一种阻燃木塑及其制备方法
【专利摘要】本发明公开了一种阻燃木塑及其制备方法，包含复合阻燃剂：10-20份；PE：30-35份；木粉：30-65份；润滑剂：3-6份；复合阻燃剂为季戊四醇磷酸酯和三聚氰胺合成的复配物。有益之处在于：通过选择合适的组分及组分含量，同时优化了工艺过程，得到了一种性能优越的阻燃木塑材料。采用季戊四醇磷酸酯和三聚氰胺合成的复配物作为复合阻燃剂，其中，三聚氰胺为气源，季戊四醇磷酸酯为酸源和炭源，作为偶联剂，与木粉中的羟基发生酯交换反应，通过化学键结合，从而增加了塑木材料的力学强度，同时大幅减少木粉中吸水性羟基的数量，制成超低吸水率的塑木板材，同时又具有良好的阻燃效果。
【专利说明】一种阻燃木塑及其制备方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种木塑材料，具体涉及一种阻燃木塑，属于材料领域。
【背景技术】
[0002]木塑材料是一种利用PE与植物纤维混合成新的材料，再经挤出、模压、注射成型等加工而成为新型复合材料。由于构成木塑复合材料的木粉和塑料都属于易燃材料，所以，这在一定程度上制约了其在建筑工程特别是在防火等级较高的场所中的应用。
[0003]为了解决这一问题，现有技术中通过在木塑中添加含卤阻燃剂一主要是有机溴化物/Sb203阻燃剂，用于木塑复合材料的阻燃，阻燃性能较好，但这种阻燃材料燃烧时会产生大量有毒有害强刺激性的气体，对人的身体健康和环境造成直接的、潜在的和长久的危害。市场上应用较多的另一类阻燃剂是磷-氮类阻燃剂，但是该类阻燃剂在木塑材料中需要添加的量较多，但是分散性和相容性差，因而阻燃效率低。
【发明内容】
[0004]为解决现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种力学强度高、阻燃效果好的木塑材料及其制备方法。
[0005]为了实现上述目标，本发明采用如下的技术方案:
[0006]一种阻燃木塑，包含如下组分且各组分的重量份数分别为:复合阻燃剂:10-20份；PE:30-35份；木粉:30-65份；润滑剂:3_6份；所述复合阻燃剂为季戊四醇磷酸酯和三聚氰胺合成的复配物。
[0007]优选地，所述复合阻燃剂中，季戊四醇磷酸酯的重量份为40-60份，三聚氰胺的重量份为40-60份，将季戊四醇磷酸酯与三聚氰胺在60°C下，搅拌3-6h，使两者发生化学反应，所得产物经80°C真空干燥3-6h得到复合阻燃剂。
[0008]前述润滑剂为硬脂酸、硬脂酸钙、硬脂酸锌、石蜡的一种或几种。
[0009]前述的一种阻燃木塑的制备方法，包括如下步骤:
[0010]S1、混料:将30-35份PE、30-65份木粉及3_6份润滑剂置于混合机中进行搅拌，搅拌的同时向其中分次加入10-20份复合阻燃剂并搅拌混合均匀；
[0011]S2、造粒:将步骤SI混合均匀的物料送入双螺杆造粒机的主喂料口进行造粒，由风送系统输送管道在输送过程中进行冷却；
[0012]S3、挤出:将步骤S2造粒后的物料加入双螺杆挤出机中进行挤出成型，得到阻燃木塑。
[0013]优选地，步骤SI中，混合时的搅拌速度为100_300r/min，混合温度为常温。
[0014]优选地，步骤S2中，双螺杆造粒机共有按进料方向顺序设置的八个区，各区的温度分别控制为:一区 180-190°C、二区 180-200°C、三区 190_210°C、四区 220_230°C、五区220-230°C、六区190-210°C、七区180_200°C、八区180_190°C，四区和五区的温度范围相同且最闻。
[0015]优选地，步骤S3中，双螺杆挤出机共有按进料方向顺序设置的四个区，各区的温度分别控制为:一区 195-210°C、二区 200-220°C、三区 180_195°C、四区 170_190°C。
[0016]本发明的有益之处在于:本发明通过选择合适的组分及组分含量，同时优化了工艺过程，得到了一种性能优越的阻燃木塑材料。采用季戊四醇磷酸酯和三聚氰胺合成的复配物作为复合阻燃剂，其中，三聚氰胺为气源，季戊四醇磷酸酯为酸源和炭源，作为偶联剂(无需添加马来酸酐作为接枝PE的偶联剂)，与木粉中的羟基发生酯交换反应，通过化学键结合，从而增加了塑木材料的力学强度，同时大幅减少木粉中吸水性羟基的数量，制成超低吸水率的塑木板材，同时又具有良好的阻燃效果。
【具体实施方式】
[0017]以下结合具体实施例对本发明作具体的介绍。
[0018]实施例1
[0019]S1、混料:将35份PE、39份木粉及6份润滑剂置于混合机中进行搅拌，搅拌的同时向其中分三次加入20份复合阻燃剂并搅拌混合均匀，搅拌速度为100r/min，分次加入能够进一步提高混合的均匀度，有效减少木粉中吸水性羟基的数量，从而支撑超低吸水率的木塑板材；
[0020]S2、造粒:将步骤SI混合均匀的物料送入双螺杆造粒机的主喂料口进行造粒，由风送系统输送管道在输送过程中进行冷却；双螺杆造粒机共有按进料方向顺序设置的八个区，各区的温度分别控制为:一区180-190°C、二区180-200°C、三区190_210°C、四区220-230°C、五区 220-230°C、六区 190_210°C、七区 180_200°C、八区 180_190°C，四区和五区的温度范围相同且最高，这样能够确保在造粒中段的温度最高，从而获得的弯曲强度最佳；
[0021]S3、挤出:将步骤S2造粒后的物料加入双螺杆挤出机中进行挤出成型，得到阻燃木塑；双螺杆挤出机共有按进料方向顺序设置的四个区，各区的温度分别控制为:一区195-210°C、二区 200-220°C、三区 180_195°C、四区 170_190°C。
[0022]实施例2
[0023]实施例2与实施例1大致相同，区别之处在于:(I)、原料组分的含量为:复合阻燃剂10份、PE30份、木粉57份、润滑剂3份；(2)、复合阻燃剂分两次加入混合机中。
[0024]实施例3
[0025]实施例3与实施例1大致相同，区别之处在于原料组分含量:复合阻燃剂15份、PE30份、木粉50份、润滑剂3份。
[0026]性能检测
[0027]为了更好地说明本发明，下面对各实施例得到的木塑材料的性能进行测试，采用行业内的标准测试方法对产品进行弯曲强度、弯曲弹性模量、24h吸水率、氧指数以及阻燃等级测试，同时，结合对比例进行比较，对比例为市购的采用磷-氮类阻燃剂的木塑材料，测试结果见表1。
[0028]
【权利要求】
1.一种阻燃木塑，其特征在于，包含如下组分且各组分的重量份数分别为: 复合阻燃剂:10-20份；
PE:30-35 份； 木粉:30-65份； 润滑剂:3-6份； 所述复合阻燃剂为季戊四醇磷酸酯和三聚氰胺合成的复配物。
2.根据权利要求1所述的一种阻燃木塑，其特征在于，所述复合阻燃剂中，季戊四醇磷酸酯的重量份为40-60份，三聚氰胺的重量份为40-60份，将季戊四醇磷酸酯与三聚氰胺在60°C下，搅拌3-6h，使两者发生化学反应，所得产物经80°C真空干燥3-6h得到复合阻燃剂。
3.根据权利要求1所述的一种阻燃木塑，其特征在于，所述润滑剂为硬脂酸、硬脂酸钙、硬脂酸锌、石蜡的一种或几种。
4.如权利要求1所述的一种阻燃木塑的制备方法，其特征在于，包括如下步骤: 51、混料:将30-35份PE、30-65份木粉及3_6份润滑剂置于混合机中进行搅拌，搅拌的同时向其中分次加入10-20份复合阻 燃剂并搅拌混合均匀； 52、造粒:将步骤SI混合均匀的物料送入双螺杆造粒机的主喂料口进行造粒，由风送系统输送管道在输送过程中进行冷却； 53、挤出:将步骤S2造粒后的物料加入双螺杆挤出机中进行挤出成型，得到阻燃木塑。
5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述步骤SI中，混合时的搅拌速度为100-300r/min,混合温度为常温。
6.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述步骤S2中，双螺杆造粒机共有按进料方向顺序设置的八个区，各区的温度分别控制为:一区180-190°C、二区180-200°C、三区 190-210°C、四区 220-230°C、五区 220-230°C、六区 190_210°C、七区 180_200°C、八区180-190°C，四区和五区的温度范围相同且最高。
7.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述步骤S3中，双螺杆挤出机共有按进料方向顺序设置的四个区，各区的温度分别控制为:一区195-210°C、二区200-220°C、三区 180-195°C、四区 170-190°Co
【文档编号】C08K5/521GK104073011SQ201410308087
【公开日】2014年10月1日 申请日期:2014年6月30日 优先权日:2014年6月30日
【发明者】何军, 许世华, 李靖, 戴东花, 严永刚, 陈龙 申请人:江苏旭华圣洛迪建材有限公司