[发明专利]一种共挤无卤阻燃木塑材料及其制备方法

说明书

本发明公开了一种共挤无卤阻燃木塑材料，包括木塑复合阻燃层和的木塑复合材料层；其制备方法包括S100、称取木塑复合阻燃层和木塑复合材料层的组分材料；S200、将称取好的木塑复合阻燃层中的聚氯乙烯树脂、碳酸钙、稳定剂、润滑剂、偶联剂分别进行混合、干燥，后加入无卤阻燃剂继续混合；S300、将称取好的木塑复合材料层中的聚氯乙烯树脂、木质纤维、碳酸钙、稳定剂、偶联剂、发泡剂、发泡调节剂分别进行混合、干燥；S400、干燥后的混合物分别置于单螺杆挤出机和双螺杆挤出机的机料斗中，由模具挤出定型；S500、通过牵引方式冷却、定型、切割，实现了较好的木塑复合材料阻燃效果，并且具有良好的力学性能，同时降低了生产成本。

技术领域

本发明涉及木塑领域，具体为一种共挤无卤阻燃木塑材料及其制备方法。

背景技术

木塑复合材料是由植物纤维粉(木粉、秸秆、林业三剩物等)和热塑性塑料为主要原料，通过物理、化学和生物工程学等高技术工艺制造的一种新型环保复合材料。其零甲醛、耐虫蛀、耐腐蚀、耐化学反应、吸水性小等同时兼具木材和塑料的优点使得其在运输业、室内装修、建筑业、家具制品业、园林景观等领域被广泛应用。

但是由于木塑复合材料中含易燃的高分子聚合物，导致该复合材料高度易燃，且熔滴严重，火焰蔓延较快，在众多应用领域(比如建筑材料、汽车、家具制品等)存在严重的火灾风险，而火灾中大量的热、聚合物材料释放出的有毒气体对人们的生命安全和财产安全构成巨大的威胁；因而WPC不经阻燃处理是难以达到建筑内部装修设计防火规范的要求，原则上是不允许作为相关建筑装修材料而直接使用的。

目前，国内外无卤阻燃木塑复合材料方法主要采用在整个木塑复合材料体系内添加无卤阻燃剂，无卤阻燃剂主要为以氢氧化铝和氢氧化镁为主的铝镁化合物阻燃剂，以氮、磷为主要成分的复合膨胀型阻燃剂、磷系阻燃剂、硼系阻燃剂、硅系阻燃剂、纳米粒子阻燃剂等，通过在聚合物基体内简单共混，实现木塑复合材料的阻燃。

这种方法存在两个局限：

(1)由于无卤阻燃剂需在整个体系内分散，故添加量大，生产成本高；

(2)无卤阻燃剂在整个体系内的分散性差、相容性差，阻燃效果不佳。

发明内容

为了克服现有技术方案的不足,本发明提供一种共挤无卤阻燃木塑材料，通过材料结构的设计和制备方法的改进，提高木塑复合材料的阻燃性能和材料整体的强度，同时降低阻燃木塑复合材料的生产成本，能有效的解决背景技术提出的问题。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种共挤无卤阻燃木塑材料，包括作为表层的木塑复合阻燃层和作为芯层的木塑复合材料层；

所述木塑复合阻燃层的组分按重量百分比计包括：聚氯乙烯树脂30～50％、碳酸钙10～20％、无卤阻燃剂15～20％、环保稳定剂2～6％、润滑剂1～2％、偶联剂2～3％、加工助剂1～3％，各组分的重量百分比之和为100％；

所述木塑复合材料层的组分按重量百分比计包括：聚氯乙烯树脂30～45％、木质纤维10～20％、碳酸钙10～20％、环保稳定剂2～6％、润滑剂2～3％、偶联剂2～4％，发泡剂3～5％、发泡调节剂4～10％，各组分的重量百分比之和为100％。

进一步地，所述木塑复合材料层的木质纤维为木材、稻秸、麦秸、锯末、稻壳中的一种或者几种的混合物，粒径为80～150目。

进一步地，所述木塑复合阻燃层的阻燃剂为硅氧烷改性的聚磷酸铵、DOPO改性的铝镁化合物以及十六烷基三甲基溴化铵改性的纳米蒙脱土中的任意一种或几种的混合物；

在木塑复合阻燃层的阻燃剂的改性过程中采用硅氧烷通过溶胶凝胶法改性APP；采用磷杂菲化合物DOPO改性铝镁化合物；采用十六烷基三甲基溴化铵改性纳米蒙脱土。