[發明專利]一種高強度阻燃木塑復合材料的制備方法

在審

• 申請號: 202210735980.4
• 申請日: 2022-06-27
• 公開（公告）號: CN115340773A
• 公開（公告）日: 2022-11-15
• 發明（設計）人: 張三喜;沈義賢;張觀兵;張克亮
• 申請（專利權）人: 安徽愛瑞德新材料有限公司
• 主分類號: C08L97/02
• 分類號: C08L97/02;C08L23/06;C08K9/10;C08K3/34;C08K5/098;C08H8/00
• 代理公司: 浙江錦明智一知識產權代理有限公司 33503
• 代理人: 李萌

本發明屬于木塑材料技術領域，具體涉及一種高強度阻燃木塑復合材料的制備方法，其質量配比包括：阻燃改性木粉50－60份、高密度聚乙烯40－60份、低密度聚乙烯2－7份、復合阻燃劑10－15份、增塑劑3－5份、潤滑劑1－3份，并提供了具體制備方法。本發明解決了現有木塑復合材料阻燃性不穩定的問題，利用木粉阻燃化為前提，配合聚乙烯的阻燃穩定處理，提高阻燃材料含量，有效的提升阻燃性。

技術領域

本發明屬于木塑材料技術領域，具體涉及一種高強度阻燃木塑復合材料的制備方法。

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，因其具有優良的耐水和耐腐蝕性能，耐蟲蛀、使用壽命長等優點而被廣泛應用。然而木塑復合材料存在如下缺陷：原材料木質纖維和塑料材料均是易燃物，應用存在一定的安全隱患，需要進行阻燃處理，使其達到相應的阻燃級別以促進該材料在公共場所建筑和室內裝飾領域的應用，進一步提升其市場價值越來越受到人們的重視。目前，基于阻燃劑自身的污染與阻燃性能的差異，造成市場上的阻燃劑良莠不齊，難以滿足目前市場的需求。

發明內容

針對現有技術中的問題，本發明提供一種高強度阻燃木塑復合材料的制備方法，解決了現有木塑復合材料阻燃性不穩定的問題，利用木粉阻燃化為前提，配合聚乙烯的阻燃穩定處理，提高阻燃材料含量，有效的提升阻燃性。

為實現以上技術目的，本發明的技術方案是：

一種高強度阻燃木塑復合材料的制備方法，其質量配比包括：

阻燃改性木粉50－60份、高密度聚乙烯40－60份、低密度聚乙烯2－7份、復合阻燃劑10－15份、增塑劑3－5份、潤滑劑1－3份。

所述阻燃改性木粉以硅氧復合材料為改性劑，在木粉表面形成阻燃材料的包裹，能夠起到有益的阻燃性；木粉的阻燃改性能夠賦予木粉穩定的阻燃特性；進一步的，所述阻燃改性木粉以木粉為內核，且由內至外依次覆蓋阻燃硅層和阻燃鋁層，所述阻燃硅層為單甲基硅樹脂層，阻燃鋁層為氫氧化鋁層，在使用過程中，木粉表面依次為單甲基硅氧結構和氫氧化鋁結構，遇到燃燒情況時，表面的氫氧化鋁結構形成受熱分解形成氧化鋁與水分子，且氧化鋁從活性氧化鋁結構逐步向剛玉結構轉化，并且在表面形成穩定的氧化鋁薄膜結構，此時的氧化鋁具有良好的導熱性，將熱量均勻分布在表面，同時甲基硅氧結構自身的隔熱性能夠保證甲基硅氧結構表面形成均勻的溫度，而當木粉受到溫度影響時，外部溫度與內部溫度相差極大，造成木粉快速炭化；其次，氫氧化鋁在轉化過程中形成活性氧化鋁，能夠形成自身的氧化鋁層的同時，氧化鋁表面的羥基活性能夠確保其與其他材料形成穩定連接，達到優異的相容性。所述阻燃改性木粉的制備方法，包括如下步驟：a1，將木粉加入至氫氧化鈉溶液中超聲處理30min，取出后除水烘干，得到干燥木粉，所述氫氧化鈉溶液的濃度為0.001mol/L，超聲的頻率為50kHz，溫度為20℃，除水烘干的溫度為110℃；a2，將甲基三氯硅烷加入至乙醚中攪拌均勻，然后加入干燥木粉并低溫超聲1h，過濾后得到帶濕膜的木粉，所述甲基三氯硅烷在乙醚中的濃度為200g/L，攪拌速度為500r/min，所述干燥木粉在溶液中的濃度為20g/L，超聲頻率為50kHz，溫度為10℃；a3，將帶濕膜的木粉加入至含水氛圍的反應釜內靜置2h，然后升溫靜置1h，得到第一改性木粉，所述含水氛圍為氮氣與水蒸氣氛圍，且水蒸氣的體積占比為10％，靜置溫度為10℃，所述升溫靜置的溫度為80℃，a4，將異丙醇鋁加入至乙醇中攪拌均勻，然后放入第一改性木粉攪拌30min，過濾后得到含濕鋁膜的改性木粉，所述異丙醇鋁在乙醇中的濃度為100g/L，攪拌速度為300r/min，第一改性木粉的濃度為50g/L，攪拌速度為1000r/min，溫度為40℃；a5，將含濕鋁膜的改性木粉加入至含水氛圍的反應釜內靜置2h，然后氮氣吹掃30min，得到阻燃改性木粉，所述含水氛圍為氮氣與水蒸氣的混合氛圍，且水蒸氣的體積占比為8％，溫度為80℃，所述氮氣吹掃采用80℃的氮氣，吹掃速度為10mL/min；該工藝利用堿性改性的方式將木粉表面活化，為木粉改性提供便利，然后采用甲基三氯硅烷乙醚液的吸附固化，配合乙醚的滲透性和乙醚與水的微溶性，達到初步固化，利用甲基硅樹脂形成包裹，達到初步阻燃改性，最后利用異丙醇鋁貼附在甲基硅樹脂表面并利用甲基硅樹脂的疏水性形成表面水解，達到優異的處理效果。