一種含聚乙烯的阻燃木質復合材料的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及木材生產技術領域，具體地說是一種含聚乙烯的阻燃木質復合材料。
【背景技術】
[0002]木材是一種可再生、可再循環利用和可自然降解的綠色材料和生物資源，它具有紋理美觀、色澤天然、質感舒適、可塑性好、易于加工等優點，深受人們的喜歡，并廣泛應用于室內裝修、家具制造、房屋建筑、外部裝飾等領域。與此同時，由于過度地利用、毀林開荒、只砍不造，使木材資源短缺、森林資源遭到嚴重破環等，將影響到生態平衡與綠色環保的健康發展。因此，研制一種大眾化和廣為應用的木質復合材料替代原木材料，滿足建筑裝修、家具制造的需要，是一種節約木材、降低成本、促進循環經濟發展的重要途徑。聚乙烯是一種質輕無毒，具有優良的力學性能和耐化學腐蝕性能的熱塑性材料，且其價格低廉，成型加工容易，因而，以聚乙烯制備木質復合材料將具有很好的實用價值和經濟效果。
【發明內容】
[0003]本發明的目的在于提供一種強度高、可塑性好、阻燃性優良和成本低的含聚乙烯的阻燃木質復合材料。
[0004]本發明解決其技術問題所采用的技術方案是:一種含聚乙烯的阻燃木質復合材料，其組分按質量百分數配比為:木質粉20%?50%、聚乙烯15%?25%、碳纖維8%?15%、納米蒙脫土 4%?12%、TPU 5%?10%、無鹵阻燃劑6%?10%、增塑劑3%?8%、引發劑0.1%?1%、光穩定劑0.5%?2%、抗氧劑0.1%?0.5%、分散劑0.5%?1%、著色劑0.1%?1%。
[0005]所述木質粉是以木材加工的邊角余料、廢舊木質產品回收品、農作物秸桿為原料，經過清潔加工、并粉碎成100?200目的木質細粉；所述木材加工的邊角余料包括木肩、刨花或木片，所述農作物稻桿包括玉米稻桿、小麥稻桿或水稻稻桿。
[0006]所述聚乙烯為分子量在20?40萬、密度0.95?0.97g/cm3的低壓高密度聚乙烯。
[0007]所述碳纖維為直徑在5?20 μπκ長度4?9mm范圍內的聚丙稀腈碳纖維。
[0008]所述納米蒙脫土為粒徑在25nm?75nm的鈉基蒙脫土粉體。
[0009]所述TPU為熱塑性聚氨酯彈性體。
[0010]所述無鹵阻燃劑為質量比3:3:4的聚苯基膦酸二苯砜酯、聚二甲基硅氧烷和納米氫氧化鎂的復配物。
[0011]所述增塑劑為質量比4:1的聚對苯二甲酸丁二酯-聚環氧乙烷-聚環氧丙烷三嵌段共聚物和聚己二酸異丁二酯的復配物。
[0012]所述引發劑為異丙苯過氧化氫、過氧化二苯甲酰、過氧化二碳酸二異丙酯、過氧化二碳酸二環已酯中的一種。
[0013]所述光穩定劑為2-(2-羥基-5-叔辛基苯基)苯并三唑、2-羥基-4正辛氧基-二苯甲酮、2，4-二羥基二苯甲酮中的一種。
[0014]所述抗氧劑為抗氧劑1010、抗氧劑1076、抗氧劑168中的一種或幾種。
[0015]所述分散劑為硬脂酸鈣、硬脂酸鋅、白油、超細TAS-2A粉、乙撐雙硬脂酰胺、季戊四醇硬脂酸酯中的一種。
[0016]所述著色劑為鈦白粉、炭黑、立德粉、氧化鐵紅、有機紅顏料、有機黃顏料、有機綠顏料、有機藍顏料中的一種。
[0017]上述的一種含聚乙烯的阻燃木質復合材料的制備方法，包括以下步驟:
(1)、以木材加工的邊角余料、廢舊木質產品回收品、農作物秸桿為原料，經過分選、清潔以去除雜質后，通過粉碎機加工成100?200目的細粉，然后加入滾筒烘干機中進行干燥，使木質粉在滾筒烘干機中將水分降低至8%?12%，即得所述的木質粉；
(2)、按重量配比稱取各組分，并分別加入混料機中，包括步驟(I)得到的干燥木質粉，然后一起攪拌20?50min，待均勻分散后，出料；
(3)、將步驟(2)得到的均勻混合物加入雙螺桿擠出機熔融擠入到成型模具中注模，并控制雙螺桿擠出機的溫度為155°C?220°C，然后冷卻、脫模，得到的型坯即為本發明的一種含聚乙烯的阻燃木質復合材料。
[0018]本發明的有益效果是，本發明具有強度高、韌性好、重量輕、抗腐蝕性強、耐老化性好、成本低、尺寸穩定等優點，而且無鹵阻燃、環保、耐熱、易加工、不變色等，其適應性廣，可替代木材應用于建筑裝修、家具制造、裝璜等領域。
【具體實施方式】
[0019]下面結合具體的優選實施例來進一步說明本發明的技術方案。
[0020]實施例1:
一種含聚乙烯的阻燃木質復合材料，其組分按質量百分數配比為:木質粉20%、聚乙烯20%、碳纖維15%、納米蒙脫土 12%、TPU 10%、無鹵阻燃劑10%、增塑劑8%、異丙苯過氧化氫1%、2-(2-羥基-5-叔辛基苯基)苯并三唑2%、抗氧劑1010 0.5%、硬脂酸鈣0.5%、氧化鐵紅1%，所述碳纖維為直徑在5?20 μπκ長度4?9mm范圍內的聚丙稀腈碳纖維，所述納米蒙脫土為粒徑在25nm?75nm的鈉基蒙脫土粉體，所述無鹵阻燃劑為質量比3:3:4的聚苯基膦酸二苯砜酯、聚二甲基硅氧烷和納米氫氧化鎂的復配物，所述增塑劑為質量比4:1的聚對苯二甲酸丁二酯-聚環氧乙烷-聚環氧丙烷三嵌段共聚物和聚己二酸異丁二酯的復配物。
[0021]制備方法:(I)、以木材加工的邊角余料、廢舊木質產品回收品、農作物秸桿為原料，經過分選、清潔以去除雜質后，通過粉碎機加工成100?200目的細粉，然后加入滾筒烘干機中進行干燥，使木質粉在滾筒烘干機中將水分降低至8%?12%，即得所述的木質粉；
(2)、按重量配比稱取各組分，并分別加入混料機中，包括步驟(I)得到的干燥木質粉，然后一起攪拌20?50min，待均勻分散后，出料；(3)、將步驟(2)得到的均勻混合物加入雙螺桿擠出機熔融擠入到成型模具中注模，并控制雙螺桿擠出機的溫度為155°C?220°C，然后冷卻、脫模，得到的型坯即為本發明的一種含聚乙烯的阻燃木質復合材料。
[0022]實施例2:
一種含聚乙烯的阻燃木質復合材料，其組分按質量百分數配比為:木質粉50%、聚乙烯15%、碳纖維8%、納米蒙脫土 4%、TPU 5%、無鹵阻燃劑8%、增塑劑7%、過氧化二苯甲酰0.5%、2-羥基-4正辛氧基-二苯甲酮1%、抗氧劑168 0.5%、季戊四醇硬脂酸酯0.5%、有機綠顏料0.5%，所述碳纖維為直徑在5?20 μπκ長度4?9mm范圍內的聚丙稀腈碳纖維，所述納米蒙脫土為粒徑在25nm?75nm的鈉基蒙脫土粉體，所述無鹵阻燃劑為質量比3:3:4的聚苯基膦酸二苯砜酯、聚二甲基硅氧烷和納米氫氧化鎂的復配物，所述增塑劑為質量比4:1的聚對苯二甲酸丁二酯-聚環氧乙烷-聚環氧丙烷三嵌段共聚物和聚己二酸異丁二酯的復配物。
[0023]制備方法:(I)、以木材加工的邊角余料、廢舊木質產品回收品、農作物秸桿為原料，經過分選、清潔以去除雜質后，通過粉碎機加工成100?200目的細粉，然后加入滾筒烘干機中進行干燥，使木質粉在滾筒烘干機中將水分降低至8%?12%，即得所述的木質粉；
(2)、按重量配比稱取各組分，并分別加入混料機中，包括步驟(I)得到的干燥木質粉，然后一起攪拌20?50min，待均勻分散后，出料；(3)、將步驟(2)得到的均勻混合物加入雙螺桿擠出機熔融擠入到成型模具中注模，并控制雙螺桿擠出機的溫度為155°C?220°C，然后冷卻、脫模，得到的型坯即為本發明的一種含聚乙烯的阻燃木質復合材料。
【主權項】
1.一種含聚乙烯的阻燃木質復合材料，其特征在于，其組分按質量百分數配比為:木質粉20%?50%、聚乙烯15%?25%、碳纖維8%?15%、納米蒙脫土 4%?12%、TPU 5%?10%、無鹵阻燃劑6%?10%、增塑劑3%?8%、引發劑0.1%?1%、光穩定劑0.5%?2%、抗氧劑0.1%?0.5%、分散劑0.5%?1%、著色劑0.1%?1%。
2.根據權利要求1所述的一種含聚乙烯的阻燃木質復合材料，其特征在于，所述無鹵阻燃劑為質量比3:3:4的聚苯基膦酸二苯砜酯、聚二甲基硅氧烷和納米氫氧化鎂的復配物。
3.根據權利要求1所述的一種含聚乙烯的阻燃木質復合材料，其特征在于，所述增塑劑為質量比4:1的聚對苯二甲酸丁二酯-聚環氧乙烷-聚環氧丙烷三嵌段共聚物和聚己二酸異丁 二酯的復配物。
4.根據權利要求1所述的一種含聚乙烯的阻燃木質復合材料，其特征在于，所述引發劑為異丙苯過氧化氫、過氧化二苯甲酰、過氧化二碳酸二異丙酯、過氧化二碳酸二環已酯中的一種。
5.根據權利要求1所述的一種含聚乙烯的阻燃木質復合材料，其特征在于，所述光穩定劑為2- (2-羥基-5-叔辛基苯基)苯并三唑、2-羥基-4正辛氧基-二苯甲酮、2，4- 二羥基二苯甲酮中的一種。
6.根據權利要求1所述的一種含聚乙烯的阻燃木質復合材料的制備方法，其特征在于，包括以下步驟: (1)、以木材加工的邊角余料、廢舊木質產品回收品、農作物秸桿為原料，經過分選、清潔以去除雜質后，通過粉碎機加工成100?200目的細粉，然后加入滾筒烘干機中進行干燥，使木質粉在滾筒烘干機中將水分降低至8%?12%，即得所述的木質粉； (2)、按重量配比稱取各組分，并分別加入混料機中，包括步驟(I)得到的干燥木質粉，然后一起攪拌20?50min，待均勻分散后，出料； (3)、將步驟(2)得到的均勻混合物加入雙螺桿擠出機熔融擠入到成型模具中注模，并控制雙螺桿擠出機的溫度為155°C?220°C，然后冷卻、脫模，得到的型坯即為本發明的一種含聚乙烯的阻燃木質復合材料。
【專利摘要】本發明公開了一種含聚乙烯的阻燃木質復合材料，其組分按質量百分數配比為：木質粉20%～50%、聚乙烯15%～25%、碳纖維8%～15%、納米蒙脫土4%～12%、TPU 5%～10%、無鹵阻燃劑6%～10%、增塑劑3%～8%、引發劑0.1%～1%、光穩定劑0.5%～2%、抗氧劑0.1%～0.5%、分散劑0.5%～1%、著色劑0.1%～1%。本發明的有益效果是，本發明具有強度高、韌性好、重量輕、抗腐蝕性強、耐老化性好、成本低、尺寸穩定等優點，而且無鹵阻燃、環保、耐熱、易加工、不變色等，其適應性廣，可替代木材應用于建筑裝修、家具制造、裝璜等領域。
【IPC分類】C08K3-34, C08K7-06, C08K13-04, C08L81-06, C08L75-04, C08L23-06, C08K3-22, C08L97-02, C08L83-04
【公開號】CN104861686
【申請號】CN201410813041
【發明人】不公告發明人
【申請人】王玉燕
【公開日】2015年8月26日
【申請日】2014年12月24日