本發明涉及聚合物復合材料
技術領域：
，具體地指一種pvc竹塑阻燃復合材料及其制備方法。
背景技術：
：聚氯乙烯(pvc)樹脂是世界上最早實現工業化生產的塑料品種之一。由于pvc樹脂具有難燃、抗化學腐蝕、耐磨、電絕緣性優良、機械強度較高以及價格便宜等優點，在加工過程中通過添加助劑或采用多種制備工藝可生產出型材、板材、管材、線材及薄膜等塑料制品，在工業、農業、建筑、日用品、包裝以及電力等方面具有廣泛的應用。竹塑復合材料作為一種理想的環保材料，兼有竹粉和塑料的雙重性質，具有耐酸堿、耐紫外線、耐腐蝕、機械性能好、加工方便和可回收利用等特點，已成為21世紀新材料領域研究熱點之一。利用竹粉與熱塑性塑料制備復合材料可以大大降低材料成本，易于被消費者接受，但易燃性是竹塑復合材料的一大缺點，對竹塑復合材料進行阻燃改性成為了制備性能優良的竹塑復合材料的關鍵問題。現階段關于pvc竹塑阻燃復合材料的研究鮮有報道，這主要是由于竹粉的加入會降低pvc復合材料的加工性和阻燃性，同時竹粉與pvc基體的相容性差亦會導致pvc復合材料力學性能的劣化；而阻燃劑的加入會降低pvc復合材料的加工性和力學性能。因此，通過添加功能性復合助劑，發揮彼此間的協同效應來制備具有良好加工性、阻燃性和力學性能的pvc竹塑阻燃復合材料具有潛在應用價值。技術實現要素：本發明的目的是提供了一種pvc竹塑阻燃復合材料及其制備方法，通過添加功能性復合助劑，發揮彼此間的協同效應，解決了竹粉與pvc基體相容性、竹塑復合材料的加工性及阻燃性差的問題，制備出具有良好加工性、阻燃性和力學性能的pvc竹塑阻燃復合材料。為實現上述目的，本發明提供的一種pvc竹塑阻燃復合材料，所述pvc竹塑阻燃復合材料的原料按重量份數比計包括100份的pvc、8～10份的苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物sbs、16～20份的改性竹粉、2～4份的熱穩定劑、20～30份的增塑劑、10～20份的阻燃劑、0.8～1.0份的潤滑劑和0.8～1.0份的抗氧劑。進一步地，所述pvc竹塑阻燃復合材料的原料按重量份數比計包括100份的pvc、9～10份的sbs、16～18份的改性竹粉、2～3份的熱穩定劑、20～25份的增塑劑、10～15份的阻燃劑、0.8～1.0份的潤滑劑和0.8～1.0份的抗氧劑。再進一步地，所述pvc竹塑阻燃復合材料的原料按重量份數比計包括100份的pvc、10份的sbs、16份的改性竹粉、2份的熱穩定劑、20份的增塑劑、10份的阻燃劑、0.8份的潤滑劑和0.8份的抗氧劑。再進一步地，所述pvc的k值為66～67。再進一步地，所述改性竹粉的制備方法，包括以下步驟：1)竹粉的干燥：首先將竹粉置于烘箱中干燥；2)表面改性處理：將干燥好的竹粉置于高速混合機中，同時將質量分數為竹粉0.5～1.5％的三乙烯基三乙氧基硅烷噴灑于竹粉表面，高速混合均勻，得到表面改性處理的竹粉，即改性竹粉；其中，所述改性竹粉的粒徑為150～200μm。再進一步地，烘箱溫度為70～90℃，干燥時間為12～24h。再進一步地，所述熱穩定劑為二月桂酸二丁基錫；所述增塑劑為環氧大豆油。所述抗氧劑為四[β-(3，5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸]季戊四醇酯。再進一步地，所述阻燃劑為三氧化二銻和聚磷酸銨中的任一種。再進一步地，所述潤滑劑為硬脂酸鈣和硬脂酸鋅的任意一種或兩種。本發明還提供了上述pvc竹塑阻燃復合材料的制備方法，包括以下步驟：1)竹粉的干燥：首先將竹粉置于烘箱中干燥；2)表面改性處理：將干燥好的竹粉置于高速混合機中，同時將質量分數為竹粉0.5～1.5％的三乙烯基三乙氧基硅烷噴灑于竹粉表面，高速混合均勻，得到表面改性處理的竹粉，即改性竹粉；其中，所述改性竹粉的粒徑為150～200μm；3)物料的混合：按上述重量份數比稱取pvc、sbs、改性竹粉、熱穩定劑、增塑劑、阻燃劑、潤滑劑和抗氧劑，然后加入低速混合機中，混合均勻，得到混合物料；4)將所述混合物料進行成型加工，得到pvc竹塑阻燃復合材料。作為優先方案，所述步驟1)中，烘箱溫度為75～85℃，干燥時間為18～24h。本發明的有益效果在于：(1)本發明采用綠色環保的原材料，制備工藝簡單，且產品具有優良的物理機械性能。(2)本發明通過復合助劑的協同效應，使產品具有優良的阻燃性、力學性能和加工性能。首先阻燃劑的加入彌補了增塑劑及竹粉添加導致pvc基體阻燃性的降低，然后以偶聯劑三乙烯基三乙氧基硅烷對竹粉進行表面改性，改善了竹粉與pvc基體的相容性，最后增韌劑和增塑劑的加入顯著改善了pvc復合材料的加工性和柔韌性。具體實施方式為了更好地解釋本發明，以下結合具體實施例進一步闡明本發明的主要內容，但本發明的內容不僅僅局限于以下實施例。實施例1pvc竹塑阻燃復合材料1的原料如下表原料組份(g)pvc100sbs10改性竹粉16二月桂酸二丁基錫2環氧大豆油20三氧化二銻10硬脂酸鈣0.8抗氧劑10100.8制備pvc竹塑阻燃復合材料1，包括以下步驟：1)竹粉的干燥：首先將竹粉置于溫度為80℃烘箱中干燥24h；2)表面改性處理：將干燥好的竹粉置于高速混合機中，同時將質量分數為竹粉1.5％的三乙烯基三乙氧基硅烷噴灑于竹粉表面，高速混合均勻，得到表面改性處理的竹粉，即改性竹粉；其中，所述改性竹粉的粒徑為150～200μm(可以)；3)物料的混合：根據上表提供原料重量稱取pvc、sbs、改性竹粉、二月桂酸二丁基錫、環氧大豆油、三氧化二銻、硬脂酸鈣和抗氧劑1010，然后加入低速混合機中，混合5分鐘，得到混合物料；4)將所述混合物料進行成型加工，得到pvc竹塑阻燃復合材料1。實施例2pvc竹塑阻燃復合材料2的原料如下表原料組份(g)pvc100sbs10改性竹粉18二月桂酸二丁基錫2環氧大豆油25三氧化二銻15硬脂酸鈣1.0抗氧劑10101.0制備pvc竹塑阻燃復合材料2，包括以下步驟：1)竹粉的干燥：首先將竹粉置于溫度為70℃烘箱中干燥24h；2)表面改性處理：將干燥好的竹粉置于高速混合機中，同時將質量分數為竹粉0.5％的三乙烯基三乙氧基硅烷噴灑于竹粉表面，高速混合均勻，得到表面改性處理的竹粉，即改性竹粉；其中，所述改性竹粉的粒徑為150～200μm；3)物料的混合：根據上表提供原料重量稱取pvc、sbs、改性竹粉、二月桂酸二丁基錫、環氧大豆油、三氧化二銻、硬脂酸鈣和抗氧劑1010，然后加入低速混合機中，混合5分鐘，得到混合物料；4)將所述混合物料進行成型加工，得到pvc竹塑阻燃復合材料2。實施例3pvc竹塑阻燃復合材料3的原料如下表原料組份(g)pvc100sbs10改性竹粉20二月桂酸二丁基錫4環氧大豆油30三氧化二銻20硬脂酸鈣1.0抗氧劑10101.0制備pvc竹塑阻燃復合材料3，包括以下步驟：1)竹粉的干燥：首先將竹粉置于溫度為80℃烘箱中干燥24h；2)表面改性處理：將干燥好的竹粉置于高速混合機中，同時將質量分數為竹粉1.0％的三乙烯基三乙氧基硅烷噴灑于竹粉表面，高速混合均勻，得到表面改性處理的竹粉，即改性竹粉；其中，所述改性竹粉的粒徑為150～200μm；3)物料的混合：根據上表提供原料重量稱取pvc、sbs、改性竹粉、二月桂酸二丁基錫、環氧大豆油、三氧化二銻、硬脂酸鈣和抗氧劑1010，然后加入低速混合機中，混合均勻，得到混合物料；4)將所述混合物料進行成型加工，得到pvc竹塑阻燃復合材料3。實施例4pvc竹塑阻燃復合材料4的原料如下表原料組份(g)pvc100sbs10改性竹粉16二月桂酸二丁基錫2環氧大豆油20聚磷酸銨10硬脂酸鈣0.8抗氧劑10100.8制備pvc竹塑阻燃復合材料4，包括以下步驟：1)竹粉的干燥：首先將竹粉置于溫度為90℃烘箱中干燥12h；2)表面改性處理：將干燥好的竹粉置于高速混合機中，同時將質量分數為竹粉1.5％的三乙烯基三乙氧基硅烷噴灑于竹粉表面，高速混合均勻，得到表面改性處理的竹粉，即改性竹粉；其中，所述改性竹粉的粒徑為150～200μm；3)物料的混合：根據上表提供原料重量稱取pvc、sbs、改性竹粉、二月桂酸二丁基錫、環氧大豆油、聚磷酸銨、硬脂酸鈣和抗氧劑1010，然后加入低速混合機中，混合均勻，得到混合物料；4)將所述混合物料進行成型加工，得到pvc竹塑阻燃復合材料4。實施例5pvc竹塑阻燃復合材料5的原料如下表原料組份(g)pvc100sbs10改性竹粉18二月桂酸二丁基錫2環氧大豆油25聚磷酸銨15硬脂酸鋅0.8抗氧劑10101.0制備pvc竹塑阻燃復合材料5，包括以下步驟：1)竹粉的干燥：首先將竹粉置于溫度為80℃烘箱中干燥24h；2)表面改性處理：將干燥好的竹粉置于高速混合機中，同時將質量分數為竹粉1.0％的三乙烯基三乙氧基硅烷噴灑于竹粉表面，高速混合均勻，得到表面改性處理的竹粉，即改性竹粉；其中，所述改性竹粉的粒徑為150～200μm；3)物料的混合：根據上表提供原料重量稱取pvc、sbs、改性竹粉、二月桂酸二丁基錫、環氧大豆油、聚磷酸銨、硬脂酸鋅和抗氧劑1010，然后加入低速混合機中，混合均勻，得到混合物料；4)將所述混合物料進行成型加工，得到pvc竹塑阻燃復合材料5。實施例6pvc竹塑阻燃復合材料6的原料如下表原料組份(g)pvc100sbs10改性竹粉20二月桂酸二丁基錫4環氧大豆油30聚磷酸銨20硬脂酸鈣1.0抗氧劑10101.0制備pvc竹塑阻燃復合材料6，包括以下步驟：1)竹粉的干燥：首先將竹粉置于溫度為70～90℃烘箱中干燥12～24h；2)表面改性處理：將干燥好的竹粉置于高速混合機中，同時將質量分數為竹粉0.5～1.5％的三乙烯基三乙氧基硅烷噴灑于竹粉表面，高速混合均勻，得到表面改性處理的竹粉，即改性竹粉；其中，所述改性竹粉的粒徑為150～200μm；3)物料的混合：根據上表提供原料重量稱取pvc、sbs、改性竹粉、二月桂酸二丁基錫、環氧大豆油、聚磷酸銨、硬脂酸鈣和抗氧劑1010，然后加入低速混合機中，混合均勻，得到混合物料；4)將所述混合物料進行成型加工，得到pvc竹塑阻燃復合材料6。由實施例1～6所制備pvc竹塑阻燃復合材料的性能指標如下表所示：如上表所示，綜合五大性能指標對比，實施例4制備得到pvc竹塑阻燃復合材料性能最好。上述實施例所用的原料均購于市面，pvc為sg5型懸浮聚合pvc，其的k值為66。其它未詳細說明的部分均為現有技術。盡管上述實施例對本發明做出了詳盡的描述，但它僅僅是本發明一部分實施例，而不是全部實施例，人們還可以根據本實施例在不經創造性前提下獲得其他實施例，這些實施例都屬于本發明保護范圍。當前第1頁12