预处理:取所需质量杨木粉，室溫下浸泡于装有质量分数为5 %化0H溶液 的器皿中，24h后将碱化处理过的木粉用自来水洗涂至中性，鼓风干燥箱中于105°C条件下 干燥至含水率为3%左右，制粉备用;将其他物料置于鼓风干燥箱中80°C烘干12h。
[0079] (2)配料:依次将预处理后杨木粉、聚丙締(PP)、相容剂、偶联剂、改性AC发泡剂、阻 燃剂、发泡调节剂、润滑剂、滑石粉、抗氧剂等原料按所需质量进行称取备用。
[0080] (3)木粉、聚丙締、加工助剂高速预混:将各物料置于高速混合机中高速混合制成 预混料，烘干备用，所述高速混合的转速为1100转/分钟，混合时间为5min。
[0081] (4)阻燃聚丙締木塑发泡复合材料母粒制备:将制备预混料加入双螺杆挤出机中 烙融挤出，挤出料经冷却、造粒得到阻燃聚丙締木塑发泡复合材料母粒，所述双螺杆挤出机 各区的溫度为Τι= 190°C，Τ2= 195°C，Τ3= 195°C，T4=195°C，Τ模=200°C，挤出速度0.6m/ min。
[0082] (5)阻燃聚丙締木塑发泡复合板材的制备:将阻燃聚丙締木塑发泡复合材料母粒 加入注射机中，注射机成型加工溫度为195°C，使用对应模具制备所需形状的板材。
[0083] 实施例7
[0084] -种赔石粉改性聚丙締木塑阻燃发泡复合材料，包含如下物料组分:杨木粉20份； 赔石粉10份;聚丙締70份；马来酸酢接枝聚丙締5份;硅烷偶联剂K册50 2份;改性AC发泡剂 1.2份(AC发泡剂1份、纳米氧化锋0.2份）；FR8000阻燃剂10份;发泡调节剂5份;润滑剂3份 (硬脂酸1份、液体石蜡2份）；滑石粉2份、2,6-Ξ级下基-4-甲基苯酪1份。
[0085] 上述赔石粉改性聚丙締木塑阻燃发泡复合材料的制备方法如下：
[0086] (1)物料预处理:取所需质量杨木粉，室溫下浸泡于装有质量分数为5 %化0Η溶液 的器皿中，24h后将碱化处理过的木粉用自来水洗涂至中性，鼓风干燥箱中于105°C条件下 干燥至含水率为3%左右，制粉备用;将其他物料置于鼓风干燥箱中80°C烘干12h。
[0087] (2)配料:依次将预处理后杨木粉、聚丙締(PP)、相容剂、偶联剂、改性AC发泡剂、阻 燃剂、发泡调节剂、润滑剂、滑石粉、抗氧剂等原料按所需质量进行称取备用。
[0088] (3)木粉、聚丙締、加工助剂高速预混:将各物料置于高速混合机中高速混合制成 预混料，烘干备用，所述高速混合的转速为1100转/分钟，混合时间为5min。
[0089] (4)阻燃聚丙締木塑发泡复合材料母粒制备:将制备预混料加入双螺杆挤出机中 烙融挤出，挤出料经冷却、造粒得到阻燃聚丙締木塑发泡复合材料母粒，所述双螺杆挤出机 各区的溫度为Τι= 190°C，Τ2= 195°C，Τ3= 195°C，T4=195°C，Τ模=200°C，挤出速度0.6m/ min。
[0090] (5)阻燃聚丙締木塑发泡复合板材的制备:将阻燃聚丙締木塑发泡复合材料母粒 加入注射机中，注射机成型加工溫度为195°C，使用对应模具制备所需形状的板材。
[0091] 本发明制备得到的石粉改性聚丙締木塑阻燃发泡复合材料的微观结构见图1和图 2,从图1~2可W看出，复合材料的孔径较小且泡孔大小较为均匀。对实施例3、4、7制备得到 的赔石粉改性聚丙締木塑阻燃发泡复合材料进行热力学性能测试，结果见图3~4,从图3~ 4可W看出:采用无机赔石粉可部分替代木粉，可W有效提高隔热、阻燃性能。
[0092] 对实施例1~7制备得到的赔石粉改性聚丙締木塑阻燃发泡复合材料物理性能测 试，测试结果见下表1。表1的结果说明了：对木粉进行碱化预处理，加入偶联剂、相容剂等可 w极大地改善木纤维与聚丙締的界面相容性;加入适量的无机赔石粉可w提高木塑复合材 料的弯曲性能和冲击性能，而且赔石粉具有优良的热稳定性及尺寸稳定性，同时还具有隔 热、阻燃、吸声、高耐磨等特殊性能;赔石粉作为无机填料比木粉密度更小且价廉，用于木塑 复合材料中进一步降低了复合材料的密度和吸水率，同时还能提高复合材料的阻燃性能和 抗摩擦能力;本发明还通过加入改性AC发泡剂、聚丙締酸醋类发泡调节剂等，优化了复合材 料的发泡效果和烙体强度，增强应力传递，使得复合材料的机械性能和加工性能得到增强， 所制备得到的木塑复合材料具有良好的泡孔结构(见图1和图2)，可W纯化裂纹尖端，阻止 裂纹的扩展，从而有效地克服一般木塑复合材料脆性大、延展性和抗冲击应力低的缺点，并 且降低了材料的密度，不仅节省原料，而且隔音、隔热性能也较好，具有更精确的外观尺寸， 表面性能更加出众，而且更具有木质感。
[0093] 表1赔石粉改性聚丙締木塑阻燃发泡复合材料的物理性能测试结果
[0094] _
[0095] 显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的实例，而并非对实施方式的限制。对 于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可W做出其它不同形式的变化或 变动。运里无需也无法对所有的实施方式予W穷举。而因此所引申的显而易见的变化或变 动仍处于本发明创造的保护范围之内。
【主权项】
1. 一种蛭石粉改性聚丙烯木塑阻燃发泡复合材料的制备方法，其特征在于，包括如下 步骤： (1) 木粉碱化预处理:将杨木粉在室温下浸泡于NaOH溶液中进行碱化预处理，随后水洗 至中性、干燥后，得到的杨木粉备用； (2) 各原料组分按重量份数计为：步骤（1)所得杨木粉20~40份、蛭石粉10~20份、聚丙 烯50~70份、相容剂5~10份、偶联剂2~3份、改性AC发泡剂1~2份、阻燃剂10~15份、发泡调节 剂3~5份、润滑剂3份、滑石粉2份、抗氧剂1份，将各原料组分置于高速混合机中高速混合制 成预混料； (3) 阻燃聚丙烯木塑发泡复合材料母粒的制备:将步骤(2)所得预混料加入双螺杆挤出 机中熔融挤出，挤出料经冷却、造粒后得到阻燃聚丙烯木塑发泡复合材料母粒； (4) 阻燃聚丙烯木塑发泡复合材料的制备:将阻燃聚丙烯木塑发泡复合材料母粒加入 注射机中，使用对应模具制备所需形状的蛭石粉改性聚丙烯木塑阻燃发泡复合材料。2. 根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤（1)所述NaOH溶液的质量浓度为 5%，碱化预处理的时间为24h。3. 根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)所述相容剂为马来酸酐接枝 聚丙烯;所述偶联剂为硅烷偶联剂KH550;所述阻燃剂为阻燃剂FR8000;所述润滑剂为硬脂 酸和液体石蜡;所述抗氧剂为2，6-三级丁基-4-甲基苯酚。4. 根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)所述改性AC发泡剂的改性剂 为氧化锌，所述改性AC发泡剂是由改性剂氧化锌和AC发泡剂混合制备得到。5. 根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)所述发泡调节剂为苯乙烯-丙 烯酸酯类三元共聚物，是由甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯及苯乙烯单体通过多段乳液聚合 反应制备得到。6. 根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)所述高速混合的转速为900~ 1100转/分钟，混合时间为5min。7. 根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(3)所述双螺杆挤出机各区的温 度为Ti=190°C，T2=195°C，T 3=195°C，T4=195°C，T，200°C，挤出速度0.6m/min。8. 根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(4)所述注射机的成型加工温度 为 185~195°C。9. 权利要求1~8任一所述制备方法制备得到的蛭石粉改性聚丙烯木塑阻燃发泡复合材 料。
【专利摘要】本发明属于高分子复合材料加工领域，具体涉及一种蛭石粉改性聚丙烯木塑阻燃发泡复合材料及其制备方法。所述制备方法为：杨木粉20～40份、蛭石粉10～20份、聚丙烯50～70份、相容剂5～10份、偶联剂2～3份、改性AC发泡剂1～2份、阻燃剂10～15份、发泡调节剂3～5份、润滑剂3份、滑石粉2份、抗氧剂1份；将杨木粉碱化预处理，原料高速混合制成预混料；加入双螺杆挤出机熔融挤出；再加入注射机中加工成型得到复合材料。本发明通过对杨木粉进行碱化预处理和加入偶联剂、相容剂的方法改善杨木粉与聚丙烯的界面相容性；加入蛭石粉替代部分木粉，增加了复合材料耐磨性能且减小了密度，提高了复合材料的弯曲强度、冲击强度。
【IPC分类】C08L23/12, C08K5/13, C08K3/22, C08K5/09, C08L97/02, C08L51/06, C08J9/10, C08K3/34, C08K13/02
【公开号】CN105670122
【申请号】CN201610192638
【发明人】高山俊, 续云昊, 杨黎, 沈春晖
【申请人】武汉理工大学
【公开日】2016年6月15日
【申请日】2016年3月30日