[發明專利]阻燃抑煙型木塑復合材料

有效

• 申請號: 200710072794.2
• 申請日: 2007-09-12
• 公開（公告）號: CN101143952A
• 公開（公告）日: 2008-03-19
• 發明（設計）人: 王清文;房軼群;宋永明;張志軍;隋淑娟
• 申請（專利權）人: 東北林業大學
• 主分類號: C08L25/06
• 分類號: C08L25/06;C08L27/06;C08K5/57;C08L97/02;C08K5/09;C08K3/32
• 代理公司: 哈爾濱市松花江專利商標事務所
• 代理人: 韓末洙

技術領域

本發明涉及一種木塑復合材料。

背景技術

木塑復合材料是以木質纖維材料和塑料為主要原料制造的復合材料。作為一種新型的工程材料，木塑復合材料以其優良的耐水和耐腐蝕性能，耐蟲蛀、尺寸穩定性好、生產工藝靈活，對設備的損害小，還可以用回收的廢舊木材和塑料為原料制得，并且可循環使用等優點而倍受人們的關注。

正是由于木塑復合材料的眾多優點，使得其市場增長的很快，特別是在建筑及汽車方面的應用。而另一方面，急速擴張的市場又為木塑復合材料更廣泛的應用提出了更高的性能要求。如室內裝璜用的地板、天花板均要求材料具有一定的阻燃性，以降低發生火災的危險性。

目前，主要采用向材料中添加阻燃劑來提高其阻燃性，減少火災的發生率。

一些鹵代阻燃劑如有機溴的化合物常被用于提高聚合物的阻燃性能，但是由于其燃燒的不充分而通常增加了煙及一氧化碳的生成速率，而煙塵和毒性氣體是火災中造成人身傷亡的重要原因。

還有將硼酸和硼砂混合物加入到木塑復合材料中作阻燃劑，在燃燒測試中，硼酸和硼砂的混合物對于減少材料的質量，材料變得更難點燃且需要更多的氧來維持燃燒，但硼酸和硼砂混合物的加入降低了材料的彈性模量和斷裂模量，增加了吸濕性。

一些常用的無機阻燃劑，如氫氧化鋁，雖然具有無毒物污染的優點，但用于填充量很高的高分子復合材料尤其是木塑復合材料，也存在很大劣勢，因為這類阻燃劑本身在基體中就需要很高的填充量，為了達到合適的阻燃性能添加量通常要60％以上。阻燃劑高的添加含量不僅導致最終產品的高密度和彈性性能的缺失，而且會帶來混合、擠出方面的問題。

納米粘土粒子在木塑復合材料中的添加有助于提高其力學強度，同時復合材料的阻燃性能也有一定改善，但這種方法的成本高，而且復合材料的阻燃性能難以滿足實際需要，因而其實際應用受到嚴重制約。

申請日為2006.06.08、申請號20061003998.5的專利公開了一種阻燃塑木復合材料。其原料中的塑料采用的是聚乙烯、聚丙烯或它們的混合。采用聚乙烯和聚丙烯或其混合物作為阻燃木塑復合材料的缺點是，這類木塑復合材料的阻燃性能較低，除非添加比例很高的阻燃劑(如申請號20061003998.5所公開的采用高添加量的聚磷酸銨)，而在此情況下不僅木塑復合材料的生產成本高而且力學性能大幅度降低。此外，采用聚乙烯、聚丙烯或其混合制備的木塑復合材料其木質感差，在室內裝飾、家具等室內應用領域(有阻燃要求)的使用價值不高，其推廣應用受到制約。

申請日為2005.01.20、申請號200510011207.X的專利公開了一種生產木塑制品的阻燃復合材料發泡粒料，塑料采用聚氯乙烯。該申請利用聚氯乙烯自身的難燃性賦予木塑復合材料一定的阻燃性，但沒有能夠解決聚氯乙烯木塑復合材料燃燒時發煙量大的問題。

發明內容

本發明的目的是為了解決現有木塑復合材料存在阻燃性能較低、發煙量大，阻燃劑加入量大增加了成本且降低了材料的力學性能的缺點，而提供一種阻燃抑煙型木塑復合材料。本發明利用聚磷酸銨和淀粉與木粉組成的復合阻燃體系對木塑復合材料進行無鹵阻燃改性，本發明提供了一種阻燃性能好、經濟、環保、力學性能好的阻燃木塑復合材料。

本發明的阻燃抑煙型木塑復合材料按重量份主要由100～610份的塑料、20～300份的木質纖維、9～100份的膨脹型阻燃劑、4.5～80份的增容劑和0.75～20份的潤滑劑經熔融共混、一步法成型而成；其中塑料是聚苯乙烯和/或添加了熱穩定劑的聚氯乙烯，聚氯乙烯與熱穩定劑重量比為4～20∶1。

所述的木質纖維為長度為1～8mm且長徑比為5～15的纖維、木粉、竹粉、農作物秸稈粉、果殼粉纖維中的一種或幾種的混合。

所述的膨脹型阻燃劑由重量比為20∶1～8的聚磷酸銨和淀粉組成，聚磷酸銨的聚合度為1000～4000。

所述的增溶劑為馬來酸酐接枝苯乙烯-乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物、馬來酸酐接枝聚丙烯、馬來酸酐接枝聚乙烯、馬來酸酐改性聚苯乙烯、氯化聚乙烯、鈦酸酯、異氰酸酯或硅烷偶聯劑，所述的硅烷偶聯劑為六甲基二硅氮烷、六甲基二硅氧烷、乙烯基三(甲氧基乙氧基)硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、氨丙基三乙氧基硅烷或(甲基丙烯酰氧基)丙基三甲氧基硅烷。

所述的潤滑劑為硬脂酸、硬脂酸金屬鹽、石蠟或聚乙烯蠟；硬脂酸金屬鹽為硬脂酸鈉、硬脂酸鍶、硬脂酸鈣或硬脂酸鋅。