[發明專利]一種無鹵阻燃木塑復合材料及其制備方法

在審

• 申請號: 202010739714.X
• 申請日: 2020-07-28
• 公開（公告）號: CN111763398A
• 公開（公告）日: 2020-10-13
• 發明（設計）人: 郭丹;李良超;陳強
• 申請（專利權）人: 成都工業學院
• 主分類號: C08L51/00
• 分類號: C08L51/00;C08L23/06;C08F289/00;C08F230/02
• 代理公司: 成都行之專利代理事務所(普通合伙) 51220
• 代理人: 史麗紅

本發明公開了一種無鹵阻燃木塑復合材料及其制備方法，包括如下質量份數組分：包括無鹵阻燃改性木質纖維粉50?60份，聚合物樹脂40?50份，抗氧劑0.1?0.5份，紫外線吸收劑0.1?0.5份，所述無鹵阻燃改性木質纖維粉為采用無鹵阻燃劑通過輻射誘導接枝或表面包覆改性木質纖維粉而得。本發明利用輻射加工技術將含有不飽和鍵的反應性含磷或磷?氮類化合物的阻燃劑誘導接枝或表面包覆到木質纖維粉上進行無鹵阻燃改性，從而提高阻燃劑與體系的鍵合力，避免了采用添加阻燃劑的方式造成材料體系存在相容性差、易析出、阻燃效率低等不足。

技術領域

本發明涉及復合材料領域，具體涉及一種無鹵阻燃木塑復合材料及其制備方法。

背景技術

木塑復合材料是近年來國內外蓬勃興起的一類新型環保復合材料，它是由木粉、竹粉、稻糠、秸稈等木質纖維與高分子樹脂基體配以特殊的功能改性劑和加工助劑，經擠壓、模壓、注射成型等加工工藝，生產出的性能優良的板材或型材。木塑復合材料綜合了木質纖維和高分子材料的諸多優點，能大量替代木材，可有效緩解我國森林資源貧乏、木材供應緊缺的現狀，同時它也解決了塑料、農林業廢棄資源再生利用問題，是一種極具發展前途的低碳、綠色、環保材料。

然而由于各種天然木質纖維和聚合物都是易燃物質，因此木塑復合材料十分容易燃燒，著火后不能自熄，屬于易燃類材料，通過在木塑復合材料中添加阻燃劑的方式可以提高木塑復合材料的阻燃性能。傳統的鹵素阻燃劑以添加量低、阻燃效果顯著、價格適中而受到重視，但在燃燒時釋放出大量腐蝕性氣體和有毒煙霧，對加工設備、環境和人體造成嚴重危害，因而無鹵阻燃已經成為當今世界阻燃技術發展的方向。目前，木塑復合材料的無鹵阻燃主要通過添加氫氧化鋁、氫氧化鎂和硼酸鋅等無機體系，或聚磷酸銨和季戊四醇等膨脹阻燃體系來實現。但無機阻燃體系存在填充量大，阻燃效率低，木塑復合材料力學性能差等不足；而聚磷酸銨膨脹阻燃體系成本高，易吸濕，在阻燃材料中遷移嚴重，與許多聚合物樹脂加工溫度不匹配。

發明內容

為了解決以上問題，本發明提供一種無鹵阻燃木塑復合材料及其制備方法，利用γ射線或電子束輻射加工，將含有不飽和鍵的反應性含磷或磷-氮類化合物通過輻射誘導接枝或表面包覆的方式改性木質纖維粉，然后再與聚合物樹脂復合，制備無鹵阻燃木塑復合材料，材料力學性能優異，阻燃性能良好。

本發明通過下述技術方案實現：

一種無鹵阻燃木塑復合材料，包括如下質量份數組分：無鹵阻燃改性木質纖維粉50-60份，聚合物樹脂40-50份，抗氧劑0.1-0.5份，紫外線吸收劑0.1-0.5份，所述無鹵阻燃改性木質纖維粉為采用無鹵阻燃劑通過輻射誘導接枝或表面包覆改性木質纖維粉而得。

無鹵阻燃改性木質纖維粉的制備工藝如下：1)將木質纖維粉，無鹵阻燃劑加入到高混機中，然后以1000-3000r/min的速度攪拌10min，待上述混合料冷卻得到預混料；2)將預混料裝袋打包，輻照改性；3)將經過輻照后的預混料于120℃的烘箱中干燥2h得無鹵阻燃改性木質纖維粉。

本發明利用輻射加工技術將含有不飽和鍵的反應性含磷或磷-氮類化合物的阻燃劑誘導接枝或表面包覆到木質纖維粉上進行無鹵阻燃改性，從而提高阻燃劑與體系的鍵合力，避免了采用添加阻燃劑的方式造成材料體系存在相容性差、易析出、阻燃效率低等不足，其生產制備工藝安全方便，成本低廉，環境友好，力學性能優異，無鹵阻燃，可以在包裝、運輸、園林景觀、車輛船舶、家裝建筑等領域具有廣泛的應用前景。

步驟2)中輻射源為鈷60或高能電子加速器，輻射劑量為100-200kGy。

無鹵阻燃劑為含有不飽和鍵的反應性含磷或磷-氮類化合物，無鹵阻燃劑選用乙烯基磷酸酯類、丙烯酸磷酸酯類、甲基丙烯酸磷酸酯類或乙烯基磷-氮類化合物。

聚合物樹脂為聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯或聚氯乙烯。