一种聚氯乙烯木塑复合材料及其制备方法技术

本发明专利技术涉及建筑材料领域，具体为一种聚氯乙烯木塑复合材料及其制备方法，以重量份数计，包括以下组成成分：聚氯乙烯80

【技术实现步骤摘要】
一种聚氯乙烯木塑复合材料及其制备方法


[0001]本专利技术涉及建筑材料领域，具体为一种聚氯乙烯木塑复合材料及其制备方法。

技术介绍

[0002]木塑复合材料是以木粉与塑料为主要原料制得的新型材料，不仅具有原木特有的质感，而且具有力学性能和尺寸稳定性较好，耐水性、耐磨性、耐化学腐蚀性优良，不怕虫蛀，易于着色，维护要求低，使用寿命长，易于成型，可二次加工等众多优异性能，不仅可以解决废弃塑料造成的环境问题，而且可以提高农林废弃物的利用率，节约材料，同时获得实用价值高的工业化产品。
[0003]作为室内装饰材料要避免采用在燃烧时产生大量浓烟或有毒气体，而聚氯乙烯木塑复合材料在燃烧过程中会产生大量的黑烟和有毒、有害气体，发生火灾时，烟气可能会令人窒息，对聚氯乙烯复合材料进行阻燃抑烟改性的研究因此受到重视，且目前已有较多的文献对此进行报道，但是普遍阻燃抑烟效果不是太理想。

技术实现思路

[0004]专利技术目的：针对上述技术问题，本专利技术提出了一种聚氯乙烯木塑复合材料及其制备方法。
[0005]所采用的技术方案如下：
[0006]一种聚氯乙烯木塑复合材料，以重量份数计，包括以下组成成分：
[0007]聚氯乙烯80
‑
100份、烯丙基硅树脂改性双马来酰亚胺20
‑
30份、纳米晶纤维素20
‑
30份、木粉60
‑
80份、润滑剂1
‑
2份、阻燃剂2
‑
4份、ACR抗冲击剂3r/>‑
5份、钛酸酯偶联剂3
‑
5份。
[0008]进一步地，以重量份数计，包括以下组成成分：
[0009]聚氯乙烯100份、烯丙基硅树脂改性双马来酰亚胺25份、纳米晶纤维素20份、木粉70份、润滑剂2份、阻燃剂3份、ACR抗冲击剂3份、钛酸酯偶联剂5份。
[0010]进一步地，所述烯丙基硅树脂改性双马来酰亚胺的制备方法如下：
[0011]氮气保护下，将烯丙基硅树脂与双马来酰亚胺混合后升温至130
‑
150℃反应30
‑
50min后得到预聚物，将预聚物脱泡后先升温至150
‑
160℃固化1
‑
2h，再升温至170
‑
180℃固化1
‑
2h，最后升温至190
‑
200℃固化1
‑
2h，所得固体粉碎过400
‑
800目筛网后干燥即可。
[0012]进一步地，所述烯丙基硅树脂的制备方法如下：
[0013]将烯丙基烷氧基硅烷加入环己烷中，搅拌均匀后滴加稀盐酸溶液，滴毕后升温至60
‑
70℃反应8
‑
10h，升温至回流除去小分子馏分，最后减压蒸馏除去未反应的烯丙基烷氧基硅烷，即可得到烯丙基硅树脂。
[0014]进一步地，所述烯丙基烷氧基硅烷为烯丙基三甲氧基硅烷或烯丙基三乙氧基硅烷。
[0015]进一步地，所述烯丙基硅树脂与双马来酰亚胺的质量比为1：1
‑
3。
[0016]进一步地，所述润滑剂包括氧化聚乙烯蜡和季戊四醇四苯甲酸酯，所述氧化聚乙
烯蜡和季戊四醇四苯甲酸酯的质量比为3
‑
5：1。
[0017]进一步地，所述阻燃剂为铁酸锌/氮化硅复合物。
[0018]进一步地，所述铁酸锌/氮化硅复合物的制备方法如下：
[0019]S1：将硝酸铁和柠檬酸加入水中，搅拌使完全溶解后，边搅拌边滴加氨水至体系pH至7
‑
8，滴毕后继续搅拌5
‑
10h得到湿凝胶A，把得到湿凝胶A抽滤后120
‑
150℃干燥8
‑
15h备用；
[0020]S2：将硝酸锌和柠檬酸加入水中，搅拌使完全溶解后，边搅拌边滴加氨水至体系pH至4
‑
5，滴毕后继续搅拌5
‑
10h得到湿凝胶B，把得到湿凝胶B抽滤后120
‑
150℃干燥8
‑
15h备用；
[0021]S3：将硅粉、干燥后的湿凝胶A和湿凝胶B混合，在乙醇介质中球磨5
‑
10h后烘干，再装入带孔石墨桶中，抽真空到0.5
×
10
‑4‑1×
10
‑4MPa，再充入4
‑
6MPa高纯氮气和高纯氧气组成的混合气体，以钛粉和碳粉的混合粉料作为点火剂，通直流电加热镍铬丝点燃进行自蔓延燃烧，形成铁酸锌/氮化硅复合物。
[0022]本专利技术还提供了一种聚氯乙烯木塑复合材料的制备方法：
[0023]将木粉、钛酸酯偶联剂、纳米晶纤维素、阻燃剂加入高速混料机进行预混处理，混合均匀后再加入聚氯乙烯、烯丙基硅树脂改性双马来酰亚胺、润滑剂、ACR抗冲击剂，加热至40
‑
50℃，搅拌20
‑
30min后，混合料放入双螺杆挤出机中熔融共混挤出，所得粒料冷却、烘干即得。
[0024]本专利技术的有益效果：
[0025]本专利技术提供了一种聚氯乙烯木塑复合材料，烯丙基硅树脂改性双马来酰亚胺加入后可以提升材料的力学强度，而且还引入了硅原子，在燃烧时能够促进成炭，提高残炭率，铁酸锌/氮化硅复合物作为阻燃剂热稳定性良好，在受热分解过程中产生的氧化锌、氧化铁能够促进材料基体的炭化，和氮化硅颗粒一起在表面形成交错的絮状保护性炭层，作为保护性屏障，阻止燃烧的进一步进行，起到阻燃抑烟的效果，纳米晶纤维素和ACR抗冲击剂在外力作用时能够作为应力集中物与基体间引发大量银纹，从而吸收大量冲击能，同时银纹间应力场相互干扰，降低了银纹端应力，阻碍了银纹的进一步发展，起到抗冲击增韧的作用，本专利技术所制备的聚氯乙烯木塑复合材料具有极佳的力学性能，而且极限氧指数高，烟密度低，阻燃抑烟效果优异。
具体实施方式
[0026]实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。
[0027]实施例1：
[0028]一种聚氯乙烯木塑复合材料，以重量份数计，包括以下组成成分：
[0029]聚氯乙烯100份、烯丙基硅树脂改性双马来酰亚胺25份、纳米晶纤维素20份、杨木粉70份、氧化聚乙烯蜡1份、季戊四醇四苯甲酸酯1份、阻燃剂3份、ACR抗冲击剂3份、钛酸酯偶联剂5份。
[0030]烯丙基硅树脂改性双马来酰亚胺的制备方法如下：
[0031]向装有温度计、冷凝回流装置的三口瓶中依次加入204g烯丙基三乙氧基硅烷、
252g环已烷，磁力搅拌均匀后缓慢滴加54.8g 1.5wt％的稀盐酸溶液，滴毕后升温至65℃反应10h，升温至回流，采用分水器在沸腾状态下，利用溶剂比重的不同将小分子馏分盐酸、水和产生的乙醇分离除去，此过程持续10h，最后本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种聚氯乙烯木塑复合材料，其特征在于，以重量份数计，包括以下组成成分：聚氯乙烯80
‑
100份、烯丙基硅树脂改性双马来酰亚胺20
‑
30份、纳米晶纤维素20
‑
30份、木粉60
‑
80份、润滑剂1
‑
2份、阻燃剂2
‑
4份、ACR抗冲击剂3
‑
5份、钛酸酯偶联剂3
‑
5份。2.如权利要求1所述的聚氯乙烯木塑复合材料，其特征在于，以重量份数计，包括以下组成成分：聚氯乙烯100份、烯丙基硅树脂改性双马来酰亚胺25份、纳米晶纤维素20份、木粉70份、润滑剂2份、阻燃剂3份、ACR抗冲击剂3份、钛酸酯偶联剂5份。3.如权利要求1所述的聚氯乙烯木塑复合材料，其特征在于，所述烯丙基硅树脂改性双马来酰亚胺的制备方法如下：氮气保护下，将烯丙基硅树脂与双马来酰亚胺混合后升温至130
‑
150℃反应30
‑
50min后得到预聚物，将预聚物脱泡后先升温至150
‑
160℃固化1
‑
2h，再升温至170
‑
180℃固化1
‑
2h，最后升温至190
‑
200℃固化1
‑
2h，所得固体粉碎过400
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800目筛网后干燥即可。4.如权利要求3所述的聚氯乙烯木塑复合材料，其特征在于，所述烯丙基硅树脂的制备方法如下：将烯丙基烷氧基硅烷加入环己烷中，搅拌均匀后滴加稀盐酸溶液，滴毕后升温至60
‑
70℃反应8
‑
10h，升温至回流除去小分子馏分，最后减压蒸馏除去未反应的烯丙基烷氧基硅烷，即可得到烯丙基硅树脂。5.如权利要求4所述的聚氯乙烯木塑复合材料，其特征在于，所述烯丙基烷氧基硅烷为烯丙基三甲氧基硅烷或烯丙基三乙氧基硅烷。6.如权利要求3所述的聚氯乙烯木塑复合材料，其特征在于，所述烯丙基硅树脂与...

【专利技术属性】
技术研发人员：石明贵，石明付，
申请(专利权)人：湖南莞商工业科技有限公司，
类型：发明
国别省市：