本发明涉及木塑墙板领域，具体涉及一种节能阻燃木塑墙板及其制备方法。
背景技术：
塑料制品的广泛应用产生了大量的废弃塑料，然而目前出来大量塑料废弃物的主要方法是丢弃、掩埋、焚烧，焚烧和填埋塑料废弃物不仅会造成环境污染，危害人类的生存发展，而且还造成巨大的资源浪费，这与可持续发展战略是背道而驰的。
同样的，锯木屑作为木制品加工过程中产生的废弃物，除了作为植物种植中的基质原料和造纸外，大多数是采用掩埋、焚烧等方法处理，这种处理方法不仅浪费资源，而且还会污染环境。
技术实现要素：
针对现有技术中存在的问题，本发明提供了一种节能阻燃木塑墙板及其制备方法，本发明墙板利用环境中的废弃物作为原料，资源丰富，取材方便，降低生产成本，产品通过原料间的协配作用，具有良好的耐老化性、机械强度和抗压性，阻燃性能好，安全度高，绿色环保，节约资源。
为了达到上述目的，本发明通过以下技术方案来实现的：
一种节能阻燃木塑墙板，包括以下重量份计的原料：
聚乙烯回收料80-100份、马来酸酐接枝聚乙烯3-8份、锯木屑60-80份、纳米二氧化硅15-25份、滑石粉10-18份、海泡石粉10-18份、玻璃纤维8-15份、硼酸锌4-9份、纳米氢氧化铝10-18份、纳米二氧化钛6-12份、十溴联苯醚2-5份和发泡剂1.2-2.5份。
优选地，包括以下重量份计的原料：聚乙烯回收料85-95、马来酸酐接枝聚乙烯4-7份、锯木屑65-75份、纳米二氧化硅18-22份、滑石粉12-16份、海泡石粉12-16份、玻璃纤维10-13份、硼酸锌5-8份、纳米氢氧化铝12-16份、纳米二氧化钛8-10份、十溴联苯醚3-4份和发泡剂1.6-2.1份。
优选地，包括以下重量份计的原料：聚乙烯回收料90份、马来酸酐接枝聚乙烯6份、锯木屑70份、纳米二氧化硅20份、滑石粉14份、海泡石粉15份、玻璃纤维12份、硼酸锌7份、纳米氢氧化铝15份、纳米二氧化钛9份、十溴联苯醚3.5份和发泡剂1.8份。
优选地，所述发泡剂包括以下重量份计的原料：偶氮二甲酰胺6-9份、碳酸氢钠3-4份、聚乙烯蜡3-4份和纳米成核剂1.2-2.5份。
本发明中还公开了一种上述阻燃木塑墙板的制备方法，具体地，包括以下步骤：
(1)锯木屑预处理：将锯木屑置于粉碎机中粉碎，过100-200目筛，在80-100摄氏度下真空干燥20-25小时，向其中硅烷偶联剂-丙酮溶液，搅拌混合后，置入超声波分散机分散均匀，再于100摄氏度下干燥；
(2)将聚乙烯回收料用水清洗干净后，置入真空干燥机中烘干后，放入粉碎机中粉碎至颗粒粒径至80-150目；
(3)将步骤(1)处理后的锯木屑和纳米二氧化硅、滑石粉、海泡石粉、玻璃纤维、硼酸锌、纳米氢氧化铝、纳米二氧化钛加入高速混合机中，在80-100摄氏度下，混合排湿8-15分钟后，加入步骤(2)处理后的聚乙烯回收料、马来酸酐接枝聚乙烯、十溴联苯醚和发泡剂，在110-120摄氏度下混合高速混合5-8分钟后，降温至60-70摄氏度，继续混合12-20分钟，即得混合料；
(4)将步骤(3)制得的混合料加入双螺杆挤出机中混合造粒，挤出温度180-190摄氏度，螺杆速度55-70转/分钟；将粒料置于模具中模压成型，边框切割处理后，即得所述节能阻燃木塑墙板。
优选地，所述步骤(1)中硅烷偶联剂-丙酮溶液的用量为锯木屑重量的5-7％，所述硅烷偶联剂-丙酮溶液为硅烷偶联剂和丙酮按照质量比1:2-3混合而成。
优选地，所述步骤(1)中硅烷偶联剂为γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷、γ-氨丙基三乙氧基硅烷和γ-(甲基丙烯酰氧基)丙基三甲氧基硅烷中的一种或几种结合。
优选地，所述步骤(1)中超声波分散均匀的条件为分散温度110-120摄氏度，分散时间40-50分钟。
本发明具有如下的有益效果：
(1)本发明墙板利用环境中的废弃物作为原料，资源丰富，取材方便，降低生产成本，产品通过原料间的协配作用，具有良好的耐老化性、机械强度和抗压性，导热系数低，阻燃性能好，绿色环保，节约资源。
(2)本发明配方中添加有马来酸酐接枝聚乙烯、锯木屑、纳米二氧化硅、滑石粉、海泡石粉、玻璃纤维、硼酸锌、纳米氢氧化铝、纳米二氧化钛、十溴联苯醚和发泡剂，聚乙烯回收料和锯木屑粉两者原以分离的形式存在，马来酸酐接枝聚乙烯改善了两者相容性，增强了两者之间的结合力，硼酸锌、纳米氢氧化铝、十溴联苯醚联合作用，具有良好的阻燃效果，提高了材料的使用安全度，同时硼酸锌可以提高材料的防腐杀菌功能，同时由于由于纳米氧化铝具有比表面积大，尺寸小的特性，不仅增强了材料的阻燃效果，而且纳米氧化铝的小尺寸效应可以增强聚合物中的交联网络密度，与高分子材料实现了分子水平的结合，增强了木塑墙体的抗老化性。
(3)本发明原料中的发泡剂为偶氮二甲酰胺、碳酸氢钠、聚乙烯蜡和纳米成核剂复合组成，偶氮二甲酰胺发泡剂为放热型发泡剂，使用时会释放大量热量，降低熔体黏度，结果出现气泡合并或产生大气泡的现象，容易造成熔体破裂，碳酸氢钠为吸热型发泡剂，用吸-放热发泡剂结合能有效改善偶氮二甲酰胺发泡剂的不足，制得的发泡材料在综合性能和微观结构上均优于单一发泡剂制得的复合材料；纳米成核剂可以促使形成大量的气泡核，有利于气泡的形成，并能提高泡孔的细度，从而得到泡孔均匀，细密的泡沫体，从而提高材料的综合性能和力学性能。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明的具体实施方式作进一步描述，以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。
实施例1
一种节能阻燃木塑墙板，包括以下重量份计的原料：
聚乙烯回收料80份、马来酸酐接枝聚乙烯3份、锯木屑60份、纳米二氧化硅15份、滑石粉10份、海泡石粉10份、玻璃纤维8份、硼酸锌4份、纳米氢氧化铝10份、纳米二氧化钛6份、十溴联苯醚2份和发泡剂1.2份。
所述发泡剂包括以下重量份计的原料：偶氮二甲酰胺6份、碳酸氢钠3份、聚乙烯蜡3份和纳米成核剂1.2份。
本发实施例中的节能阻燃木塑墙板的制备方法，具体地，包括以下步骤：
(1)锯木屑预处理：将锯木屑置于粉碎机中粉碎，过100目筛，在80摄氏度下真空干燥20小时，向其中硅烷偶联剂-丙酮溶液，搅拌混合后，置入超声波分散机分散均匀，再于100摄氏度下干燥；
(2)将聚乙烯回收料用水清洗干净后，置入真空干燥机中烘干后，放入粉碎机中粉碎至颗粒粒径至80目；
(3)将步骤(1)处理后的锯木屑和纳米二氧化硅、滑石粉、海泡石粉、玻璃纤维、硼酸锌、纳米氢氧化铝、纳米二氧化钛加入高速混合机中，在80摄氏度下，混合排湿8分钟后，加入步骤(2)处理后的聚乙烯回收料、马来酸酐接枝聚乙烯、十溴联苯醚和发泡剂，在110摄氏度下混合高速混合5分钟后，降温至60摄氏度，继续混合12分钟，即得混合料；
(4)将步骤(3)制得的混合料加入双螺杆挤出机中混合造粒，挤出温度180摄氏度，螺杆速度55转/分钟；将粒料置于模具中模压成型，边框切割处理后，即得所述节能阻燃木塑墙板。
所述步骤(1)中硅烷偶联剂-丙酮溶液的用量为锯木屑重量的5％，所述硅烷偶联剂-丙酮溶液为硅烷偶联剂和丙酮按照质量比1:2混合而成。
所述步骤(1)中硅烷偶联剂为γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷。
所述步骤(1)中超声波分散均匀的条件为分散温度110摄氏度，分散时间40分钟。
实施例2
一种节能阻燃木塑墙板，包括以下重量份计的原料：
聚乙烯回收料100份、马来酸酐接枝聚乙烯8份、锯木屑80份、纳米二氧化硅25份、滑石粉18份、海泡石粉18份、玻璃纤维15份、硼酸锌9份、纳米氢氧化铝18份、纳米二氧化钛12份、十溴联苯醚5份和发泡剂2.5份。
所述发泡剂包括以下重量份计的原料：偶氮二甲酰胺9份、碳酸氢钠4份、聚乙烯蜡4份和纳米成核剂2.5份。
本实施例中的节能阻燃木塑墙板的制备方法，具体地，包括以下步骤：
(1)锯木屑预处理：将锯木屑置于粉碎机中粉碎，过200目筛，在100摄氏度下真空干燥25小时，向其中硅烷偶联剂-丙酮溶液，搅拌混合后，置入超声波分散机分散均匀，再于100摄氏度下干燥；
(2)将聚乙烯回收料用水清洗干净后，置入真空干燥机中烘干后，放入粉碎机中粉碎至颗粒粒径至150目；
(3)将步骤(1)处理后的锯木屑和纳米二氧化硅、滑石粉、海泡石粉、玻璃纤维、硼酸锌、纳米氢氧化铝、纳米二氧化钛加入高速混合机中，在100摄氏度下，混合排湿15分钟后，加入步骤(2)处理后的聚乙烯回收料、马来酸酐接枝聚乙烯、十溴联苯醚和发泡剂，在120摄氏度下混合高速混合8分钟后，降温至70摄氏度，继续混合20分钟，即得混合料；
(4)将步骤(3)制得的混合料加入双螺杆挤出机中混合造粒，挤出温度190摄氏度，螺杆速度70转/分钟；将粒料置于模具中模压成型，边框切割处理后，即得所述节能阻燃木塑墙板。
所述步骤(1)中硅烷偶联剂-丙酮溶液的用量为锯木屑重量的7％，所述硅烷偶联剂-丙酮溶液为硅烷偶联剂和丙酮按照质量比1:3混合而成。
所述步骤(1)中硅烷偶联剂为γ-氨丙基三乙氧基硅烷。
所述步骤(1)中超声波分散均匀的条件为分散温度120摄氏度，分散时间50分钟。
实施例3
一种节能阻燃木塑墙板，包括以下重量份计的原料：
聚乙烯回收料85份、马来酸酐接枝聚乙烯4份、锯木屑65份、纳米二氧化硅18份、滑石粉12份、海泡石粉12份、玻璃纤维10份、硼酸锌5份、纳米氢氧化铝12份、纳米二氧化钛8份、十溴联苯醚3-4份和发泡剂1.6份。
优选地，所述发泡剂包括以下重量份计的原料：偶氮二甲酰胺7份、碳酸氢钠3.5份、聚乙烯蜡3.5份和纳米成核剂1.8份。
本实施例中的节能阻燃木塑墙板的制备方法，具体地，包括以下步骤：
(1)锯木屑预处理：将锯木屑置于粉碎机中粉碎，过150目筛，在90摄氏度下真空干燥22小时，向其中硅烷偶联剂-丙酮溶液，搅拌混合后，置入超声波分散机分散均匀，再于100摄氏度下干燥；
(2)将聚乙烯回收料用水清洗干净后，置入真空干燥机中烘干后，放入粉碎机中粉碎至颗粒粒径至120目；
(3)将步骤(1)处理后的锯木屑和纳米二氧化硅、滑石粉、海泡石粉、玻璃纤维、硼酸锌、纳米氢氧化铝、纳米二氧化钛加入高速混合机中，在90摄氏度下，混合排湿12分钟后，加入步骤(2)处理后的聚乙烯回收料、马来酸酐接枝聚乙烯、十溴联苯醚和发泡剂，在115摄氏度下混合高速混合7分钟后，降温至65摄氏度，继续混合18分钟，即得混合料；
(4)将步骤(3)制得的混合料加入双螺杆挤出机中混合造粒，挤出温度185摄氏度，螺杆速度60转/分钟；将粒料置于模具中模压成型，边框切割处理后，即得所述节能阻燃木塑墙板。
所述步骤(1)中硅烷偶联剂-丙酮溶液的用量为锯木屑重量的6％，所述硅烷偶联剂-丙酮溶液为硅烷偶联剂和丙酮按照质量比1:2.5混合而成。
所述步骤(1)中硅烷偶联剂为γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷。
所述步骤(1)中超声波分散均匀的条件为分散温度112摄氏度，分散时间43分钟。
实施例4
一种节能阻燃木塑墙板，包括以下重量份计的原料：
聚乙烯回收料95份、马来酸酐接枝聚乙烯7份、锯木屑75份、纳米二氧化硅22份、滑石粉16份、海泡石粉16份、玻璃纤维13份、硼酸锌8份、纳米氢氧化铝16份、纳米二氧化钛10份、十溴联苯醚4份和发泡剂2.1份。
所述发泡剂包括以下重量份计的原料：偶氮二甲酰胺8份、碳酸氢钠4份、聚乙烯蜡3份和纳米成核剂2.2份。
本实施例中的节能阻燃木塑墙板的制备方法，具体地，包括以下步骤：
(1)锯木屑预处理：将锯木屑置于粉碎机中粉碎，过180目筛，在88摄氏度下真空干燥24小时，向其中硅烷偶联剂-丙酮溶液，搅拌混合后，置入超声波分散机分散均匀，再于100摄氏度下干燥；
(2)将聚乙烯回收料用水清洗干净后，置入真空干燥机中烘干后，放入粉碎机中粉碎至颗粒粒径至130目；
(3)将步骤(1)处理后的锯木屑和纳米二氧化硅、滑石粉、海泡石粉、玻璃纤维、硼酸锌、纳米氢氧化铝、纳米二氧化钛加入高速混合机中，在95摄氏度下，混合排湿12分钟后，加入步骤(2)处理后的聚乙烯回收料、马来酸酐接枝聚乙烯、十溴联苯醚和发泡剂，在112摄氏度下混合高速混合6分钟后，降温至68摄氏度，继续混合18分钟，即得混合料；
(4)将步骤(3)制得的混合料加入双螺杆挤出机中混合造粒，挤出温度188摄氏度，螺杆速度68转/分钟；将粒料置于模具中模压成型，边框切割处理后，即得所述节能阻燃木塑墙板。
所述步骤(1)中硅烷偶联剂-丙酮溶液的用量为锯木屑重量的6.5％，所述硅烷偶联剂-丙酮溶液为硅烷偶联剂和丙酮按照质量比1:2.5混合而成。
所述步骤(1)中硅烷偶联剂为γ-(甲基丙烯酰氧基)丙基三甲氧基硅烷。
所述步骤(1)中超声波分散均匀的条件为分散温度118摄氏度，分散时间42分钟。
实施例5
一种节能阻燃木塑墙板，包括以下重量份计的原料：
聚乙烯回收料90份、马来酸酐接枝聚乙烯6份、锯木屑70份、纳米二氧化硅20份、滑石粉14份、海泡石粉15份、玻璃纤维12份、硼酸锌7份、纳米氢氧化铝15份、纳米二氧化钛9份、十溴联苯醚3.5份和发泡剂1.8份。
所述发泡剂包括以下重量份计的原料：偶氮二甲酰胺9份、碳酸氢钠4份、聚乙烯蜡3.5份和纳米成核剂1.8份。
本实施例中的节能阻燃木塑墙板的制备方法，具体地，包括以下步骤：
(1)锯木屑预处理：将锯木屑置于粉碎机中粉碎，过160目筛，在98摄氏度下真空干燥21小时，向其中硅烷偶联剂-丙酮溶液，搅拌混合后，置入超声波分散机分散均匀，再于100摄氏度下干燥；
(2)将聚乙烯回收料用水清洗干净后，置入真空干燥机中烘干后，放入粉碎机中粉碎至颗粒粒径至140目；
(3)将步骤(1)处理后的锯木屑和纳米二氧化硅、滑石粉、海泡石粉、玻璃纤维、硼酸锌、纳米氢氧化铝、纳米二氧化钛加入高速混合机中，在96摄氏度下，混合排湿10分钟后，加入步骤(2)处理后的聚乙烯回收料、马来酸酐接枝聚乙烯、十溴联苯醚和发泡剂，在114摄氏度下混合高速混合6分钟后，降温至64摄氏度，继续混合18分钟，即得混合料；
(4)将步骤(3)制得的混合料加入双螺杆挤出机中混合造粒，挤出温度182摄氏度，螺杆速度62转/分钟；将粒料置于模具中模压成型，边框切割处理后，即得所述节能阻燃木塑墙板。
所述步骤(1)中硅烷偶联剂-丙酮溶液的用量为锯木屑重量的5.5％，所述硅烷偶联剂-丙酮溶液为硅烷偶联剂和丙酮按照质量比1:2混合而成。
所述步骤(1)中硅烷偶联剂为γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷。
所述步骤(1)中超声波分散均匀的条件为分散温度114摄氏度，分散时间48分钟。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。