一种高强度阻燃木塑复合材料的制备方法技术

本发明专利技术属于木塑材料技术领域，具体涉及一种高强度阻燃木塑复合材料的制备方法，其质量配比包括：阻燃改性木粉50－60份、高密度聚乙烯40－60份、低密度聚乙烯2－7份、复合阻燃剂10－15份、增塑剂3－5份、润滑剂1－3份，并提供了具体制备方法。本发明专利技术解决了现有木塑复合材料阻燃性不稳定的问题，利用木粉阻燃化为前提，配合聚乙烯的阻燃稳定处理，提高阻燃材料含量，有效的提升阻燃性。有效的提升阻燃性。

【技术实现步骤摘要】
一种高强度阻燃木塑复合材料的制备方法


[0001]本专利技术属于木塑材料
，具体涉及一种高强度阻燃木塑复合材料的制备方法。

技术介绍

[0002]木塑复合材料是以木质纤维材料和塑料为主要原料制造的复合材料，因其具有优良的耐水和耐腐蚀性能，耐虫蛀、使用寿命长等优点而被广泛应用。然而木塑复合材料存在如下缺陷：原材料木质纤维和塑料材料均是易燃物，应用存在一定的安全隐患，需要进行阻燃处理，使其达到相应的阻燃级别以促进该材料在公共场所建筑和室内装饰领域的应用，进一步提升其市场价值越来越受到人们的重视。目前，基于阻燃剂自身的污染与阻燃性能的差异，造成市场上的阻燃剂良莠不齐，难以满足目前市场的需求。

技术实现思路

[0003]针对现有技术中的问题，本专利技术提供一种高强度阻燃木塑复合材料的制备方法，解决了现有木塑复合材料阻燃性不稳定的问题，利用木粉阻燃化为前提，配合聚乙烯的阻燃稳定处理，提高阻燃材料含量，有效的提升阻燃性。
[0004]为实现以上技术目的，本专利技术的技术方案是：
[0005]一种高强度阻燃木塑复合材料的制备方法，其质量配比包括：
[0006]阻燃改性木粉50－60份、高密度聚乙烯40－60份、低密度聚乙烯2－7份、复合阻燃剂10－15份、增塑剂3－5份、润滑剂1－3份。
[0007]所述阻燃改性木粉以硅氧复合材料为改性剂，在木粉表面形成阻燃材料的包裹，能够起到有益的阻燃性；木粉的阻燃改性能够赋予木粉稳定的阻燃特性；进一步的，所述阻燃改性木粉以木粉为内核，且由内至外依次覆盖阻燃硅层和阻燃铝层，所述阻燃硅层为单甲基硅树脂层，阻燃铝层为氢氧化铝层，在使用过程中，木粉表面依次为单甲基硅氧结构和氢氧化铝结构，遇到燃烧情况时，表面的氢氧化铝结构形成受热分解形成氧化铝与水分子，且氧化铝从活性氧化铝结构逐步向刚玉结构转化，并且在表面形成稳定的氧化铝薄膜结构，此时的氧化铝具有良好的导热性，将热量均匀分布在表面，同时甲基硅氧结构自身的隔热性能够保证甲基硅氧结构表面形成均匀的温度，而当木粉受到温度影响时，外部温度与内部温度相差极大，造成木粉快速炭化；其次，氢氧化铝在转化过程中形成活性氧化铝，能够形成自身的氧化铝层的同时，氧化铝表面的羟基活性能够确保其与其他材料形成稳定连接，达到优异的相容性。所述阻燃改性木粉的制备方法，包括如下步骤：a1，将木粉加入至氢氧化钠溶液中超声处理30min，取出后除水烘干，得到干燥木粉，所述氢氧化钠溶液的浓度为0.001mol/L，超声的频率为50kHz，温度为20℃，除水烘干的温度为110℃；a2，将甲基三氯硅烷加入至乙醚中搅拌均匀，然后加入干燥木粉并低温超声1h，过滤后得到带湿膜的木粉，所述甲基三氯硅烷在乙醚中的浓度为200g/L，搅拌速度为500r/min，所述干燥木粉在溶液中的浓度为20g/L，超声频率为50kHz，温度为10℃；a3，将带湿膜的木粉加入至含水氛围的
反应釜内静置2h，然后升温静置1h，得到第一改性木粉，所述含水氛围为氮气与水蒸气氛围，且水蒸气的体积占比为10％，静置温度为10℃，所述升温静置的温度为80℃，a4，将异丙醇铝加入至乙醇中搅拌均匀，然后放入第一改性木粉搅拌30min，过滤后得到含湿铝膜的改性木粉，所述异丙醇铝在乙醇中的浓度为100g/L，搅拌速度为300r/min，第一改性木粉的浓度为50g/L，搅拌速度为1000r/min，温度为40℃；a5，将含湿铝膜的改性木粉加入至含水氛围的反应釜内静置2h，然后氮气吹扫30min，得到阻燃改性木粉，所述含水氛围为氮气与水蒸气的混合氛围，且水蒸气的体积占比为8％，温度为80℃，所述氮气吹扫采用80℃的氮气，吹扫速度为10mL/min；该工艺利用碱性改性的方式将木粉表面活化，为木粉改性提供便利，然后采用甲基三氯硅烷乙醚液的吸附固化，配合乙醚的渗透性和乙醚与水的微溶性，达到初步固化，利用甲基硅树脂形成包裹，达到初步阻燃改性，最后利用异丙醇铝贴附在甲基硅树脂表面并利用甲基硅树脂的疏水性形成表面水解，达到优异的处理效果。
[0008]所述复合阻燃剂采用壳核结构的复合阻燃剂，以半硅质粘土为内核，以氧化铝为壳层，形成复合阻燃剂，该阻燃剂中，氧化铝为活性氧化铝状态，具有较多的表面羟基结构，能够与聚乙烯形成稳定的复合连接体系，有助于其与其他材料形成良好且稳定的化学连接，确保聚乙烯达到优质的阻燃性，所述复合阻燃剂的制备方法，包括：b1，将半硅质粘土与乙基纤维素混合均匀，并加入乙醚搅拌均匀，过滤后烘干得到表面带粘附性的半硅质粘土，所述半硅质粘土与乙基纤维素的质量比为5：1，所述乙醚的加入量是半硅质粘土的10倍，烘干为40℃；b2，将异丙醇铝溶解在乙醇中搅拌均匀，并喷雾至半硅质粘土上，然后在反应釜内水解反应2h，烘干得到镀膜半硅质粘土；异丙醇铝在乙醇中的浓度为50g/L，所述喷雾速度为5mL/min，所述反应釜内的氛围为氮气与水蒸汽的混合氛围，且水蒸汽的体积占比为20％，烘干温度为60℃；b3，按照b2方式反复处理2次，然后将镀膜半硅质粘土放入紫外光照反应釜内光照降解30min，得到活性氧化铝包裹半硅质粘土阻燃剂，所述光照的表面强度为5W/cm2，温度为150℃；该工艺利用乙基纤维素的表面粘附性，能够形成表面的异丙醇铝沉积，并经由紫外配合温度的降解效果，达到降解去除的目的，同时表面的氢氧化铝转化为活性氧化铝，达到提升表面连接性，同时紫外光照能够将半硅质粘土内的二氧化钛活性上升，有助于其与氧化铝的活性连接。
[0009]所述增塑剂采用三芳基磷酸酯。
[0010]所述润滑剂采用脂酸钙或硬脂酸锌。以硬脂酸锌或硬脂酸钙为润滑剂时，不仅能够起到润滑效果，同时也能够起到热稳定性；以此同时，以硬脂酸锌为润滑剂时，硬脂酸锌内的锌元素受到阻燃剂与改性木粉的影响，具有良好的稳定连接性，提高了材料的稳定性与固化性。
[0011]所述高强度阻燃木塑复合材料的制备方法，包括如下步骤：
[0012]步骤1，将高密度聚乙烯、低密度聚乙烯、复合阻燃剂、增塑剂和润滑剂进行搅拌混合，得到塑料组分；所述混合搅拌的温度为130－135℃，转速为300－500r/min；
[0013]步骤2，将阻燃改性木粉加入至塑料组分中二次共混，经挤出造粒得到阻燃木塑粒子，所述挤出造粒的温度为175－180℃；
[0014]步骤3，将阻燃木木塑粒子进行挤出成型，得到高强度阻燃木塑复合材料，所述挤出成型的温度为175－180℃。
[0015]从以上描述可以看出，本专利技术具备以下优点：
[0016]1.本专利技术解决了现有木塑复合材料阻燃性不稳定的问题，利用木粉阻燃化为前提，配合聚乙烯的阻燃稳定处理，提高阻燃材料含量，有效的提升阻燃性。
[0017]2.本专利技术利用阻燃材料自身结构的表面活性和改性木粉表面的活性，形成稳定的连接，提高了整体性能。
[0018]3.本专利技术采用聚乙烯优先阻燃化改性的方式提升聚乙烯的阻燃特性，配合木粉自身的双重阻燃效果，大大提升了整个材料的阻燃效果。
[0019]4.本专利技术提供的方法本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高强度阻燃木塑复合材料的制备方法，其特征在于：其质量配比包括：阻燃改性木粉50－60份、高密度聚乙烯40－60份、低密度聚乙烯2－7份、复合阻燃剂10－15份、增塑剂3－5份、润滑剂1－3份。2.根据权利要求1所述的高强度阻燃木塑复合材料的制备方法，其特征在于：所述阻燃改性木粉以硅氧复合材料为改性剂。3.根据权利要求2所述的高强度阻燃木塑复合材料的制备方法，其特征在于：所述阻燃改性木粉以木粉为内核，且由内至外依次覆盖阻燃硅层和阻燃铝层，所述阻燃硅层为单甲基硅树脂层，阻燃铝层为氢氧化铝层。4.根据权利要求1所述的高强度阻燃木塑复合材料的制备方法，其特征在于：所述复合阻燃剂采用壳核结构的复合阻燃剂。5.根据权利要求4所述的高强度阻燃木塑复合材料的制备方法，其特征在于：所述复合阻燃剂以半硅质粘土为内核，以氧化铝为壳层，形成复合阻燃剂。6.根据权利要求1所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员：张三喜，沈义贤，张观兵，张克亮，
申请(专利权)人：安徽爱瑞德新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：