一种本体阻燃塑木复合材料及其制备方法技术

一种本体阻燃塑木复合材料及其制备方法，该复合材料包括本体阻燃面料和芯材，所述本体阻燃面料主要由乙烯基磷酸、顺‑3‑溴代丙烯酸乙酯、六氯环戊二烯、丙烯酸、三聚氰胺、五溴苯酚为主要原料制成。所述本体阻燃芯材可主要由溴化环氧树脂、热塑性酚醛树脂、木粉、润滑剂、氢氧化铝、相容剂为原料制成。本发明专利技术的塑木复合材料具有持久的阻燃性。

A body of flame retardant plastic wood composite material and preparation method thereof

A body of flame retardant plastic wood composite material and a preparation method thereof. The composite material comprises a body flame retardant fabric and core material, wherein the body is mainly composed of flame retardant fabric vinyl phosphate, 3 Shun bromo ethyl acrylate, hexachlorocyclopentadiene, acrylic acid, melamine, five bromine phenol as the main raw material. The flame retardant core of the body can be mainly made of brominated epoxy resin, thermoplastic phenolic resin, wood powder, lubricant, aluminum hydroxide and compatibilizer. Plastic wood composite material of the invention is durable flame retardant.

【技术实现步骤摘要】
一种本体阻燃塑木复合材料及其制备方法
本专利技术属于阻燃材料
，具体涉及一种本体阻燃塑木复合材料及其制备方法。
技术介绍
丙烯酸树脂的耐候性非常优良，是目前户外耐候性树脂的首选，经常用于车身的面漆，而共挤的塑木复合材料，面料也要长时间暴露在户外，而且作为共挤塑木材料的表层，其阻燃性能直接影响着塑木材料的阻燃性能，如果其阻燃性能优良，那么外界的热源根本无法接触到芯材，那么共挤塑木复合材料的阻燃性能必然非常出众。目前常用的面料材质如聚氨酯、PE、PP等，耐候性均一般，且阻燃性能较差。传统的阻燃塑木复合材料中，基本都是使用添加阻燃剂的方法，如聚磷酸铵，如CN1837278A中公开的，或者外加阻燃剂三(二溴苯基)磷酸酯、十溴联苯醚等，如CN102321376A中公开的，即便是采用共挤阻燃的塑木复合材料，基本也是采用外加阻燃剂共混形成阻燃面料或者芯材，如CN104149427A、CN105566755A中公开的。由于外加的阻燃剂在户外使用的过程中存在易分解、随雨水流失等问题，导致户外使用塑木复合材料的阻燃性能下降很快，直至消失，并且随着外加型阻燃剂的流失，造成塑木表面不平整且阻燃性能急剧下降。因此，需要开发具有稳定阻燃性能的阻燃塑木复合材料。
技术实现思路
为此，本专利技术的目的之一在于提供一种本体阻燃塑木复合材料。本专利技术的塑木复合材料具有持久的阻燃性。为达上述目的，本专利技术采用如下技术方案：一种本体阻燃塑木复合材料，包括本体阻燃面料和芯材，所述本体阻燃面料主要由乙烯基膦酸、顺-3-溴代丙烯酸乙酯、六氯环戊二烯、丙烯酸、三聚氰胺、五溴苯酚为原料制成，所述本体阻燃面料的原料按质量分数计组成如下：本专利技术的本体阻燃塑木复合材料可通过将本体阻燃面料和芯材共挤制得。作为优选，所述引发剂为偶氮二异丁腈和/或过氧化二苯甲酰。优选地，催化剂为四叔丁基钛酸酯和/或三丁基氯化锡。本体阻燃面料可使用现有制备方法进行制备，作为优选，所述本体阻燃面料制备过程如下：(1)由乙烯基磷酸、顺-3-溴代丙烯酸乙酯、六氯环戊二烯、丙烯酸在二甲苯溶剂中，在引发剂作用下发生共聚反应；(2)向步骤(1)反应体系中加入三聚氰胺和五溴苯酚与共聚物中的羧基在催化剂作用下进行酰胺化和酯化改性反应；(3)步骤(2)反应结束后脱除二甲苯溶剂、烘干后即得到特殊合成的所述本体阻燃面料。面料的酸值＜1mgKOH/g，将得到的本体阻燃面料可进行造粒，例如通过双螺杆挤出机造粒。优选地，步骤(1)中共聚反应的温度为90℃以上，优选110-130℃，时间为0.5h以上，优选为1-3h。优选地，步骤(1)所得聚合物的分子量为5-8万，该分子量范围内的本体阻燃面料产品对芯材的结合力较好。优选地，步骤(2)中酰胺化和酯化改性反应的温度为120-180℃，优选为140-150℃，时间为1h以上，优选为2-4h。作为优选，所述芯材主要由溴化环氧树脂、热塑性酚醛树脂、木粉、润滑剂、氢氧化铝、相容剂组成，所述芯材的原料按质量分数计组成如下：针对现有技术中存在的问题，本方案以耐候性极强的热塑性丙烯酸树脂为基准，采用具有阻燃性的烯基单体进行共聚，获得本体阻燃的热塑性丙烯酸共聚树脂，然后对合成的共聚树脂进行阻燃改性，获得阻燃性能优良的本体阻燃面料。而芯材是采用自身阻燃性的树脂如热塑性溴化环氧树脂、热塑性酚醛树脂搭配阻燃无机填料氢氧化铝制成，然后将合成得到的本体阻燃面料与阻燃芯材进行共挤得到阻燃的共挤塑木复合材料。本专利技术的本体阻燃面料自身不燃烧，氧指数达到65％以上。而芯材塑木颗粒是采用自身阻燃的溴化环氧树脂和热塑性酚醛树脂代替传统的PE、PP等作为塑料组分，搭配阻燃填料氢氧化铝及其它助剂得到，阻燃性能优良，氧指数达到45％以上，为难燃材料。本专利技术最终得到的塑木复合材料具有超强阻燃、阻火性能，且为本体阻燃，在户外长期使用不会随着雨水等流失，极大地延长塑木复合材料在户外的使用寿命。作为优选，所述溴化环氧树脂为塑料级溴化环氧树脂，优选为热塑性溴化环氧树脂，例如为江苏兴盛化工有限公司生产的EP-15K和/或EP-20K。优选地，所述热塑性酚醛树脂为2123酚醛树脂和/或2402酚醛树脂。优选地，润滑剂为聚乙烯蜡和/或硬脂酸。优选地，所述相容剂为聚丙烯相容剂，例如为黄山贝诺科技有限公司生产的聚丙烯相容剂SZ23和/或SZ27。本专利技术的芯材可通过现有技术中方法进行制备，也可通过如下方法制备：将原料在130-150℃下充分混合均匀，并出料至冷混中，降温出料即得。可降温至50-90℃，优选为70℃。本专利技术的目的之一还在于提供一种本专利技术所述阻燃塑木复合材料的制备方法，包括以下步骤：A、将制得的本体阻燃面料和芯材分别挤出造粒，分别得到阻燃面料颗粒和芯材颗粒；B、将步骤A制得的芯材颗粒熔融后进入共挤模具的芯材空腔；将阻燃面料颗粒熔融后进入共挤模具的阻燃面料空腔，经定型，冷却成型得到所述阻燃塑木复合材料。成型后可定长切割制得成品。作为优选，步骤A中造粒在平行双螺杆挤出机中进行。优选地，造粒时机筒温度为150-190℃，螺杆转速为200-300rpm。作为优选，步骤B中的熔融过程通过挤出机进行。定型可通过定型模具进行。本专利技术采用特殊合成的本体阻燃面料，其结构是本体阻燃的聚合物材料，暴露在户外，阻燃成分不会流失，具有持久的阻燃性。同时，芯材的阻燃不是仅仅通过外加阻燃剂的方式进行，而是采用自身阻燃性的树脂如热塑性溴化环氧树脂、热塑性酚醛树脂搭配阻燃无机填料氢氧化铝实现阻燃。本专利技术从本质上改变了目前阻燃塑木复合材料外加阻燃剂阻燃的方式，真正意义上实现本体阻燃和持久阻燃。具体实施方式为便于理解本专利技术，本专利技术列举实施例如下。本领域技术人员应该明了，所述实施例仅仅用于帮助理解本专利技术，不应视为对本专利技术的具体限制。实施例1一种本体阻燃塑木复合材料，本体阻燃面料按质量分数计原料组成为：乙烯基磷酸8％；顺-3-溴代丙烯酸乙酯30％；六氯环戊二烯10％；丙烯酸14.49％；三聚氰胺15％；五溴苯酚17％；二甲苯5％；引发剂0.01％；催化剂0.5％。芯材按质量分数计原料组成如下：制备方法包括如下步骤：A、将阻燃芯材材料原料按照配方在130-150℃充分混合均匀，并出料至冷混中，降温至70℃出料，制成专用预混料；B、分别将芯材专用预混料和本体阻燃面料材料加入平行双螺杆挤出机中进行分别挤出造粒，分别得到芯材颗粒和面料颗粒；其工艺条件为：机筒温度为150-190℃，螺杆转速为200-300rpm；C、将步骤B制得的芯材粒料通过挤出机熔融后进入共挤模具的芯材空腔；将阻燃面料颗粒通过挤出机熔融后进入共挤模具的阻燃面料空腔，经定型模具定型，冷却成型，定长切割制得成品，即可得到所述共挤阻燃塑木复合材料。实施例2一种本体阻燃塑木复合材料，本体阻燃面料按质量分数计原料组成为：乙烯基磷酸20％；顺-3-溴代丙烯酸乙酯10％；六氯环戊二烯29.85％；丙烯酸12％；三聚氰胺5％；五溴苯酚8％；二甲苯15％；引发剂0.1％；催化剂0.05％。芯材按质量分数计原料组成如下：制备方法同实施例1。实施例3一种本体阻燃塑木复合材料，本体阻燃面料按质量分数计原料组成为：乙烯基磷酸20％；顺-3-溴代丙烯酸乙酯15％；六氯环戊二烯17％；丙烯酸11％；三聚氰胺11％；五溴苯本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种本体阻燃塑木复合材料，包括本体阻燃面料和芯材，所述本体阻燃面料主要由乙烯基膦酸、顺‑3‑溴代丙烯酸乙酯、六氯环戊二烯、丙烯酸、三聚氰胺、五溴苯酚为原料制成，所述本体阻燃面料的原料按质量分数计组成如下：

【技术特征摘要】
1.一种本体阻燃塑木复合材料，包括本体阻燃面料和芯材，所述本体阻燃面料主要由乙烯基膦酸、顺-3-溴代丙烯酸乙酯、六氯环戊二烯、丙烯酸、三聚氰胺、五溴苯酚为原料制成，所述本体阻燃面料的原料按质量分数计组成如下：2.根据权利要求1所述的本体阻燃塑木复合材料，其特征在于，所述引发剂为偶氮二异丁腈和/或过氧化二苯甲酰；优选地，催化剂为四叔丁基钛酸酯和/或三丁基氯化锡。3.根据权利要求1或2所述的本体阻燃塑木复合材料，其特征在于，所述本体阻燃面料制备过程如下：(1)由乙烯基磷酸、顺-3-溴代丙烯酸乙酯、六氯环戊二烯、丙烯酸在二甲苯溶剂中，在引发剂作用下发生共聚反应；(2)向步骤(1)反应体系中加入三聚氰胺和五溴苯酚与共聚物中的羧基在催化剂作用下进行酰胺化和酯化改性反应；(3)步骤(2)反应结束后脱除二甲苯，烘干后即得到所述本体阻燃面料。4.根据权利要求3所述的本体阻燃塑木复合材料，其特征在于，步骤(1)中共聚反应的温度为90℃以上，优选110-130℃，时间为0.5h以上，优选为1-3h；优选地，步骤(1)所得聚合物的分子量为5-8万。5.根据权利要求3或4所述的本体阻燃塑木复合材料，其特征在于，步骤(2)中酰胺化和酯化改性反应的温度为120-180℃，优选为140-150℃，时...

【专利技术属性】
技术研发人员：洪海洲，姚俊，汪建设，叶强，王开胜，罗贤丹，
申请(专利权)人：黄山华塑新材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽,34