镁和硫酸铵改性的甘蔗渣;将上述改性的甘蔗渣100份和聚乙烯与马来酸酐、甲基丙烯酸甲 酯和丙烯酸丁酯的接枝共聚物7份、高密度聚乙烯100份放入高速混合机混合均匀，得混合 好的物料;然后将混合好的物料投入到双螺杆挤出机中进行熔融挤出造粒，双螺杆挤出机 的机筒温度为150~200°C，口模温度为150~180°C，螺杆转速为60~200 r/min，注射成型，即 制得阻燃型木塑复合材料。测试其阻燃性能结果如表1所示。
[0021 ] 实施例三 首先称取175.5g硫酸铝，溶于500ml水中，制成质量浓度为26%的硫酸铝溶液;称取200g 木粉装于l〇〇〇ml反应釜中，边搅拌边加入675.5g硫酸铝溶液，随后用分液漏斗滴加250g质 量浓度为25%的氨水，静置30min，搅拌均匀后倒入托盘中，80° C下烘干，得到氢氧化铝和硫 酸铵改性的木粉;将聚丙烯100份、聚丙烯与马来酸酐、甲基丙烯酸甲酯和丙烯酸丁酯的接 枝共聚物8份放入190°C开炼机中混炼10分钟，得到混炼均匀的聚合物基体，逐渐加入改性 的木粉200份，继续混炼5分钟，得到混炼均匀的物料;将混炼均匀的物料放入190°C的平板 硫化机中热压5分钟，然后转移到常温下的平板硫化机中冷压5分钟，即制得阻燃型木塑复 合材料。测试其阻燃性能结果如表1所示。
[0022]实施例四 首先称取124g硫酸镁，溶于380ml水中，制成质量浓度为24.6%的硫酸镁溶液;称取200g 甘蔗渣装于l〇〇〇ml三口烧瓶中，边搅拌边加入504g硫酸镁溶液，随后用分液漏斗滴加168g 质量浓度为25%的氨水，静置30min，搅拌均匀后倒入培养皿，80° C下烘干，得到氢氧化镁和 硫酸铵改性的甘蔗渣;将上述改性的甘蔗渣60份和马来酸酐与苯乙烯的共聚物6.3份放入 高速混合机中，在l〇〇°C下热混5分钟，待温度降至常温下，再加入高密度聚乙烯90份进一步 混合5分钟，得混合好的物料;然后将混合好的物料投入到双螺杆挤出机中进行熔融挤出造 粒，双螺杆挤出机的机筒温度为150~200°C，口模温度为150~180°C，螺杆转速为60~200 r/ min，注射成型，即制得阻燃型木塑复合材料。测试其阻燃性能结果如表1所示。
[0023] 对比例 将高密度聚乙烯100份、聚乙烯与马来酸酐、甲基丙烯酸甲酯和丙烯酸丁酯的接枝共聚 物8份放入190°C开炼机中混炼10分钟，得到混炼均匀的聚合物基体，逐渐加入木粉100份， 继续混炼5分钟，得到混炼均匀的物料;将混炼均匀的物料放入190°C的平板硫化机中热压5 分钟，然后转移到常温下的平板硫化机中冷压5分钟，即制得未阻燃改性的木塑复合材料。 测试其阻燃性能结果如表1所示。
[0024]表1实施例和对比例的阻燃性能结果
由表1结果可以看出，本发明实施例通过硫酸铝或硫酸镁和氨水反应对植物纤维进行 改性，在植物纤维的缝隙结构中原位生成阻燃剂，所制备的木塑复合材料燃烧时热释放速 率低、在阻燃方面较没有添加阻燃剂的相比具有显著的提高。
【主权项】
1. 一种阻燃型木塑复合材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤： (1) 将植物纤维加入反应釜或三口烧瓶中，边搅拌边加入硫酸铝或硫酸镁溶液，随后滴 加氨水，静置15-40min，搅拌均匀后，80 °C下烘干，得到阻燃改性植物纤维； (2) 按质量份数计，将阻燃改性植物纤维10~250份、塑料90~120份、相容剂1~10份经熔 融共混，成型，即得阻燃型木塑复合材料。2. 根据权利要求1所述的一种阻燃型木塑复合材料的制备方法，其特征在于，步骤（1) 中，所述硫酸铝或硫酸镁溶液的质量浓度为10%_40%，优选为20%-30%;氨水的质量浓度为 20%-30%〇3. 根据权利要求1所述的一种阻燃型木塑复合材料的制备方法，其特征在于，步骤（1) 中，所述植物纤维:硫酸铝或硫酸镁溶液:氨水的质量比为1: (0.5-25) : (0.1-5.0)，优选为 1:(2-10):(0.5-2.0)〇4. 根据权利要求1所述的一种阻燃型木塑复合材料的制备方法，其特征在于，步骤（1) 中，所述植物纤维为木粉、甘蔗渣、稻糠、竹粉、锯肩或剑麻中的一种或几种的混合;植物纤 维材料的颗粒为40~200目。5. 根据权利要求1所述的一种阻燃型木塑复合材料的制备方法，其特征在于，步骤(2) 中，所述塑料为聚丙烯、高密度聚乙烯、低密度聚乙烯、聚乳酸、聚对苯二甲酸乙二醇酯、尼 龙、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物或聚氯乙烯中的一种或几种的混合物，优选聚丙烯、高密 度聚乙烯或低密度聚乙烯;所述相容剂为马来酸酐、甲基丙烯酸缩水甘油酯、甲基丙烯酸甲 酯或丙烯酸丁酯与聚乙烯、聚丙烯、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、乙烯-辛烯共聚物、丙烯腈-丁 二烯-苯乙烯共聚物或聚乳酸中的一单体或多种单体的接枝共聚物、马来酸酐与苯乙烯的 共聚物、硅烷偶联剂、钛酸酯偶联剂、铝酸酯偶联剂或氯化聚乙烯中一种或几种的混合。6. 根据权利要求1所述的一种阻燃型木塑复合材料的制备方法，其特征在于，步骤(2) 中，所述熔融共混的设备为双螺杆挤出机、开炼机或密炼机。7. 根据权利要求6所述的一种阻燃型木塑复合材料的制备方法，其特征在于，步骤(2) 的具体步骤为:按质量份数计，将阻燃改性植物纤维10-250份和相容剂1-10份放入高速混 合机中，在100°C下热混5-10分钟，待温度降至常温下，再加入塑料90-120份进一步混合5-10分钟，得混合好的物料;然后将混合好的物料投入到双螺杆挤出机中进行熔融挤出造粒， 注射成型，即制得阻燃型木塑复合材料，其中所述双螺杆挤出机的机筒温度为150~200°C， 口模温度为150~180°C，螺杆转速为60~200r/min。8. 根据权利要求6所述的一种阻燃型木塑复合材料的制备方法，其特征在于，步骤(2) 的具体步骤为:按质量份数计，将塑料90~120份、相容剂1~10份放入170°C_200°C开炼机或 密炼机中混炼5-10分钟，得到混炼均匀的塑料基体，再加入阻燃改性植物纤维10~250份， 继续混炼5-10分钟，得到混炼均匀的物料;将混炼均匀的物料放入190°C的平板硫化机中热 压5分钟，然后转移到常温下的平板硫化机中冷压5分钟，即得阻燃型木塑复合材料。
【专利摘要】本发明公开了一种阻燃型木塑复合材料的制备方法，包括步骤：将植物纤维加入反应釜中，边搅拌边加入硫酸铝或硫酸镁溶液，随后滴加氨水，静置15-40min，搅拌均匀后，80℃下烘干，得到阻燃改性植物纤维；将阻燃改性植物纤维10～250份、塑料90~120份、相容剂1~10份经熔融共混，成型，即得阻燃型木塑复合材料。本发明的木塑复合材料燃烧时热释放速率低、产烟量小，在阻燃性能方面较没有添加阻燃剂的相比具有显著的提高，且方法操作简单，生产成本低。
【IPC分类】C08L51/06, C08L35/06, C08K3/30, C08K3/22, C08L23/06, C08L97/02, B29B9/06, C08L23/12, B29C35/02, B29C47/92
【公开号】CN105482484
【申请号】CN201610068332
【发明人】洪浩群, 李雪松, 张海燕
【申请人】广东工业大学
【公开日】2016年4月13日
【申请日】2016年2月1日