[发明专利]一种石墨烯改性的阻燃型竹塑材料、制备方法及其应用

权利要求书

1.一种石墨烯改性的阻燃型竹塑材料，其特征在于，以重量份为单位，包括以下原料：废弃塑料165-224份、竹粉100-153份、聚乳酸40-54份、二聚磷酸钠30-42份、丙烯酸硬脂酸酯24-30份、石墨烯2-4份、表面活性剂1-1.6份、调节剂0.4-0.8份、发生剂0.3-0.5份、交联剂0.5-0.8份、催化剂0.3-0.5份、增塑剂0.4-0.7份、分散剂0.3-0.5份、增粘剂0.3-0.4份、固化剂1-2份、抗氧剂0.2-0.4份、热稳定剂0.2-0.4份、抗老剂0.8-1.5份、阻燃剂1.3-1.8份、抑烟剂1-1.5份；

所述表面活性剂为聚氧乙烯-聚氧丙烯共聚物；

所述调节剂为ACR；

所述发生剂为气溶胶发生剂；

所述交联剂为交联剂SAC-100；

所述催化剂为五氧化二钒；

所述增塑剂为柠檬酸酯；

所述分散剂为分散剂MF；

所述增粘剂为丁基三甲氧基硅烷；

所述固化剂为环氧类树脂固化剂；

所述抗氧剂为抗氧剂1098；

所述热稳定剂为二盐基邻苯二甲酸铅；

所述抗老剂为巴斯夫UV-234抗老剂；

所述阻燃剂以重量份为单位，包括以下原料：乙二醇乙醚醋酸酯60-68份、辛酸癸酸甘油三酯25-28份、壬基酚聚氧乙烯醚硫酸铵22-24份、聚氧化丙烯三醇18-22份、尿素14-16份、氧化铝10-12份、三氧化二锑9-11份、氧化铅7-10份、膨润土8-12份、渗透剂1-2份；

所述抑烟剂以重量份为单位，包括以下原料：三丁基氧化锡32-42份、氢氧化铅16-21份、硅藻土12-20份、氢氧化铝8-10份、八钼酸铵4-6份、硬脂酸1.5-2份。

2.一种根据权利要求1所述的石墨烯改性的阻燃型竹塑材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1：将废弃塑料清洗后烘干至含水量≤0.8％，接着粉碎后过200-300目筛子，制得塑料粉末；

S2：向步骤S1制得的塑料粉末中加入表面活性剂，在温度为70-74℃，转速为150-180r/min下活化1.2-1.8h，制得活化塑料粉末；

S3：将石墨烯粉碎，过200-300目筛子，制得粉末，所得粉末在磁场强度为7000-8200GS，超声波功率为520-650W，温度为52-56℃，转速为200-300r/min下，搅拌42-55min，制得石墨烯能量粉末；

S4：在氮气保护下，向步骤S2制得的活化塑料粉末中加入步骤S3制得的石墨烯能量粉末、竹粉、聚乳酸、二聚磷酸钠、丙烯酸硬脂酸酯、调节剂、发生剂、交联剂、催化剂、增塑剂、分散剂、增粘剂，在微波功率为260-270W，温度为132-140℃，转速为200-400r/min下搅拌3-4h，制得混合物Ⅰ；

S5：向步骤S4制得的混合物Ⅰ中加入固化剂、抗氧剂、热稳定剂、抗老剂、阻燃剂、抑烟剂，在温度为72-75℃，转速为100-200r/min下搅拌1.8-2.2h，制得混合物Ⅱ；

S6：将步骤S5制得的混合物Ⅱ放入螺杆挤压成型机中，在温度为190-200℃，转速为125-140r/min下，经挤压丝条，制得石墨烯改性的阻燃型竹塑材料。

3.根据权利要求2所述的石墨烯改性的阻燃型竹塑材料的制备方法，其特征在于，步骤S5中所述阻燃剂的制备方法，包括以下步骤：

(a)将壬基酚聚氧乙烯醚硫酸铵、水320-400份加入微波反应器中，在搅拌转速为300-500r/min下搅拌8-12min，制得混合物A；

(b)向步骤a制得的混合物A中加入乙二醇乙醚醋酸酯、辛酸癸酸甘油三酯、聚氧化丙烯三醇、尿素、氧化铝、三氧化二锑、氧化铅、膨润土、渗透剂，在搅拌转速为200-400r/min，微波功率为350-400W，温度为92-96℃下搅拌1.3-1.8h，制得混合物B，所述渗透剂为渗透剂JFC；

(c)将步骤b制得的混合物B冷却至室温后，将沉淀物过滤，在转速为4000-5000r/min下离心干燥至含水量≤1％，制得阻燃剂。