阻燃型高木质含量木塑复合材料及其制备方法技术

阻燃型高木质含量木塑复合材料及其制备方法，它涉及木塑复合材料及其制备方法。它解决了高木质含量的木塑复合材料易于燃烧且现有阻燃处理技术存在阻燃剂添加量大、阻燃效率不高、成本偏大的问题。材料由木质纤维用阻燃剂、木质纤维材料、热塑性塑料、塑料用阻燃剂、偶联剂、润滑剂、抗氧剂、抑烟剂和助剂制成。方法：称取原料；制阻燃处理液；制阻燃木质纤维材料；热塑性塑料和塑料用阻燃剂进行熔融造粒，得到阻燃热塑性塑料基体颗粒；阻燃木质纤维材料、阻燃热塑性塑料基体颗粒、偶联剂、润滑剂、抗氧剂、抑烟剂和助剂混合，得预混料；预混料进行熔融复合，得熔体材料；熔体材料成型后即得。本发明专利技术中阻燃剂用量少，阻燃效率高，成本低。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及木塑复合材料及其制备方法。
技术介绍
木塑复合材料是一类以木材或其它木质纤维材料作为填充或增强材料，以热塑性聚合物为基体，经熔融挤出或注射成型等工艺制成的一种新型复合材料。与传统的木质材料相比，木塑复合材料具有耐水、耐腐蚀、耐老化、防虫蛀、尺寸稳定性好等优点，同时可进行二次加工和回收再利用，有利于缓解木材资源紧张状况、解决塑料污染问题。目前，已应用于汽车内装饰板、建筑装修、货运托盘、露天桌椅、包装材料、枕木、家具以及军事工业，是一种极具发展前途的绿色环保材料。随着木塑复合材料生产技术的不断提高和产业规模的迅速扩大，其在室内装饰、 门窗、地板、家具、汽车内饰等领域的应用不断增加。为了提高表面的木质感和降低生产成本，实际生产的木塑复合材料尽可能追求更高的木质纤维添加量，减少塑料的用量。然而， 作为主要由木质纤维材料和塑料两种可燃材料组成的复合材料，木塑复合材料具有比塑料易燃和比木材燃烧热值高的特点，火灾危险性很大，火灾危害不容忽视，阻燃处理非常重要。目前，多采用在木塑复合材料中添加各种阻燃剂的方式来提高其阻燃性能。虽然含卤阻燃剂能够取得很好的阻燃效果，但该阻燃材料燃烧时会产生卤化氢等腐蚀性和毒性产物，大大提高了火灾危险性，也不能满足环保要求，因此，采用无卤、无毒、无腐蚀性的阻燃剂制备阻燃型木塑复合材料成为必然趋势。名称为“阻燃型木塑复合材料及其制备方法 (中国专利号ZL200910072237.X，申请日:2009年6月10日)”的专利中公开了一种阻燃型木塑复合材料及其制备方法，所采用的阻燃剂是以焦磷酸三聚氰胺盐或聚磷酸三聚氰胺盐为主体、以淀粉为辅助成炭剂、4A分子筛为协效剂、硼酸锌为抑烟剂构成的膨胀型阻燃体系；名称为“阻燃抑烟型木塑复合材料(中国专利号ZL200710072794. 2，申请日2007年9 月12日)”的专利中公开了一种阻燃抑烟型木塑复合材料，所采用的膨胀型阻燃剂由重量比为20 1 8的聚磷酸铵和淀粉组成，所采用的塑料为聚苯乙烯和/或添加了热稳定剂的聚氯乙烯；名称为“阻燃塑木复合材料及其制备方法(中国专利号ZL200610039985. 4， 申请日2006年4月28日)”的专利中公开了一种阻燃塑木复合材料及其制备方法，采用由主体阻燃剂聚磷酸铵、发泡剂和成炭剂组成的膨胀型阻燃剂制备阻燃木塑复合材料，这些方法能够获得较好的阻燃性能，但需加入的聚磷酸铵量较大，这不仅增加了复合材料成本而且对其力学性能有不利影响。此外，名称为“有机硅硼阻燃木塑复合材料及其制备方法(申请号=201010148882. 8，申请日2010年4月16日)”的专利中采用含有硼硅氧烷接枝聚合物的塑料基料与植物纤维粉末及其它助剂共混制备有机硅硼阻燃木塑复合材料，虽保持较好的力学性能，但材料阻燃效果欠佳；名称为“一种阻燃木塑复合材料及其制备方法 (申请号=201010288686. 0，申请日2010年9月21日)”的专利中采用碱液、醇溶液以及三聚氰胺饱和热水溶液处理得到改性木粉，与水合金属氧化物、聚合物基体进行熔融复合制备阻燃木塑复合材料，处理工序较为复杂。总体来说，现有技术主要针对聚合物基体，通过外加酸源和成炭剂构成膨胀型阻燃体系的方式实现对复合材料的阻燃处理，需要添加大量的阻燃剂来获得较好的阻燃效果，这导致成本增加，且阻燃效率不高。
技术实现思路
本专利技术目的是为了解决高木质含量的木塑复合材料易于燃烧且现有阻燃处理技术存在阻燃剂添加量大、阻燃效率不高、成本偏大的问题，而提供一种。阻燃型高木质含量木塑复合材料按重量份数比由5 25份的木质纤维用阻燃剂、 50 70份的木质纤维材料、30 50份的热塑性塑料、5 25份的塑料用阻燃剂、2 8份的偶联剂、1 3份的润滑剂、0. 1 3份的抗氧剂、1 5份的抑烟剂和0 5份的助剂制成；其中木质纤维用阻燃剂为磷酸脒基脲、阻燃剂FRW、羟甲基化磷酸脒基脲、聚磷酸铵、焦磷酸铵、磷酸一氢铵、磷酸二氢铵、硫酸铵、三聚氰胺或三聚氰胺焦磷酸盐；木质纤维材料为木粉、稻壳粉、竹屑、秸秆粉、果壳粉、甘蔗渣、麻纤维中的一种或几种的混合物；热塑性塑料为聚乙烯、聚丙烯、聚乙烯回收料或聚丙烯回收料中的一种或几种的混合物；塑料用阻燃剂为高聚合度聚磷酸铵、红磷、可膨胀石墨、三聚氰胺氰尿酸盐或磷酸酯；偶联剂为钛酸酯、铝酸酯、异氰酸酯、硅烷偶联剂、马来酸酐接枝改性的聚乙烯、马来酸酐接枝改性的聚丙烯中的一种或几种的混合物；润滑剂为石蜡、聚乙烯蜡、聚丙烯蜡、氧化聚乙烯蜡、硬脂酸、硬脂酸金属盐中的一种或几种的混合物；抗氧剂为抗氧剂168、抗氧剂1010、抗氧剂264、抗氧剂 1076、抗氧剂2246、抗氧剂1035、抗氧剂3114、抗氧剂1790、2，6-二叔丁基-4-甲基苯酚、亚磷酸三(2，4_ 二叔丁基苯基)酯中的一种或几种的混合物；抑烟剂为硼酸锌、氢氧化镁、氢氧化铝、三氧化钼、八钼酸铵、Cu2O中的一种或几种的混合物；助剂为碳酸钙粉、滑石粉、粉煤灰、炭黑或硅酸钙。阻燃型高木质含量木塑复合材料的制备方法按以下步骤进行一、按重量份数比称取5 25份的木质纤维用阻燃剂、50 70份的木质纤维材料、30 50份的热塑性塑料、5 25份的塑料用阻燃剂、2 8份的偶联剂、1 3份的润滑剂、0. 1 3份的抗氧剂、1 5份的抑烟剂和0 5份的助剂；二、将称取的木质纤维用阻燃剂与水混合配制成阻燃处理液；三、将称取的木质纤维材料放进高速混合机中，并在木质纤维材料上喷洒阻燃处理液，得物料，然后在105°C下干燥至物料中的含水率为0.5% 3%，得到阻燃木质纤维材料；四、将称取的热塑性塑料和塑料用阻燃剂置于温度为140 180°C、螺杆转速为 50 lOOr/min的双螺杆挤出机中进行熔融造粒，得到阻燃热塑性塑料基体颗粒；五、将阻燃木质纤维材料、阻燃热塑性塑料基体颗粒、偶联剂、润滑剂、抗氧剂、抑烟剂和助剂放进高速混合机中，在温度为70 120°C的条件下混合5 20min，得到预混料；六、将预混料置于温度为135 170°C、螺杆转速为30 50r/min的双螺杆挤出机中进行熔融复合，得到熔体材料；七、熔体材料通过挤出、注塑、热压或模压成型后即得到阻燃型高木质含量木塑复合材料；其中步骤一中木质纤维用阻燃剂为磷酸脒基脲、阻燃剂FRW、羟甲基化磷酸脒基脲、聚磷酸铵、焦磷酸铵、磷酸一氢铵、磷酸二氢铵、硫酸铵、三聚氰胺或三聚氰胺焦磷酸盐； 木质纤维材料为木粉、稻壳粉、竹屑、秸秆粉、果壳粉、甘蔗渣、麻纤维中的一种或几种的混5合物；热塑性塑料为聚乙烯、聚丙烯、聚乙烯回收料或聚丙烯回收料中的一种或几种的混合物；塑料用阻燃剂为高聚合度聚磷酸铵、红磷、可膨胀石墨、三聚氰胺氰尿酸盐或磷酸酯； 偶联剂为钛酸酯、铝酸酯、异氰酸酯、硅烷偶联剂、马来酸酐接枝改性的聚乙烯、马来酸酐接枝改性的聚丙烯中的一种或几种的混合物；润滑剂为石蜡、聚乙烯蜡、聚丙烯蜡、氧化聚乙烯蜡、硬脂酸、硬脂酸金属盐中的一种或几种的混合物；抗氧剂为抗氧剂168、抗氧剂1010、 抗氧剂264、抗氧剂1076、抗氧剂2246、抗氧剂1035、抗氧剂3114、抗氧剂1790、2，6- 二叔丁基-4-甲基苯酚、亚磷酸三(2，4_ 二叔丁基苯基)酯中的一种或几种的混合物；抑烟剂本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：宋永明，王清文，贾莹莹，王海刚，张志军，
申请(专利权)人：东北林业大学，
类型：发明
国别省市：