阻燃木塑复合型材及其制备方法技术

本发明专利技术属于建材技术领域，特别涉及一种阻燃木塑复合型材及其制备方法，由以下原料制成:玉米秆粉、聚氯乙烯、核桃壳粉、磷酸甲苯二苯酯、钛酸丁酯、1,3‑二甲基‑6‑氨基脲嘧啶、亚磷酸二正丁酯、环己烷二羧酸酯、二丙二醇二苯甲酸酯、四甲基二乙烯基二硅氧烷、氨基硅烷、1,3‑二甲基‑6‑氨基脲嘧啶、硫醇甲基锡、异噻唑酮和氯化钙。本发明专利技术还提供了阻燃木塑复合型材的制备方法。本发明专利技术的阻燃木塑复合型材具有良好的耐热和阻燃性能，且力学性能优越，具有很好的耐磨性，高强度、韧性好的特点，抗弯曲、抗拉伸、抗冲击强度好，无甲醛释放，耐腐蚀、耐潮湿，持久耐用，综合品质高，且加工性能好，制备工艺简单。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于建材
，特别涉及一种阻燃木塑复合型材及其制备方法。
技术介绍
木塑复合材料是以木质纤维材料和热塑性塑料为主要原料制造的复合材料。它具有使用寿命长、美观、可再生、造价低、防虫、防腐、抗滑、可喷涂、比纯塑料产品的硬度高、可与木材一样进行加工、粘接和固定等优点，特别是在采用废旧塑料与木材加工剩余物或秸秆作为主要原料时，还具有资源利用和环境保护方面的突出优势。正是由于木塑复合材料有诸多的优点，木塑复合材料在许多领域都有着广泛的应用，例如门窗、地板、墙壁的建筑材料、舰船材料、栅栏材料、家具材料、汽车材料等。随着木塑复合材料的应用越来越广，许多领域对木塑复合材料又有了更高的要求，例如室内装饰、家具等室内应用领域均对木塑复合材料有阻燃的要求，以降低火灾的危险性。木塑复合材料(WPC)，是一种主要由木材或者纤维素为基础材料与塑料制成的复合材料，就是将一定比例的木纤维(如木粉、秸秆粉、棉杆粉、竹粉、果壳粉等)经过预处理使之与热塑性聚合物树脂或其他材料结合而成的一种新型材料；该新型材料既绿色环保又具有良好的力学稳定性，但是构成木塑复合材料的两大原料木纤维和聚烯烃都是易燃性材料，为此该复合材料也是易燃材料，赋予木塑复合材料良好的阻燃性能是该材料应用发展的需要；单独对木材及木纤维的阻燃研究有很多，一般有磷-氮系阻燃剂；硼系阻燃剂；含卤阻燃剂；其他无机盐等；但主要以磷-氮系阻燃剂为主，被认为是最适宜的木材阻燃剂，磷、氮两种元素在木材阻燃剂中起协同作用而提高阻燃效果；然而这些阻燃剂几乎有一个共同的特点，就是明显地降低木纤维的热降解温度，这可能会导致无法进行复合材料的加工；对于聚烯烃阻燃的研究也很多，其阻燃方法常采用含卤阻燃剂与三氧化二锑(Sb2O3)配合使用；金属氢氧化物(Al(OH)3、Mg(OH)2)阻燃剂；膨胀性阻燃剂；聚磷酸铵阻燃剂等；无卤阻燃是聚烯烃阻燃研究的热点，膨胀阻燃剂对聚烯烃/木纤维复合材料进行双重阻燃是该复合材料阻燃研究的热点；但是阻燃剂的添加往往会恶化复合材料的力学性能，因此对阻燃复合材料的研究阻燃复合材料的研究要同时研究界面相容性、热稳定性和阻燃性，以获得理想的阻燃复合材料。因此，研制新型阻燃木塑材料是需要认真解决的技术问题。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是提供阻燃木塑复合型材，制成的阻燃木塑复合型材具有良好的耐热和阻燃性能，且力学性能优越，具有很好的耐磨性，高强度、韧性好的特点，抗弯曲、抗拉伸、抗冲击强度好，无甲醛释放，耐腐蚀、耐潮湿，持久耐用，综合品质高。为实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：本专利技术提供阻燃木塑复合型材，由以下重量份的原料制成:玉米秆粉20～60份，聚氯乙烯10～26份，核桃壳粉20～40份，磷酸甲苯二苯酯5～12份，钛酸丁酯5～10份，1,3-二甲基-6-氨基脲嘧啶3～8份，亚磷酸二正丁酯4～9份，环己烷二羧酸酯3～7份，二丙二醇二苯甲酸酯3～8份，四甲基二乙烯基二硅氧烷2～7份，氨基硅烷1～5份，1,3-二甲基-6-氨基脲嘧啶2～8份，硫醇甲基锡3～8份，异噻唑酮1～5份，氯化钙1～6份。优选地，本专利技术所述的阻燃木塑复合型材，由以下重量份的原料制成:玉米秆粉40份，聚氯乙烯18份，核桃壳粉30份，磷酸甲苯二苯酯8份，钛酸丁酯8份，1,3-二甲基-6-氨基脲嘧啶5份，亚磷酸二正丁酯6份，环己烷二羧酸酯5份，二丙二醇二苯甲酸酯5份，四甲基二乙烯基二硅氧烷5份，氨基硅烷3份，1,3-二甲基-6-氨基脲嘧啶5份，硫醇甲基锡5份，异噻唑酮3份，氯化钙3份。优选地，本专利技术所述玉米秆粉的粒径为120～160目。玉米秆粉在这个粒径范围下，木塑型材的拉伸轻度和冲击强度达到最大，力学性能最好。优选地，本专利技术所述核桃壳粉的粒径为110～150目。核桃壳粉在这个粒径范围下，木塑型材的木塑型材具有最好耐磨性和抗弯强度，力学性能最好。本专利技术还提供阻燃木塑复合型材的制备方法，包括以下制备步骤：将玉米秆粉和核桃壳粉投入混均机，在80～95℃下加热3～8min，再依次加入硫醇甲基锡、1,3-二甲基-6-氨基脲嘧啶，亚磷酸二正丁酯、氯化钙和异噻唑酮，在100～110rpm转速下，混合10～20min，再升高温度至120～150℃，继续投入磷酸甲苯二苯酯、环己烷二羧酸酯和四甲基二乙烯基二硅氧烷，在120～140rpm转速下，混合15～25min，继续升高温度至175～195℃，最后加入二丙二醇二苯甲酸酯、钛酸丁酯、1,3-二甲基-6-氨基脲嘧啶、氨基硅烷和聚氯乙烯，在150～190rpm转速下，混合20～40min，冷却至常温，通过双螺杆挤出机熔融共混挤出，成型，即得阻燃木塑复合型材。优选地，本专利技术制备方法中，在冷却至常温前，在70～90℃下干燥至含水量为1％～3％。本专利技术的有益效果在于：1、本专利技术的木塑复合型材具有良好的耐热和阻燃性能，烟雾小，经试验，本专利技术制备得到的阻燃型木塑复合型材阻燃性能检测结果为：点燃时间为45～50s，平均热释放速率为150～162kw/m2，平均质量损失速率为0.048～0.053g/s，平均比表面消光面积320～342m2/kg，烟释放速率0.3～0.6m2/s，成炭率(500s计)22％～29％，一氧化碳产率为0.018％～0.023％，二氧化碳产率为1.82％～1.96％。2、本专利技术的木塑复合型材力学性能优越，具有很好的耐磨性，高强度、韧性好的特点，抗弯曲、抗拉伸、抗冲击强度好，无甲醛释放，耐腐蚀、耐潮湿，持久耐用，综合品质高，经测试，对本专利技术制备的木塑复合型材进行抗食材性昆虫性能、耐霉菌性能及力学性能的测试，测试结果表明经过6个月户外环境(试验环境湿度72～75％RH，温度25～28℃)试验，本专利技术的型材表面均没有发生明显的色泽和形貌变化，未发现霉菌斑，并且抗弯强度(按照GB/T9341-2000标准)没有发生明显变化；耐用性能相当实木或木质复合型材的10～12倍。3、本专利技术的原料改善植物纤维与塑料相容性，生成了互穿网络结构(IPN)，减弱了植物纤维的极性，塑料和植物纤维的紧密结合，显著提高型材的综合品质，延长了使用寿命。4、本专利技术的制备工艺简单，缩短制备周期，提高经济效益，制备得到的木塑复合型材二次加工性能好，具有可锯、可钉、可钻、可刨等木材加工性能，免刷漆，可以与天然木材相媲美，脚感舒适，生产对木材等级、品质基本无要求，免去了上漆工艺，产品可以完全回收利用，环保效果理想，无甲醛释放。5、本专利技术的木塑复合型材还具有较好的航氧化和抗光分解能力，提高木塑复合型材的防老性能，保持产品的强度和色牢度，提高美观性。具体实施方式以下结合实施例对本专利技术作进一步说明，但本专利技术并不局限于这些实施例。实施例1阻燃木塑复合型材，由以下重量份的原料制成:玉米秆粉(粒径为120目)60份，聚氯乙烯(粒径为110目)26份，核桃壳粉20份，磷酸甲苯二苯酯12份，钛酸丁酯5份，1,3-二甲基-6-氨基脲嘧啶8份，亚磷酸二正丁酯4份，环己烷二羧酸酯7份，二丙二醇二苯甲酸酯3份，四甲基二乙烯基二硅氧烷7份，氨基硅烷1份，1,3-二甲基-6-氨基脲嘧啶2份，硫醇甲基锡8份，异噻唑酮1份，氯化钙1份。阻燃木塑复合型材的制备方法，包括以下制备步骤：将玉米秆粉和核桃壳粉本文档来自技高网...

【技术保护点】
阻燃木塑复合型材，其特征在于，由以下重量份的原料制成:玉米秆粉20～60份，聚氯乙烯10～26份，核桃壳粉20～40份，磷酸甲苯二苯酯5～12份，钛酸丁酯5～10份，1,3‑二甲基‑6‑氨基脲嘧啶3～8份，亚磷酸二正丁酯4～9份，环己烷二羧酸酯3～7份，二丙二醇二苯甲酸酯3～8份，四甲基二乙烯基二硅氧烷2～7份，氨基硅烷1～5份，1,3‑二甲基‑6‑氨基脲嘧啶2～8份，硫醇甲基锡3～8份，异噻唑酮1～5份，氯化钙1～6份。

【技术特征摘要】
1.阻燃木塑复合型材，其特征在于，由以下重量份的原料制成:玉米秆粉20～60份，聚氯乙烯10～26份，核桃壳粉20～40份，磷酸甲苯二苯酯5～12份，钛酸丁酯5～10份，1,3-二甲基-6-氨基脲嘧啶3～8份，亚磷酸二正丁酯4～9份，环己烷二羧酸酯3～7份，二丙二醇二苯甲酸酯3～8份，四甲基二乙烯基二硅氧烷2～7份，氨基硅烷1～5份，1,3-二甲基-6-氨基脲嘧啶2～8份，硫醇甲基锡3～8份，异噻唑酮1～5份，氯化钙1～6份。2.根据权利要求1所述的阻燃木塑复合型材，其特征在于，由以下重量份的原料制成:玉米秆粉40份，聚氯乙烯18份，核桃壳粉30份，磷酸甲苯二苯酯8份，钛酸丁酯8份，1,3-二甲基-6-氨基脲嘧啶5份，亚磷酸二正丁酯6份，环己烷二羧酸酯5份，二丙二醇二苯甲酸酯5份，四甲基二乙烯基二硅氧烷5份，氨基硅烷3份，1,3-二甲基-6-氨基脲嘧啶5份，硫醇甲基锡5份，异噻唑酮3份，氯化钙3份。3.根据权利要求1或2所述的阻燃木塑复合型材，其特征在于：所述玉米秆粉的粒径为120～16...

【专利技术属性】
技术研发人员：严秀芹，陆绍荣，曾岑，罗崇禧，谢超，卢李勤，
申请(专利权)人：桂林舒康建材有限公司，
类型：发明
国别省市：广西;45