一种阻燃塑木复合材料板材及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种阻燃塑木复合材料板材及其制备方法，属于复合材料和新型化学建材技术领域。一种阻燃塑木复合材料板材由不燃钙塑芯层板材和阻燃塑木壳层包覆套在复合器中趁热挤出而成，其中间为不燃钙塑芯层板材，四周为阻燃塑木壳层包覆套。本发明专利技术一种阻燃塑木复合材料板材生产制造方便，传统塑木板材生产线即可用于其生产，生产连续性强，生产效率高，阻燃、防水、防腐，防虫蛀，不开裂，不老化，不存在色差，使用过程中不掉漆。

【技术实现步骤摘要】
一种阻燃塑木复合材料板材及其制备方法
本专利技术涉及一种塑木复合材料，特别是涉及一种阻燃塑木复合材料板材及其制备方法，属于复合材料和新型化学建材

技术介绍
近年来，环境友好型塑木复合材料越来越受到市场认可，它是以农林废弃物及塑料为主要原料，辅之予一些助剂，如润滑剂、增韧剂等，经挤出、模压等工艺制作而成。它具有来源广泛、可再生、可循环使用、加工便捷、硬度高、刚性大、材料均质、尺寸较木材稳定、不易产生裂纹、防水、防腐、不含甲醛等诸多优点。塑木产品类型很多，常见的有地板、栏杆、廊架、座椅、垃圾箱等，这些产品在某些场合使用时，常常会遇到一些特殊要求，比如阻燃要求，特别在用于室内时更是如此。而对于一些常见的产品，如垃圾箱、托盘等，虽然不一定一直在室内使用，但考虑到安全性，往往也需要产品阻燃，比如，垃圾箱在使用过程中有可能被人扔进烟头等火源，如果不阻燃，则可能引发火灾；比如，托盘常用来支撑其它物品，甚至是一些高价值的物品，如果其不阻燃，一旦着火，极可能殃及其所支撑的物品，造成严重的经济损失。所以，专利技术一种阻燃塑木复合材料板材，替代传统材质，用于制作各种室内用塑木产品，或一些特殊场合使用的塑木制品，十分必要。
技术实现思路
本专利技术就是针对上述目的提供一种阻燃塑木复合材料板材及其制备方法，该板材除具有一般塑木复合材料板材可重复加工使用、易成型加工等特点外，更具有阻燃性这一优点。一种阻燃塑木复合材料板材由不燃钙塑芯层板材和阻燃塑木壳层包覆套在复合器中趁热挤出而成，其中间为不燃钙塑芯层板材，四周为阻燃塑木壳层包覆套；不燃钙塑芯层板材由不燃钙塑芯层料流在螺杆旋转推力作用下通过“回”形状口模之中间“口”形流道形成；阻燃塑木壳层包覆套由阻燃塑木壳层料流在螺杆旋转推力作用下通过“回”形状口模之环隙流道形成。不燃钙塑芯层料流由高密度聚乙烯、改性碱式硫酸镁晶须、氢氧化钙粉、二氧化硅气凝胶、氯化聚乙烯、三氧化二锑和硬脂酸锌混合均匀后，采用挤出机熔融挤出而成；所述的改性碱式硫酸镁晶须，其平均直径为1～3μm，平均长径比为10～30；所述的氢氧化钙粉，其平均粒径为40～120目；所述的二氧化硅气凝胶，其比表面积为200～600m2/g。阻燃塑木壳层料流由高密度聚乙烯、马来酸酐接枝聚乙烯、磷酸改性木粉、改性膨胀珍珠岩颗粒、氮磷复配盐、红磷、萜烯树脂、硬脂酸丁酯和氧化聚乙烯混合均匀后，采用挤出机熔融挤出而成；所述的马来酸酐接枝聚乙烯，其平均接枝率为1.2～2.2％；所述的磷酸改性木粉，其平均粒径为40～160目；所述的改性膨胀珍珠岩颗粒，其平均粒径为10～50μm。一种阻燃塑木复合材料板材的制备方法，其包括以下步骤：(1)按重量比100∶30～50∶15～25∶1～2分别称取水、碱式硫酸镁晶须、铝酸钠和γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷，将铝酸钠加入水中混合均匀并溶解后，加入碱式硫酸镁晶须，升温至60～80℃，搅拌30～60min，然后将γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷加入其中，分散均匀，过滤，干燥，筛分，得到改性碱式硫酸镁晶须；(2)将木粉放在质量百分浓度为10～20％的氢氧化钠-水溶液中浸泡4～8h，取出，用水洗涤木粉至洗出液呈中性，烘干木粉，得到碱处理木粉；按照重量比100∶20～30∶100～160分别称取水、磷酸和碱处理木粉，将磷酸和水混合均匀配成磷酸-水溶液，然后将磷酸-水溶液与碱处理木粉混合均匀，升温至50～70℃，保温5～7h后，降至室温，得到预处理木粉；按照重量比100∶20～30∶2～3∶2.5～3.5分别称取甲苯、水、磷酸和尿素，混合均匀得到反应母液；按照重量比100∶200～300分别称取反应母液和预处理木粉，混合均匀，升温至50～60℃，保温50～70min后，降至室温，干燥，筛分，得到磷酸改性木粉；(3)按照重量比100∶20～30∶0.5～0.7分别称取水、水玻璃和甲酰胺，将水玻璃加入水中，搅拌反应30～60min，然后用硝酸将溶液pH值调节至1.0～1.6，加入甲酰胺，搅匀后再加入氨水调节pH值至3.2～4.0，得到液溶胶；按照重量比100∶11～15分别称取膨胀珍珠岩和液溶胶，采用真空吸入法将液溶胶吸入膨胀珍珠岩中，并等待其凝胶成水凝胶；将吸入水凝胶的膨胀珍珠岩在空气中封闭陈化24～36h，得到水凝胶处理膨胀珍珠岩；按照重量比100∶15～35∶25～75分别称取三甲基氯硅烷、乙醇和正己烷，混合均匀得到混合液；按照重量比100∶20～30分别称取水凝胶处理膨胀珍珠岩和混合液，混合均匀，放置20～30min后，在70～80℃、170～180℃下分别梯度干燥3～5h和6～8h，冷却至室温，粉碎，得到改性膨胀珍珠岩颗粒；(4)按照重量比100∶120～160∶250～290∶300～400分别称取磷酸、季戊四醇、三聚氰胺和甲醇，将磷酸放入反应釜中，100～110℃下预热10～20min后，将季戊四醇分3～5次等量加入其中，每次加入后均搅拌反应20～30min，最后一次加入后搅拌反应2～3h，直到季戊四醇全溶生成中间产物；将三聚氰胺加入到甲醇中搅拌溶解，得到三聚氰胺-甲醇溶液；将三聚氰胺-甲醇溶液加入到中间产物中，在100～110℃下反应4～6h，降至室温，过滤，干燥，研磨，筛分，得到氮磷复配盐；(5)按重量比100∶100～160∶20～40∶4～8∶1～5∶5～15∶3～5分别称取高密度聚乙烯、改性碱式硫酸镁晶须、氢氧化钙粉、二氧化硅气凝胶、氯化聚乙烯、三氧化二锑和硬脂酸锌，混合均匀后，采用挤出机熔融挤出，形成不燃钙塑芯层料流，挤出温度168～182℃；(6)按重量比100∶30～50∶180～260∶10～20∶5～11∶6～10∶2～4∶4～8∶1～3分别称取高密度聚乙烯、马来酸酐接枝聚乙烯、磷酸改性木粉、改性膨胀珍珠岩颗粒、氮磷复配盐、红磷、萜烯树脂、硬脂酸丁酯和氧化聚乙烯，混合均匀后，采用挤出机熔融挤出，形成阻燃塑木壳层料流，挤出温度166～180℃；(7)使用“回”形状口模，“回”形状口模由外部“口”形状流道和中间“口”形状流道组成，外部“口”形状流道和中间“口”形状流道之间形成环隙流道；(8)不燃钙塑芯层料流在螺杆旋转推力作用下通过“回”形状口模之中间“口”形状流道，形成不燃钙塑芯层板材；(9)阻燃塑木壳层料流在螺杆旋转推力作用下通过“回”形状口模之环隙流道，形成阻燃塑木壳层包覆套；(10)不燃钙塑芯层板材和阻燃塑木壳层包覆套趁热同时经过温度设置为170～176℃的复合器，通过调节螺杆转速，控制单位时间内进入复合器的不燃钙塑芯层板材和阻燃塑木壳层包覆套的重量比为100∶50～70，阻燃塑木壳层包覆套包覆在不燃钙塑芯层板材外表面，形成复合板材，挤出而成一种阻燃塑木复合材料板材。本专利技术一种阻燃塑木复合材料板材生产制造方便，传统塑木板材生产线即可用于其生产，生产连续性强，生产效率高，阻燃、防水、防腐，防虫蛀，不开裂，不老化，不存在色差，使用过程中不掉漆。具体实施方式以下本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种阻燃塑木复合材料板材，其特征在于由不燃钙塑芯层板材和阻燃塑木壳层包覆套在复合器中趁热挤出而成，其中间为不燃钙塑芯层板材，四周为阻燃塑木壳层包覆套；不燃钙塑芯层板材由不燃钙塑芯层料流在螺杆旋转推力作用下通过“回”形状口模之中间“口”形流道形成；阻燃塑木壳层包覆套由阻燃塑木壳层料流在螺杆旋转推力作用下通过“回”形状口模之环隙流道形成。/n

【技术特征摘要】
1.一种阻燃塑木复合材料板材，其特征在于由不燃钙塑芯层板材和阻燃塑木壳层包覆套在复合器中趁热挤出而成，其中间为不燃钙塑芯层板材，四周为阻燃塑木壳层包覆套；不燃钙塑芯层板材由不燃钙塑芯层料流在螺杆旋转推力作用下通过“回”形状口模之中间“口”形流道形成；阻燃塑木壳层包覆套由阻燃塑木壳层料流在螺杆旋转推力作用下通过“回”形状口模之环隙流道形成。


2.根据权利要求1所述的一种阻燃塑木复合材料板材，其特征在于所述的不燃钙塑芯层料流由高密度聚乙烯、改性碱式硫酸镁晶须、氢氧化钙粉、二氧化硅气凝胶、氯化聚乙烯、三氧化二锑和硬脂酸锌混合均匀后，采用挤出机熔融挤出而成。


3.根据权利要求1、权利要求2所述的不燃钙塑芯层料流，其特征在于所述的改性碱式硫酸镁晶须，其平均直径为1～3μm，平均长径比为10～30；所述的氢氧化钙粉，其平均粒径为40～120目；所述的二氧化硅气凝胶，其比表面积为200～600m2/g。


4.根据权利要求1所述的一种阻燃塑木复合材料板材，其特征在于所述的阻燃塑木壳层料流由高密度聚乙烯、马来酸酐接枝聚乙烯、磷酸改性木粉、改性膨胀珍珠岩颗粒、氮磷复配盐、红磷、萜烯树脂、硬脂酸丁酯和氧化聚乙烯混合均匀后，采用挤出机熔融挤出而成。


5.根据权利要求1、权利要求4所述的阻燃塑木壳层料流，其特征在于所述的马来酸酐接枝聚乙烯，其平均接枝率为1.2～2.2％；所述的磷酸改性木粉，其平均粒径为40～160目；所述的改性膨胀珍珠岩颗粒，其平均粒径为10～50μm。


6.根据权利要求1所述的一种阻燃塑木复合材料板材的制备方法，其特征在于其制备过程包括以下步骤：
(1)按重量比100∶30～50∶15～25∶1～2分别称取水、碱式硫酸镁晶须、铝酸钠和γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷，将铝酸钠加入水中混合均匀并溶解后，加入碱式硫酸镁晶须，升温至60～80℃，搅拌30～60min，然后将γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷加入其中，分散均匀，过滤，干燥，筛分，得到改性碱式硫酸镁晶须；
(2)将木粉放在质量百分浓度为10～20％的氢氧化钠-水溶液中浸泡4～8h，取出，用水洗涤木粉至洗出液呈中性，烘干木粉，得到碱处理木粉；按照重量比100∶20～30∶100～160分别称取水、磷酸和碱处理木粉，将磷酸和水混合均匀配成磷酸-水溶液，然后将磷酸-水溶液与碱处理木粉混合均匀，升温至50～70℃，保温5～7h后，降至室温，得到预处理木粉；按照重量比100∶20～30∶2～3∶2.5～3.5分别称取甲苯、水、磷酸和尿素，混合均匀得到反应母液；按照重量比100∶200～300分别称取反应母液和预处理木粉，混合均匀，升温至50～60℃，保温50～70min后，降至室温，干燥，筛分，得到磷酸改性木粉；
(3)按照重量比100∶20～30...

【专利技术属性】
技术研发人员：周才良，
申请(专利权)人：江苏郁林生塑木科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32