專利名稱：一種阻燃型聚烯烴基木塑復(fù)合材料及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種木塑復(fù)合材料及其制備方法。
背景技術(shù)：
木塑復(fù)合材料是將木質(zhì)纖維材料如木材、稻殼、竹屑、麻類、秸稈、堅(jiān)果硬殼等以粉狀、纖維狀或刨花等形態(tài)作為增強(qiáng)物或填料加入到熱塑性塑料中經(jīng)過熔融復(fù)合得到的一類新型復(fù)合材料。與傳統(tǒng)的木質(zhì)材料相比，它具有不怕蟲蛀、耐水、耐腐蝕、不易開裂和不易吸濕變形等優(yōu)點(diǎn)，可廣泛應(yīng)用于門窗、地板、天棚及各種建筑和裝修領(lǐng)域，同時(shí)又可以作為船舶和汽車的內(nèi)襯材料。此外，聚烯烴基木塑復(fù)合材料還能重復(fù)使用和回收再利用，環(huán)境友好，維護(hù)費(fèi)用低。但作為主要由可燃的木質(zhì)纖維材料和高燃燒熱值的塑料構(gòu)成的木塑復(fù)合材料具有較大火災(zāi)危險(xiǎn)性，尤其是應(yīng)用在公共場(chǎng)所或室內(nèi)等領(lǐng)域時(shí)，必須要進(jìn)行阻燃處理。目前所制備的阻燃型木塑復(fù)合材料存在阻燃劑用量大、熱釋放速率高、產(chǎn)煙量大、阻燃處理成本偏高、易生成CO有害氣體的缺點(diǎn)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是要解決現(xiàn)有阻燃木塑復(fù)合材料燃燒時(shí)熱釋放速率高、產(chǎn)煙量大、易生成 CO有害氣體的問題，提供一種阻燃型聚烯烴基木塑復(fù)合材料及其制備方法。本發(fā)明阻燃型聚烯烴基木塑復(fù)合材料按重量份數(shù)比由30 70份的木質(zhì)纖維材料、2 8份的偶聯(lián)劑、0. 5 4份的潤(rùn)滑劑、20 50份的塑料、0. 01 1份的抗氧劑、8 30份的納米無(wú)機(jī)阻燃劑和0 5份的礦物質(zhì)填料制成；其中木質(zhì)纖維材料為木粉、稻殼粉、 竹屑、秸稈粉、果殼粉、甘蔗渣中的一種或幾種的混合物；偶聯(lián)劑為硅烷類偶聯(lián)劑、鋁酸酯偶聯(lián)劑、鈦酸酯類偶聯(lián)劑、聚亞甲基聚苯基異氰酸酯、馬來酸酐、馬來酸酐接枝改性聚乙烯、馬來酸酐接枝改性聚丙烯、異氰酸酯中的一種或幾種的混合物；潤(rùn)滑劑為聚乙烯蠟、聚丙烯蠟、石蠟、硬脂酸、硬脂酸鋅、硬脂酸鈣中的一種或幾種的混合物；塑料為聚乙烯、聚丙烯、聚乙烯回收料、聚丙烯回收料中的一種或幾種的混合物；抗氧劑為抗氧劑1010、抗氧劑168、 抗氧劑1076、抗氧劑1035中的一種或幾種的混合物；納米無(wú)機(jī)阻燃劑為納米氫氧化鋁、納米氫氧化鎂、納米有機(jī)蒙脫土、納米硼酸鋅中的一種或幾種的混合物；礦物質(zhì)填料為碳酸鈣粉、硅酸鈣、滑石粉、粉煤灰、炭黑中的一種或幾種的混合物。上述阻燃型聚烯烴基木塑復(fù)合材料的制備方法，按以下步驟進(jìn)行一、按重量份數(shù)比稱取30 70份的木質(zhì)纖維材料、2 8份的偶聯(lián)劑、0. 5 4份的潤(rùn)滑劑、20 50份的塑料、0. 01 1份的抗氧劑、8 30份的納米無(wú)機(jī)阻燃劑和0 5份的礦物質(zhì)填料；二、將稱取的木質(zhì)纖維材料、偶聯(lián)劑和潤(rùn)滑劑放入高速混合機(jī)中，在溫度為40 120°C下熱混3 10分鐘，得熱混料；三、將步驟二得到的熱混料放入冷混機(jī)中進(jìn)行冷混，待溫度降至40 60°C，將稱取的塑料、抗氧劑、納米無(wú)機(jī)阻燃劑和礦物質(zhì)填料投入到冷混機(jī)中再混合5 20 分鐘，得混合好的物料；四、將步驟三得到的混合好的物料投入到機(jī)筒溫度為140 190°C、口模溫度為160 190°C、螺桿轉(zhuǎn)速為30 lOOr/min的雙螺桿擠出機(jī)中進(jìn)行熔融擠出造粒，然后采用擠出、注射、熱壓或模壓成型，即制得阻燃型聚烯烴基木塑復(fù)合材料；其中步驟一中木質(zhì)纖維材料為木粉、稻殼粉、竹屑、秸稈粉、果殼粉、甘蔗渣中的一種或幾種的混合物；偶聯(lián)劑為硅烷類偶聯(lián)劑、鋁酸酯偶聯(lián)劑、鈦酸酯類偶聯(lián)劑、聚亞甲基聚苯基異氰酸酯、馬來酸酐、馬來酸酐接枝改性聚乙烯、馬來酸酐接枝改性聚丙烯、異氰酸酯中的一種或幾種的混合物；潤(rùn)滑劑為聚乙烯蠟、聚丙烯蠟、石蠟、硬脂酸、硬脂酸鋅、硬脂酸鈣中的一種或幾種的混合物；塑料為聚乙烯、聚丙烯、聚乙烯回收料、聚丙烯回收料中的一種或幾種的混合物； 抗氧劑為抗氧劑1010、抗氧劑168、抗氧劑1076、抗氧劑1035中的一種或幾種的混合物；納米無(wú)機(jī)阻燃劑為納米氫氧化鋁、納米氫氧化鎂、納米有機(jī)蒙脫土、納米硼酸鋅中的一種或幾種的混合物；礦物質(zhì)填料為碳酸鈣粉、硅酸鈣、滑石粉、粉煤灰、炭黑中的一種或幾種的混合物。本發(fā)明采用納米無(wú)機(jī)阻燃劑制備的阻燃型聚烯烴基木塑復(fù)合材料，具有優(yōu)異的抑煙性能、良好的阻燃性和力學(xué)性能。阻燃型聚烯烴基木塑復(fù)合材料兼具木材和熱塑性塑料的優(yōu)良性能，可鋸、可刨、可釘，加工性能好，易于安裝，耐腐蝕、耐潮、防滑、尺寸穩(wěn)定性好， 應(yīng)用范圍廣，同時(shí)木質(zhì)感強(qiáng)、外觀視覺較好、成型性能好。本發(fā)明所采用的原料均為綠色環(huán)保材料，所得制品不會(huì)對(duì)環(huán)境及人體造成損害， 是一種環(huán)保阻燃型木塑復(fù)合材料。本發(fā)明所采用的納米無(wú)機(jī)阻燃劑的添加量為原料總質(zhì)量的15%時(shí)，與未添加阻燃劑的木塑復(fù)合材料相比，燃燒時(shí)的熱釋放速率下降了 46%，煙釋放總量降低了 38%;成炭率提高了近一倍；點(diǎn)燃時(shí)間延長(zhǎng)了將近一倍。本發(fā)明所采用的納米無(wú)機(jī)阻燃劑含量不超過25%，低于傳統(tǒng)的無(wú)機(jī)填充型阻燃劑，對(duì)木塑制品的力學(xué)性能影響較小，彎曲強(qiáng)度35 50Mpa，彎曲模量3. 5 5Gpa。本發(fā)明所述的阻燃型木塑復(fù)合材料可用于室內(nèi)或者其他對(duì)阻燃性能有較高要求的場(chǎng)合，如室內(nèi)用地板、壁板、天花板、辦公家具和樓梯等，此外還可用汽車內(nèi)飾、電器外殼和海洋船舶內(nèi)飾材料等領(lǐng)域。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明技術(shù)方案不局限于以下所列舉具體實(shí)施方式
，還包括各具體實(shí)施方式
間的任意組合。
具體實(shí)施方式
一本實(shí)施方式阻燃型聚烯烴基木塑復(fù)合材料按重量份數(shù)比由 30 70份的木質(zhì)纖維材料、2 8份的偶聯(lián)劑、0. 5 4份的潤(rùn)滑劑、20 50份的塑料、 0. 01 1份的抗氧劑、8 30份的納米無(wú)機(jī)阻燃劑和0 5份的礦物質(zhì)填料制成；其中木質(zhì)纖維材料為木粉、稻殼粉、竹屑、秸稈粉、果殼粉、甘蔗渣中的一種或幾種的混合物；偶聯(lián)劑為硅烷類偶聯(lián)劑、鋁酸酯偶聯(lián)劑、鈦酸酯類偶聯(lián)劑、聚亞甲基聚苯基異氰酸酯、馬來酸酐、馬來酸酐接枝改性聚乙烯、馬來酸酐接枝改性聚丙烯、異氰酸酯中的一種或幾種的混合物；潤(rùn)滑劑為聚乙烯蠟、聚丙烯蠟、石蠟、硬脂酸、硬脂酸鋅、硬脂酸鈣中的一種或幾種的混合物； 塑料為聚乙烯、聚丙烯、聚乙烯回收料、聚丙烯回收料中的一種或幾種的混合物；抗氧劑為抗氧劑1010、抗氧劑168、抗氧劑1076、抗氧劑1035中的一種或幾種的混合物；納米無(wú)機(jī)阻燃劑為納米氫氧化鋁、納米氫氧化鎂、納米有機(jī)蒙脫土、納米硼酸鋅中的一種或幾種的混合物；礦物質(zhì)填料為碳酸鈣粉、硅酸鈣、滑石粉、粉煤灰、炭黑中的一種或幾種的混合物。本實(shí)施方式中木質(zhì)纖維材料為混合物時(shí)，各組份之間按任意比例混合；偶聯(lián)劑為混合物時(shí)，各組份之間按任意比例混合；潤(rùn)滑劑為混合物時(shí)，各組份之間按任意比例混合； 塑料為混合物時(shí)，各組份之間按任意比例混合；抗氧劑為混合物時(shí)，各組份之間按任意比例混合；納米無(wú)機(jī)阻燃劑為混合物時(shí)，各組份之間按任意比例混合；礦物質(zhì)填料為混合物時(shí)， 各組份之間按任意比例混合。
具體實(shí)施方式
二 本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式
一不同的是阻燃型聚烯烴基木塑復(fù)合材料按重量份數(shù)比由30份的木質(zhì)纖維材料、2份的偶聯(lián)劑、0. 5份的潤(rùn)滑劑、20份的塑料、0. 01份的抗氧劑和8份的納米無(wú)機(jī)阻燃劑制成。其它與具體實(shí)施方式
一相同。
具體實(shí)施方式
三本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式
一不同的是阻燃型聚烯烴基木塑復(fù)合材料按重量份數(shù)比由70份的木質(zhì)纖維材料、8份的偶聯(lián)劑、4份的潤(rùn)滑劑、50份的塑料、 1份的抗氧劑、30份的納米無(wú)機(jī)阻燃劑和5份的礦物質(zhì)填料制成。其它與具體實(shí)施方式
一相同。
具體實(shí)施方式
四本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式
一不同的是阻燃型聚烯烴基木塑復(fù)合材料按重量份數(shù)比由40 60份的木質(zhì)纖維材料、3 7份的偶聯(lián)劑、1 3份的潤(rùn)滑劑、30 40份的塑料、0. 03 0. 07份的抗氧劑、15 25份的納米無(wú)機(jī)阻燃劑和1 4份的礦物質(zhì)填料制成。其它與具體實(shí)施方式
一相同。
具體實(shí)施方式
五本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式
一不同的是阻燃型聚烯烴基木塑復(fù)合材料按重量份數(shù)比由50份的木質(zhì)纖維材料、5份的偶聯(lián)劑、2份的潤(rùn)滑劑、35份的塑料、 0. 05份的抗氧劑、20份的納米無(wú)機(jī)阻燃劑和3份的礦物質(zhì)填料制成。其它與具體實(shí)施方式
一相同。
具體實(shí)施方式
六本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式
一至五之一不同的是木質(zhì)纖維材料的顆粒目數(shù)為10 300目。其它與具體實(shí)施方式
一至五之一相同。
具體實(shí)施方式
七本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式
一至六之一不同的是木質(zhì)纖維材料的含水率小于3% (重量)。其它與具體實(shí)施方式
一至六之一相同。
具體實(shí)施方式
八本實(shí)施方式阻燃型聚烯烴基木塑復(fù)合材料的制備方法，按以下步驟進(jìn)行一、按重量份數(shù)比稱取30 70份的木質(zhì)纖維材料、2 8份的偶聯(lián)劑、0. 5 4 份的潤(rùn)滑劑、20 50份的塑料、0. 01 1份的抗氧劑、8 30份的納米無(wú)機(jī)阻燃劑和0 5 份的礦物質(zhì)填料；二、將稱取的木質(zhì)纖維材料、偶聯(lián)劑和潤(rùn)滑劑放入高速混合機(jī)中，在溫度為40 120°C下熱混3 10分鐘，得熱混料；三、將步驟二得到的熱混料放入冷混機(jī)中進(jìn)行冷混，待溫度降至40 60°C，將稱取的塑料、抗氧劑、納米無(wú)機(jī)阻燃劑和礦物質(zhì)填料投入到冷混機(jī)中再混合5 20分鐘，得混合好的物料；四、將步驟三得到的混合好的物料投入到機(jī)筒溫度為140 190°C、口模溫度為160 190°C、螺桿轉(zhuǎn)速為30 lOOr/min的雙螺桿擠出機(jī)中進(jìn)行熔融擠出造粒，然后采用擠出、注射、熱壓或模壓成型，即制得阻燃型聚烯烴基木塑復(fù)合材料；其中步驟一中木質(zhì)纖維材料為木粉、稻殼粉、竹屑、秸稈粉、果殼粉、甘蔗渣中的一種或幾種的混合物；偶聯(lián)劑為硅烷類偶聯(lián)劑、鋁酸酯偶聯(lián)劑、鈦酸酯類偶聯(lián)劑、聚亞甲基聚苯基異氰酸酯、馬來酸酐、馬來酸酐接枝改性聚乙烯、馬來酸酐接枝改性聚丙烯、異氰酸酯中的一種或幾種的混合物；潤(rùn)滑劑為聚乙烯蠟、聚丙烯蠟、石蠟、硬脂酸、硬脂酸鋅、硬脂酸鈣中的一種或幾種的混合物；塑料為聚乙烯、聚丙烯、聚乙烯回收料、聚丙烯回收料中的一種或幾種的混合物；抗氧劑為抗氧劑1010、抗氧劑168、抗氧劑1076、抗氧劑1035中的一種或幾種的混合物；納米無(wú)機(jī)阻燃劑為納米氫氧化鋁、納米氫氧化鎂、納米有機(jī)蒙脫土、 納米硼酸鋅中的一種或幾種的混合物；礦物質(zhì)填料為碳酸鈣粉、硅酸鈣、滑石粉、粉煤灰、炭黑中的一種或幾種的混合物。本實(shí)施方式中木質(zhì)纖維材料為混合物時(shí)，各組份之間按任意比例混合；偶聯(lián)劑為混合物時(shí)，各組份之間按任意比例混合；潤(rùn)滑劑為混合物時(shí)，各組份之間按任意比例混合； 塑料為混合物時(shí)，各組份之間按任意比例混合；抗氧劑為混合物時(shí)，各組份之間按任意比例混合；納米無(wú)機(jī)阻燃劑為混合物時(shí)，各組份之間按任意比例混合；礦物質(zhì)填料為混合物時(shí)， 各組份之間按任意比例混合。
具體實(shí)施方式
九本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式
八不同的是步驟一中按重量份數(shù)比稱取40份的木質(zhì)纖維材料、6份的偶聯(lián)劑、1份的潤(rùn)滑劑、30份的塑料、1份的抗氧劑、20 份的納米無(wú)機(jī)阻燃劑和2份的礦物質(zhì)填料。其它與具體實(shí)施方式
八相同。
具體實(shí)施方式
十本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式
八不同的是步驟一中按重量份數(shù)比稱取50份的木質(zhì)纖維材料、5份的偶聯(lián)劑、2份的潤(rùn)滑劑、40份的塑料、0. 05份的抗氧劑、 25份的納米無(wú)機(jī)阻燃劑和3份的礦物質(zhì)填料。其它與具體實(shí)施方式
八相同。
具體實(shí)施方式
十一本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式
八至十之一不同的是步驟一中木質(zhì)纖維材料的顆粒目數(shù)為10 300目。其它與具體實(shí)施方式
八至十之一相同。
具體實(shí)施方式
十二 本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式
八至十一之一不同的是步驟一中木質(zhì)纖維材料的含水率小于3% (重量)。其它與具體實(shí)施方式
八至十一之一相同。
具體實(shí)施方式
十三本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式
八至十二之一不同的是步驟二中在溫度為40°C下熱混。其它與具體實(shí)施方式
八至十二之一相同。
具體實(shí)施方式
十四本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式
八至十二之一不同的是步驟二中在溫度為120°C下熱混。其它與具體實(shí)施方式
八至十二之一相同。
具體實(shí)施方式
十五本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式
八至十二之一不同的是步驟二中在溫度為60 100°C下熱混。其它與具體實(shí)施方式
八至十二之一相同。
具體實(shí)施方式
十六本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式
八至十二之一不同的是步驟二中在溫度為80°C下熱混。其它與具體實(shí)施方式
八至十二之一相同。
具體實(shí)施方式
十七本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式
八至十六之一不同的是步驟二中熱混3分鐘。其它與具體實(shí)施方式
至十六之一相同。
具體實(shí)施方式
十八本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式
八至十六之一不同的是步驟二中熱混10分鐘。其它與具體實(shí)施方式
八至十六之一相同。
具體實(shí)施方式
十九本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式
八至十六之一不同的是步驟二中熱混7分鐘。其它與具體實(shí)施方式
八至十六之一相同。
具體實(shí)施方式
二十本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式
八至十九之一不同的是步驟三中溫度降至40°C。其它與具體實(shí)施方式
八至十九之一相同。
具體實(shí)施方式
二十一本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式
八至十九之一不同的是步驟三中溫度降至60°C。其它與具體實(shí)施方式
八至十九之一相同。
具體實(shí)施方式
二十二 本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式
八至十九之一不同的是步驟三中溫度降至50°C。其它與具體實(shí)施方式
八至十九之一相同。
具體實(shí)施方式
二十三本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式
八至二十二之一不同的是步驟三中混合5分鐘。其它與具體實(shí)施方式
八至二十二之一相同。
具體實(shí)施方式
二十四本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式
八至二十二之一不同的是步驟三中混合20分鐘。其它與具體實(shí)施方式
八至二十二之一相同。
具體實(shí)施方式
二十五本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式
八至二十二之一不同的是步驟三中混合10 15分鐘。其它與具體實(shí)施方式
八至二十二之一相同。
具體實(shí)施方式
二十六本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式
八至二十二之一不同的是步驟三中混合12分鐘。其它與具體實(shí)施方式
八至二十二之一相同。
具體實(shí)施方式
二十七本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式
八至二十六之一不同的是步驟四中機(jī)筒溫度為140°C。其它與具體實(shí)施方式
八至二十六之一相同。
具體實(shí)施方式
二十八本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式
八至二十六之一不同的是步驟四中機(jī)筒溫度為190°C。其它與具體實(shí)施方式
八至二十六之一相同。
具體實(shí)施方式
二十九本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式
八至二十六之一不同的是步驟四中機(jī)筒溫度為165 185°C。其它與具體實(shí)施方式
八至二十六之一相同。
具體實(shí)施方式
三十本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式
八至二十六之一不同的是步驟四中機(jī)筒溫度為170°C。其它與具體實(shí)施方式
八至二十六之一相同。
具體實(shí)施方式
三十一本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式
八至三十之一不同的是步驟四中口模溫度為160°C。其它與具體實(shí)施方式
八至三十之一相同。
具體實(shí)施方式
三十二 本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式
八至三十之一不同的是步驟四中口模溫度為190°C。其它與具體實(shí)施方式
八至三十之一相同。
具體實(shí)施方式
三十三本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式
八至三十之一不同的是步驟四中口模溫度為170 180°C。其它與具體實(shí)施方式
八至三十之一相同。
具體實(shí)施方式
三十四本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式
八至三十之一不同的是步驟四中口模溫度為180°C。其它與具體實(shí)施方式
八至三十之一相同。
具體實(shí)施方式
三十五本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式
八至三十四之一不同的是步驟四中螺桿轉(zhuǎn)速為30r/min。其它與具體實(shí)施方式
八至三十四之一相同。
具體實(shí)施方式
三十六本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式
八至三十四之一不同的是步驟四中螺桿轉(zhuǎn)速為lOOr/min。其它與具體實(shí)施方式
八至三十四之一相同。
具體實(shí)施方式
三十七本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式
八至三十四之一不同的是步驟四中螺桿轉(zhuǎn)速為50 lOOr/min。其它與具體實(shí)施方式
八至三十四之一相同。
具體實(shí)施方式
三十八本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式
八至三十四之一不同的是步驟四中螺桿轉(zhuǎn)速為65r/min。其它與具體實(shí)施方式
八至三十四之一相同。
具體實(shí)施方式
三十九本實(shí)施方式阻燃型聚烯烴基木塑復(fù)合材料的制備方法，按以下步驟進(jìn)行一、稱取20kg的木粉、1. 6kg的馬來酸酐接枝聚丙烯偶聯(lián)劑、0. 8kg的石蠟、 14. 4kg的聚丙烯、0. 04kg的抗氧劑1010和4kg的納米Mg(OH)2 ；二、將稱取的木粉、馬來酸酐接枝聚丙烯偶聯(lián)劑和石蠟放入高速混合機(jī)中，在溫度為80°C下熱混10分鐘，得熱混料； 三、將步驟二得到的熱混料放入冷混機(jī)中進(jìn)行冷混，待溫度降至50°C，將稱取的聚丙烯、抗氧劑1010和納米Mg (OH)2投入到冷混機(jī)中再混合15分鐘，得混合好的物料；四、將步驟三得到的混合好的物料投入到機(jī)筒溫度為140 190°C、口模溫度為180°C、螺桿轉(zhuǎn)速為80r/min的雙螺桿擠出機(jī)中進(jìn)行熔融擠出造粒，然后采用擠出、注射、熱壓或模壓成型，即制得阻燃型聚烯烴基木塑復(fù)合材料；其中步驟一中木粉的顆粒目數(shù)為50 70目，木粉的含水率小于3%。本實(shí)施方式制得的阻燃型聚烯烴基木塑復(fù)合材料的熱釋放速率峰值為沈0. 7kff/ m2，平均熱釋放速率153. 5kW/m2，總煙釋放量為13. 121/m2,C0生成速率為3. 13X103g/s，平均比消光面積為437. 3m2/kg,點(diǎn)燃時(shí)間30s，彎曲強(qiáng)度為48. 42MPa，彎曲模量為3. 5GPa。未阻燃試樣的熱釋放速率峰值為432. 6kW/m2，平均熱釋放速率沈9. lkff/m2,總煙釋放量為15. 571/m2，CO生成速率為3. 81 X 103g/s，平均比消光面積為482. 5m2/kg，點(diǎn)燃時(shí)間為19s，彎曲強(qiáng)度為66. 97MPa，彎曲模量為3. 5GPa。
具體實(shí)施方式
四十本實(shí)施方式阻燃型聚烯烴基木塑復(fù)合材料的制備方法，按以下步驟進(jìn)行一、稱取20kg的木粉、1. 6kg的馬來酸酐改性聚丙烯偶聯(lián)劑、0. 8kg的石蠟、 12. 4kg的聚丙烯、0. 03kg的抗氧劑1010和^cg的納米Mg(OH)2 ；二、將稱取的木粉、馬來酸酐改性聚丙烯偶聯(lián)劑和石蠟放入高速混合機(jī)中，在溫度為80°C下熱混10分鐘，得熱混料； 三、將步驟二得到的熱混料放入冷混機(jī)中進(jìn)行冷混，待溫度降至50°C，將稱取的聚丙烯、抗氧劑1010、納米Mg(OH)2投入到冷混機(jī)中再混合15分鐘，得混合好的物料；四、將步驟三得到的混合好的物料投入到機(jī)筒溫度為140 190°C、口模溫度為185°C、螺桿轉(zhuǎn)速為IOOr/ min的雙螺桿擠出機(jī)中進(jìn)行熔融擠出造粒，然后采用擠出、注射、熱壓或模壓成型，即制得阻燃型聚烯烴基木塑復(fù)合材料；其中步驟一中木粉的顆粒目數(shù)為50 70目，木粉的含水率小于3%。本實(shí)施方式制得的阻燃型聚烯烴基木塑復(fù)合材料的熱釋放速率峰值為219. 7kff/ m2，平均熱釋放速率150. 9kW/m2，總煙釋放量為10. 421/m2,C0生成速率為2. 99X 103g/s，平均比消光面積為343. 3m2/kg,點(diǎn)燃時(shí)間35s，彎曲強(qiáng)度為46. 98MPa，彎曲模量為4. 2GPa。未阻燃試樣的熱釋放速率峰值為432. 6kW/m2，平均熱釋放速率沈9. lkff/m2,總煙釋放量為15. 571/m2, CO生成速率為3. 81 X 103g/s，平均比消光面積為482. 5m2/kg，點(diǎn)燃時(shí)間為19s，彎曲強(qiáng)度為66. 97MPa，彎曲模量為3. 5GPa。
具體實(shí)施方式
四十一本實(shí)施方式阻燃型聚烯烴基木塑復(fù)合材料的制備方法，按以下步驟進(jìn)行一、稱取20kg的木粉、1. 6kg的馬來酸酐改性聚丙烯偶聯(lián)劑、0. 8kg的石蠟、 10. 4kg的聚丙烯、0. Olkg的抗氧劑1010,6kg的納米Mg (OH)2和2kg的納米硼酸鋅；二、將稱取的木粉、馬來酸酐改性聚丙烯偶聯(lián)劑和石蠟放入高速混合機(jī)中，在溫度為80°C下熱混 10分鐘，得熱混料；三、將步驟二得到的熱混料放入冷混機(jī)中進(jìn)行冷混，待溫度降至50°C， 將稱取的聚丙烯、抗氧劑1010、納米Mg(OH)2*納米硼酸鋅投入到冷混機(jī)中再混合15分鐘， 得混合好的物料；四、將步驟三得到的混合好的物料投入到機(jī)筒溫度為140 190°C、口模溫度為180°C、螺桿轉(zhuǎn)速為lOOr/min的雙螺桿擠出機(jī)中進(jìn)行熔融擠出造粒，然后采用擠出、 注射、熱壓或模壓成型，即制得阻燃型聚烯烴基木塑復(fù)合材料；其中步驟一中木粉的顆粒目數(shù)為50 70目，木粉的含水率小于3%。本實(shí)施方式制得的阻燃型聚烯烴基木塑復(fù)合材料的熱釋放速率峰值為200. 6kff/ m2，平均熱釋放速率141. 7kW/m2，總煙釋放量為9. 451/m2，CO生成速率為2. 92X 103g/s，平均比消光面積為305. 3m2/kg,點(diǎn)燃時(shí)間43s，彎曲強(qiáng)度為41. 76MPa，彎曲模量為4. 3GPa。未阻燃試樣的熱釋放速率峰值為432. 6kW/m2，平均熱釋放速率沈9. lkff/m2,總煙釋放量為15. 571/m2，CO生成速率為3. 81 X 103g/s，平均比消光面積為482. 5m2/kg，點(diǎn)燃時(shí)間為19s，彎曲強(qiáng)度為66. 97MPa，彎曲模量為3. 5GPa。
具體實(shí)施方式
四十二 本實(shí)施方式阻燃型聚烯烴基木塑復(fù)合材料的制備方法，按以下步驟進(jìn)行一、稱取20kg的木粉、1. 6kg的馬來酸酐改性聚丙烯偶聯(lián)劑、0. 8kg的石蠟、 8. 4kg的聚丙烯、0. 008kg的抗氧劑1010,6kg的納米Mg(OH)2和2kg的納米有機(jī)改性蒙脫土 ；二、將稱取的木粉、馬來酸酐改性聚丙烯偶聯(lián)劑和石蠟放入高速混合機(jī)中，在溫度為 80°C下熱混10分鐘，得熱混料；三、將步驟二得到的熱混料放入冷混機(jī)中進(jìn)行冷混，待溫度降至50°C，將稱取的聚丙烯、抗氧劑1010、納米Mg(OH)2和納米有機(jī)改性蒙脫土投入到冷混機(jī)中再混合15分鐘，得混合好的物料；四、將步驟三得到的混合好的物料投入到機(jī)筒溫度為140 190°C、口模溫度為180°C、螺桿轉(zhuǎn)速為120r/min的雙螺桿擠出機(jī)中進(jìn)行熔融擠出造粒，然后采用擠出、注射、熱壓或模壓成型，即制得阻燃型聚烯烴基木塑復(fù)合材料；其中步驟一中木粉的顆粒目數(shù)為50 70目，木粉的含水率小于3%。本實(shí)施方式制得的阻燃型聚烯烴基木塑復(fù)合材料的熱釋放速率峰值為178. Ikff/ m2，平均熱釋放速率129. 2kW/m2，總煙釋放量為7. 181/m2，CO生成速率為2. 85X 103g/s，平均比消光面積為2^m2/kg，點(diǎn)燃時(shí)間48s，彎曲強(qiáng)度為40. 34MPa，彎曲模量為4. SGPa0未阻燃試樣的熱釋放速率峰值為432. 6kff/m2,平均熱釋放速率沈9. lkff/m2,總煙釋放量為15. 571/m2, CO生成速率為3. 81 X 103g/s，平均比消光面積為482. 5m2/kg，點(diǎn)燃時(shí)間為19s，彎曲強(qiáng)度為66. 97MPa，彎曲模量為3. 5GPa。
權(quán)利要求
1.一種阻燃型聚烯烴基木塑復(fù)合材料，其特征在于阻燃型聚烯烴基木塑復(fù)合材料按重量份數(shù)比由30 70份的木質(zhì)纖維材料、2 8份的偶聯(lián)劑、0. 5 4份的潤(rùn)滑劑、20 50 份的塑料、0. 01 1份的抗氧劑、8 30份的納米無(wú)機(jī)阻燃劑和0 5份的礦物質(zhì)填料制成；其中木質(zhì)纖維材料為木粉、稻殼粉、竹屑、秸稈粉、果殼粉、甘蔗渣中的一種或幾種的混合物；偶聯(lián)劑為硅烷類偶聯(lián)劑、鋁酸酯偶聯(lián)劑、鈦酸酯類偶聯(lián)劑、聚亞甲基聚苯基異氰酸酯、 馬來酸酐、馬來酸酐接枝改性聚乙烯、馬來酸酐接枝改性聚丙烯、異氰酸酯中的一種或幾種的混合物；潤(rùn)滑劑為聚乙烯蠟、聚丙烯蠟、石蠟、硬脂酸、硬脂酸鋅、硬脂酸鈣中的一種或幾種的混合物；塑料為聚乙烯、聚丙烯、聚乙烯回收料、聚丙烯回收料中的一種或幾種的混合物；抗氧劑為抗氧劑1010、抗氧劑168、抗氧劑1076、抗氧劑1035中的一種或幾種的混合物；納米無(wú)機(jī)阻燃劑為納米氫氧化鋁、納米氫氧化鎂、納米有機(jī)蒙脫土、納米硼酸鋅中的一種或幾種的混合物；礦物質(zhì)填料為碳酸鈣粉、硅酸鈣、滑石粉、粉煤灰、炭黑中的一種或幾種的混合物。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種阻燃型聚烯烴基木塑復(fù)合材料，其特征在于阻燃型聚烯烴基木塑復(fù)合材料按重量份數(shù)比由30份的木質(zhì)纖維材料、2份的偶聯(lián)劑、0. 5份的潤(rùn)滑劑、 20份的塑料、0. 01份的抗氧劑和8份的納米無(wú)機(jī)阻燃劑制成。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種阻燃型聚烯烴基木塑復(fù)合材料，其特征在于阻燃型聚烯烴基木塑復(fù)合材料按重量份數(shù)比由70份的木質(zhì)纖維材料、8份的偶聯(lián)劑、4份的潤(rùn)滑劑、50 份的塑料、1份的抗氧劑、30份的納米無(wú)機(jī)阻燃劑和5份的礦物質(zhì)填料制成。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種阻燃型聚烯烴基木塑復(fù)合材料，其特征在于阻燃型聚烯烴基木塑復(fù)合材料按重量份數(shù)比由50份的木質(zhì)纖維材料、5份的偶聯(lián)劑、2份的潤(rùn)滑劑、35 份的塑料、0. 05份的抗氧劑、20份的納米無(wú)機(jī)阻燃劑和3份的礦物質(zhì)填料制成。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種阻燃型聚烯烴基木塑復(fù)合材料，其特征在于木質(zhì)纖維材料的顆粒目數(shù)為10 300目。
6.權(quán)利要求1所述的一種阻燃型聚烯烴基木塑復(fù)合材料的制備方法，其特征在于阻燃型聚烯烴基木塑復(fù)合材料的制備方法，按以下步驟進(jìn)行一、按重量份數(shù)比稱取30 70份的木質(zhì)纖維材料、2 8份的偶聯(lián)劑、0. 5 4份的潤(rùn)滑劑、20 50份的塑料、0. 01 1份的抗氧劑、8 30份的納米無(wú)機(jī)阻燃劑和0 5份的礦物質(zhì)填料；二、將稱取的木質(zhì)纖維材料、偶聯(lián)劑和潤(rùn)滑劑放入高速混合機(jī)中，在溫度為40 120°C下熱混3 10分鐘，得熱混料；三、將步驟二得到的熱混料放入冷混機(jī)中進(jìn)行冷混，待溫度降至40 60°C，將稱取的塑料、抗氧劑、納米無(wú)機(jī)阻燃劑和礦物質(zhì)填料投入到冷混機(jī)中再混合5 20分鐘，得混合好的物料；四、將步驟三得到的混合好的物料投入到機(jī)筒溫度為140 190°C、口模溫度為 160 190°C、螺桿轉(zhuǎn)速為30 lOOr/min的雙螺桿擠出機(jī)中進(jìn)行熔融擠出造粒，然后采用擠出、注射、熱壓或模壓成型，即制得阻燃型聚烯烴基木塑復(fù)合材料；其中步驟一中木質(zhì)纖維材料為木粉、稻殼粉、竹屑、秸稈粉、果殼粉、甘蔗渣中的一種或幾種的混合物；偶聯(lián)劑為硅烷類偶聯(lián)劑、鋁酸酯偶聯(lián)劑、鈦酸酯類偶聯(lián)劑、聚亞甲基聚苯基異氰酸酯、馬來酸酐、馬來酸酐接枝改性聚乙烯、馬來酸酐接枝改性聚丙烯、異氰酸酯中的一種或幾種的混合物；潤(rùn)滑劑為聚乙烯蠟、聚丙烯蠟、石蠟、硬脂酸、硬脂酸鋅、硬脂酸鈣中的一種或幾種的混合物；塑料為聚乙烯、聚丙烯、聚乙烯回收料、聚丙烯回收料中的一種或幾種的混合物；抗氧劑為抗氧劑1010、抗氧劑168、抗氧劑1076、抗氧劑1035中的一種或幾種的混合物；納米無(wú)機(jī)阻燃劑為納米氫氧化鋁、納米氫氧化鎂、納米有機(jī)蒙脫土、納米硼酸鋅中的一種或幾種的混合物；礦物質(zhì)填料為碳酸鈣粉、硅酸鈣、滑石粉、粉煤灰、炭黑中的一種或幾種的混合物。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種阻燃型聚烯烴基木塑復(fù)合材料的制備方法，其特征在于步驟二中在溫度為80°C下熱混。
8.根據(jù)權(quán)利要求6或7所述的一種阻燃型聚烯烴基木塑復(fù)合材料的制備方法，其特征在于步驟四中機(jī)筒溫度為165 185°C。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的一種阻燃型聚烯烴基木塑復(fù)合材料的制備方法，其特征在于步驟四中口模溫度為180°C。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的一種阻燃型聚烯烴基木塑復(fù)合材料的制備方法，其特征在于步驟四中螺桿轉(zhuǎn)速為50 100r/min。
全文摘要
一種阻燃型聚烯烴基木塑復(fù)合材料及其制備方法，涉及一種木塑復(fù)合材料及其制備方法。是要解決現(xiàn)有阻燃木塑復(fù)合材料燃燒時(shí)熱釋放速率高、產(chǎn)煙量大、易生成CO有害氣體的問題。阻燃型聚烯烴基木塑復(fù)合材料由木質(zhì)纖維材料、塑料、偶聯(lián)劑、潤(rùn)滑劑、抗氧劑、納米無(wú)機(jī)阻燃劑和礦物質(zhì)填料制成。方法將木質(zhì)纖維材料、偶聯(lián)劑和潤(rùn)滑劑放入高速混合機(jī)中熱混；再放入冷混機(jī)中冷混，將塑料、抗氧劑、納米無(wú)機(jī)阻燃劑和礦物質(zhì)填料投入到冷混機(jī)中再混合；然后進(jìn)行熔融擠出造粒，采用擠出、注射、熱壓或模壓成型，即制得阻燃型聚烯烴基木塑復(fù)合材料。本發(fā)明木塑復(fù)合材料燃燒時(shí)熱釋放速率低、產(chǎn)煙量小、健康環(huán)保?？蓮V泛應(yīng)用于室內(nèi)建筑、裝修和裝飾材料等領(lǐng)域。
文檔編號(hào)C08L23/12GK102321374SQ20111021565
公開日2012年1月18日 申請(qǐng)日期2011年7月29日 優(yōu)先權(quán)日2011年7月29日
發(fā)明者宋永明, 楊偉軍, 王偉宏, 王清文, 隋淑娟 申請(qǐng)人:東北林業(yè)大學(xué)