本发明涉及共挤木塑复合材料生产领域，涉及阻燃材料的生产工艺领域，具体地说是一种阻燃性木塑复合材料及其制备方法。
背景技术：
木塑复合材料是一类涵盖面广、产品种类多、形态结构多样的材料,具有优良的耐水和耐腐蚀性能以及可循环使用等优点。它极大地体现了我国发展“循环经济”和建设“节约型社会”的理念,大力发展这种环保型材料,既利于保护森林资源和石油资源,又可以为废旧塑料和废弃生物质资源的大规模综合利用开辟新的道路。木塑复合材料主要用于对结构性能要求较低的领域,如托盘、包装箱、汽车内饰基材、铺板、景观园林等行业,约占木塑复合用品总量的75％。然而由于天然纤维和各种聚合物都是易燃物质,因此复合材料十分容易燃烧,着火后不能自熄,属于易燃类材料,这使其在应用过程中受到了限制,因此木塑复合材料在使用时需进行阻燃处理。
膨胀型阻燃剂是近年来国内外广为关注的新型复合型阻燃剂,它以氮、磷、碳为主要成分,不含卤素,也不采用氧化锑为协效剂,其体系自身具有协同作用,符合未来阻燃剂的研究开发方向。含膨胀型阻燃剂的材料在燃烧时会生成炭质泡沫层,起到隔热、隔氧、抑烟、防滴等功效,具有优异的阻燃性能。
技术实现要素：
本发明的目的是提供一种阻燃木塑及其制备方法，该木塑以木粉和混合树脂、膨胀型阻燃剂为主要原料，辅以各种助剂，制备所得的复合材料具有较好的阻燃作用，力学性能优越，可广泛应用于室内装饰。
本发明解决技术问题采用如下技术方案：
一种阻燃木塑及其制备方法，其特征在于，所述阻燃木塑组份按重量份组成为：聚丙烯(pp)90-110份，木粉50-70份，膨胀型阻燃剂33-36份，协效剂5-6份，相容剂4-8份、偶联剂8-11份、caco310-15份、润滑剂8-12份、增塑剂3-5份，增韧剂6-7份。
进一步，所述树脂为pp为90-110份
进一步，pp树脂熔融指数为3g/10min。
进一步，所述木粉为细度为150目，为50-70份。
进一步，所述膨胀型阻燃剂为聚磷酸铵(app)和季戊四醇(per)以2:1混合物，为33-36份
进一步，所述协效剂为mgo，可膨胀石墨(eg)，sio2混合物，为5-6份
进一步，(mgo)、m(eg)、m(sio2)之间配比为1∶4∶3-1:6:5
进一步，所述相容剂为马来酸配接枝聚丙烯(pp-g-mah/st)
进一步，所述马来酸配接枝聚丙烯接枝率2.5％
进一步，所述偶联剂为硅烷偶联剂或铝酸酯偶联剂一种或多种混合物。
进一步，所述润滑剂为聚乙烯蜡、硬脂酸锌以3:2的比例混合而得。
进一步，所述增塑剂为柏木油。
进一步，所述增韧剂为树枝状氯化聚乙烯。
一种阻燃木塑制备方法，按如下步骤进行：
1)将木粉、caco3、树脂、膨胀型阻燃剂、协效剂、润滑剂、相容剂、偶联剂、增塑剂、增韧剂，按顺序依次加入搅拌机中搅拌，每隔2分钟添加一个组份，搅拌机全程搅拌不停，在全部添加完材料后继续搅拌10分钟；混合温度105℃，搅拌速度为750rpm；
2)将上述搅拌后的材料密闭条件下放置6-8h，放置温度30-50℃。
3)将要求2)得到的预混料投入到螺杆挤出机中,挤出得到阻燃木塑复合材料。锥形双螺杆挤出机的螺杆转速为30r/min,料筒温度为170℃,口模温度为160-180℃。
与已有技术相比，本发明有益效果体现在：
本发明木塑复合材料，通过添加协效剂，增加材料的阻燃作用。
本发明以木粉和混合树脂、膨胀型阻燃剂为主要原料，辅以各种助剂，制备所得的复合材料具有较好的阻燃作用，力学性能优越，可广泛应用于室内装饰。
具体实施方式
产品性能检测：1)物理性能及力学性能，按gb/t17657-1999检测。2)防火性能：氧指数法，参照gb/t2406.1-2008及gb/t2406.1-2009的相关方法进行检验。按本方法制备的木塑复合材料，其物理性能优异，阻燃高效，无毒环保。阻燃防火性能达到gb8624-2006《建筑材料及制品燃烧性能分级》中规定的阻燃c级或b级要求，物理力学性能达到gb11718-2009规定要求。
实施例1：
原料：
木粉60份、caco310份、树脂100份、膨胀型阻燃剂33份、协效剂5份、润滑剂8份、相容剂4.8份、偶联剂8份、增塑剂4份、增韧剂6份
其中，所述树脂为pp树脂熔融指数为3g/10min；所述木粉为细度为150目，；所述膨胀型阻燃剂为聚磷酸铵(app)和季戊四醇(per)以2:1混合物；；所述协效剂为mgo：可膨胀石墨：sio2＝1:5:5；所述相容剂为马来酸配接枝聚丙烯(pp-g-mah/st)，接枝率2.5％；所述偶联剂为硅烷偶联剂或铝酸酯偶联剂一种或多种混合物；；所述润滑剂为聚乙烯蜡、硬脂酸锌以3:2的比例混合；所述增塑剂为柏木油；所述增韧剂为树枝状氯化聚乙烯。
制备方法：
1)将木粉、caco3、树脂、膨胀型阻燃剂、协效剂、润滑剂、相容剂、偶联剂、增塑剂、增韧剂，按顺序依次加入搅拌机中搅拌，每隔2分钟添加一个组份，搅拌机全程搅拌不停，在全部添加完材料后继续搅拌10分钟；混合温度105℃，搅拌速度为750rpm；
2)将上述搅拌后的材料密闭条件下放置6h，放置温度40℃。
3)将要求2)得到的预混料投入到螺杆挤出机中,挤出得到阻燃木塑复合材料。锥形双螺杆挤出机的螺杆转速为30r/min,料筒温度为170℃,口模温度为160℃。
实施例2：
原料：
木粉50份、caco313份、树脂90份、膨胀型阻燃剂35份、协效剂5.5份、润滑剂10份、相容剂7份、偶联剂10份、增塑剂3份、增韧剂6.5份。
其中，所述树脂为pp树脂熔融指数为3g/10min；所述木粉为细度为150目，；所述膨胀型阻燃剂为聚磷酸铵(app)和季戊四醇(per)以2:1混合物；；所述协效剂为mgo：可膨胀石墨：sio2＝1:4:3；所述相容剂为马来酸配接枝聚丙烯(pp-g-mah/st)，接枝率2.5％；所述偶联剂为硅烷偶联剂或铝酸酯偶联剂一种或多种混合物；所述润滑剂为聚乙烯蜡和硬脂酸锌以3:2的比例混合；所述增塑剂为柏木油；所述增韧剂为树枝状氯化聚乙烯。
制备方法：
1)将木粉、caco3、树脂、膨胀型阻燃剂、协效剂、润滑剂、相容剂、偶联剂、增塑剂、增韧剂，按顺序依次加入搅拌机中搅拌，每隔2分钟添加一个组份，搅拌机全程搅拌不停，在全部添加完材料后继续搅拌10分钟；混合温度105℃，搅拌速度为750rpm；
2)将上述搅拌后的材料密闭条件下放置7h，放置温度30℃。
3)将要求2)得到的预混料投入到螺杆挤出机中,挤出得到阻燃木塑复合材料。锥形双螺杆挤出机的螺杆转速为30r/min,料筒温度为170℃,口模温度为170℃。
实施例3：
原料：
木粉70份、caco315份、树脂110份、膨胀型阻燃剂36份、协效剂6份、润滑剂10份、相容剂7份、偶联剂10份、增塑剂3份、增韧剂7份。
其中，所述树脂为pp树脂熔融指数为3g/10min；所述木粉为细度为150目，；所述膨胀型阻燃剂为聚磷酸铵(app)和季戊四醇(per)以2:1混合物；；所述协效剂为mgo：可膨胀石墨：sio2＝1:6:5；所述相容剂为马来酸配接枝聚丙烯(pp-g-mah/st)，接枝率2.5％；所述偶联剂为硅烷偶联剂或铝酸酯偶联剂一种或多种混合物；所述润滑剂为聚乙烯蜡和硬脂酸锌以3:2的比例混合；所述增塑剂为柏木油；所述增韧剂为树枝状氯化聚乙烯。
制备方法：
1)将木粉、caco3、树脂、膨胀型阻燃剂、协效剂、润滑剂、相容剂、偶联剂、增塑剂、增韧剂，按顺序依次加入搅拌机中搅拌，每隔2分钟添加一个组份，搅拌机全程搅拌不停，在全部添加完材料后继续搅拌10分钟；混合温度105℃，搅拌速度为750rpm；
2)将上述搅拌后的材料密闭条件下放置8h，放置温度50℃。
3)将要求2)得到的预混料投入到螺杆挤出机中,挤出得到阻燃木塑复合材料。锥形双螺杆挤出机的螺杆转速为30r/min,料筒温度为170℃,口模温度为180℃。
性能测试结果如下表所示：
把上述实施例1、2、3制备的样品裁制成标准的小板,然后使用氧指数测定仪hc-2和水平垂直燃烧测定仪czf-3分别对阻燃木塑材料进行氧指数和燃烧性能测定,氧指数36％-60％,水平垂直燃烧性能无着火,烟轻,阻燃效果良好。
把上述实施例1、2、3制备的样品裁制成长110mm、宽10mm、厚2.5mm的标准小板,然后使用拉伸测试仪、冲击试样机，拉伸指数，冲击指数,拉伸速度为2mm/min。
表1
阻燃防火性能达到gb8624-2006《建筑材料及制品燃烧性能分级》中规定的阻燃c级或b级要求，物理力学性能达到gb11718-2009规定要求。
以上实施例中，若无特别说明，其组分均为市购现有技术产品。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。