[發明專利]一種無鹵阻燃聚丙烯木塑復合材料及其制備方法

在審

• 申請號: 201910331862.5
• 申請日: 2019-04-24
• 公開（公告）號: CN110003677A
• 公開（公告）日: 2019-07-12
• 發明（設計）人: 楊斌;梁晨武;苗繼斌;黃銀行;陳進;陳志鋼;蘇麗芬;鄭爭志;王書情;張鵬;夏茹;錢家盛
• 申請（專利權）人: 安徽大學
• 主分類號: C08L97/02
• 分類號: C08L97/02;C08L63/00;C08L23/12;C08L51/06;C08K13/02;C08K3/32;C08K3/22;C08K3/08;C08K5/09
• 代理公司: 安徽省合肥新安專利代理有限責任公司 34101
• 代理人: 喬恒婷

本發明公開了一種無鹵阻燃聚丙烯木塑復合材料及其制備方法，包括以下質量分數的各組分：廢舊環氧樹脂10?50份、聚丙烯20?60份、木粉20?60份、阻燃體系15?40份、抗靜電劑10?40份、偶聯劑2?10份、增容劑5?15份、熱穩定劑2?5份、抗氧劑1?4份、潤滑劑1?4份。本發明用“兩步熔融法”制備木塑復合材料，該方法能夠有效改善界面相容性，在保持良好力學性能的前提下提高木塑復合材料的阻燃效果。本發明制備的聚丙烯木塑復合材料具有生產流程簡單，阻燃效果良好，能夠在實現廢舊環氧樹脂再利用的同時有效地減少環境污染，保護森林資源。

技術領域

本發明涉及一種木塑復合材料及其制備方法，具體地說是一種無鹵阻燃聚丙烯木塑復合材料及其制備方法。

背景技術

木塑復合材料(Wood Plastic Composite，WPC)是由低成本、天然的木材、麻等天然纖維或粉體材料與熱塑性塑料(包括PE、PP、PVC等)為主要原料復合制成的一種綠色環保、環境友好的新型材料。WPC具有良好的加工性能和機械性能，市場潛力巨大。近些年來，隨著電子行業的大力發展，環氧樹脂因為其良好的電絕緣性能和密封性能，被廣泛應用于電子產品的外殼。然而，環氧樹脂因其特殊的三維網狀結構和不溶特性，很難再次利用。將通過機械破碎獲得的廢舊環氧樹脂作為填料加到有機高分子材料中制成再生高分子材料，不僅能降低產品的成本，還能緩解廢棄物填埋和焚燒所帶來的環境壓力。此外，由于木質纖維、塑料均為碳氫化合物，木塑材料在遇明火或在加熱的情況下均可燃燒，且燃燒后很難自熄，因此WPC不經過阻燃處理是難以達到建筑內部裝修設計防火規范的要求，原則上不允許直接用作相關建筑裝修材料。

目前國內外大多通過添加阻燃劑來提高木塑復合材料的阻燃性能。申請號為201811153485.2的專利公布了一種高強度阻燃木塑材料及其制備方法，發現通過添加三氧化二銻(Sb₂O₃)能夠顯著提高該木塑材料的阻燃性能，但是Sb₂O₃已于2017年10月被世界衛生組織(WHO)列為2B類致癌物清單，對于人體身體健康具有危害性。申請號為201810046114.8的專利公布了一種阻燃聚丙烯基木塑復合板材及制備方法，然而其阻燃改性工藝復雜，成本高，不利于工業化生產。申請號為201010235935.X的專利公布了一種阻燃木塑復合材料及其制備方法，它通過添加質量分數為2％-10％的紅磷對木塑復合材料進行阻燃，獲得了較好的阻燃效果，然而紅磷本身易吸濕，熱穩定差，加工時易生成極毒的磷化氫(PH₃)，導致其應用受限。Deka(Journal of Applied Polymer Science,2012,124(4):2919-2929)制備了聚乙烯木塑復合材料，發現納米粘土和ZnO可以提高木塑材料的阻燃性能，但是僅添加少量粘土和ZnO的阻燃效率不高，而過多的添加又會降低木塑材料的力學性能。201711279323.9的專利公布了一種高強度阻燃PE木塑地板的制備方法，通過添加自制的阻燃功能母液對PE木塑地板進行阻燃，阻燃效果良好，但是其公開的阻燃劑制備工藝復雜且成本高，不利于阻燃木塑的工業化生產。

此外，因木質纖維和塑料均為絕緣性物質，在使用時極易產生靜電，靜電作用會使制品吸附空氣中的灰塵，容易導致精密儀器失真，電子元件故障，更有甚者，靜電會引發火災或發生爆炸等。申請號為201711315715.6的專利公開了一種抗靜電PVC木塑復合材料的及其制備方法，使用層狀的石墨烯粉作為抗靜電劑制得的PVC木塑復合材料各項機械性能優異，并具有良好的抗靜電性能。申請號為201410723764.3的專利公開了一種導電/抗靜電聚乙烯木塑復合材料及其制備方法，其使用的抗靜電劑為直徑20-100nm，長度10-50μm的多壁碳納米管，所制備的木塑材料抗靜電效果良好。然而，以上方法所使用的抗靜電劑價格昂貴，導致抗靜電木塑復合材料的生產成本過高，不利于實現工業化生產。

發明內容

本發明為了解決現有木塑復合材料防火性能差，防靜電成本高且不利于工業化生產等問題，公開了一種無鹵阻燃聚丙烯木塑復合材料及其制備方法。