專利名稱：利用膨脹型阻燃劑制備無鹵阻燃木塑復(fù)合材料及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種無鹵阻燃木塑復(fù)合材料及其制備方法，特別是涉及一種利用膨脹型阻燃劑制備無鹵阻燃木塑復(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)多樣的基礎(chǔ)性材料，在它身上充分體現(xiàn)了循環(huán)經(jīng)濟(jì)、資源利用、健康環(huán)保、節(jié)約替代等可持續(xù)發(fā)展經(jīng)濟(jì)的先進(jìn)理念，由于它的多數(shù)產(chǎn)品都具有資源綜合利用以及由此帶來的保護(hù)環(huán)境的功能，所以近年來逐漸引起了社會的重視。當(dāng)前我國政府“循環(huán)經(jīng)濟(jì)”和“建設(shè)節(jié)約型社會”理念的提出更是給我國 木塑行業(yè)的發(fā)展增添了強大的推動力量。隨著人們對環(huán)境資源重視程度的提高，以廢舊物資回收和資源綜合利用為核心的循環(huán)型經(jīng)濟(jì)發(fā)展模式已成為世界經(jīng)濟(jì)發(fā)展的趨勢。大力開發(fā)資源循環(huán)利用技術(shù)，將對國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展和環(huán)境可持續(xù)發(fā)展產(chǎn)生深遠(yuǎn)影響。而利用廢舊塑料和木制纖維生產(chǎn)木塑復(fù)合材料制品正是適應(yīng)這一要求的好項目。在國內(nèi)，每年產(chǎn)生的各種廢舊塑料和木制纖維廢料數(shù)量可觀。但由于國內(nèi)市場尚處起步階段，木塑制品在國內(nèi)市場還沒有大面積推廣。中國市場與北美市場相比，木塑復(fù)合材料及制成品的增長還有相當(dāng)大的空間。
目前，國內(nèi)研發(fā)的木塑材料有結(jié)構(gòu)類、裝飾類、包裝類和特型類等幾大類型，包括線材、型材、板材和異型材等多種系列，其適用范圍幾乎可以涵蓋所有原木、塑料、塑鋼、鋁合金及其他相似復(fù)合材料現(xiàn)在的使用領(lǐng)域。已開始涉及到的木塑材料應(yīng)用范圍包括墻裙、窗臺、套門、樓板、連廊、隔斷、頂棚、護(hù)欄、包邊、柵欄、棧橋、洗澡間、門窗套、休息亭、汽車庫、船甲板、家具飾件、水上通道、露天座椅、樓梯踏步、露天平臺、集裝箱鋪板、運動場座椅、輕軌隔音墻、多功能墻隔板、高速公路隔音墻等，并開始滲入建筑、家裝、物流、包裝、園林、市政、環(huán)保等行業(yè)，年生產(chǎn)總值正逐年提高，市場前景十分廣闊。但是，由于木塑復(fù)合材料中的主要原料植物纖維與塑料(特別是聚烯烴塑料)都是可燃易燃材料，因此，木塑復(fù)合材料不具備阻燃性，具有消防安全隱患，這個缺點在相當(dāng)?shù)某潭壬舷拗屏诉@種綠色環(huán)保產(chǎn)品的應(yīng)用。目前對木塑復(fù)合材料的阻燃多采用傳統(tǒng)的對聚合物進(jìn)行阻燃的技術(shù)，基本上沒有注意到木塑復(fù)合材料自身所具有的特點，因此取得的阻燃效果不好，或者性價比太低。如何開發(fā)一種適用于木塑復(fù)合材料的阻燃技術(shù)是一個亟待解決的問題。另外，由于紅磷的阻燃效率很高，大多數(shù)阻燃木塑產(chǎn)品均加有紅磷，雖然能夠滿足復(fù)合材料的阻燃要求，但是產(chǎn)品的顏色被紅磷染上了暗紅色，限制了其的應(yīng)用范圍。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種利用膨脹型阻燃劑制備無鹵阻燃木塑復(fù)合材料及其制備方法。采用聚磷酸銨和三聚氰胺磷酸鹽屬于無鹵膨脹型阻燃劑，在燃燒過程中大大減少了有毒氣體和腐蝕性氣體的產(chǎn)生。本方法生產(chǎn)的無鹵阻燃木塑復(fù)合材料產(chǎn)品色澤淺,仿木效果，離火自熄、發(fā)煙量小，能夠達(dá)到垂直燃燒測試的V-O級阻燃級別。本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的
利用膨脹型阻燃劑制備無鹵阻燃木塑復(fù)合材料，所述復(fù)合材料的組分和重量份數(shù)為聚乙烯樹脂20-30份，木粉50-70份，復(fù)配膨脹型無鹵阻燃劑20-30份，相容劑PE-g-MAH即聚乙烯接馬來酸酐1-3份，抗氧劑1010即四[P - (3，5- 二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸]季戊四醇酯0. 5-1份，抗氧劑168即三(2，4- 二叔丁基苯基)亞磷酸酯0. 5-1份，潤滑劑2_5份，抗紫外線劑0. 5-1份。所述的利用膨脹型阻燃劑制備無鹵阻燃木塑復(fù)合材料的方法，所述材料中復(fù)配膨脹型無鹵阻燃劑為聚磷酸銨和三聚氰胺磷酸鹽的混合物，其中聚磷酸銨的重量份數(shù)為15-20份，三聚氰胺磷酸鹽的重量份數(shù)為5-15份。利用膨脹型阻燃劑制備無鹵阻燃木塑復(fù)合材料的方法，所述方法包括以下制備過 程將聚磷酸銨和三聚氰胺磷酸鹽按照比例混合得到復(fù)配膨脹型無鹵阻燃劑，然后與聚乙烯樹脂、木粉、接枝物及助劑經(jīng)高混機混料、雙螺桿擠出機擠出造粒、錐形雙螺桿擠出機擠出成型步驟即可。本發(fā)明的優(yōu)點與效果是
I.本發(fā)明采用的聚磷酸銨和三聚氰胺磷酸鹽屬于無鹵膨脹型阻燃劑，它們含有磷、氮兩種阻燃元素，具有阻燃效率高和無鹵、低煙、低毒等特點，符合當(dāng)今人們保護(hù)生態(tài)環(huán)境的要求。膨脹型阻燃劑在聚合物燃燒時，通過酸源、炭源、氣源的協(xié)同作用，在材料表面形成致密的多孔泡沫炭層，該炭層既可以阻止內(nèi)層聚合物的進(jìn)一步降解及可燃?xì)怏w向表面的釋放，又可以阻隔熱量向聚合物的傳遞以及隔絕氧源，從而阻止火焰的蔓延和傳播。與傳統(tǒng)的鹵系阻燃劑相比，這種阻燃劑在燃燒過程中大大減少了有毒氣體和腐蝕性氣體的產(chǎn)生。2.本發(fā)明方法生產(chǎn)的無鹵阻燃木塑復(fù)合材料產(chǎn)品具有色澤淺，仿木效果好，離火自熄、發(fā)煙量小等優(yōu)異的阻燃性能，能夠達(dá)到垂直燃燒測試的V-O級阻燃級別。3.本發(fā)明工藝路線簡單、產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定，適于工業(yè)化生產(chǎn)。
具體實施例方式下面結(jié)合具體實施例對本發(fā)明進(jìn)一步說明，但本發(fā)明的實施不限于此。實施例I :
稱取20公斤高密度聚乙烯樹脂、50公斤木粉、6公斤加工助劑、20公斤聚磷酸銨、8公斤三聚氰胺磷酸鹽，高混機中混料lOmin，經(jīng)雙螺桿擠出機在一定條件下擠出造粒，錐形雙螺桿擠出機擠出成型，將產(chǎn)品取樣制成標(biāo)準(zhǔn)樣條進(jìn)行垂直燃燒測試，樣條離火自熄，全部能夠達(dá)到UL94 V-O阻燃級別。實施例2:
稱取25公斤高密度聚乙烯樹脂、60公斤木粉、8公斤加工助劑、30公斤聚磷酸銨、10公斤三聚氰胺磷酸鹽，高混機中混料lOmin，經(jīng)雙螺桿擠出機在一定條件下擠出造粒，錐形雙螺桿擠出機擠出成型，將產(chǎn)品取樣制成標(biāo)準(zhǔn)樣條進(jìn)行垂直燃燒測試，樣條離火自熄，全部能夠達(dá)到UL94 V-O阻燃級別。
權(quán)利要求
1.利用膨脹型阻燃劑制備無鹵阻燃木塑復(fù)合材料，其特征在于，所述復(fù)合材料的組分和重量份數(shù)為聚乙烯樹脂20-30份，木粉50-70份，復(fù)配膨脹型無齒阻燃劑20-30份，相容劑PE-g-MAH即聚乙烯接馬來酸酐1-3份，抗氧劑1010即四[￠-(3, 5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸]季戊四醇酯0. 5-1份，抗氧劑168即三(2，4-二叔丁基苯基)亞磷酸酯0. 5-1份，潤滑劑2-5份，抗紫外線劑0. 5-1份。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的利用膨脹型阻燃劑制備無鹵阻燃木塑復(fù)合材料，其特征在于，所述材料中復(fù)配膨脹型無鹵阻燃劑為聚磷酸銨和三聚氰胺磷酸鹽的混合物，其中聚磷酸銨的重量份數(shù)為15-20份，三聚氰胺磷酸鹽的重量份數(shù)為5-15份。
3.利用膨脹型阻燃劑制備無鹵阻燃木塑復(fù)合材料的方法，其特征在于，所述方法包括以下制備過程將聚磷酸銨和三聚氰胺磷酸鹽按照比例混合得到復(fù)配膨脹型無鹵阻燃劑，然后與聚乙烯樹脂、木粉、接枝物及助劑經(jīng)高混機混料、雙螺桿擠出機擠出造粒、錐形雙螺桿擠出機擠出成型步驟即可。
全文摘要
利用膨脹型阻燃劑制備無鹵阻燃木塑復(fù)合材料及其制備方法。涉及一種無鹵阻燃木塑復(fù)合材料及其制備方法，復(fù)合材料的組分和重量份數(shù)為聚乙烯樹脂20-30份，木粉50-70份，復(fù)配膨脹型無鹵阻燃劑20-30份，相容劑PE-g-MAH1-3份，抗氧劑1010 0.5-1份，抗氧劑1680.5-1份，潤滑劑2-5份，抗紫外線劑0.5-1份。與聚乙烯樹脂、木粉、接枝物及其他加工助劑等經(jīng)高混機混料、雙螺桿擠出機擠出造粒、錐形雙螺桿擠出機擠出成型等步驟得到一種無鹵阻燃木塑復(fù)合材料。本發(fā)明方法生產(chǎn)的產(chǎn)品具有色澤淺，仿木效果好，離火自熄、發(fā)煙量小等優(yōu)異的阻燃性能，能夠達(dá)到垂直燃燒測試的V-0級阻燃級別。
文檔編號C08K5/134GK102964860SQ20121044966
公開日2013年3月13日 申請日期2012年11月12日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月12日
發(fā)明者梁兵, 曹俊, 葉懷志 申請人:沈陽化工大學(xué)