本发明涉及材料领域，特别涉及一种糠粉型阻燃木塑复合材料及其制备方法。
背景技术：
：木塑复合材料是利用木屑和废旧热塑性塑料为主要原料,经高温混炼、再经成型加工而制得的一种廉价的新型复合材料,有“合成木材”之称。在建筑、交通、轻工等部门具有广阔的应用前景，主要用于建材、家具、物流包装等行业。我国每年可回收的塑料在数百万吨以上，而我国废旧塑料回收率在世界上较低，仅为15％左右；发达国家废旧塑料的回收率都在50%左右。将废旧塑料与废弃木材有效利用，既可节约森林资源，又可保护环境。由此可见,研究和开发木塑复合材料的生产和应用,不仅将为国民经济建设增添一种价廉而有广泛应用前景的新材料,而且能为治理废旧塑料制品的为害和提高木材的综合利用率开辟一条新途径，反过来,大量的木屑和废旧塑料又为生产木塑复合材料提供充足的原料来源,其重要意义是不言而喻的。所以现在研制出一款糠粉型阻燃木塑复合材料显得尤为重要。技术实现要素：为解决上述技术问题，本发明提供一种糠粉型阻燃木塑复合材料及其制备方法，通过采用特定原料进行组合，配合相应的生产工艺，得到的糠粉型阻燃木塑复合材料，其性能稳定，抗压强度大，具有阻燃性，能够满足行业的要求，具有较好的应用前景。本发明的目的可以通过以下技术方案实现：一种糠粉型阻燃木塑复合材料，由下列重量份的原料制成：木粉15-25份、糠粉10-15份、玉米秸秆5-10份、丙烯酸丁酯6-15份、聚丙烯树脂5-10份、羧甲基纤维素5-8份、过氧化苯甲酰2-4份、氯化铵4-7份、聚乙二醇1-3份、苯乙肼3-6份、磺胺二甲嘧啶1-4份、偶联剂1-4份、阻燃剂1-3份、固化剂2-5份。优选地，所述硅烷偶联剂选自乙烯基三乙氧基硅烷、3-氨丙基三甲氧基硅烷、3-缩水甘油醚氧基丙基三甲氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷中的一种或几种。优选地，所述阻燃剂选自氢氧化铝、硼酸锌、氧化锡、亚磷酸酯中的一种或几种。优选的，所述固化剂选自乙二胺、二乙烯三胺、间苯二胺、二氨基二苯基甲烷中的一种或几种。所述的糠粉型阻燃木塑复合材料的制备方法，包括以下步骤：（1）按照重量份称取各原料；（2）将木粉、糠粉、玉米秸秆加入粉碎机中，进行机械粉碎，粉碎功率为7.5KW，粉碎时间为15-25分钟；（3）将步骤（2）的粉碎物注入搅拌机中，然后再依次加入丙烯酸丁酯、聚丙烯树脂、羧甲基纤维素,搅拌混合，搅拌转速为300-500转/分钟，搅拌时间为30分钟,然后加入过氧化苯甲酰、氯化铵、偶联剂，搅拌10分钟；（4）将步骤（3）中的搅拌混合物注入密炼机中，然后依次加入聚乙二醇、苯乙肼、磺胺二甲嘧啶、阻燃剂、固化剂，充分搅拌后，高温反应30-60分钟，温度为500-600℃，设置炉内压强为1-5MPa；（5）将步骤（4）的反应物在惰性气体环境中冷却至150-180℃，得到材料前体；（6）将步骤（5）的材料前体加入平行双螺杆挤出机初步造粒，螺杆转速为450-500转/分钟，螺杆温度为200-220℃，初步造粒冷却至45℃时放出；（7）将步骤（6）的初步造粒注入锥形螺杆挤出机中，挤出、压模塑形，冷却得成品，螺杆转速为500-700转/分钟，螺杆温度为220-260℃。优选的，所述步骤（5）中的惰性气体为氩气。本发明与现有技术相比，其有益效果为：（1）本发明的糠粉型阻燃木塑复合材料以木粉、糠粉、玉米秸秆、丙烯酸丁酯、聚丙烯树脂、羧甲基纤维素为主要成分，通过加入过氧化苯甲酰、氯化铵、聚乙二醇、苯乙肼、磺胺二甲嘧啶、阻燃剂、固化剂、偶联剂，辅以机械粉碎、搅拌混合、高温密炼、挤出造粒、冷却塑形等工艺，使得制备而成的糠粉型阻燃木塑复合材料，其性能稳定，抗压强度大，具有阻燃性，能够满足行业的要求，具有较好的应用前景。（2）本发明的糠粉型阻燃木塑复合材料原料便宜、工艺简单，适于大规模工业化运用，实用性强。具体实施方式下面结合具体实施例对发明的技术方案进行详细说明。实施例1（1）按照重量份称取木粉15份、糠粉10份、玉米秸秆5份、丙烯酸丁酯6份、聚丙烯树脂5份、羧甲基纤维素5份、过氧化苯甲酰2份、氯化铵4份、聚乙二醇1份、苯乙肼3份、磺胺二甲嘧啶1份、乙烯基三乙氧基硅烷1份、氢氧化铝1份、乙二胺2份；（2）将木粉、糠粉、玉米秸秆加入粉碎机中，进行机械粉碎，粉碎功率为7.5KW，粉碎时间为15分钟；（3）将步骤（2）的粉碎物注入搅拌机中，然后再依次加入丙烯酸丁酯、聚丙烯树脂、羧甲基纤维素,搅拌混合，搅拌转速为300转/分钟，搅拌时间为30分钟,然后加入过氧化苯甲酰、氯化铵、乙烯基三乙氧基硅烷，搅拌10分钟；（4）将步骤（3）中的搅拌混合物注入密炼机中，然后依次加入聚乙二醇、苯乙肼、磺胺二甲嘧啶、氢氧化铝、乙二胺，充分搅拌后，高温反应30分钟，温度为500℃，设置炉内压强为1MPa；（5）将步骤（4）的反应物在氩气环境中冷却至150℃，得到材料前体；（6）将步骤（5）的材料前体加入平行双螺杆挤出机初步造粒，螺杆转速为450转/分钟，螺杆温度为200℃，初步造粒冷却至45℃时放出；（7）将步骤（6）的初步造粒注入锥形螺杆挤出机中，挤出、压模塑形，冷却得成品，螺杆转速为500转/分钟，螺杆温度为220℃。制得的糠粉型阻燃木塑复合材料测试结果如表1所示。实施例2（1）按照重量份称取木粉18份、糠粉12份、玉米秸秆7份、丙烯酸丁酯8份、聚丙烯树脂6份、羧甲基纤维素6份、过氧化苯甲酰3份、氯化铵5份、聚乙二醇1份、苯乙肼4份、磺胺二甲嘧啶2份、3-氨丙基三甲氧基硅烷2份、硼酸锌1份、二乙烯三胺3份；（2）将木粉、糠粉、玉米秸秆加入粉碎机中，进行机械粉碎，粉碎功率为7.5KW，粉碎时间为18分钟；（3）将步骤（2）的粉碎物注入搅拌机中，然后再依次加入丙烯酸丁酯、聚丙烯树脂、羧甲基纤维素,搅拌混合，搅拌转速为400转/分钟，搅拌时间为30分钟,然后加入过氧化苯甲酰、氯化铵、3-氨丙基三甲氧基硅烷，搅拌10分钟；（4）将步骤（3）中的搅拌混合物注入密炼机中，然后依次加入聚乙二醇、苯乙肼、磺胺二甲嘧啶、硼酸锌、二乙烯三胺，充分搅拌后，高温反应40分钟，温度为520℃，设置炉内压强为3MPa；（5）将步骤（4）的反应物在氩气环境中冷却至160℃，得到材料前体；（6）将步骤（5）的材料前体加入平行双螺杆挤出机初步造粒，螺杆转速为470转/分钟，螺杆温度为205℃，初步造粒冷却至45℃时放出；（7）将步骤（6）的初步造粒注入锥形螺杆挤出机中，挤出、压模塑形，冷却得成品，螺杆转速为550转/分钟，螺杆温度为230℃。制得的糠粉型阻燃木塑复合材料测试结果如表1所示。实施例3（1）按照重量份称取木粉21份、糠粉14份、玉米秸秆9份、丙烯酸丁酯12份、聚丙烯树脂9份、羧甲基纤维素7份、过氧化苯甲酰3份、氯化铵6份、聚乙二醇2份、苯乙肼5份、磺胺二甲嘧啶3份、3-缩水甘油醚氧基丙基三甲氧基硅烷3份、氧化锡2份、间苯二胺4份；（2）将木粉、糠粉、玉米秸秆加入粉碎机中，进行机械粉碎，粉碎功率为7.5KW，粉碎时间为22分钟；（3）将步骤（2）的粉碎物注入搅拌机中，然后再依次加入丙烯酸丁酯、聚丙烯树脂、羧甲基纤维素,搅拌混合，搅拌转速为450转/分钟，搅拌时间为30分钟,然后加入过氧化苯甲酰、氯化铵、3-缩水甘油醚氧基丙基三甲氧基硅烷，搅拌10分钟；（4）将步骤（3）中的搅拌混合物注入密炼机中，然后依次加入聚乙二醇、苯乙肼、磺胺二甲嘧啶、氧化锡、间苯二胺，充分搅拌后，高温反应50分钟，温度为580℃，设置炉内压强为4MPa；（5）将步骤（4）的反应物在氩气环境中冷却至170℃，得到材料前体；（6）将步骤（5）的材料前体加入平行双螺杆挤出机初步造粒，螺杆转速为490转/分钟，螺杆温度为210℃，初步造粒冷却至45℃时放出；（7）将步骤（6）的初步造粒注入锥形螺杆挤出机中，挤出、压模塑形，冷却得成品，螺杆转速为600转/分钟，螺杆温度为240℃。制得的糠粉型阻燃木塑复合材料测试结果如表1所示。实施例4（1）按照重量份称取木粉25份、糠粉15份、玉米秸秆10份、丙烯酸丁酯15份、聚丙烯树脂10份、羧甲基纤维素8份、过氧化苯甲酰4份、氯化铵7份、聚乙二醇3份、苯乙肼6份、磺胺二甲嘧啶4份、乙烯基三甲氧基硅烷4份、亚磷酸酯3份、二氨基二苯基甲烷5份；（2）将木粉、糠粉、玉米秸秆加入粉碎机中，进行机械粉碎，粉碎功率为7.5KW，粉碎时间为25分钟；（3）将步骤（2）的粉碎物注入搅拌机中，然后再依次加入丙烯酸丁酯、聚丙烯树脂、羧甲基纤维素,搅拌混合，搅拌转速为500转/分钟，搅拌时间为30分钟,然后加入过氧化苯甲酰、氯化铵、乙烯基三甲氧基硅烷，搅拌10分钟；（4）将步骤（3）中的搅拌混合物注入密炼机中，然后依次加入聚乙二醇、苯乙肼、磺胺二甲嘧啶、亚磷酸酯、二氨基二苯基甲烷，充分搅拌后，高温反应60分钟，温度为600℃，设置炉内压强为5MPa；（5）将步骤（4）的反应物在氩气环境中冷却至180℃，得到材料前体；（6）将步骤（5）的材料前体加入平行双螺杆挤出机初步造粒，螺杆转速为500转/分钟，螺杆温度为220℃，初步造粒冷却至45℃时放出；（7）将步骤（6）的初步造粒注入锥形螺杆挤出机中，挤出、压模塑形，冷却得成品，螺杆转速为700转/分钟，螺杆温度为260℃。制得的糠粉型阻燃木塑复合材料测试结果如表1所示。对比例1（1）按照重量份称取木粉15份、糠粉10份、玉米秸秆5份、丙烯酸丁酯6份、聚丙烯树脂5份、羧甲基纤维素5份、氯化铵4份、聚乙二醇1份、磺胺二甲嘧啶1份、乙烯基三乙氧基硅烷1份、氢氧化铝1份、乙二胺2份；（2）将木粉、糠粉、玉米秸秆加入粉碎机中，进行机械粉碎，粉碎功率为7.5KW，粉碎时间为15分钟；（3）将步骤（2）的粉碎物注入搅拌机中，然后再依次加入丙烯酸丁酯、聚丙烯树脂、羧甲基纤维素,搅拌混合，搅拌转速为300转/分钟，搅拌时间为30分钟,然后加入氯化铵、乙烯基三乙氧基硅烷，搅拌10分钟；（4）将步骤（3）中的搅拌混合物注入密炼机中，然后依次加入聚乙二醇、磺胺二甲嘧啶、氢氧化铝、乙二胺，充分搅拌后，高温反应30分钟，温度为500℃，设置炉内压强为1MPa；（5）将步骤（4）的反应物在氩气环境中冷却至150℃，得到材料前体；（6）将步骤（5）的材料前体加入平行双螺杆挤出机初步造粒，螺杆转速为450转/分钟，螺杆温度为200℃，初步造粒冷却至45℃时放出；（7）将步骤（6）的初步造粒注入锥形螺杆挤出机中，挤出、压模塑形，冷却得成品，螺杆转速为500转/分钟，螺杆温度为220℃。制得的糠粉型阻燃木塑复合材料测试结果如表1所示。对比例2（1）按照重量份称取木粉25份、糠粉15份、玉米秸秆10份、丙烯酸丁酯15份、聚丙烯树脂10份、羧甲基纤维素8份、过氧化苯甲酰4份、苯乙肼6份、磺胺二甲嘧啶4份、乙烯基三甲氧基硅烷4份、亚磷酸酯3份、二氨基二苯基甲烷5份；（2）将木粉、糠粉、玉米秸秆加入粉碎机中，进行机械粉碎，粉碎功率为7.5KW，粉碎时间为25分钟；（3）将步骤（2）的粉碎物注入搅拌机中，然后再依次加入丙烯酸丁酯、聚丙烯树脂、羧甲基纤维素,搅拌混合，搅拌转速为500转/分钟，搅拌时间为30分钟,然后加入过氧化苯甲酰、乙烯基三甲氧基硅烷，搅拌10分钟；（4）将步骤（3）中的搅拌混合物注入密炼机中，然后依次加入苯乙肼、磺胺二甲嘧啶、亚磷酸酯、二氨基二苯基甲烷，充分搅拌后，高温反应60分钟，温度为600℃，设置炉内压强为5MPa；（5）将步骤（4）的反应物在氩气环境中冷却至180℃，得到材料前体；（6）将步骤（5）的材料前体加入平行双螺杆挤出机初步造粒，螺杆转速为500转/分钟，螺杆温度为220℃，初步造粒冷却至45℃时放出；（7）将步骤（6）的初步造粒注入锥形螺杆挤出机中，挤出、压模塑形，冷却得成品，螺杆转速为700转/分钟，螺杆温度为260℃。制得的糠粉型阻燃木塑复合材料测试结果如表1所示。将实施例1-4和对比例1-2的制得的糠粉型阻燃木塑复合材料分别进行拉伸强度、断裂伸长率、压缩强度、吸水率（24小时水中）、阻燃性能这几项性能测试。表1 拉伸强度（MPa）断裂伸长率（%）压缩强度（MPa）吸水率（24小时水中，%）阻燃UL94实施例146.963.2627.300.32V0实施例248.263.3626.600.34V0实施例349.573.1627.400.30V0实施例446.963.4628.100.32V0对比例119.578.4519.103.20V1对比例224.787.7418.404.10V1本发明的糠粉型阻燃木塑复合材料以木粉、糠粉、玉米秸秆、丙烯酸丁酯、聚丙烯树脂、羧甲基纤维素为主要成分，通过加入过氧化苯甲酰、氯化铵、聚乙二醇、苯乙肼、磺胺二甲嘧啶、阻燃剂、固化剂、偶联剂，辅以机械粉碎、搅拌混合、高温密炼、挤出造粒、冷却塑形等工艺，使得制备而成的糠粉型阻燃木塑复合材料，其性能稳定，抗压强度大，具有阻燃性，能够满足行业的要求，具有较好的应用前景。本发明的糠粉型阻燃木塑复合材料原料便宜、工艺简单，适于大规模工业化运用，实用性强。以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的
技术领域：
，均同理包括在本发明的专利保护范围内。当前第1页1 2 3