CN102702766A - 一种微胶囊化红磷阻燃木塑复合材料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
一种微胶囊化红磷阻燃木塑复合材料及其制备方法,本发明涉及一种阻燃木塑复合材料及其制备方法。本发明解决了现有红磷作为阻燃剂与塑料基体相容性差,加工过程存在毒性和危险性,阻燃木塑复合材料烟释放量大的问题。本发明的复合材料由木质纤维材料、偶联剂、润滑剂、热塑性塑料、微胶囊化红磷阻燃剂、协效阻燃剂制备而成。方法:一、称取原料;二、制备细化的红磷粉末;三、制备微胶囊化红磷阻燃剂;四、制备混合物料;五、制备预混料;六、制备阻燃木塑复合材料熔体;七、熔体经成型制得微胶囊化红磷阻燃木塑复合材料。本发明的木塑复合材料具有阻燃效果好,烟释放量少的优点。本发明用于制备一种微胶囊化红磷阻燃木塑复合材料。
Description
技术领域
本发明涉及一种阻燃木塑复合材料及其制备方法。
背景技术
木塑复合材料是一类以木材或其它木质纤维材料作为填充或增强原料,以聚烯烃等热塑性塑料为基体,经熔融复合而制成的新型复合材料。它具有良好的木质外观,比木材的尺寸稳定性好,比热塑性塑料的硬度高,防虫、防腐、耐老化、使用寿命长,同时,可以利用废旧塑料与木材加工剩余物或秸秆作为原料,在资源利用和环境保护方面具有突出优势。正是由于木塑复合材料突出的环保性和独特的装饰效果,其在许多领域都有着广泛的应用,比如建筑装修、货运托盘、露天桌椅、包装材料、汽车内饰、枕木以及军事工业等。然而,由于木塑复合材料所用原料均为可燃或易燃材料,使得其本身也容易燃烧,在室内装饰、门窗、地板、家具、汽车内饰等室内应用领域需要对其进行阻燃处理,以降低火灾的危险性。
目前,提高木塑复合材料阻燃性能最常用的方法就是在其制备过程中添加阻燃剂。专利号为ZL201010235935.X的中国专利公开了一种阻燃木塑复合材料及其制备方法,采用质量百分比为2-10%的红磷、1-10%的成炭剂、2-8%的发泡剂、2-7%的辅助剂、1-3%的染料构成的阻燃体系对木塑复合材料进行阻燃,获得了较好的阻燃效果,但红磷本身易吸湿、稳定性差、与塑料基体相容性差、在加工过程中容易生成极毒的PH3,直接使用又有粉尘爆炸的危险,这些都限制了其在材料阻燃中的广泛应用。
发明内容
本发明的目的是要解决现有红磷作为木塑复合材料阻燃剂暴露出的与塑料基体相容性差,加工过程存在毒性和危险性,阻燃木塑复合材料烟释放量大的问题,而提供一种微胶囊化红磷阻燃木塑复合材料及制备方法。
一种微胶囊化红磷阻燃木塑复合材料按照质量份数由30~60份木质纤维材料、2~8份偶联剂、1~3份润滑剂与30~60份热塑性塑料、5~20份微胶囊化红磷阻燃剂、0~10份协效阻燃剂制备而成;其中所述的微胶囊化红磷阻燃剂是按照以下步骤进行制备:a、按质量份数称取100份红磷、100~300份水、1~3份分散剂、5~15份氰脲酸和5~15份三聚氰胺;b、将步骤a称取的红磷加入球磨机中,研磨成粒径为5~50μm的粉末,然后再将步骤a称取的水和分散剂加入到球磨机中进行湿磨至红磷粒径为1~10μm,经干燥后得到细化红磷粉末;c、按质量份数称取70~90份步骤b得到的细化红磷粉末与步骤a称取的氰脲酸和三聚氰胺一起加入到容器中,以9000r/min的转速乳化分散1~4h,将所得溶液在搅拌速度为100~300r/min的条件下,升温至95℃并保持2~4h后将所得物料干燥、研磨得到粒径为10~100μm的微胶囊化红磷阻燃剂。
一种微胶囊化红磷阻燃木塑复合材料按照以下步骤进行制备:
一、按照质量份数称取30~60份木质纤维材料、2~8份偶联剂、1~3份润滑剂、30~60份热塑性塑料、5~20份微胶囊化红磷阻燃剂和0~10份协效阻燃剂;
二、将步骤一称取的木质纤维材料、偶联剂、润滑剂放入混合机中,在温度为70℃~120℃的条件下混合5~10min,得到混合物料;
三、将步骤二得到的混合物料搅拌冷却至25~60℃,再将步骤一称取的热塑性塑料、微胶囊化红磷阻燃剂、协效阻燃剂加入到混合机中,继续混合5~10min,得到预混料;
四、将步骤三得到的预混料加入到温度为140~180℃、螺杆转速为30~100r/min的双螺杆挤出机中进行熔融混合得到微胶囊化红磷阻燃木塑复合材料熔体;
五、将步骤四得到微胶囊化红磷阻燃木塑复合材料熔体通过挤出、注塑、热压或模压成型后得到微胶囊化红磷阻燃木塑复合材料;
其中所述的微胶囊化红磷阻燃剂是按照以下步骤进行制备:a、按质量份数称取100份红磷、100~300份水、1~3份分散剂、5~15份氰脲酸和5~15份三聚氰胺;b、将步骤a称取的红磷加入球磨机中,研磨成粒径为5~50μm的粉末,然后再将步骤a称取的水和分散剂加入到球磨机中进行湿磨至红磷粒径为1~10μm,经干燥后得到细化红磷粉末;c、按质量份数称取70~90份步骤b得到的细化红磷粉末与步骤a称取的氰脲酸和三聚氰胺一起加入到容器中,以9000r/min的转速乳化分散1~4h,将所得溶液在搅拌速度为100~300r/min的条件下,升温至95℃并保持2~4h后将所得物料干燥、研磨得到粒径为10~100μm的微胶囊化红磷阻燃剂。
本发明采用氰脲酸与三聚氰胺通过氢键自组装的方式合成三聚氰胺氰尿酸盐进而实现对红磷的微胶囊化包覆,克服了红磷自身颜色、稳定性差、磷化氢释放量大、加工过程中易发生危险等缺点,改善了其与高聚物的相容性。
本发明所采用的协效阻燃剂不仅能够与微胶囊化红磷发挥很好的协同阻燃作用,而且能够抑制体系烟的产生,使材料获得良好的阻燃性能,降低火灾的危险性。
本发明制备的阻燃木塑复合材料,氧指数提高至29.3~30.1,点燃时间延长至22~25s,平均热释放速率降至130.52~148.46kw/m2,最大热释放速率降至264.83~313.15kw/m2,总烟释放量降至20.82~24.771/m2(600s计),成炭率提高至10.39~17.13%(600s计),CO产率降至0.1610~0.2142kg/kg,能够充分利用红磷磷含量高、阻燃效果好、来源广泛的优点,同时克服其易氧化吸湿、稳定性差、加工过程中存在毒性和危险性,和塑料基体相容性差等缺点,具有阻燃效果好的优点。
本发明制备的阻燃木塑复合材料可用于门窗、家具、室内装饰、汽车内饰等对阻燃有一定要求的领域。
具体实施方式
本发明技术方案不局限于以下所列举的具体实施方式,还包括各具体实施方式之间的任意组合。
具体实施方式一:本实施方式一种微胶囊化红磷阻燃木塑复合材料按照质量份数由30~60份木质纤维材料、2~8份偶联剂、1~3份润滑剂与30~60份热塑性塑料、5~20份微胶囊化红磷阻燃剂、0~10份协效阻燃剂制备而成;其中所述的微胶囊化红磷阻燃剂是按照以下步骤进行制备:a、按质量份数称取100份红磷、100~300份水、1~3份分散剂、5~15份氰脲酸和5~15份三聚氰胺;b、将步骤a称取的红磷加入球磨机中,研磨成粒径为5~50μm的粉末,然后再将步骤a称取的水和分散剂加入到球磨机中进行湿磨至红磷粒径为1~10μm,经干燥后得到细化红磷粉末;c、按质量份数称取70~90份步骤b得到的细化红磷粉末与步骤a称取的氰脲酸和三聚氰胺一起加入到容器中,以9000r/min的转速乳化分散1~4h,将所得溶液在搅拌速度为100~300r/min的条件下,升温至95℃并保持2~4h后将所得物料干燥、研磨得到粒径为10~100μm的微胶囊化红磷阻燃剂。
本实施方式的微胶囊化红磷阻燃剂的制备方法的步骤a中所述的氰脲酸为市售产品。
具体实施方式二:本实施方式与具体实施方式一不同的是:步骤a中按质量份数称取100份红磷、120~200份水和1.2~2.5份分散剂。
具体实施方式三:本实施方式与具体实施方式一和二之一不同的是:步骤a中分散剂为十二烷基磺酸钠、十二烷基硫酸钠、硬脂酸钠、聚乙烯醇、聚乙二醇、烷基酚聚氧乙烯醚中的一种或几种的组合。其它与具体实施方式一或二相同。
具体实施方式四:本实施方式与具体实施方式一至三之一不同的是:一种微胶囊化红磷阻燃木塑复合材料的制备方法具体是按照以下步骤完成的:
一、按照质量份数称取30~60份木质纤维材料、2~8份偶联剂、1~3份润滑剂、30~60份热塑性塑料、5~20份微胶囊化红磷阻燃剂和0~10份协效阻燃剂;
二、将步骤一称取的木质纤维材料、偶联剂、润滑剂放入混合机中,在温度为70℃~120℃的条件下混合5~10min,得到混合物料;
三、将步骤二得到的混合物料搅拌冷却至25~60℃,再将步骤一称取的热塑性塑料、微胶囊化红磷阻燃剂、协效阻燃剂加入到混合机中,继续混合5~10min,得到预混料;
四、将步骤三得到的预混料加入到温度为140~180℃、螺杆转速为30~100r/min的双螺杆挤出机中进行熔融混合得到微胶囊化红磷阻燃木塑复合材料熔体;
五、将步骤四得到微胶囊化红磷阻燃木塑复合材料熔体通过挤出、注塑、热压或模压成型后得到微胶囊化红磷阻燃木塑复合材料;
其中所述的微胶囊化红磷阻燃剂是按照以下步骤进行制备:a、按质量份数称取100份红磷、100~300份水、1~3份分散剂、5~15份氰脲酸和5~15份三聚氰胺;b、将步骤a称取的红磷加入球磨机中,研磨成粒径为5~50μm的粉末,然后再将步骤a称取的水和分散剂加入到球磨机中进行湿磨至红磷粒径为1~10μm,经干燥后得到细化红磷粉末;c、按质量份数称取70~90份步骤b得到的细化红磷粉末与步骤a称取的氰脲酸和三聚氰胺一起加入到容器中,以9000r/min的转速乳化分散1~4h,将所得溶液在搅拌速度为100~300r/min的条件下,升温至95℃并保持2~4h后将所得物料干燥、研磨得到粒径为10~100μm的微胶囊化红磷阻燃剂。
具体实施方式五:本实施方式与具体实施方式一至四之一不同的是:步骤一中木质纤维材料为木粉、竹粉、稻壳粉、秸秆粉、果壳粉、甘蔗渣和麻纤维中的一种或者多种按任意比的混合物,颗粒目数范围为10~300目。其它与具体实施方式一至四之一相同。
具体实施方式六:本实施方式与具体实施方式一至五之一不同的是:步骤一中偶联剂为钛酸酯、铝酸酯、异氰酸酯、硅烷偶联剂、马来酸酐改性的聚乙烯和马来酸酐改性的聚丙烯中的一种或几种的组合。其它与具体实施方式一至五之一相同。
具体实施方式七:本实施方式与具体实施方式一至六之一不同的是:步骤一中润滑剂为石蜡、聚乙烯蜡、聚丙烯蜡、氧化聚乙烯蜡、硬脂酸和硬脂酸的金属盐中的一种或几种的组合。其它与具体实施方式一至六之一相同。
具体实施方式八:本实施方式与具体实施方式一至七之一不同的是:步骤一中热塑性塑料为聚烯烃聚合物。其它与具体实施方式一至七之一相同。
具体实施方式九:本实施方式与具体实施方式一至八之一不同的是:聚烯烃聚合物为聚乙烯和聚丙烯中的一种或两种按任意比的混合物。其它与具体实施方式一至八之一相同。
具体实施方式十:本实施方式与具体实施方式一至九之一不同的是:步骤一中协效阻燃剂为可膨胀石墨、氢氧化镁、氢氧化铝和硼酸锌中的一种或几种的组合。其它与具体实施方式一至九之一相同。
采用以下实施例验证本发明的有益效果:
实施例1:
本实施例一种微胶囊化红磷阻燃木塑复合材料的制备方法按照以下步骤进行:
一、按质量份数称取100份红磷、100份水、2份硬脂酸钠分散剂、15份氰脲酸、15份三聚氰胺、50份60目的木粉、4份马来酸酐接枝聚丙烯偶联剂、2份石蜡润滑剂、34份聚丙烯;
二、将步骤一称取的红磷放入球磨机中,研磨成粒径为10μm的粉末,然后再将步骤一称取的水和硬脂酸钠分散剂加入到球磨机中进行湿磨至红磷粒径为5μm,经干燥后得到细化红磷粉末;
三、按质量份数称取70份步骤二得到的细化红磷粉末与步骤一称取的氰脲酸和三聚氰胺一起加入到容器中,以9000r/min的转速乳化分散2h,将所得溶液在搅拌速度为200r/min的条件下,升温至95℃并保持3h后将所得物料干燥、研磨得到粒径为50μm的微胶囊化红磷阻燃剂;
四、将步骤一称取的木粉、马来酸酐接枝聚丙烯偶联剂、石蜡润滑剂放入混合机中,在温度为80℃的条件下混合5min,得到混合物料;
五、将步骤四得到的混合物料搅拌冷却至25℃,再按照质量份数称取10份步骤三得到的微胶囊化红磷阻燃剂和步骤一称取的聚丙烯加入到混合机中,继续混合10min,得到预混料;
六、将步骤五得到的预混料加入到双螺杆挤出机中进行熔融混合得到微胶囊化红磷阻燃木塑复合材料熔体,其中双螺杆挤出机的机筒温度设定为140℃、155℃、165℃、170℃、175℃、180℃和170℃;双螺杆挤出机螺杆转速为100r/min;
七、将步骤六得到微胶囊化红磷阻燃木塑复合材料熔体通过挤出成型后得到微胶囊化红磷阻燃木塑复合材料。
实施例2:
本实施例一种微胶囊化红磷阻燃木塑复合材料的制备方法按照以下步骤进行:
一、按质量份数称取100份红磷、200份水、2份聚乙烯醇分散剂、5份氰脲酸、5份三聚氰胺、50份60目的木粉、4份马来酸酐接枝聚丙烯偶联剂、2份石蜡润滑剂、34份聚丙烯;
二、将步骤一称取的红磷放入球磨机中,研磨成粒径为10μm的粉末,然后再将步骤一称取的水和聚乙烯醇分散剂加入到球磨机中进行湿磨至红磷粒径为5μm,经干燥后得到细化红磷粉末;
三、按质量份数称取90份步骤二得到的细化红磷粉末与步骤一称取的氰脲酸和三聚氰胺一起加入到容器中,以9000r/min的转速乳化分散3h,将所得溶液在搅拌速度为200r/min的条件下,升温至95℃并保持3h后将所得物料干燥、研磨得到粒径为50μm的微胶囊化红磷阻燃剂;
四、将步骤一称取的木粉、马来酸酐接枝聚丙烯偶联剂、石蜡润滑剂放入混合机中,在温度为80℃的条件下混合5min,得到混合物料;
五、将步骤四得到的混合物料搅拌冷却至25℃,再按照质量份数称取10份步骤三得到的微胶囊化红磷阻燃剂和步骤一称取的聚丙烯加入到混合机中,继续混合10min,得到预混料;
六、将步骤五得到的预混料加入到双螺杆挤出机中进行熔融混合得到微胶囊化红磷阻燃木塑复合材料熔体,其中双螺杆挤出机的机筒温度设定为140℃、155℃、165℃、170℃、175℃、180℃和170℃;双螺杆挤出机螺杆转速为100r/min;
七、将步骤六得到微胶囊化红磷阻燃木塑复合材料熔体通过热压成型后得到微胶囊化红磷阻燃木塑复合材料。
实施例3:
本实施例一种微胶囊化红磷阻燃木塑复合材料的制备方法按照以下步骤进行:
一、按质量份数称取100份红磷、100份水、2份聚乙二醇分散剂、15份氰脲酸、15份三聚氰胺、50份60目的木粉、4份马来酸酐接枝聚乙烯偶联剂、2份聚乙烯蜡润滑剂、34份高密度聚乙烯;
二、将步骤一称取的红磷放入球磨机中,研磨成粒径为10μm的粉末,然后再将步骤一称取的水和聚乙二醇分散剂加入到球磨机中进行湿磨至红磷粒径为5μm,经干燥后得到细化红磷粉末;
三、按质量份数称取70份步骤二得到的细化红磷粉末与步骤一称取的氰脲酸和三聚氰胺一起加入到容器中,以9000r/min的转速乳化分散2h,将所得溶液在搅拌速度为100r/min的条件下,升温至95℃并保持3h后将所得物料干燥、研磨得到粒径为50μm的微胶囊化红磷阻燃剂;
四、将步骤一称取的木粉、马来酸酐接枝聚乙烯偶联剂、聚乙烯蜡润滑剂放入混合机中,在温度为80℃的条件下混合5min,得到混合物料;
五、将步骤四得到的混合物料搅拌冷却至25℃,再按照质量份数称取10份步骤三得到的微胶囊化红磷阻燃剂和步骤一称取的高密度聚乙烯加入到混合机中,继续混合10min,得到预混料;
六、将步骤五得到的预混料加入到双螺杆挤出机中进行熔融混合得到微胶囊化红磷阻燃木塑复合材料熔体,其中双螺杆挤出机的机筒温度设定为140℃、155℃、160℃、170℃、175℃、1750℃和170℃;双螺杆挤出机螺杆转速为30r/min;
七、将步骤六得到微胶囊化红磷阻燃木塑复合材料熔体通过挤出成型后得到微胶囊化红磷阻燃木塑复合材料。
实施例4:
本实施例一种微胶囊化红磷阻燃木塑复合材料的制备方法按照以下步骤进行:
一、按质量份数称取100份红磷、200份水、2份硬脂酸钠分散剂、15份氰脲酸、15份三聚氰胺、50份60目的木粉、4份马来酸酐接枝改性聚丙烯偶联剂、2份石蜡润滑剂、34份聚丙烯、6份可膨胀石墨协效阻燃剂;
二、将步骤一称取的红磷放入球磨机中,研磨成粒径为10μm的粉末,然后再将步骤一称取的水和硬脂酸钠分散剂加入到球磨机中进行湿磨至红磷粒径为5μm,经干燥后得到细化红磷粉末;
三、按质量份数称取70份步骤二得到的细化红磷粉末与步骤一称取的氰脲酸和三聚氰胺一起加入到容器中,以9000r/min的转速乳化分散2h,将所得溶液在搅拌速度为200r/min的条件下,升温至95℃并保持3h后将所得物料干燥、研磨得到粒径为50μm的微胶囊化红磷阻燃剂;
四、将步骤一称取的木粉、马来酸酐接枝改性聚丙烯偶联剂、石蜡润滑剂放入混合机中,在温度为80℃的条件下混合5min,得到混合物料;
五、将步骤四得到的混合物料搅拌冷却至25℃,再按照质量份数称取4份步骤三得到的微胶囊化红磷阻燃剂与步骤一称取的聚丙烯和可膨胀石墨协效阻燃剂加入到混合机中,继续混合10min,得到预混料;
六、将步骤五得到的预混料加入到双螺杆挤出机中进行熔融混合得到微胶囊化红磷阻燃木塑复合材料熔体,其中双螺杆挤出机的机筒温度设定为140℃、155℃、165℃、170℃、175℃、180℃和170℃;双螺杆挤出机螺杆转速为50r/min;
七、将步骤六得到微胶囊化红磷阻燃木塑复合材料熔体通过模压成型后得到微胶囊化红磷阻燃木塑复合材料。
实施例5:
本实施例一种微胶囊化红磷阻燃木塑复合材料的制备方法按照以下步骤进行:
一、按质量份数称取100份红磷、200份水、2份聚乙烯醇分散剂、15份氰脲酸、15份三聚氰胺、50份60目的木粉、4份马来酸酐接枝改性聚乙烯偶联剂、2份聚乙烯蜡润滑剂、34份高密度聚乙烯、6份可膨胀石墨协效阻燃剂;
二、将步骤一称取的红磷放入球磨机中,研磨成粒径为10μm的粉末,然后再将步骤一称取的水和聚乙烯醇分散剂加入到球磨机中进行湿磨至红磷粒径为5μm,经干燥后得到细化红磷粉末;
三、按质量份数称取70份步骤二得到的细化红磷粉末与步骤一称取的氰脲酸和三聚氰胺一起加入到容器中,以9000r/min的转速乳化分散2h,将所得溶液在搅拌速度为200r/min的条件下,升温至95℃并保持3h后将所得物料干燥、研磨得到粒径为50μm的微胶囊化红磷阻燃剂;
四、将步骤一称取的木粉、马来酸酐接枝改性聚乙烯偶联剂、聚乙烯蜡润滑剂放入混合机中,在温度为80℃的条件下混合5min,得到混合物料;
五、将步骤四得到的混合物料搅拌冷却至25℃,再按照质量份数称取4份步骤三得到的微胶囊化红磷阻燃剂与步骤一称取的高密度聚乙烯和可膨胀石墨协效阻燃剂加入到混合机中,继续混合10min,得到预混料;
六、将步骤五得到的预混料加入到双螺杆挤出机中进行熔融混合得到微胶囊化红磷阻燃木塑复合材料熔体,其中双螺杆挤出机的机筒温度设定为140℃、155℃、160℃、170℃、175℃、170℃和170℃;双螺杆挤出机螺杆转速为100r/min;
七、将步骤六得到微胶囊化红磷阻燃木塑复合材料熔体通过注塑成型后得到微胶囊化红磷阻燃木塑复合材料。
表1各实施例产品阻燃性能指标
本发明所采用的协效阻燃剂不仅能够与微胶囊化红磷发挥很好的协同阻燃作用,而且能够抑制体系烟的产生,使材料获得良好的阻燃性能,降低火灾的危险性。
本发明制备的阻燃木塑复合材料,氧指数提高至29.3~30.1,点燃时间延长至22~25s,平均热释放速率降至130.52~148.46kw/m2,最大热释放速率降至264.83~313.15kw/m2,总烟释放量降至20.82~24.771/m2(600s计),成炭率提高至10.39~17.13%(600s计),CO产率降至0.1610~0.2142kg/kg,能够充分利用红磷磷含量高、阻燃效果好、来源广泛的优点,同时克服其易氧化吸湿、稳定性差、加工过程中存在毒性和危险性、和塑料基体相容性差等缺点,阻燃效果好。
Claims (10)
1.一种微胶囊化红磷阻燃木塑复合材料,其特征在于一种微胶囊化红磷阻燃木塑复合材料按照质量份数由30~60份木质纤维材料、2~8份偶联剂、1~3份润滑剂与30~60份热塑性塑料、5~20份微胶囊化红磷阻燃剂、0~10份协效阻燃剂制备而成;其中所述的微胶囊化红磷阻燃剂是按照以下步骤进行制备:a、按质量份数称取100份红磷、100~300份水、1~3份分散剂、5~15份氰脲酸和5~15份三聚氰胺;b、将步骤a称取的红磷加入球磨机中,研磨成粒径为5~50μm的粉末,然后再将步骤a称取的水和分散剂加入到球磨机中进行湿磨至红磷粒径为1~10μm,经干燥后得到细化红磷粉末;c、按质量份数称取70~90份步骤b得到的细化红磷粉末与步骤a称取的氰脲酸和三聚氰胺一起加入到容器中,以9000r/min的转速乳化分散1~4h,将所得溶液在搅拌速度为100~300r/min的条件下,升温至95℃并保持2~4h后将所得物料干燥、研磨得到粒径为10~100μm的微胶囊化红磷阻燃剂。
2.根据权利要求1所述的一种微胶囊化红磷阻燃木塑复合材料的微胶囊化红磷阻燃剂的制备方法,其特征在于步骤a中按质量份数称取100份红磷、120~200份水和1.2~2.5份分散剂。
3.根据权利要求2所述的一种微胶囊化红磷阻燃木塑复合材料的微胶囊化红磷阻燃剂的制备方法,其特征在于步骤a中分散剂为十二烷基磺酸钠、十二烷基硫酸钠、硬脂酸钠、聚乙烯醇、聚乙二醇、烷基酚聚氧乙烯醚中的一种或几种的组合。
4.制备如权利要求1所述的一种微胶囊化红磷阻燃木塑复合材料的方法,其特征在于一种微胶囊化红磷阻燃木塑复合材料按照以下步骤进行制备:
一、按照质量份数称取30~60份木质纤维材料、2~8份偶联剂、1~3份润滑剂、30~60份热塑性塑料、5~20份微胶囊化红磷阻燃剂和0~10份协效阻燃剂;
二、将步骤一称取的木质纤维材料、偶联剂、润滑剂放入混合机中,在温度为70℃~120℃的条件下混合5~10min,得到混合物料;
三、将步骤二得到的混合物料搅拌冷却至25~60℃,再将步骤一称取的热塑性塑料、微胶囊化红磷阻燃剂、协效阻燃剂加入到混合机中,继续混合5~10min,得到预混料;
四、将步骤三得到的预混料加入到温度为140~180℃、螺杆转速为30~100r/min的双螺杆挤出机中进行熔融混合得到微胶囊化红磷阻燃木塑复合材料熔体;
五、将步骤四得到微胶囊化红磷阻燃木塑复合材料熔体通过挤出、注塑、热压或模压成型后得到微胶囊化红磷阻燃木塑复合材料;
其中所述的微胶囊化红磷阻燃剂是按照以下步骤进行制备:a、按质量份数称取100份红磷、100~300份水、1~3份分散剂、5~15份氰脲酸和5~15份三聚氰胺;b、将步骤a称取的红磷加入球磨机中,研磨成粒径为5~50μm的粉末,然后再将步骤a称取的水和分散剂加入到球磨机中进行湿磨至红磷粒径为1~10μm,经干燥后得到细化红磷粉末;c、按质量份数称取70~90份步骤b得到的细化红磷粉末与步骤a称取的氰脲酸和三聚氰胺一起加入到容器中,以9000r/min的转速乳化分散1~4h,将所得溶液在搅拌速度为100~300r/min的条件下,升温至95℃并保持2~4h后将所得物料干燥、研磨得到粒径为10~100μm的微胶囊化红磷阻燃剂。
5.根据权利要求4所述的一种微胶囊化红磷阻燃木塑复合材料的制备方法,其特征在于步骤一中木质纤维材料为木粉、竹粉、稻壳粉、秸秆粉、果壳粉、甘蔗渣和麻纤维中的一种或者多种按任意比的混合物,颗粒目数范围为10~300目。
6.根据权利要求5所述的一种微胶囊化红磷阻燃木塑复合材料的制备方法,其特征在于步骤一中偶联剂为钛酸酯、铝酸酯、异氰酸酯、硅烷偶联剂、马来酸酐改性的聚乙烯和马来酸酐改性的聚丙烯中的一种或几种的组合。
7.根据权利要求6所述的一种微胶囊化红磷阻燃木塑复合材料的制备方法,其特征在于步骤一中润滑剂为石蜡、聚乙烯蜡、聚丙烯蜡、氧化聚乙烯蜡、硬脂酸和硬脂酸的金属盐中的一种或几种的组合。
8.根据权利要求7所述的一种微胶囊化红磷阻燃木塑复合材料的制备方法,其特征在于步骤一中热塑性塑料为聚烯烃聚合物。
9.根据权利要求8所述的一种微胶囊化红磷阻燃木塑复合材料的制备方法,其特征在于聚烯烃聚合物为聚乙烯和聚丙烯中的一种或两种按任意比的混合物。
10.根据权利要求8所述的一种微胶囊化红磷阻燃木塑复合材料的制备方法,其特征在于步骤一中协效阻燃剂为可膨胀石墨、氢氧化镁、氢氧化铝和硼酸锌中的一种或几种的组合。
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