一種阻燃木塑及其制備方法
【專利摘要】本發明公開了一種阻燃木塑及其制備方法，包含復合阻燃劑：10-20份；PE：30-35份；木粉：30-65份；潤滑劑：3-6份；復合阻燃劑為季戊四醇磷酸酯和三聚氰胺合成的復配物。有益之處在于：通過選擇合適的組分及組分含量，同時優化了工藝過程，得到了一種性能優越的阻燃木塑材料。采用季戊四醇磷酸酯和三聚氰胺合成的復配物作為復合阻燃劑，其中，三聚氰胺為氣源，季戊四醇磷酸酯為酸源和炭源，作為偶聯劑，與木粉中的羥基發生酯交換反應，通過化學鍵結合，從而增加了塑木材料的力學強度，同時大幅減少木粉中吸水性羥基的數量，制成超低吸水率的塑木板材，同時又具有良好的阻燃效果。
【專利說明】一種阻燃木塑及其制備方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種木塑材料，具體涉及一種阻燃木塑，屬于材料領域。
【背景技術】
[0002]木塑材料是一種利用PE與植物纖維混合成新的材料，再經擠出、模壓、注射成型等加工而成為新型復合材料。由于構成木塑復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用。
[0003]為了解決這一問題，現有技術中通過在木塑中添加含鹵阻燃劑一主要是有機溴化物/Sb203阻燃劑，用于木塑復合材料的阻燃，阻燃性能較好，但這種阻燃材料燃燒時會產生大量有毒有害強刺激性的氣體，對人的身體健康和環境造成直接的、潛在的和長久的危害。市場上應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，但是分散性和相容性差，因而阻燃效率低。
【發明內容】
[0004]為解決現有技術的不足，本發明的目的在于提供一種力學強度高、阻燃效果好的木塑材料及其制備方法。
[0005]為了實現上述目標，本發明采用如下的技術方案:
[0006]一種阻燃木塑，包含如下組分且各組分的重量份數分別為:復合阻燃劑:10-20份；PE:30-35份；木粉:30-65份；潤滑劑:3_6份；所述復合阻燃劑為季戊四醇磷酸酯和三聚氰胺合成的復配物。
[0007]優選地，所述復合阻燃劑中，季戊四醇磷酸酯的重量份為40-60份，三聚氰胺的重量份為40-60份，將季戊四醇磷酸酯與三聚氰胺在60°C下，攪拌3-6h，使兩者發生化學反應，所得產物經80°C真空干燥3-6h得到復合阻燃劑。
[0008]前述潤滑劑為硬脂酸、硬脂酸鈣、硬脂酸鋅、石蠟的一種或幾種。
[0009]前述的一種阻燃木塑的制備方法，包括如下步驟:
[0010]S1、混料:將30-35份PE、30-65份木粉及3_6份潤滑劑置于混合機中進行攪拌，攪拌的同時向其中分次加入10-20份復合阻燃劑并攪拌混合均勻；
[0011]S2、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，由風送系統輸送管道在輸送過程中進行冷卻；
[0012]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。
[0013]優選地，步驟SI中，混合時的攪拌速度為100_300r/min，混合溫度為常溫。
[0014]優選地，步驟S2中，雙螺桿造粒機共有按進料方向順序設置的八個區，各區的溫度分別控制為:一區 180-190°C、二區 180-200°C、三區 190_210°C、四區 220_230°C、五區220-230°C、六區190-210°C、七區180_200°C、八區180_190°C，四區和五區的溫度范圍相同且最聞。
[0015]優選地，步驟S3中，雙螺桿擠出機共有按進料方向順序設置的四個區，各區的溫度分別控制為:一區 195-210°C、二區 200-220°C、三區 180_195°C、四區 170_190°C。
[0016]本發明的有益之處在于:本發明通過選擇合適的組分及組分含量，同時優化了工藝過程，得到了一種性能優越的阻燃木塑材料。采用季戊四醇磷酸酯和三聚氰胺合成的復配物作為復合阻燃劑，其中，三聚氰胺為氣源，季戊四醇磷酸酯為酸源和炭源，作為偶聯劑(無需添加馬來酸酐作為接枝PE的偶聯劑)，與木粉中的羥基發生酯交換反應，通過化學鍵結合，從而增加了塑木材料的力學強度，同時大幅減少木粉中吸水性羥基的數量，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】
[0017]以下結合具體實施例對本發明作具體的介紹。
[0018]實施例1
[0019]S1、混料:將35份PE、39份木粉及6份潤滑劑置于混合機中進行攪拌，攪拌的同時向其中分三次加入20份復合阻燃劑并攪拌混合均勻，攪拌速度為100r/min，分次加入能夠進一步提高混合的均勻度，有效減少木粉中吸水性羥基的數量，從而支撐超低吸水率的木塑板材；
[0020]S2、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置的八個區，各區的溫度分別控制為:一區180-190°C、二區180-200°C、三區190_210°C、四區220-230°C、五區 220-230°C、六區 190_210°C、七區 180_200°C、八區 180_190°C，四區和五區的溫度范圍相同且最高，這樣能夠確保在造粒中段的溫度最高，從而獲得的彎曲強度最佳；
[0021]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；雙螺桿擠出機共有按進料方向順序設置的四個區，各區的溫度分別控制為:一區195-210°C、二區 200-220°C、三區 180_195°C、四區 170_190°C。
[0022]實施例2
[0023]實施例2與實施例1大致相同，區別之處在于:(I)、原料組分的含量為:復合阻燃劑10份、PE30份、木粉57份、潤滑劑3份；(2)、復合阻燃劑分兩次加入混合機中。
[0024]實施例3
[0025]實施例3與實施例1大致相同，區別之處在于原料組分含量:復合阻燃劑15份、PE30份、木粉50份、潤滑劑3份。
[0026]性能檢測
[0027]為了更好地說明本發明，下面對各實施例得到的木塑材料的性能進行測試，采用行業內的標準測試方法對產品進行彎曲強度、彎曲彈性模量、24h吸水率、氧指數以及阻燃等級測試，同時，結合對比例進行比較，對比例為市購的采用磷-氮類阻燃劑的木塑材料，測試結果見表1。
[0028]
【權利要求】
1.一種阻燃木塑，其特征在于，包含如下組分且各組分的重量份數分別為: 復合阻燃劑:10-20份；
PE:30-35 份； 木粉:30-65份； 潤滑劑:3-6份； 所述復合阻燃劑為季戊四醇磷酸酯和三聚氰胺合成的復配物。
2.根據權利要求1所述的一種阻燃木塑，其特征在于，所述復合阻燃劑中，季戊四醇磷酸酯的重量份為40-60份，三聚氰胺的重量份為40-60份，將季戊四醇磷酸酯與三聚氰胺在60°C下，攪拌3-6h，使兩者發生化學反應，所得產物經80°C真空干燥3-6h得到復合阻燃劑。
3.根據權利要求1所述的一種阻燃木塑，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.如權利要求1所述的一種阻燃木塑的制備方法，其特征在于，包括如下步驟: 51、混料:將30-35份PE、30-65份木粉及3_6份潤滑劑置于混合機中進行攪拌，攪拌的同時向其中分次加入10-20份復合阻 燃劑并攪拌混合均勻； 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。
5.根據權利要求4所述的制備方法，其特征在于，所述步驟SI中，混合時的攪拌速度為100-300r/min,混合溫度為常溫。
6.根據權利要求4所述的制備方法，其特征在于，所述步驟S2中，雙螺桿造粒機共有按進料方向順序設置的八個區，各區的溫度分別控制為:一區180-190°C、二區180-200°C、三區 190-210°C、四區 220-230°C、五區 220-230°C、六區 190_210°C、七區 180_200°C、八區180-190°C，四區和五區的溫度范圍相同且最高。
7.根據權利要求4所述的制備方法，其特征在于，所述步驟S3中，雙螺桿擠出機共有按進料方向順序設置的四個區，各區的溫度分別控制為:一區195-210°C、二區200-220°C、三區 180-195°C、四區 170-190°Co
【文檔編號】C08K5/521GK104073011SQ201410308087
【公開日】2014年10月1日 申請日期:2014年6月30日 優先權日:2014年6月30日
【發明者】何軍, 許世華, 李靖, 戴東花, 嚴永剛, 陳龍 申請人:江蘇旭華圣洛迪建材有限公司