一种无卤阻燃木塑复合材料及其制备方法技术

技术编号:11270481 阅读:67 留言:0更新日期:2015-04-08 17:01
本发明专利技术公开了一种无卤阻燃木塑复合材料,其是由以下原料组成:天然纤维、塑料、阻燃剂、相容剂、抗氧剂、润滑剂、偶联剂。其制备方法,步骤如下:将天然纤维进行预先干燥;将干燥后的天然纤维与偶联剂混合均匀并放置3-10min,然后将此混合物与阻燃剂、塑料、相容剂、润滑剂、抗氧剂充分混合;挤出塑化、切粒、注塑成型。本发明专利技术的木塑复合材料不含卤素,通过其配方体系中引入复合阻燃剂,并与其他成分协同配合,可以实现非常高的阻燃性能,具体来说能够达到1.5mm UL 94 V-0阻燃水平,且LOI均在30以上,虽然本发明专利技术的配方体系中含有复合阻燃剂,但复合材料的力学性能也较好。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术公开了一种无卤阻燃木塑复合材料,其是由以下原料组成:天然纤维、塑料、阻燃剂、相容剂、抗氧剂、润滑剂、偶联剂。其制备方法,步骤如下:将天然纤维进行预先干燥;将干燥后的天然纤维与偶联剂混合均匀并放置3-10min,然后将此混合物与阻燃剂、塑料、相容剂、润滑剂、抗氧剂充分混合;挤出塑化、切粒、注塑成型。本专利技术的木塑复合材料不含卤素,通过其配方体系中引入复合阻燃剂,并与其他成分协同配合,可以实现非常高的阻燃性能,具体来说能够达到1.5mm UL 94 V-0阻燃水平,且LOI均在30以上,虽然本专利技术的配方体系中含有复合阻燃剂,但复合材料的力学性能也较好。【专利说明】
本专利技术涉及。
技术介绍
木塑复合材料非常环保,其主要是将木粉、竹粉、秸杆、稻壳等植物纤维添加到树 脂基体中加工成型为复合材料,这种复合材料的特点符合现在人们资源合理利用、健康环 保可持续发展的理念,也符合我们国家"构建节约型社会"的号召。 目前,常用于木塑复合材料的无卤阻燃剂主要有金属氢氧化物、硼酸锌、纳米粘土 粒子、聚磷酸铵、红磷、膨胀石墨等。其中,金属氢氧化物具有热稳定性好,发烟量小,无毒, 不产生腐蚀性气体等优点,但填充量一般会在大于50%才呈现较好的阻燃效果,以致严重 影响木塑复合材料的加工及力学性能;聚磷酸铵属于膨胀型阻燃剂,其能促使材料在燃烧 时会生成碳质泡沫层,起到隔热、隔氧、抑烟、防滴等功效,其添加量大于15%才具有较好的 阻燃效果,不适合对阻燃要求高的木塑复合材料;红磷和膨胀石墨的阻燃效率很高,10%添 加量就能使材料可燃性显著降低,但其对不含氧的高聚物如聚丙烯(PP)、聚乙烯(PE)、EVA (乙烯-醋酸乙烯共聚物)、ABS (丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物)、聚苯乙烯(PS)等的阻 燃效果不理想,而通常用于木塑复合材料的树脂基体为聚丙烯(PP)或聚乙烯(PE),因此 红磷用于以PP或PE为基体的木塑复合材料的阻燃性能不佳,而且对材料的颜色影响太大, 很难普遍使用;上述所有目前常见的木塑阻燃剂都很难使得复合材料达到1.5mm UL94 V-O 的阻燃水平。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供。 本专利技术所采取的技术方案是: 一种无卤阻燃木塑复合材料,其是由以下质量百分比的原料组成:天然纤维20%? 55%、塑料20%?40%、阻燃剂15%?40%、相容剂3%?7%、抗氧剂0. 3%~0. 6%、润滑剂3%~6%、 偶联剂1%~4%。 所述的天然纤维是木粉、竹粉、农业废纤维中的至少一种;其中灰分< 5%、含水率 < 7%,木质素的含量在20%以上。 所述的塑料为聚乙烯或聚丙烯。 所述的塑料为聚丙烯时,所述的阻燃剂为聚磷酸盐、次磷酸盐、其他阻燃剂按照质 量比1:0. 1~0. 8:0~0. 8的复配物;所述的塑料为聚乙烯时,所述的阻燃剂为聚磷酸盐、次磷 酸盐、其他阻燃剂按照质量比1:0. l~〇. 5:0~0. 5的复配物。 所述的聚磷酸盐为聚合度大于1000的结晶II型多聚磷酸铵;次磷酸盐为二烷基 次磷酸盐;其他阻燃剂为膨胀石墨、三聚氰胺、三聚氰胺氰尿酸盐、氢氧化铝、氢氧化镁中的 一种。 所述的相容剂为PP-g-MAH、PE-g-MAH中的至少一种;所述的MAH的接枝率 彡 0· 8%〇 所述的抗氧剂为受阻酚类抗氧剂、硫代酯类抗氧剂、亚磷酸酯类抗氧剂、复合抗氧 剂中的至少一种。 所述的润滑剂为聚烯烃蜡、微晶石蜡、硅酮粉、芥酸酰胺、油酰胺、硬脂酸、硬脂酸 丁酯、硬脂酸钙、硬脂酸镁、乙撑双硬脂酰胺中的至少一种。 所述的偶联剂为硅烷偶联剂、铝酸酯偶联剂、锆酸酯偶联剂、钛酸酯偶联剂、 铝-锆酸酯、铝钛复合偶联剂、稀土偶联剂、含磷偶联剂、含硼偶联剂中的至少一种。 -种无卤阻燃木塑复合材料的制备方法,步骤如下: a. 将天然纤维进行预先干燥; b. 将干燥后的天然纤维与偶联剂混合均匀并放置3-10min,然后将此混合物与阻燃 剂、塑料、相容剂、润滑剂、抗氧剂充分混合; c. 挤出塑化、切粒、注塑成型。 本专利技术的有益效果是:本专利技术的木塑复合材料不含卤素,通过其配方体系中引 入复合阻燃剂,并与其他成分协同配合,可以实现非常高的阻燃性能,具体来说能够达到 1.5mm UL 94 V-O阻燃水平,且LOI均在30以上,虽然本专利技术的配方体系中含有复合阻燃 剂,但复合材料的力学性能也较好。 【具体实施方式】 -种无卤阻燃木塑复合材料,其是由以下质量百分比的原料组成:天然纤维 20%?55%、塑料20%?40%、阻燃剂15%?40%、相容剂3%?7%、抗氧剂0. 3%~0. 6%、润滑剂 3%~6%、偶联剂 1%~4%。 优选的,其是由以下质量百分比的原料组成:天然纤维20%?40%、塑料31%? 40%、阻燃剂25%?37%、相容剂4%?6%、抗氧剂0. 4%~0. 6%、润滑剂4%~5%、偶联剂1%~2%。 所述的天然纤维是木粉、竹粉、农业废纤维中的至少一种;其中灰分< 5%、含水率 < 7%,木质素的含量在20%以上。 所述的塑料为聚乙烯或聚丙烯。 所述的塑料为聚丙烯时,所述的阻燃剂为聚磷酸盐、次磷酸盐、其他阻燃剂按照质 量比1:0. 1~0. 8:0~0. 8的复配物;所述的塑料为聚乙烯时,所述的阻燃剂为聚磷酸盐、次磷 酸盐、其他阻燃剂按照质量比1:0. l~〇. 5:0~0. 5的复配物。 优选的,所述的聚磷酸盐为聚合度大于1000的结晶II型多聚磷酸铵,次磷酸盐为 二烷基次磷酸盐;其他阻燃剂为膨胀石墨、三聚氰胺、三聚氰胺氰尿酸盐、氢氧化铝、氢氧化 镁中的一种;优选的,所述的二烷基次磷酸盐为二乙基次磷酸盐、甲基乙基次磷酸盐、二异 丁基次磷酸盐中的至少一种。 所述的相容剂为PP-g-MAH、PE-g-MAH中的至少一种;所述的MAH的接枝率 彡 0· 8%〇 所述的抗氧剂为受阻酚类抗氧剂、硫代酯类抗氧剂、亚磷酸酯类抗氧剂、复合抗 氧剂中的至少一种;优选的,所述的抗氧剂为1010、1076、168、264、1098、2246、300、330、 1024、3114、1425、245、DLTP、DSTP、B215、B225、B900 中的至少一种。 所述的润滑剂为聚烯烃蜡、微晶石蜡、硅酮粉、芥酸酰胺、油酰胺、硬脂酸、硬脂酸 丁酯、硬脂酸钙、硬脂酸镁、乙撑双硬脂酰胺中的至少一种。 所述的偶联剂为硅烷偶联剂、铝酸酯偶联剂、锆酸酯偶联剂、钛酸酯偶联剂、 铝-锆酸酯偶联剂、铝钛复合偶联剂、稀土偶联剂、含磷偶联剂、含硼偶联剂中的至少一 种;优选的,为 KH550、KH560、KH570、KH-602、KH792、A-151、A-171、A-172、铝酸酯偶联剂 DL-411-A、DL-411-B、DL-411-C、DN-828、四正丙基锆酸酯、钛酸酯偶联剂 HY-311、LICA 12, LICA 38, LICA 44, KR 41B, VERTEC PI2, Tyzor AA-75, Tyzor TE, Tyzor IBAY、稀 土偶联剂HY-041、铝钛复合偶联剂HY-133中的本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种无卤阻燃木塑复合材料,其特征在于:其是由以下质量百分比的原料组成:天然纤维20%~55%、塑料20%~40%、阻燃剂15%~40%、相容剂3%~7%、抗氧剂0.3%~0.6%、润滑剂3%~6%、偶联剂1%~4%。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:安秉正朱红芳涂伟周侃
申请(专利权)人:清远市普塞呋磷化学有限公司
类型:发明
国别省市:广东;44

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