[发明专利]一种高效阻燃木塑复合材料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于木塑复合材料技术领域，具体是涉及一种高效阻燃木塑复合材料及其制备方法。

背景技术

木塑复合材料的主要原料是农林废弃物和废旧塑料，其产品主要用作木材的替代品。开发木塑复合材料对于废弃物综合利用、环境保护和缓解天然木材日趋紧张的压力都具有十分重要的意义。

近年来，木塑复合材料由于其良好的加工性能、机械性能和价格优势，尤其是优异的木质感，愈来愈引起人们的重视。PVC树脂本身属于难燃性材料，但是由于木纤维的加入，使材料的可燃性增加，同时由于PVC燃烧时产生大量黑烟和有毒气体，发生火灾时会给人们造成很大危害。具有消防安全隐患，限制了这种绿色环保产品的应用范围。因此如何改变PVC基木塑复合材料的燃烧特性，减少火灾发生时有毒气体或烟的释放问题，成为国内外研究的热点。由于木塑复合材料是一种新型材料，其开发和使用的历史不长，因此已公开的木塑复合材料阻燃专利不多，而且已公开的木塑复合材料阻燃专利中木塑阻燃方法还存在一些问题。

例如，申请号为200710072794.2的专利，公开了一种分别在聚苯乙烯木塑复合材料和聚氯乙烯木塑复合材料加入以聚磷酸铵为主体的膨胀型阻燃体系的阻燃方法。该阻燃体系虽然对木塑复合材料具有良好阻燃和抑烟效果，而且阻燃体系无毒，但是聚磷酸铵价格较贵，存在着使阻燃木塑复合材料的生产成本偏高的问题；另一方面在聚磷酸铵易使木塑复合材料燃烧时产生CO的速率加大，具有CO中毒的安全隐患。

又如，公开号为CN101812237A的专利中，公开了一种阻燃木塑复合材料及其制备方法，该阻燃方法用于回收塑料中加入以磷酸一氢铵、磷酸二氢铵为主体的磷酸铵类阻燃剂。虽然能够降低了CO的产生速率，但是并没有有效的解决这一问题。

Al₂O₃-3H₂O(氢氧化铝)性能稳定，价廉无毒，具有阻燃和抑烟作用，是木塑复合材料的常用阻燃剂。但是氢氧化铝作阻燃剂时添加量较大，通常添加量达到40％，量大时必然会导致树脂混炼和成型时物流的流动性变差，影响材料的加工性能和机械性能，使材料成型困难。Mg(OH)₂虽然阻燃效果优于氢氧化铝，但是其耐酸性差，在酸中会很快溶解。

近年来，木塑复合材料的阻燃性研究越来越受到人们的重视。如何使用阻燃材料提高高分子复合材料的阻燃性能，以及抑制复合材料燃烧或裂解时烟及有毒气体的生产，成为新材料开发和应用的关键。对易燃和可燃材料进行阻燃处理以提高防火安全性，减少火灾损失，成为一项迫切的任务和战略措施。

发明内容

本发明主要是解决现有技术所存在的技术问题，提供了一种高效阻燃木塑复合材料及其制备方法。

本发明的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的：一种高效阻燃木塑复合材料，以100份重量份计，原料配方为：木粉50～75份；塑料树脂10～30份；界面相容剂1～5份；冲击改性剂0.5～2份；润滑剂1～3份；其它功能助剂1～5份；阻燃剂10～30份。其中，所述木粉由锯木粉、碎木片、木屑、刨花等木质废弃物经过粉碎干燥制作而成，其粒度30～120目。所述塑料树脂为PE、PP、PVC中的一种，选用新料或回收料。所述界面相容剂为马来酸酐接枝聚乙烯、马来酸酐接枝聚丙烯、马来酸酐接枝聚氯乙烯中的一种，与选用的塑料树脂对应，即塑料树脂为聚乙烯时，选用马来酸酐接枝聚乙烯；塑料树脂为聚丙烯时，选用马来酸酐接枝聚丙烯；塑料树脂为聚氯乙烯时，选用马来酸酐接枝聚氯乙烯。所述冲击改性剂为丙烯酸酯聚合物、氯化聚乙烯中的一种或两种混合物。所述润滑剂为聚乙烯蜡、硬脂酸、硬脂酸钙、甲基硅油中的一种。所述其它功能助剂包括稳定剂、增塑剂和紫外屏蔽吸收剂，其中稳定剂为钙锌复合稳定剂或钡锌稳定剂，增塑剂为环氧大豆油、氯化石蜡、邻苯二甲酸二辛酯、邻苯二甲二丁酯中的一种，紫外屏蔽吸收剂为二氧化钛、氧化锌、水杨酸苯酯、水杨酸对辛基苯酯中的一种。所述阻燃剂为氢氧化铝、有机超细化膨润土、有机超细化硼酸锌中的一种或两种的混合物，其中有机超细化膨润土、硼有机超细化酸锌所采用的偶联剂为钛酸酯偶联剂或硅烷偶联剂，经偶联剂处理的膨润土和硼酸锌干燥后，机械研磨成500～800目颗粒。