要，是一種節(jié)約木材、降低成本、促進(jìn)循環(huán)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要途徑。聚乙烯是一種質(zhì)輕無毒，具有優(yōu)良的力學(xué)性能和耐化學(xué)腐蝕性能的熱塑性材料，且其價(jià)格低廉，成型加工容易，因而，以聚乙烯制備木質(zhì)復(fù)合材料將具有很好的實(shí)用價(jià)值和經(jīng)濟(jì)效果。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0003]本發(fā)明的目的在于提供一種強(qiáng)度高、可塑性好、阻燃性優(yōu)良和成本低的含聚乙烯的阻燃木質(zhì)復(fù)合材料。
[0004]本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:一種含聚乙烯的阻燃木質(zhì)復(fù)合材料，其組分按質(zhì)量百分?jǐn)?shù)配比為:木質(zhì)粉20%?50%、聚乙烯15%?25%、碳纖維8%?15%、納米蒙脫土 4%?12%、TPU 5%?10%、無鹵阻燃劑6%?10%、增塑劑3%?8%、引發(fā)劑0.1%?1%、光穩(wěn)定劑0.5%?2%、抗氧劑0.1%?0.5%、分散劑0.5%?1%、著色劑0.1%?1%。
[0005]所述木質(zhì)粉是以木材加工的邊角余料、廢舊木質(zhì)產(chǎn)品回收品、農(nóng)作物秸桿為原料，經(jīng)過清潔加工、并粉碎成100?200目的木質(zhì)細(xì)粉；所述木材加工的邊角余料包括木肩、刨花或木片，所述農(nóng)作物稻桿包括玉米稻桿、小麥稻桿或水稻稻桿。
[0006]所述聚乙烯為分子量在20?40萬、密度0.95?0.97g/cm3的低壓高密度聚乙烯。
[0007]所述碳纖維為直徑在5?20 μπκ長度4?9mm范圍內(nèi)的聚丙稀腈碳纖維。
[0008]所述納米蒙脫土為粒徑在25nm?75nm的鈉基蒙脫土粉體。
[0009]所述TPU為熱塑性聚氨酯彈性體。
[0010]所述無鹵阻燃劑為質(zhì)量比3:3:4的聚苯基膦酸二苯砜酯、聚二甲基硅氧烷和納米氫氧化鎂的復(fù)配物。
[0011]所述增塑劑為質(zhì)量比4:1的聚對苯二甲酸丁二酯-聚環(huán)氧乙烷-聚環(huán)氧丙烷三嵌段共聚物和聚己二酸異丁二酯的復(fù)配物。
[0012]所述引發(fā)劑為異丙苯過氧化氫、過氧化二苯甲酰、過氧化二碳酸二異丙酯、過氧化二碳酸二環(huán)已酯中的一種。
[0013]所述光穩(wěn)定劑為2-(2-羥基-5-叔辛基苯基)苯并三唑、2-羥基-4正辛氧基-二苯甲酮、2，4-二羥基二苯甲酮中的一種。
[0014]所述抗氧劑為抗氧劑1010、抗氧劑1076、抗氧劑168中的一種或幾種。
[0015]所述分散劑為硬脂酸鈣、硬脂酸鋅、白油、超細(xì)TAS-2A粉、乙撐雙硬脂酰胺、季戊四醇硬脂酸酯中的一種。
[0016]所述著色劑為鈦白粉、炭黑、立德粉、氧化鐵紅、有機(jī)紅顏料、有機(jī)黃顏料、有機(jī)綠顏料、有機(jī)藍(lán)顏料中的一種。
[0017]上述的一種含聚乙烯的阻燃木質(zhì)復(fù)合材料的制備方法，包括以下步驟:
(1)、以木材加工的邊角余料、廢舊木質(zhì)產(chǎn)品回收品、農(nóng)作物秸桿為原料，經(jīng)過分選、清潔以去除雜質(zhì)后，通過粉碎機(jī)加工成100?200目的細(xì)粉，然后加入滾筒烘干機(jī)中進(jìn)行干燥，使木質(zhì)粉在滾筒烘干機(jī)中將水分降低至8%?12%，即得所述的木質(zhì)粉；
(2)、按重量配比稱取各組分，并分別加入混料機(jī)中，包括步驟(I)得到的干燥木質(zhì)粉，然后一起攪拌20?50min，待均勻分散后，出料；
(3)、將步驟(2)得到的均勻混合物加入雙螺桿擠出機(jī)熔融擠入到成型模具中注模，并控制雙螺桿擠出機(jī)的溫度為155°C?220°C，然后冷卻、脫模，得到的型坯即為本發(fā)明的一種含聚乙烯的阻燃木質(zhì)復(fù)合材料。
[0018]本發(fā)明的有益效果是，本發(fā)明具有強(qiáng)度高、韌性好、重量輕、抗腐蝕性強(qiáng)、耐老化性好、成本低、尺寸穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn)，而且無鹵阻燃、環(huán)保、耐熱、易加工、不變色等，其適應(yīng)性廣，可替代木材應(yīng)用于建筑裝修、家具制造、裝璜等領(lǐng)域。
【具體實(shí)施方式】
[0019]下面結(jié)合具體的優(yōu)選實(shí)施例來進(jìn)一步說明本發(fā)明的技術(shù)方案。
[0020]實(shí)施例1:
一種含聚乙烯的阻燃木質(zhì)復(fù)合材料，其組分按質(zhì)量百分?jǐn)?shù)配比為:木質(zhì)粉20%、聚乙烯20%、碳纖維15%、納米蒙脫土 12%、TPU 10%、無鹵阻燃劑10%、增塑劑8%、異丙苯過氧化氫1%、2-(2-羥基-5-叔辛基苯基)苯并三唑2%、抗氧劑1010 0.5%、硬脂酸鈣0.5%、氧化鐵紅1%，所述碳纖維為直徑在5?20 μπκ長度4?9mm范圍內(nèi)的聚丙稀腈碳纖維，所述納米蒙脫土為粒徑在25nm?75nm的鈉基蒙脫土粉體，所述無鹵阻燃劑為質(zhì)量比3:3:4的聚苯基膦酸二苯砜酯、聚二甲基硅氧烷和納米氫氧化鎂的復(fù)配物，所述增塑劑為質(zhì)量比4:1的聚對苯二甲酸丁二酯-聚環(huán)氧乙烷-聚環(huán)氧丙烷三嵌段共聚物和聚己二酸異丁二酯的復(fù)配物。
[0021]制備方法:(I)、以木材加工的邊角余料、廢舊木質(zhì)產(chǎn)品回收品、農(nóng)作物秸桿為原料，經(jīng)過分選、清潔以去除雜質(zhì)后，通過粉碎機(jī)加工成100?200目的細(xì)粉，然后加入滾筒烘干機(jī)中進(jìn)行干燥，使木質(zhì)粉在滾筒烘干機(jī)中將水分降低至8%?12%，即得所述的木質(zhì)粉；
(2)、按重量配比稱取各組分，并分別加入混料機(jī)中，包括步驟(I)得到的干燥木質(zhì)粉，然后一起攪拌20?50min，待均勻分散后，出料；(3)、將步驟(2)得到的均勻混合物加入雙螺桿擠出機(jī)熔融擠入到成型模具中注模，并控制雙螺桿擠出機(jī)的溫度為155°C?220°C，然后冷卻、脫模，得到的型坯即為本發(fā)明的一種含聚乙烯的阻燃木質(zhì)復(fù)合材料。
[0022]實(shí)施例2:
一種含聚乙烯的阻燃木質(zhì)復(fù)合材料，其組分按質(zhì)量百分?jǐn)?shù)配比為:木質(zhì)粉50%、聚乙烯15%、碳纖維8%、納米蒙脫土 4%、TPU 5%、無鹵阻燃劑8%、增塑劑7%、過氧化二苯甲酰0.5%、2-羥基-4正辛氧基-二苯甲酮1%、抗氧劑168 0.5%、季戊四醇硬脂酸酯0.5%、有機(jī)綠顏料0.5%，所述碳纖維為直徑在5?20 μπκ長度4?9mm范圍內(nèi)的聚丙稀腈碳纖維，所述納米蒙脫土為粒徑在25nm?75nm的鈉基蒙脫土粉體，所述無鹵阻燃劑為質(zhì)量比3:3:4的聚苯基膦酸二苯砜酯、聚二甲基硅氧烷和納米氫氧化鎂的復(fù)配物，所述增塑劑為質(zhì)量比4:1的聚對苯二甲酸丁二酯-聚環(huán)氧乙烷-聚環(huán)氧丙烷三嵌段共聚物和聚己二酸異丁二酯的復(fù)配物。
[0023]制備方法:(I)、以木材加工的邊角余料、廢舊木質(zhì)產(chǎn)品回收品、農(nóng)作物秸桿為原料，經(jīng)過分選、清潔以去除雜質(zhì)后，通過粉碎機(jī)加工成100?200目的細(xì)粉，然后加入滾筒烘干機(jī)中進(jìn)行干燥，使木質(zhì)粉在滾筒烘干機(jī)中將水分降低至8%?12%，即得所述的木質(zhì)粉；
(2)、按重量配比稱取各組分，并分別加入混料機(jī)中，包括步驟(I)得到的干燥木質(zhì)粉，然后一起攪拌20?50min，待均勻分散后，出料；(3)、將步驟(2)得到的均勻混合物加入雙螺桿擠出機(jī)熔融擠入到成型模具中注模，并控制雙螺桿擠出機(jī)的溫度為155°C?220°C，然后冷卻、脫模，得到的型坯即為本發(fā)明的一種含聚乙烯的阻燃木質(zhì)復(fù)合材料。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種含聚乙烯的阻燃木質(zhì)復(fù)合材料，其特征在于，其組分按質(zhì)量百分?jǐn)?shù)配比為:木質(zhì)粉20%?50%、聚乙烯15%?25%、碳纖維8%?15%、納米蒙脫土 4%?12%、TPU 5%?10%、無鹵阻燃劑6%?10%、增塑劑3%?8%、引發(fā)劑0.1%?1%、光穩(wěn)定劑0.5%?2%、抗氧劑0.1%?0.5%、分散劑0.5%?1%、著色劑0.1%?1%。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種含聚乙烯的阻燃木質(zhì)復(fù)合材料，其特征在于，所述無鹵阻燃劑為質(zhì)量比3:3:4的聚苯基膦酸二苯砜酯、聚二甲基硅氧烷和納米氫氧化鎂的復(fù)配物。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種含聚乙烯的阻燃木質(zhì)復(fù)合材料，其特征在于，所述增塑劑為質(zhì)量比4:1的聚對苯二甲酸丁二酯-聚環(huán)氧乙烷-聚環(huán)氧丙烷三嵌段共聚物和聚己二酸異丁 二酯的復(fù)配物。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種含聚乙烯的阻燃木質(zhì)復(fù)合材料，其特征在于，所述引發(fā)劑為異丙苯過氧化氫、過氧化二苯甲酰、過氧化二碳酸二異丙酯、過氧化二碳酸二環(huán)已酯中的一種。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種含聚乙烯的阻燃木質(zhì)復(fù)合材料，其特征在于，所述光穩(wěn)定劑為2- (2-羥基-5-叔辛基苯基)苯并三唑、2-羥基-4正辛氧基-二苯甲酮、2，4- 二羥基二苯甲酮中的一種。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種含聚乙烯的阻燃木質(zhì)復(fù)合材料的制備方法，其特征在于，包括以下步驟: (1)、以木材加工的邊角余料、廢舊木質(zhì)產(chǎn)品回收品、農(nóng)作物秸桿為原料，經(jīng)過分選、清潔以去除雜質(zhì)后，通過粉碎機(jī)加工成100?200目的細(xì)粉，然后加入滾筒烘干機(jī)中進(jìn)行干燥，使木質(zhì)粉在滾筒烘干機(jī)中將水分降低至8%?12%，即得所述的木質(zhì)粉； (2)、按重量配比稱取各組分，并分別加入混料機(jī)中，包括步驟(I)得到的干燥木質(zhì)粉，然后一起攪拌20?50min，待均勻分散后，出料； (3)、將步驟(2)得到的均勻混合物加入雙螺桿擠出機(jī)熔融擠入到成型模具中注模，并控制雙螺桿擠出機(jī)的溫度為155°C?220°C，然后冷卻、脫模，得到的型坯即為本發(fā)明的一種含聚乙烯的阻燃木質(zhì)復(fù)合材料。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種含聚乙烯的阻燃木質(zhì)復(fù)合材料，其組分按質(zhì)量百分?jǐn)?shù)配比為：木質(zhì)粉20%～50%、聚乙烯15%～25%、碳纖維8%～15%、納米蒙脫土4%～12%、TPU 5%～10%、無鹵阻燃劑6%～10%、增塑劑3%～8%、引發(fā)劑0.1%～1%、光穩(wěn)定劑0.5%～2%、抗氧劑0.1%～0.5%、分散劑0.5%～1%、著色劑0.1%～1%。本發(fā)明的有益效果是，本發(fā)明具有強(qiáng)度高、韌性好、重量輕、抗腐蝕性強(qiáng)、耐老化性好、成本低、尺寸穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn)，而且無鹵阻燃、環(huán)保、耐熱、易加工、不變色等，其適應(yīng)性廣，可替代木材應(yīng)用于建筑裝修、家具制造、裝璜等領(lǐng)域。
【IPC分類】C08K3-34, C08K7-06, C08K13-04, C08L81-06, C08L75-04, C08L23-06, C08K3-22, C08L97-02, C08L83-04
【公開號】CN104861686
【申請?zhí)枴緾N201410813041
【發(fā)明人】不公告發(fā)明人
【申請人】王玉燕
【公開日】2015年8月26日
【申請日】2014年12月24日