一種阻燃木塑型材及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種木塑材料，具體涉及一種阻燃木塑型材及其制備方法，屬于材料 領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002] 木塑材料是一種利用PE與植物纖維混合，再經(jīng)擠出、模壓、注射成型等加工而成 的新型復(fù)合材料。由于構(gòu)成木塑復(fù)合材料的木粉和塑料都屬于易燃材料，所以，這在一定程 度上制約了其在建筑工程特別是在防火等級較高的場所中的應(yīng)用。為了解決這一問題，現(xiàn) 有技術(shù)中通過在木塑中添加含鹵阻燃劑一主要是有機溴化物/Sb 2O3阻燃劑，用于木塑復(fù)合 材料的阻燃，但這種阻燃材料燃燒時會產(chǎn)生大量有毒有害強刺激性的氣體，對人的身體健 康和環(huán)境造成直接的、潛在的和長久的危害。市場上應(yīng)用較多的另一類阻燃劑是磷-氮類 阻燃劑，但是該類阻燃劑在木塑材料中需要添加的量較多，分散性和相容性差，因而阻燃效 率低。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 解決的技術(shù)問題：針對現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，本發(fā)明提供了一種力學(xué)強度高、阻燃 效果好的木塑材料及其制備方法。
[0004] 技術(shù)方案：本發(fā)明提供的一種阻燃木塑型材，包括如下重量份數(shù)的原料：復(fù)合阻 燃劑10-30份，PE 25-30份，木粉30-60份，相容劑3-5份，潤滑劑3-5份；所述復(fù)合阻燃劑 為季戊四醇磷酸酯、三聚氰胺、APP、氫氧化鋁合成的復(fù)配物。
[0005] 所述復(fù)合阻燃劑中，季戊四醇磷酸酯的重量份為10-30份、三聚氰胺的重量份為 10-30份、APP重量份為10-30份、氫氧化鋁重量份為10-30份；合成方法為：將季戊四醇磷 酸酯、三聚氰胺、APP、氫氧化鋁在70-90°C下，攪拌0. 5-2h，四者發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，所得產(chǎn)物經(jīng) 80°C真空干燥3-6h。
[0006] 所述潤滑劑為硬脂酸、硬脂酸鈣、硬脂酸鋅、石蠟的一種或幾種。
[0007] 本發(fā)明提供的一種阻燃木塑型材的制備方法，包括如下制備步驟： 51、 混料：將25-30份PE、30-60份木粉、3-5份相容劑及3-5份潤滑劑置于混合機中進 行攪拌，攪拌的同時向其中加入10-30份復(fù)合阻燃劑并攪拌混合均勻； 52、 造粒：將步驟Sl混合均勻的物料送入雙螺桿造粒機的主喂料口進行造粒，由風送 系統(tǒng)輸送管道在輸送過程中進行冷卻； 53、 擠出：將步驟S2造粒后的物料加入雙螺桿擠出機中進行擠出成型，得到阻燃木塑 型材。
[0008] 優(yōu)選地，步驟Sl中，混合時的攪拌速度為100-300r/min，混合溫度為常溫。
[0009] 優(yōu)選地，步驟S2中，雙螺桿造粒機共有按進料方向順序設(shè)置的八個區(qū)，各區(qū)的溫 度分別控制為：一區(qū) 180_200°C、二區(qū) 180-200°C、三區(qū) 190-210°C、四區(qū) 220-230°C、五區(qū) 220-230°C、六區(qū) 180-200°C、七區(qū) 180-200°C、八區(qū) 180-200°C。
[0010] 優(yōu)選地，步驟S3中，雙螺桿擠出機共有按進料方向順序設(shè)置的四個區(qū)，各區(qū)的溫 度分別控制為：一區(qū) 170_200°C、二區(qū) 170-200°C、三區(qū) 160-180°C、四區(qū) 160-180°C。
[0011] 有益效果：本發(fā)明通過選擇合適的組分及組分含量，同時優(yōu)化了工藝過程，得到了 一種性能優(yōu)越的阻燃木塑型材材料。采用季戊四醇磷酸酯、三聚氰胺、APP、氫氧化鋁合成的 復(fù)配物作為復(fù)合阻燃劑，其中，三聚氰胺為氣源，季戊四醇磷酸酯、APP為酸源和炭源、氫氧 化鋁提供水，作為偶聯(lián)劑，與木粉中的羥基發(fā)生酯交換反應(yīng)，通過化學(xué)鍵結(jié)合，從而增加了 塑木材料的力學(xué)強度，同時大幅減少木粉中吸水性羥基的數(shù)量，制成超低吸水率的塑木板 材，同時又具有良好的阻燃效果。
【具體實施方式】
[0012] 下面通過實施例的方式進一步說明本發(fā)明，但本發(fā)明的保護范圍并不因此局限于 下述實施例，而是由本發(fā)明的權(quán)利要求書和說明書限定。
[0013] 實施例1 51、 混料：將30份PE、30份木粉、5份潤滑劑及5份馬來酸酐接枝PE相容劑置于混合機 中進行攪拌，攪拌的同時向其中加入25份復(fù)合阻燃劑并攪拌混合均勻，攪拌速度為IOOr/ min ； 52、 造粒：將步驟SI混合均勻的物料送入雙螺桿造粒機的主喂料口進行造粒，由風送 系統(tǒng)輸送管道在輸送過程中進行冷卻；雙螺桿造粒機共有按進料方向順序設(shè)置的八個區(qū)， 各區(qū)的溫度分別控制為：一區(qū)180°C、二區(qū)180°C、三區(qū)190°C、四區(qū)220°C、五區(qū)220°C、六區(qū) 180°C、七區(qū) 180°C、八區(qū) 180°C ; 53、 擠出：將步驟S2造粒后的物料加入雙螺桿擠出機中進行擠出成型，得到阻燃木 塑型材；雙螺桿擠出機共有按進料方向順序設(shè)置的四個區(qū)，各區(qū)的溫度分別控制為：一區(qū) 185°C、二區(qū) 185°C、三區(qū) 180°C、四區(qū) 170°C。
[0014] 實施例2 51、 混料：將25份PE、39份木粉、3份潤滑劑及3份相容劑置于混合機中進行攪拌，攪 拌的同時向其中加入30份復(fù)合阻燃劑并攪拌混合均勻，攪拌速度為lOOr/min ; 52、 造粒：將步驟SI混合均勻的物料送入雙螺桿造粒機的主喂料口進行造粒，由風送 系統(tǒng)輸送管道在輸送過程中進行冷卻；雙螺桿造粒機共有按進料方向順序設(shè)置的八個區(qū)， 各區(qū)的溫度分別控制為：一區(qū)190°C、二區(qū)190°C、三區(qū)190°C、四區(qū)220°C、五區(qū)220°C、六區(qū) 190°C、七區(qū) 200°C、八區(qū) 190°C ; 53、 擠出：將步驟S2造粒后的物料加入雙螺桿擠出機中進行擠出成型，得到阻燃木 塑型材；雙螺桿擠出機共有按進料方向順序設(shè)置的四個區(qū)，各區(qū)的溫度分別控制為：一區(qū) 170°C、二區(qū) 170°C、三區(qū) 165°C、四區(qū) 175°C。
[0015] 實施例3 51、 混料：將27份PE、60份木粉、3份潤滑劑及5份相容劑置于混合機中進行攪拌，攪 拌的同時向其中加入10份復(fù)合阻燃劑并攪拌混合均勻，攪拌速度為l〇〇r/min ; 52、 造粒：將步驟SI混合均勻的物料送入雙螺桿造粒機的主喂料口進行造粒，由風送 系統(tǒng)輸送管道在輸送過程中進行冷卻；雙螺桿造粒機共有按進料方向順序設(shè)置的八個區(qū)， 各區(qū)的溫度分別控制為：一區(qū)185°C、二區(qū)185°C、三區(qū)195°C、四區(qū)225°C、五區(qū)225°C、六區(qū) 192°C、七區(qū) 190°C、八區(qū) 190°C ; S3、擠出：將步驟S2造粒后的物料加入雙螺桿擠出機中進行擠出成型，得到阻燃木 塑型材；雙螺桿擠出機共有按進料方向順序設(shè)置的四個區(qū)，各區(qū)的溫度分別控制為：一區(qū) 176°C、二區(qū) 176°C、三區(qū) 168°C、四區(qū) 168°C。
[0016] 為了更好地說明本發(fā)明，下面對各實施例得到的木塑材料的性能進行測試，采用 行業(yè)內(nèi)的標準測試方法對產(chǎn)品進行氧指數(shù)以及阻燃等級測試，同時，結(jié)合對比例進行比較， 對比例為市購的采用磷-氮類阻燃劑的木塑材料，測試結(jié)果見表1。
[0017] 表1實施例1-3及對比例測試結(jié)果對比
從表1可見，本發(fā)明的各實施例制備出的產(chǎn)品，產(chǎn)品的阻燃性能十分良好，而且環(huán)保無 毒。
【主權(quán)項】
1. 一種阻燃木塑型材，其特征在于，由以下重量份數(shù)的原料組成：復(fù)合阻燃劑10-30 份，PE 25-30份，木粉30-60份，相容劑3-5份，潤滑劑3-5份；所述復(fù)合阻燃劑為季戊四醇 磷酸酯、三聚氰胺、APP、氫氧化鋁合成的復(fù)配物。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種阻燃木塑型材，其特征在于，所述復(fù)合阻燃劑中，季戊四 醇磷酸酯的重量份為10-30份、三聚氰胺的重量份為10-30份、APP重量份為10-30份、氫 氧化鋁重量份為10-30份；合成方法為：將季戊四醇磷酸酯、三聚氰胺、APP和氫氧化鋁在 70-90°C下，攪拌0. 5-2h，四者發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，所得產(chǎn)物經(jīng)80°C真空干燥3-6h。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種阻燃木塑型材，其特征在于，所述潤滑劑為硬脂酸、硬脂 酸鈣、硬脂酸鋅、石蠟的一種或幾種。4. 如權(quán)利要求1-3任一項所述的一種阻燃木塑型材的制備方法，其特征在于，包括如 下制備步驟： 51、 混料：將25-30份PE、30-60份木粉、3-5份相容劑及3-5份潤滑劑置于混合機中進 行攪拌，攪拌的同時向其中加入10-30份復(fù)合阻燃劑并攪拌混合均勻； 52、 造粒：將步驟Sl混合均勻的物料送入雙螺桿造粒機的主喂料口進行造粒，由風送 系統(tǒng)輸送管道在輸送過程中進行冷卻； 53、 擠出：將步驟S2造粒后的物料加入雙螺桿擠出機中進行擠出成型，得到阻燃木塑 型材。5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種阻燃木塑型材的制備方法，其特征在于，步驟Sl中，所述 混合時的攪拌速度為100-300r/min，混合溫度為常溫。6. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種阻燃木塑型材的制備方法，其特征在于，步驟S2中， 所述雙螺桿造粒機共有按進料方向順序設(shè)置的八個區(qū)，各區(qū)的溫度分別控制為：一區(qū) 180-200 °C、二區(qū) 180-200 °C、三區(qū) 190-210 °C、四區(qū) 220-230 °C、五區(qū) 220-230 °C、六區(qū) 180-200°C、七區(qū) 180-200°C、八區(qū) 180-200°C。7. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種阻燃木塑型材的制備方法，其特征在于，步驟S3中， 所述雙螺桿擠出機共有按進料方向順序設(shè)置的四個區(qū)，各區(qū)的溫度分別控制為：一區(qū) 170-200°C、二區(qū) 170-200°C、三區(qū) 160-180°C、四區(qū) 160-180°C。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種阻燃木塑型材及其制備方法，組分包含復(fù)合阻燃劑10-30份，PE 25-30份，木粉30-60份，相容劑3-5份，潤滑劑3-5份；所述復(fù)合阻燃劑為季戊四醇磷酸酯、三聚氰胺、APP、氫氧化鋁合成的復(fù)配物。本發(fā)明通過選擇合適的組分及組分含量，同時優(yōu)化了工藝過程，具有良好的阻燃效果。
【IPC分類】C08K5/521, C08K5/3492, C08L97/02, C08K13/02, C08L23/06, C08K3/32, C08K3/22
【公開號】CN104945925
【申請?zhí)枴緾N201510411394
【發(fā)明人】何軍, 李靖, 許世華, 戴東花, 嚴永剛, 馬長城
【申請人】江蘇旭華圣洛迪建材有限公司
【公開日】2015年9月30日
【申請日】2015年7月15日