CN107151455A - 一种阻燃木塑复合材料的制备方法 - Google Patents

一种阻燃木塑复合材料的制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种阻燃木塑复合材料的制备方法，包括如下步骤：将沸石粉、四氧化三铁、滑石粉粉碎，加入酚醛环氧树脂、微晶纤维素混合均匀得到第一预制料；将松花粉多糖、膨润土、三聚氰胺、丙酮混合均匀，加热，保温，加入邻苯二甲酰亚胺、二烯丙基双酚A搅拌均匀，超声处理，加入双马来酰亚胺搅拌，过滤，干燥得到第二预制料；向第一预制料中加入木质素纤维、第二预制料搅拌均匀，加入钛酸酯偶联剂、磷酸三甲苯酯搅拌均匀，然后置于模具中热压合，冷却得到阻燃木塑复合材料。

Description

一种阻燃木塑复合材料的制备方法
技术领域
本发明涉及木塑复合材料技术领域，尤其涉及一种阻燃木塑复合材料的制备方法。
背景技术
木塑复合材料内含塑料和纤维，因此具有同木材相类似的加工性能，而且握钉力明显优于其他合成材料，机械性能优于木质材料。其握钉力一般是木材的3倍，是刨花板的5倍。木塑复合材料内含塑料，因而具有较好的弹性模量。此外，由于内含纤维并经与塑料充分混合，因而具有与硬木相当的抗压、抗弯曲等物理机械性能，并且其耐用性明显优于普通木质材料，可抗强酸碱、耐水、耐腐蚀，并且不繁殖细菌，不易被虫蛀、不长真菌，使用寿命长，可达50年以上。但木塑复合材料的防火等级与抗压性能还满足不了需求，亟待解决。
发明内容
基于背景技术存在的技术问题，本发明提出了一种阻燃木塑复合材料的制备方法，工艺简单，所得抗压防火板材力学性能优越，抗压，抗弯折性能强，防火性能强，特别适用于高温高湿的地区，安全耐用，使用寿命长。
本发明提出的一种阻燃木塑复合材料的制备方法，包括如下步骤：
S1、将沸石粉、四氧化三铁、滑石粉粉碎，加入酚醛环氧树脂、微晶纤维素混合均匀得到第一预制料；
S2、将松花粉多糖、膨润土、三聚氰胺、丙酮混合均匀，加热，保温，加入邻苯二甲酰亚胺、二烯丙基双酚A搅拌均匀，超声处理，加入双马来酰亚胺搅拌，过滤，干燥得到第二预制料；
S3、向第一预制料中加入木质素纤维、第二预制料搅拌均匀，加入钛酸酯偶联剂、磷酸三甲苯酯搅拌均匀，然后置于模具中热压合，冷却得到阻燃木塑复合材料。
优选地，S1中，沸石粉、四氧化三铁、滑石粉、酚醛环氧树脂、微晶纤维素的重量比为12-18：8-16：10-20：30-50：4-8。
优选地，S2中，将松花粉多糖、膨润土、三聚氰胺、丙酮混合均匀，加热至155-165℃，保温40-100min，加入邻苯二甲酰亚胺、二烯丙基双酚A搅拌均匀，搅拌温度为75-85℃，超声处理30-50min，超声功率为900-1000W，加入双马来酰亚胺搅拌8-16min，搅拌温度为140-150℃，过滤，干燥得到第二预制料。
优选地，S2中，按重量份将15-25份松花粉多糖、25-45份膨润土、20-30份三聚氰胺、180-220份丙酮混合均匀，加热至155-165℃，保温40-100min，加入4-8份邻苯二甲酰亚胺、4-8份二烯丙基双酚A搅拌均匀，搅拌温度为75-85℃，超声处理30-50min，超声功率为900-1000W，加入8-14份双马来酰亚胺搅拌8-16min，搅拌温度为140-150℃，过滤，干燥得到第二预制料。
优选地，S3中，向第一预制料中加入木质素纤维、第二预制料搅拌均匀，搅拌温度为90-98℃，加入钛酸酯偶联剂、磷酸三甲苯酯搅拌均匀，然后置于模具中热压合2-4h，热压合温度为145-155℃，热压合压力为25-45MPa，冷却得到阻燃木塑复合材料。
优选地，S3中，按重量份向65-75份第一预制料中加入75-85份木质素纤维、14-26份第二预制料搅拌均匀，搅拌温度为90-98℃，加入4-8份钛酸酯偶联剂、2-4份磷酸三甲苯酯搅拌均匀，然后置于模具中热压合2-4h，热压合温度为145-155℃，热压合压力为25-45MPa，冷却得到阻燃木塑复合材料。
本发明制备工艺简单，所得阻燃木塑复合材料力学性能优越，抗压，抗弯折性能强，防火性能强，特别适用于高温高湿的地区，安全耐用，使用寿命长。
本发明的蒙脱土复合三聚氰胺中，松花粉多糖、膨润土、三聚氰胺反应形成有机分子网状结构，而加入的N-(4-氨苯基)马来酰亚胺可对膨润土进行插层，而N-(4-氨苯基)马来酰亚胺中的苯环和马来酰亚胺环可与2,2'-二烯丙基双酚A的烯丙基作用，接着加入双马来酰亚胺进行预聚，使蒙脱土复合三聚氰胺可以均匀分散在酚醛环氧树脂基体中，不仅热分解温度极高，而且弯曲强度和层间剪切强度好，层间断裂韧性优异；蒙脱土复合三聚氰胺与沸石粉、四氧化三铁、滑石粉复配，可改变板材的密度、强度等特性，还可以达到抗老化的特殊要求。
本发明板材具有防火等级高、抗压性能强的优势，作为建筑材料的一种，可有效的用于建筑中，提高建筑板材的防火强度和抗压强度。本发明所得板材的防火等级均为A1级，其抗压强度可达42Mpa以上。
具体实施方式
下面，通过具体实施例对本发明的技术方案进行详细说明。
实施例1
本发明提出的一种阻燃木塑复合材料的制备方法，包括如下步骤：
S1、将沸石粉、四氧化三铁、滑石粉粉碎，加入酚醛环氧树脂、微晶纤维素混合均匀得到第一预制料；
S2、将松花粉多糖、膨润土、三聚氰胺、丙酮混合均匀，加热，保温，加入邻苯二甲酰亚胺、二烯丙基双酚A搅拌均匀，超声处理，加入双马来酰亚胺搅拌，过滤，干燥得到第二预制料；
S3、向第一预制料中加入木质素纤维、第二预制料搅拌均匀，加入钛酸酯偶联剂、磷酸三甲苯酯搅拌均匀，然后置于模具中热压合，冷却得到阻燃木塑复合材料。
实施例2
本发明提出的一种阻燃木塑复合材料的制备方法，包括如下步骤：
S1、按重量份将12份沸石粉、16份四氧化三铁、10份滑石粉粉碎，加入50份酚醛环氧树脂、4份微晶纤维素混合均匀得到第一预制料；
S2、按重量份将25份松花粉多糖、25份膨润土、30份三聚氰胺、180份丙酮混合均匀，加热至165℃，保温40min，加入8份邻苯二甲酰亚胺、4份二烯丙基双酚A搅拌均匀，搅拌温度为85℃，超声处理30min，超声功率为1000W，加入8份双马来酰亚胺搅拌16min，搅拌温度为140℃，过滤，干燥得到第二预制料；
S3、按重量份向75份第一预制料中加入75份木质素纤维、26份第二预制料搅拌均匀，搅拌温度为90℃，加入8份钛酸酯偶联剂、2份磷酸三甲苯酯搅拌均匀，然后置于模具中热压合4h，热压合温度为145℃，热压合压力为45MPa，冷却得到阻燃木塑复合材料。
实施例3
本发明提出的一种阻燃木塑复合材料的制备方法，包括如下步骤：
S1、按重量份将18份沸石粉、8份四氧化三铁、20份滑石粉粉碎，加入30份酚醛环氧树脂、8份微晶纤维素混合均匀得到第一预制料；
S2、按重量份将15份松花粉多糖、45份膨润土、20份三聚氰胺、220份丙酮混合均匀，加热至155℃，保温100min，加入4份邻苯二甲酰亚胺、8份二烯丙基双酚A搅拌均匀，搅拌温度为75℃，超声处理50min，超声功率为900W，加入14份双马来酰亚胺搅拌8min，搅拌温度为150℃，过滤，干燥得到第二预制料；
S3、按重量份向65份第一预制料中加入85份木质素纤维、14份第二预制料搅拌均匀，搅拌温度为98℃，加入4份钛酸酯偶联剂、4份磷酸三甲苯酯搅拌均匀，然后置于模具中热压合2h，热压合温度为155℃，热压合压力为25MPa，冷却得到阻燃木塑复合材料。
实施例4
本发明提出的一种阻燃木塑复合材料的制备方法，包括如下步骤：
S1、按重量份将14份沸石粉、14份四氧化三铁、12份滑石粉粉碎，加入45份酚醛环氧树脂、5份微晶纤维素混合均匀得到第一预制料；
S2、按重量份将22份松花粉多糖、30份膨润土、28份三聚氰胺、190份丙酮混合均匀，加热至162℃，保温60min，加入7份邻苯二甲酰亚胺、5份二烯丙基双酚A搅拌均匀，搅拌温度为82℃，超声处理35min，超声功率为980W，加入10份双马来酰亚胺搅拌14min，搅拌温度为142℃，过滤，干燥得到第二预制料；
S3、按重量份向72份第一预制料中加入78份木质素纤维、24份第二预制料搅拌均匀，搅拌温度为92℃，加入7份钛酸酯偶联剂、2.5份磷酸三甲苯酯搅拌均匀，然后置于模具中热压合3.5h，热压合温度为148℃，热压合压力为40MPa，冷却得到阻燃木塑复合材料。
实施例5
本发明提出的一种阻燃木塑复合材料的制备方法，包括如下步骤：
S1、按重量份将16份沸石粉、10份四氧化三铁、18份滑石粉粉碎，加入35份酚醛环氧树脂、7份微晶纤维素混合均匀得到第一预制料；
S2、按重量份将18份松花粉多糖、40份膨润土、22份三聚氰胺、210份丙酮混合均匀，加热至158℃，保温80min，加入5份邻苯二甲酰亚胺、7份二烯丙基双酚A搅拌均匀，搅拌温度为78℃，超声处理45min，超声功率为920W，加入12份双马来酰亚胺搅拌10min，搅拌温度为148℃，过滤，干燥得到第二预制料；
S3、按重量份向68份第一预制料中加入82份木质素纤维、16份第二预制料搅拌均匀，搅拌温度为96℃，加入5份钛酸酯偶联剂、3.5份磷酸三甲苯酯搅拌均匀，然后置于模具中热压合2.5h，热压合温度为152℃，热压合压力为30MPa，冷却得到阻燃木塑复合材料。
实施例6
本发明提出的一种阻燃木塑复合材料的制备方法，包括如下步骤：
S1、按重量份将15份沸石粉、12份四氧化三铁、15份滑石粉粉碎，加入40份酚醛环氧树脂、6份微晶纤维素混合均匀得到第一预制料；
S2、按重量份将20份松花粉多糖、35份膨润土、25份三聚氰胺、200份丙酮混合均匀，加热至160℃，保温70min，加入6份邻苯二甲酰亚胺、6份二烯丙基双酚A搅拌均匀，搅拌温度为80℃，超声处理40min，超声功率为950W，加入11份双马来酰亚胺搅拌12min，搅拌温度为145℃，过滤，干燥得到第二预制料；
S3、按重量份向70份第一预制料中加入80份木质素纤维、20份第二预制料搅拌均匀，搅拌温度为94℃，加入6份钛酸酯偶联剂、3份磷酸三甲苯酯搅拌均匀，然后置于模具中热压合3h，热压合温度为150℃，热压合压力为35MPa，冷却得到阻燃木塑复合材料。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种阻燃木塑复合材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1、将沸石粉、四氧化三铁、滑石粉粉碎，加入酚醛环氧树脂、微晶纤维素混合均匀得到第一预制料；
S2、将松花粉多糖、膨润土、三聚氰胺、丙酮混合均匀，加热，保温，加入邻苯二甲酰亚胺、二烯丙基双酚A搅拌均匀，超声处理，加入双马来酰亚胺搅拌，过滤，干燥得到第二预制料；
S3、向第一预制料中加入木质素纤维、第二预制料搅拌均匀，加入钛酸酯偶联剂、磷酸三甲苯酯搅拌均匀，然后置于模具中热压合，冷却得到阻燃木塑复合材料。
2.根据权利要求1所述阻燃木塑复合材料的制备方法，其特征在于，S1中，沸石粉、四氧化三铁、滑石粉、酚醛环氧树脂、微晶纤维素的重量比为12-18：8-16：10-20：30-50：4-8。
3.根据权利要求1或2所述阻燃木塑复合材料的制备方法，其特征在于，S2中，将松花粉多糖、膨润土、三聚氰胺、丙酮混合均匀，加热至155-165℃，保温40-100min，加入邻苯二甲酰亚胺、二烯丙基双酚A搅拌均匀，搅拌温度为75-85℃，超声处理30-50min，超声功率为900-1000W，加入双马来酰亚胺搅拌8-16min，搅拌温度为140-150℃，过滤，干燥得到第二预制料。
4.根据权利要求1-3任一项所述阻燃木塑复合材料的制备方法，其特征在于，S2中，按重量份将15-25份松花粉多糖、25-45份膨润土、20-30份三聚氰胺、180-220份丙酮混合均匀，加热至155-165℃，保温40-100min，加入4-8份邻苯二甲酰亚胺、4-8份二烯丙基双酚A搅拌均匀，搅拌温度为75-85℃，超声处理30-50min，超声功率为900-1000W，加入8-14份双马来酰亚胺搅拌8-16min，搅拌温度为140-150℃，过滤，干燥得到第二预制料。
5.根据权利要求1-4任一项所述阻燃木塑复合材料的制备方法，其特征在于，S3中，向第一预制料中加入木质素纤维、第二预制料搅拌均匀，搅拌温度为90-98℃，加入钛酸酯偶联剂、磷酸三甲苯酯搅拌均匀，然后置于模具中热压合2-4h，热压合温度为145-155℃，热压合压力为25-45MPa，冷却得到阻燃木塑复合材料。
6.根据权利要求1-5任一项所述阻燃木塑复合材料的制备方法，其特征在于，S3中，按重量份向65-75份第一预制料中加入75-85份木质素纤维、14-26份第二预制料搅拌均匀，搅拌温度为90-98℃，加入4-8份钛酸酯偶联剂、2-4份磷酸三甲苯酯搅拌均匀，然后置于模具中热压合2-4h，热压合温度为145-155℃，热压合压力为25-45MPa，冷却得到阻燃木塑复合材料。
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