一种环保、阻燃的PVC木塑复合材料及其制备方法技术

本发明专利技术公开一种环保、阻燃的PVC木塑复合材料及其制备方法。该复合材料是采用下述重量份数的原料制得：聚氯乙烯树脂100份；改性木粉20～50份；功能原料1～25份；碳酸钙5～10份；稳定剂2～10份；硬脂酸锌1～5份；复合发泡剂1～5份；抗氧化剂0.5～2份；聚乙烯蜡0.5～2份。本发明专利技术制备的木塑复合材料内部孔隙率高，功能物质在体系内分布均匀，未被树脂包覆具有较好的吸附有毒挥发物性能，甲醛吸附量能达到1137μg/g，氨气吸附量能达到405.08mg/g；功能物质隔绝效果使材料具有较好阻燃性能，极限氧指数能达38.66，阻燃效果好，且材料力学性能良好，达到室内装饰材料的力学性能与防火等级要求。

Environmental protection and flame retardant PVC wood plastic composite material and preparation method thereof

The invention discloses an environmental protection and flame retardant PVC wood plastic composite material and a preparation method thereof. The composite material is prepared by the following parts by weight: 100 portions of polyvinyl chloride resin; modified wood powder from 20 to 50; 1 to 25 parts of functional materials; calcium carbonate from 5 to 10; stabilizer 2 to 10; 1 to 5 portions of zinc stearate; composite foaming agent 1 ~ 5; the effects of 0.5 - 2; 0.5 to 2 portions of polyethylene wax. The internal porosity of wood plastic composite material prepared by the invention, the functional material is evenly distributed in the system, not covered by resin has good adsorption properties of poisonous volatile compounds, formaldehyde adsorption capacity can reach 1137 g/g, the ammonia adsorption capacity can reach 405.08mg/g; the function of material isolation effect so that the material has good flame retardant properties, the limiting oxygen index can reach 38.66, good flame retardant effect, and the material has good mechanical properties, mechanical properties and fire level interior decoration material requirements.

【技术实现步骤摘要】
一种环保、阻燃的PVC木塑复合材料及其制备方法
本专利技术涉及一种环保、阻燃的PVC木塑复合材料，特别是涉及一种环保、阻燃的PVC木塑复合材料及其制备方法。
技术介绍
木塑复合材料集木材和塑料的优点于一身，不仅具有天然木材那样的外观，而且具有防腐、防潮、防虫蛀、尺寸稳定性高、不开裂、不翘曲等优点，硬度比纯塑料高，能进行二次或多次加工重新利用，且具有类似木材的加工优点，可进行切割、粘接等特点，因而作为一种真正的绿色产品已成为代塑代木的最佳选择。木塑复合材料可广泛应用于物流包装、园林、建筑、家装、家具等领域，特别是在室内装饰材料的应用发展迅速。室内居住环境是人们非常重视的一个问题，而传统板式家具及室内装饰材料都会释放一定量甲醛等有毒气体，对人的身体健康具有一定影响，因此，如果开发一种完全无挥发性有机物释放，且能吸附有毒挥发性有机物，并具有良好阻燃性能的木塑复合材料，将具有很好的市场应用前景。目前对具有吸附甲醛等有毒挥发性有机物功能的木塑复合材料研究，主要通过添加吸附物质(如活性炭)使木塑复合材料表现出一定的净化环境能力。例如，公开号为CN102229729B的专利技术专利公开了一种可吸附毒气的木塑复合材料及其制备方法，其利用木粉及聚氯乙烯塑料为原料，配以相关助剂，用硅烷偶联剂处理木粉后加入活性炭，通过熔融挤出制得木塑复合材料，但此专利技术未对其吸附毒气的能力进行测评。对木塑复合材料的阻燃性能研究主要集中于无卤阻燃剂。例如，公开号为CN104497607A的专利技术专利公开了一种无卤阻燃木塑复合材料及其制备方法，其利用聚磷酸盐、次磷酸盐和其他阻燃剂的复配物作为阻燃剂对聚乙烯、聚丙烯基木塑复合材料进行阻燃处理，其极限氧指数(LOI)在30以上，但阻燃剂的质量百分比在15％～40％，添加量较大。
技术实现思路
为了克服现有技术的缺点与不足，本专利技术的首要目的在于提供一种环保、阻燃的PVC木塑复合材料。该PVC木塑复合材料可吸附甲醛等有毒气体、具有良好阻燃性能和力学性能。本专利技术的另一目的在于提供上述环保、阻燃的PVC木塑复合材料的制备方法。本专利技术的目的通过下述技术方案实现：一种环保、阻燃的PVC木塑复合材料，是采用下述重量份数的原料制得：优选的，所述的环保、阻燃的PVC木塑复合材料，是采用下述重量份数的原料制得：更优选的，所述的环保、阻燃的PVC木塑复合材料，是采用下述重量份数的原料制得：所述的聚氯乙烯树脂为SG-5型粉末型聚氯乙烯；所述的改性木粉为松木粉、杨木粉、杉木粉中的一种或几种混合物经马来酸酐接枝聚乙烯改性产物；所述马来酸酐接枝聚乙烯的分子量为10000～200000，接枝率2％～4％；所述的改性木粉的含水率3％～10％，粒径80～120目；所述的功能原料为硅藻土、活性炭中的一种或两种，如为两种时，按照硅藻土与活性炭质量比为1：2～2：1混合而成；所述的功能原料的粒径为80～200目；所述的碳酸钙为单轻质碳酸钙，密度为2.3g/cm3～2.9g/cm3；所述的稳定剂为钙锌稳定剂、钡锌稳定剂中的至少一种；所述的复合发泡剂为偶氮二甲酰胺与硬脂酸锌按照1：2～2：1比例混合而成的复合发泡剂，发泡温度为180℃～190℃；所述的抗氧化剂为单酚类抗氧化剂、硫代脂类抗氧化剂、复合抗氧化剂中的至少一种；所述的聚乙烯蜡的分子量为为1400～8000；一种环保、阻燃的PVC木塑复合材料的制备方法，包括以下步骤：(1)取聚氯乙烯树脂和稳定剂，加入高速混合机中混合，温度为85℃～95℃，混合8min～10min，不卸料；(2)再依次向高速混合机中投入改性木粉、复合发泡剂、功能原料、碳酸钙、聚乙烯蜡、硬脂酸锌及抗氧化剂，混合8min～10min，混合温度为85℃～95℃，卸料冷却，得到环保、阻燃的PVC木塑复合材料；为了更好的实现本专利技术的目的，还包括如下步骤：(3)将步骤(2)混好的物料经双螺杆挤出机熔融挤出共混，通过水冷冷却后切粒，粒料经鼓风干燥箱干燥至含水率低于3％后，装袋；(4)将步骤(3)所得干燥粒料投入卧式注塑机中，经注塑获得标准样条。所述的改性木粉的制备方法，包括如下步骤：按11：1～9：1质量比称取木粉(松木粉、杨木粉、杉木粉中的一种或几种混合物)和马来酸酐接枝聚乙烯，混合，升温至85℃～95℃，混料10min～15min，得到改性木粉。所述的复合发泡剂的制备方法，包括如下步骤：按1：2～2：1质量比称取偶氮二甲酰胺与硬脂酸锌，在温度为70℃～90℃环境下将两者混合组成复合发泡剂。本专利技术相对于现有技术，具有如下的优点及效果：本专利技术制备的木塑复合材料内部孔隙率高，功能物质在体系内分布均匀，未被树脂包覆具有较好的吸附有毒挥发物性能，甲醛吸附量能达到1137μg/g，氨气吸附量能达到405.08mg/g；功能物质隔绝效果使材料具有较好阻燃性能，极限氧指数能达38.66，阻燃效果好，且材料力学性能良好，达到室内装饰材料的力学性能与防火等级要求。具体实施方式下面结合实施例对本专利技术作进一步详细的描述，但本专利技术的实施方式不限于此。本专利技术主要采用上述方案来实现本专利技术构思，但不仅限于上述方案，凡是利用到本专利技术的主要构思的方案都属于本专利技术所保护的范围之中。实施例1(1)按照重量份数配比备料：(2)按重量称取相同份数的偶氮二甲酰胺和硬脂酸锌在温度为80℃环境下混合获得复合发泡剂；(3)按重量称取松木粉：马来酸酐接枝聚乙烯为10：1的比例质量加入高速混合机中混合，升温至85℃，混料10min～15min，卸料得到改性木粉；(4)按重量称取100份聚氯乙烯树脂、4份钙锌稳定剂，加入高速混合机中混合，温度为85℃，混合8min～10min，不卸料；(5)再依次向高速混合机中投入40份改性木粉、5份硅藻土、10份碳酸钙、2份复合发泡剂、2份聚乙烯蜡、2份硬脂酸锌及2份2,6-二叔丁基对甲酚抗氧化剂，温度为85℃，混合8min～10min，卸料冷却；(6)将步骤(5)混好的物料经双螺杆挤出机熔融挤出共混，其中双螺杆挤出机的五段温度为140℃、150℃、160℃、170℃、160℃，转速为20～30r/min；通过水冷冷却后切粒，粒料经鼓风干燥箱干燥至含水率低于3％后装袋；(7)将步骤(6)所得干燥粒料投入卧式注塑机中，经注塑获得标准样条；其中注塑机三段温度为190℃、185℃、185℃。本实施例制备的PVC木塑复合材料的力学性能和阻燃性能分别参考标准ASTMD7031-11和GBT2406.2-2009进行测试，检测结果见表1，甲醛吸附性能见表2；氨气吸附性能见表3。实施例2本实施例与实施例1的不同之处在于硅藻土的质量份数为25份，制备的PVC木塑复合材料的力学性能和阻燃性能检测结果见表1，甲醛吸附性能见表2；氨气吸附性能见表3。实施例3本实施例与实施例1的不同之处在于功能原料为活性炭(实施例1中硅藻土的质量份数为5份)，制备的PVC木塑复合材料的力学性能和阻燃性能检测结果见表1，甲醛吸附性能见表2；氨气吸附性能见表3。实施例4本实施例与实施例2的不同之处在于功能原料为活性炭(实施例2中硅藻土的质量份数为25份)，制备的PVC木塑复合材料的力学性能和阻燃性能检测结果见表1，甲醛吸附性能见表2；氨气吸附性能见表3。实施例5本实施例与实施例1的不同之处在于功本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种环保、阻燃的PVC木塑复合材料，其特征在于是采用下述重量份数的原料制得：

【技术特征摘要】
1.一种环保、阻燃的PVC木塑复合材料，其特征在于是采用下述重量份数的原料制得：2.根据权利要求1所述的环保、阻燃的PVC木塑复合材料，其特征在于：是采用下述重量份数的原料制得：3.根据权利要求1所述的环保、阻燃的PVC木塑复合材料，其特征在于：是采用下述重量份数的原料制得：4.根据权利要求1～3任一项所述的环保、阻燃的PVC木塑复合材料，其特征在于：所述的改性木粉为松木粉、杨木粉、杉木粉中的一种或几种混合物经马来酸酐接枝聚乙烯改性产物；所述马来酸酐接枝聚乙烯的分子量为10000～200000，接枝率2％～4％；所述的改性木粉的含水率3％～10％，粒径80～120目。5.根据权利要求1～3任一项所述的环保、阻燃的PVC木塑复合材料，其特征在于：所述的功能原料为硅藻土、活性炭中的一种或两种，如为两种时，按照硅藻土与活性炭质量比为1：2～2：1混合而成；所述的功能原料的粒径为80～200目。6.根据权利要求1～3任一项所述的环保、阻燃的PVC木塑复合材料，其特征在于：所述的聚氯乙烯树脂为SG-5型粉末型聚氯乙烯；所述的碳酸钙为单轻质碳酸钙，密度为2.3g/cm3～2.9g/cm3；所述的稳定剂为钙锌稳定剂、钡锌稳定剂中的至少一种。7.根据权利要求1～3任一项所述的环保、阻燃的PVC木塑复合材料，其特征在于：所述的复合发泡剂为偶氮二甲酰胺与...

【专利技术属性】
技术研发人员：李凯夫，林溪顺，董先明，董倩倩，周武艺，周桥芳，
申请(专利权)人：华南农业大学，
类型：发明
国别省市：广东,44