CN105131634A - 一种耐腐蚀阻燃抗菌木塑材料 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种耐腐蚀阻燃抗菌木塑材料，由以下质量份数的组分组成：塑料粒子48～52份、木粉50～54份、偶氮二甲酰胺46～50份、轻钙粉50～54份、秸秆粉46～50份、硬脂酸50～54份、石棉纤维46～50份、三盐基性硫酸铅52～56份、壳聚糖46～50份、尼泊金丙酯50～54份、乙氧基喹啉46～50份、2-甲基-4-异噻唑啉-3-酮50～54份、山梨酸46～50份、双乙酸钠50～54份、酚醛树脂46～50份、聚二甲基硅氧烷50～54份、3-噁唑啉46～50份、纳他霉素50～54份、烷基苯磺酸钠46～50份、氢氧化铝50～54份、烷基苯磺酸酯46～50份、聚磷酸铵50～54份、松香46～50份、二异氰酸甲苯酯50～54份。本品具有较好的耐腐蚀、防火阻燃、抗菌性能，适合在多种领域使用。

Description

一种耐腐蚀阻燃抗菌木塑材料

技术领域

本发明涉及一种耐腐蚀阻燃抗菌木塑材料，属于木塑材料技术领域。

背景技术

木塑材料是采用木纤维或植物纤维填充、增强，经热压复合、熔融挤出等不同加工方式制成的改性热塑性材料。近年随全球资源日趋枯竭，社会环保意识日见高涨，对木材和石化产品应用提出了更高要求。在这样的背景下，木塑复合材料这种既能发挥材料中各组分的优点，克服因木材强度低、变异性大及有机材料弹性模量低等造成的使用局限性，又能充分利用废弃的木材和塑料，减少环境污染。目前，木塑材料相比于木质材料，具有阻燃、防水、抗菌、耐磨等优异性能，可在很多领域替代原木和塑料等使用。

发明内容

本发明的目的在于提供一种耐腐蚀阻燃抗菌木塑材料，以便更好地实现木塑材料的耐腐蚀阻燃抗菌功能。

为了实现上述目的，本发明的技术方案如下。

一种耐腐蚀阻燃抗菌木塑材料，由以下质量份数的组分组成：塑料粒子48～52份、木粉50～54份、偶氮二甲酰胺46～50份、轻钙粉50～54份、秸秆粉46～50份、硬脂酸50～54份、石棉纤维46～50份、三盐基性硫酸铅52～56份、壳聚糖46～50份、尼泊金丙酯50～54份、乙氧基喹啉46～50份、2-甲基-4-异噻唑啉-3-酮50～54份、山梨酸46～50份、双乙酸钠50～54份、酚醛树脂46～50份、聚二甲基硅氧烷50～54份、3-噁唑啉46～50份、纳他霉素50～54份、烷基苯磺酸钠46～50份、氢氧化铝50～54份、烷基苯磺酸酯46～50份、聚磷酸铵50～54份、松香46～50份、二异氰酸甲苯酯50～54份。

进一步地，上述耐腐蚀阻燃抗菌木塑材料，由以下质量份数的组分组成：塑料粒子48份、木粉50份、偶氮二甲酰胺46份、轻钙粉50份、秸秆粉46份、硬脂酸50份、石棉纤维46份、三盐基性硫酸铅52份、壳聚糖46份、尼泊金丙酯50份、乙氧基喹啉46份、2-甲基-4-异噻唑啉-3-酮50份、山梨酸46份、双乙酸钠50份、酚醛树脂46份、聚二甲基硅氧烷50份、3-噁唑啉46份、纳他霉素50份、烷基苯磺酸钠46份、氢氧化铝50份、烷基苯磺酸酯46份、聚磷酸铵50份、松香46份、二异氰酸甲苯酯50份。

进一步地，上述耐腐蚀阻燃抗菌木塑材料，由以下质量份数的组分组成：塑料粒子50份、木粉52份、偶氮二甲酰胺48份、轻钙粉52份、秸秆粉48份、硬脂酸52份、石棉纤维48份、三盐基性硫酸铅54份、壳聚糖48份、尼泊金丙酯52份、乙氧基喹啉48份、2-甲基-4-异噻唑啉-3-酮52份、山梨酸48份、双乙酸钠52份、酚醛树脂48份、聚二甲基硅氧烷52份、3-噁唑啉48份、纳他霉素52份、烷基苯磺酸钠48份、氢氧化铝52份、烷基苯磺酸酯48份、聚磷酸铵52份、松香48份、二异氰酸甲苯酯52份。

进一步地，上述耐腐蚀阻燃抗菌木塑材料，由以下质量份数的组分组成：塑料粒子52份、木粉54份、偶氮二甲酰胺50份、轻钙粉54份、秸秆粉50份、硬脂酸54份、石棉纤维50份、三盐基性硫酸铅56份、壳聚糖50份、尼泊金丙酯54份、乙氧基喹啉50份、2-甲基-4-异噻唑啉-3-酮54份、山梨酸50份、双乙酸钠54份、酚醛树脂50份、聚二甲基硅氧烷54份、3-噁唑啉50份、纳他霉素54份、烷基苯磺酸钠50份、氢氧化铝54份、烷基苯磺酸酯50份、聚磷酸铵54份、松香50份、二异氰酸甲苯酯54份。

进一步地，上述耐腐蚀阻燃抗菌木塑材料制备方法步骤如下：

（1）将所述质量份数的塑料粒子、木粉、偶氮二甲酰胺、轻钙粉、秸秆粉、硬脂酸、三盐基性硫酸铅、壳聚糖、尼泊金丙酯、乙氧基喹啉、2-甲基-4-异噻唑啉-3-酮、山梨酸、双乙酸钠、酚醛树脂、聚二甲基硅氧烷、3-噁唑啉、纳他霉素、烷基苯磺酸钠、氢氧化铝、烷基苯磺酸酯、聚磷酸铵、二异氰酸甲苯酯予以混合，超声高速分散，超声波频率为20～40KHz，分散速度5000～5400r/min左右，分散时间为30～60min；

（2）加入所述质量份数的石棉纤维，超声高速分散，超声波频率为20～35KHz，分散速度4800～5200r/min左右，分散时间为30～50min；

（3）加入所述质量份数的松香，超声高速分散，超声波频率为20～30KHz，分散速度4600～4800r/min左右，分散时间为20～40min；混合均匀后制得本品。

上述各组分功能如下：

（1）塑料粒子：本品是塑料以半成品形态进行储存、运输和加工成型的原料。取材容易，价格低廉、加工方便，质地轻巧，具有较高的熔化温度和抗张强度。

（2）木粉：本品有多种用途，用在合成革中主要是填充料；木材再加工行业，一次性筷子和再生板例如胶合板、压缩板、多层板、中纤板等材料都是人们利用木材的边角废料制造而成的。

（3）偶氮二甲酰胺：一种白色或淡黄色粉末，无毒，无嗅，不易燃烧，具有自熄性。

（4）轻钙粉：本品具有颗粒形状规则，粒度分布较窄，粒径小等特点。广泛应用于造纸、塑胶、塑胶薄膜、化纤、橡胶、胶粘剂、密封剂、日用化工、化妆品、建材、木塑材料、油漆、油墨、油灰、封蜡、腻子、毡层包装、医药、食品、饲料中，可以增加产品体积、降低成本，改善加工性能，提高尺寸稳定性，补强或半补强，提高印刷性能，提高物理性能等。

（5）秸秆粉：由玉米秸秆粉碎而成，含有30%以上的碳水化合物、2%～4%的蛋白质和0．5%～1%的脂肪，营养非常丰富。

（6）硬脂酸：纯品为白色略带光泽的蜡状小片结晶体。微溶于冷水，溶于酒精、丙酮，易溶于苯、氯仿、乙醚、四氯化碳、二硫化碳、醋酸戊酯和甲苯等。无毒。广泛用于制化妆品、塑料耐寒增塑剂、脱模剂、稳定剂、表面活性剂、橡胶硫化促进剂、防水剂、抛光剂、金属皂、金属矿物浮选剂、软化剂、医药品及其他有机化学品。

（7）石棉纤维：石棉是天然纤维状的硅质矿物的泛称，是一种被广泛应用于建材防火板的硅酸盐类矿物纤维，也是唯一的天然矿物纤维。可以织成纱、线、绳、布、盘根等，作为传动、保温、隔热、绝缘、密封等部件的材料或衬料，在建筑上主要用来制成石棉板，石棉纸防火板，保温管和窑垫以及保温、防热、绝缘、隔音、密封等材料。

（8）三盐基性硫酸铅：白色或微黄色粉末。稍带甜味有毒。不溶于水及有机溶剂，可溶于热醋酸铵和碱类，以及硝酸，热浓盐酸。无可燃性和腐蚀性，易吸湿，在潮湿状态下受阳光照射变色分解。本品用作聚氯乙烯的热稳定剂。适用于不透明的聚氯乙烯硬质管、板、注射成型制品，亦用于人造革软质制品。由于其性能优良，被广泛用于聚氯乙烯电绝缘材料，且特别适用于制作电线，电缆等。

（9）壳聚糖：本品具有物理性能稳定、良好的溶解性、亲水吸湿性、生物降解性、生物相容性和成膜性、粘结性、透气性等理化性能。

（10）尼泊金丙酯：白色结晶或粉状，微有特殊气味。溶于乙醇，丙二醇及氢氧化钠，微溶于水。主要用于杀菌防腐剂，饲料防腐剂。杀菌防腐作用大于尼泊金乙酯。

（11）乙氧基喹啉：本品是最经济的抗氧化剂，适用于预混料、鱼粉及添加脂肪的产品，可防止其中的维生素A、D、E等及脂肪氧分变质天然色素氧化变色，并有一定的防霉和保鲜作用；另可作为食品抗氧化剂、水果保鲜剂、橡胶防老剂。

（12）2-甲基-4-异噻唑啉-3-酮：一种广普的杀菌防腐剂，能有效杀灭藻类、细菌和真菌。该活性单剂可广泛用于工业冷却水、油田回罐水、造纸行业、管道、木塑材料、油漆、橡胶以及化妆品、感光胶片及洗涤用品等工业。

（13）山梨酸：高效安全的防腐保鲜剂，广泛应用于食品、饮料、烟草、农药、化妆品等行业，作为不饱和酸，也可用于树脂、香料和橡胶工业。本品对酵母、霉菌和许多真菌都具有抑制作用，用于人类食品、动物饲料、化妆品、医药、包装材料和橡胶助剂等。

（14）双乙酸钠：白色结晶，带有醋酸气味，易吸湿，极易溶于水。本品主要靠分解的分子态乙酸起抗菌作用，其对细菌和霉菌有良好的抑制能力，是一种性质稳定、价格低廉的新型食品饲料防霉剂、酸味剂和改良剂，被美国食品和药品管理局定为安全物质，具有高效防霉、防腐、保鲜，提高适口性，增加营养价值，助生长等功效，现广泛应用于畜禽饲料。

（15）酚醛树脂：黄色、透明、无定形块状物质，因含有游离酚而呈微红色，易溶于醇，不溶于水，对水、弱酸、弱碱溶液稳定。具有良好的耐酸性能、力学性能、耐热性能，广泛应用于防腐蚀工程、胶粘剂、阻燃材料、砂轮片制造等行业。

（16）聚二甲基硅氧烷：无色或浅黄色液体，无味，透明度高，具有耐热性、耐寒性、黏度随温度变化小、防水性、表面张力小、具有导热性。电绝缘性和耐候性、疏水性好，并具有很高的抗剪切能力。本品还具有优良的物理特性，可直接用于防潮绝缘，阻尼，减震，消泡，润滑，抛光等方面，广泛用作绝缘润滑、防震、防油尘、介电液和热载体。以及用作消泡、脱模剂、油漆及日化品添加剂。

（17）3-噁唑啉：具有杀虫和杀螨活性。

（18）纳他霉素：近白色或奶油黄色结晶粉末。是一种无臭、无味，低剂量且安全性高的食品防腐剂。它的作用机理是与真菌的麦角甾醇以及其他甾醇基团结合，阻遏麦角甾醇生物合成，从而使细胞膜畸变，最终导致渗漏，引起细胞死亡。本品既可以广泛有效的抑制各种霉菌、酵母菌的生长，又能抑制真菌毒素的产生，可广泛用于食品防腐保鲜以及抗真菌治疗。

（19）烷基苯磺酸钠：白色或淡黄色粉末，易溶于水，易吸潮结块。易氧化，起泡力强，去污力高，易与各种助剂复配，成本较低，合成工艺成熟，应用领域广泛，是非常出色的阴离子表面活性剂。

（20）氢氧化铝：本品是用量最大和应用最广的无机阻燃添加剂，作为阻燃剂不仅能阻燃，而且可以防止发烟、不产生滴下物、不产生有毒气体，因此，获得较广泛的应用，使用量也在逐年增加。使用范围包括热固性塑料、热塑性塑料、合成橡胶、木塑材料及建材等行业。

（21）烷基苯磺酸酯：磺基与烃基相连接而成的一类有机化合物。本品是一种重要的阴离子表面活性剂，常用作各种洗涤剂的原料或用来生产直链烷基苯磺酸钠盐、铵盐和乙醇胺盐。

（22）聚磷酸铵：无毒无味，不产生腐蚀气体，吸湿性小，热稳定性高，是一种性能优良的非卤阻燃剂。本品在聚氨酯硬泡中有很高的阻燃性、尺寸稳定性、耐水解性和耐热性。

（23）松香：本品是以松树松脂为原料，通过不同的加工方式得到的非挥发性天然树脂，是重要的化工原料，广泛应用于肥皂、造纸、油漆、橡胶等行业。在热熔、压敏和溶剂型胶黏剂中常用作增黏树脂，增加初黏性，提高粘接强度。

（24）二异氰酸甲苯酯：无色到淡黄色透明液体。用途之一是用于纤维和泡沫塑料以及橡胶的合成，也用作粘合剂。

该发明的有益效果在于：本耐腐蚀阻燃抗菌木塑材料制备工艺方法简单，所制备的产品具有较好的耐腐蚀、防火阻燃、抗菌性能，适合在多种领域使用。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明的具体实施方式进行描述，以便更好的理解本发明。

实施例1

本实施例中的耐腐蚀阻燃抗菌木塑材料，由以下质量份数的组分组成：塑料粒子48份、木粉50份、偶氮二甲酰胺46份、轻钙粉50份、秸秆粉46份、硬脂酸50份、石棉纤维46份、三盐基性硫酸铅52份、壳聚糖46份、尼泊金丙酯50份、乙氧基喹啉46份、2-甲基-4-异噻唑啉-3-酮50份、山梨酸46份、双乙酸钠50份、酚醛树脂46份、聚二甲基硅氧烷50份、3-噁唑啉46份、纳他霉素50份、烷基苯磺酸钠46份、氢氧化铝50份、烷基苯磺酸酯46份、聚磷酸铵50份、松香46份、二异氰酸甲苯酯50份。

上述耐腐蚀阻燃抗菌木塑材料制备方法步骤如下：

（1）将所述质量份数的塑料粒子、木粉、偶氮二甲酰胺、轻钙粉、秸秆粉、硬脂酸、三盐基性硫酸铅、壳聚糖、尼泊金丙酯、乙氧基喹啉、2-甲基-4-异噻唑啉-3-酮、山梨酸、双乙酸钠、酚醛树脂、聚二甲基硅氧烷、3-噁唑啉、纳他霉素、烷基苯磺酸钠、氢氧化铝、烷基苯磺酸酯、聚磷酸铵、二异氰酸甲苯酯予以混合，超声高速分散，超声波频率为20kHz，分散速度5400r/min左右，分散时间为60min；

（2）加入所述质量份数的石棉纤维，超声高速分散，超声波频率为20kHz，分散速度5200r/min左右，分散时间为50min；

（3）加入所述质量份数的松香，超声高速分散，超声波频率为20kHz，分散速度4800r/min左右，分散时间为40min；混合均匀后制得本品。

实施例2

本实施例中的耐腐蚀阻燃抗菌木塑材料，由以下质量份数的组分组成：塑料粒子50份、木粉52份、偶氮二甲酰胺48份、轻钙粉52份、秸秆粉48份、硬脂酸52份、石棉纤维48份、三盐基性硫酸铅54份、壳聚糖48份、尼泊金丙酯52份、乙氧基喹啉48份、2-甲基-4-异噻唑啉-3-酮52份、山梨酸48份、双乙酸钠52份、酚醛树脂48份、聚二甲基硅氧烷52份、3-噁唑啉48份、纳他霉素52份、烷基苯磺酸钠48份、氢氧化铝52份、烷基苯磺酸酯48份、聚磷酸铵52份、松香48份、二异氰酸甲苯酯52份。

上述耐腐蚀阻燃抗菌木塑材料制备方法步骤如下：

（1）将所述质量份数的塑料粒子、木粉、偶氮二甲酰胺、轻钙粉、秸秆粉、硬脂酸、三盐基性硫酸铅、壳聚糖、尼泊金丙酯、乙氧基喹啉、2-甲基-4-异噻唑啉-3-酮、山梨酸、双乙酸钠、酚醛树脂、聚二甲基硅氧烷、3-噁唑啉、纳他霉素、烷基苯磺酸钠、氢氧化铝、烷基苯磺酸酯、聚磷酸铵、二异氰酸甲苯酯予以混合，超声高速分散，超声波频率为30kHz，分散速度5200r/min左右，分散时间为45min；

（2）加入所述质量份数的石棉纤维，超声高速分散，超声波频率为27kHz，分散速度5000r/min左右，分散时间为40min；

（3）加入所述质量份数的松香，超声高速分散，超声波频率为25kHz，分散速度4700r/min左右，分散时间为30min；混合均匀后制得本品。

实施例3

本实施例中的耐腐蚀阻燃抗菌木塑材料，由以下质量份数的组分组成：塑料粒子52份、木粉54份、偶氮二甲酰胺50份、轻钙粉54份、秸秆粉50份、硬脂酸54份、石棉纤维50份、三盐基性硫酸铅56份、壳聚糖50份、尼泊金丙酯54份、乙氧基喹啉50份、2-甲基-4-异噻唑啉-3-酮54份、山梨酸50份、双乙酸钠54份、酚醛树脂50份、聚二甲基硅氧烷54份、3-噁唑啉50份、纳他霉素54份、烷基苯磺酸钠50份、氢氧化铝54份、烷基苯磺酸酯50份、聚磷酸铵54份、松香50份、二异氰酸甲苯酯54份。

上述耐腐蚀阻燃抗菌木塑材料制备方法步骤如下：

（1）将所述质量份数的塑料粒子、木粉、偶氮二甲酰胺、轻钙粉、秸秆粉、硬脂酸、三盐基性硫酸铅、壳聚糖、尼泊金丙酯、乙氧基喹啉、2-甲基-4-异噻唑啉-3-酮、山梨酸、双乙酸钠、酚醛树脂、聚二甲基硅氧烷、3-噁唑啉、纳他霉素、烷基苯磺酸钠、氢氧化铝、烷基苯磺酸酯、聚磷酸铵、二异氰酸甲苯酯予以混合，超声高速分散，超声波频率为40kHz，分散速度5000r/min，分散时间为30min；

（2）加入所述质量份数的石棉纤维，超声高速分散，超声波频率为35kHz，分散速度4800r/min，分散时间为30min；

（3）加入所述质量份数的松香，超声高速分散，超声波频率为30kHz，分散速度4600r/min左右，分散时间为20min；混合均匀后制得本品。

针对实施例1、实施例2和实施例3中的木塑材料和某市售木塑材料进行性能测量，所测得的数据如表1所示。防火阻燃等级测试采用UL94标准。

表1性能测试结果

可见，本发明材料具有较好的耐腐蚀、防火阻燃、抗菌性能。

以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。

Claims (5)

1.一种耐腐蚀阻燃抗菌木塑材料，其特征在于：由以下质量份数的组分组成：塑料粒子48～52份、木粉50～54份、偶氮二甲酰胺46～50份、轻钙粉50～54份、秸秆粉46～50份、硬脂酸50～54份、石棉纤维46～50份、三盐基性硫酸铅52～56份、壳聚糖46～50份、尼泊金丙酯50～54份、乙氧基喹啉46～50份、2-甲基-4-异噻唑啉-3-酮50～54份、山梨酸46～50份、双乙酸钠50～54份、酚醛树脂46～50份、聚二甲基硅氧烷50～54份、3-噁唑啉46～50份、纳他霉素50～54份、烷基苯磺酸钠46～50份、氢氧化铝50～54份、烷基苯磺酸酯46～50份、聚磷酸铵50～54份、松香46～50份、二异氰酸甲苯酯50～54份。

2.根据权利要求1所述的耐腐蚀阻燃抗菌木塑材料，其特征在于：所述耐腐蚀阻燃抗菌木塑材料由以下质量份数的组分组成：塑料粒子48份、木粉50份、偶氮二甲酰胺46份、轻钙粉50份、秸秆粉46份、硬脂酸50份、石棉纤维46份、三盐基性硫酸铅52份、壳聚糖46份、尼泊金丙酯50份、乙氧基喹啉46份、2-甲基-4-异噻唑啉-3-酮50份、山梨酸46份、双乙酸钠50份、酚醛树脂46份、聚二甲基硅氧烷50份、3-噁唑啉46份、纳他霉素50份、烷基苯磺酸钠46份、氢氧化铝50份、烷基苯磺酸酯46份、聚磷酸铵50份、松香46份、二异氰酸甲苯酯50份。

3.根据权利要求1至2所述的耐腐蚀阻燃抗菌木塑材料，其特征在于：所述耐腐蚀阻燃抗菌木塑材料由以下质量份数的组分组成：塑料粒子50份、木粉52份、偶氮二甲酰胺48份、轻钙粉52份、秸秆粉48份、硬脂酸52份、石棉纤维48份、三盐基性硫酸铅54份、壳聚糖48份、尼泊金丙酯52份、乙氧基喹啉48份、2-甲基-4-异噻唑啉-3-酮52份、山梨酸48份、双乙酸钠52份、酚醛树脂48份、聚二甲基硅氧烷52份、3-噁唑啉48份、纳他霉素52份、烷基苯磺酸钠48份、氢氧化铝52份、烷基苯磺酸酯48份、聚磷酸铵52份、松香48份、二异氰酸甲苯酯52份。

4.根据权利要求1至3所述的耐腐蚀阻燃抗菌木塑材料，其特征在于：所述耐腐蚀阻燃抗菌木塑材料由以下质量份数的组分组成：塑料粒子52份、木粉54份、偶氮二甲酰胺50份、轻钙粉54份、秸秆粉50份、硬脂酸54份、石棉纤维50份、三盐基性硫酸铅56份、壳聚糖50份、尼泊金丙酯54份、乙氧基喹啉50份、2-甲基-4-异噻唑啉-3-酮54份、山梨酸50份、双乙酸钠54份、酚醛树脂50份、聚二甲基硅氧烷54份、3-噁唑啉50份、纳他霉素54份、烷基苯磺酸钠50份、氢氧化铝54份、烷基苯磺酸酯50份、聚磷酸铵54份、松香50份、二异氰酸甲苯酯54份。

5.根据权利要求1或4所述的耐腐蚀阻燃抗菌木塑材料，其特征在于：所述耐腐蚀阻燃抗菌木塑材料制备方法步骤如下：

（1）将所述质量份数的塑料粒子、木粉、偶氮二甲酰胺、轻钙粉、秸秆粉、硬脂酸、三盐基性硫酸铅、壳聚糖、尼泊金丙酯、乙氧基喹啉、2-甲基-4-异噻唑啉-3-酮、山梨酸、双乙酸钠、酚醛树脂、聚二甲基硅氧烷、3-噁唑啉、纳他霉素、烷基苯磺酸钠、氢氧化铝、烷基苯磺酸酯、聚磷酸铵、二异氰酸甲苯酯予以混合，超声高速分散，超声波频率为20～40KHz，分散速度5000～5400r/min左右，分散时间为30～60min；

（2）加入所述质量份数的石棉纤维，超声高速分散，超声波频率为20～35KHz，分散速度4800～5200r/min左右，分散时间为30～50min；

（3）加入所述质量份数的松香，超声高速分散，超声波频率为20～30KHz，分散速度4600～4800r/min左右，分散时间为20～40min；混合均匀后制得本品。