CN107177083A - 一种高耐火木塑地板及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种高耐火木塑地板及其制备方法，涉及地板技术领域，包括以下份计的原料：改性再生塑料65~75份、木粉34~36份、改性脱硫石膏30~32份、植物纤维29~30份、改性硫酸钙晶须24~26份、玻璃纤维14~16份、助剂14~16份和水55~65份。本发明耐火耐高温性能较强，质轻、无毒害、稳定性高、延长了使用寿命。

Description

一种高耐火木塑地板及其制备方法
技术领域
本发明涉及地板技术领域，具体涉及一种高耐火木塑地板及其制备方法。
背景技术
木塑复合材料是以农林废弃物和废旧塑料为主要原料，通过高分子界面相容原理制备而成，是一种新型的代木产品。该产品对于资源综合利用、保护环境、节约森林资源具有十分重要的意义。现有的木塑地板仍存在耐火耐高温性能较差的问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种高耐火木塑地板及其制备方法，耐火耐高温性能较强，质轻、无毒害、稳定性高、延长了使用寿命。
本发明提供了如下的技术方案：一种高耐火木塑地板，包括以下份计的原料：改性再生塑料65~75份、木粉34~36份、改性脱硫石膏30~32份、植物纤维29~30份、改性硫酸钙晶须24~26份、玻璃纤维14~16份、助剂14~16份和水55~65份；
所述改性再生塑料包括以下份计的原料：再生塑料32~34份、累托石纳米粉体18~20份、偶联剂11~13份；
所述改性脱硫石膏包括以下份计的原料：脱硫石膏13~16份、改性竹粉9~11份、电石渣5~7份、炉渣粉5~7份和助磨剂3~4份；
所述助剂包括以下份计的原料：成炭剂2~3份、阻燃剂2~3份、减水剂1~2份和发泡剂1~2份。
其中，所述再生塑料为再生聚乙烯或者再生聚丙烯，所述偶联剂为钛酸酯类偶联剂。
其中，所述植物纤维为木质纤维、甘蔗纤维、玉米秸纤维、高梁秸纤维和棉花秸纤维中的一种或几种。
其中，所述改性硫酸钙晶须的制备方法为：将直径为20~26微米的硫酸钙晶须和硅烷偶联剂加入到高速混合机中，以200~250r/min的转速混合30~35min，即得所述改性硫酸钙晶须，所述硫酸钙晶须和硅烷偶联剂的质量比为5~6：1。
其中，所述改性竹粉包括以下份计的原料：竹粉3~4份、聚丙烯酸钠3~4份和3~5%稀硝酸溶液25~30份。
其中，所述改性竹粉的制备方法为:称取竹粉，放入3~5%稀硝酸溶液中浸泡1~2h，超声处理，然后加入聚丙烯酸钠，升温至70~80℃反应20~25min，反应结束后过滤，滤饼水洗三次后放入烘箱干燥至水分含量低于5％，得到所述改性竹粉。
其中，所述超声处理的频率为20~25kHz，功率为50~100W，超声处理的时间为25~35min。
其中，所述炉渣粉为将黄磷炉渣在40～60℃条件下球磨，过80～100目筛后得到的细粉；所述助磨剂为三乙醇胺、聚合醇胺和二乙二醇的一种或几种。
其中，所述成炭剂为三嗪成炭剂，所述阻燃剂包括以下份计的原料：氯化铵1~2份、醋酸丁酯1~2份、聚己二酸六亚甲基酯0.6~0.8份、丙酮0.4~0.6份、无水氯化镁0.2~0.4份和水2~3份，所述减水剂为聚羧酸系减水剂、聚酰胺系减水剂和萘系减水剂中的一种或几种，所述发泡剂为十二烷基硫酸钠。
本发明提供一种高耐火木塑地板的制备方法，包括如下步骤：
（1）、制备改性再生塑料
称取再生塑料、累托石纳米粉体和偶联剂，通过复配熔融法得到改性再生塑料，备用；
（2）、脱硫石膏预处理
称取脱硫石膏，放入烘干箱，在80~90℃高温条件下处理2~3h，然后取出放入煅烧炉，在180~200℃温度下煅烧30~40min，然后将煅烧后的脱硫石膏放在室温、敞开的环境下存放6～8天，研磨粉碎过100~120目筛，得到预处理的脱硫石膏，备用；
（3）、制备改性脱硫石膏
称取改性竹粉和步骤（2）得到的预处理的脱硫石膏，混合后向其中加入电石渣、炉渣粉和助磨剂，放入球磨机中磨成细粉，过200~250目筛，然后在195~200℃高温条件下煅烧1~2h，冷却后得到改性脱硫石膏，备用；
（4）、将步骤（1）得到的改性再生塑料和步骤（3）得到的改性脱硫石膏混合，按照配比依次加入剩余原料，混合搅拌均匀得到混合物料，然后放入平行双螺杆造粒机中喷水造粒，得到造粒料；
（5）、将步骤（4）得到的造粒料送入锥形双螺杆挤出机，设置挤出机温度为140～220℃，挤出压力为8~10MPa，挤出成型，得到板材，将板材喷水冷却，得到所述高耐火木塑地板。
本发明的有益效果：耐火耐高温性能较强，质轻、无毒害、稳定性高、延长了使用寿命，具体如下：
（1）、本发明在原料中添加改性脱硫石膏，采用价格低廉来源广泛的脱硫石膏为主要原料，经过烘干和高温处理后得到预处理后的脱硫石膏，再将脱硫石膏与改性竹粉、电石渣、炉渣粉、助磨剂混合进行改性，提高了粘结力、耐火和保温性能，同时增强了其稳定性；
（2）、本发明在原料中添加改性硫酸钙晶须，用于提高耐热和耐水性能，采用硫酸钙晶须和硅烷偶联剂制成，由于硫酸钙晶须具有均匀的横截面，完整的内部结构，细微的尺寸，可以提高与其他原料之间的界面黏结力，另外，由于硫酸钙晶须为无机物，并以微米级的形式分布，不易团聚，分布均匀；
（3）、本发明在原料中添加成炭剂，在燃烧受热状况下的膨胀发泡，改善了炭层的质量，提高了耐火极限；在原料中添加玻璃纤维，增强了地板的强度和耐磨性能；在原料中添加阻燃剂，起到耐火耐高温作用，另外，还具有抑制烟雾的效果，减少有毒烟雾的发生量，在使用过程中不会对人体造成伤害；
（4）、本发明的地板遇火具有阻燃、低烟和无毒害等特点，一旦室内发生火灾时，可以有效阻隔火焰蔓延，为逃生和灭火争取时间，可以减少人员伤亡和财产损失，可广泛应用于建筑内装修，具有良好的经济效益。
具体实施方式
下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。
实施例1
一种高耐火木塑地板，包括以下份计的原料：改性再生塑料65份、木粉34份、改性脱硫石膏30份、植物纤维29份、改性硫酸钙晶须24份、玻璃纤维14份、助剂14份和水55份；
所述改性再生塑料包括以下份计的原料：再生塑料32份、累托石纳米粉体18份、偶联剂11份；
所述改性脱硫石膏包括以下份计的原料：脱硫石膏13份、改性竹粉9份、电石渣5份、炉渣粉5份和助磨剂3份；
所述助剂包括以下份计的原料：成炭剂2份、阻燃剂2份、减水剂1份和发泡剂1份。
其中，所述再生塑料为再生聚乙烯，所述偶联剂为钛酸酯类偶联剂。
其中，所述植物纤维为木质纤维。
其中，所述改性硫酸钙晶须的制备方法为：将直径为20微米的硫酸钙晶须和硅烷偶联剂加入到高速混合机中，以200r/min的转速混合30min，即得所述改性硫酸钙晶须，所述硫酸钙晶须和硅烷偶联剂的质量比为5：1。
其中，所述改性竹粉包括以下份计的原料：竹粉3份、聚丙烯酸钠3份和3%稀硝酸溶液25份。
其中，所述改性竹粉的制备方法为:称取竹粉，放3%稀硝酸溶液中浸泡1h，超声处理，然后加入聚丙烯酸钠，升温至70℃反应20min，反应结束后过滤，滤饼水洗三次后放入烘箱干燥至水分含量低于5％，得到所述改性竹粉。
其中，所述超声处理的频率为20kHz，功率为50W，超声处理的时间为25min。
其中，所述炉渣粉为将黄磷炉渣在40℃条件下球磨，过80目筛后得到的细粉；所述助磨剂为三乙醇胺。
其中，所述成炭剂为三嗪成炭剂，所述阻燃剂包括以下份计的原料：氯化铵1份、醋酸丁酯1份、聚己二酸六亚甲基酯0.6份、丙酮0.4份、无水氯化镁0.2份和水2份，所述减水剂为聚羧酸系减水剂，所述发泡剂为十二烷基硫酸钠。
本实施例中提供一种高耐火木塑地板的制备方法，包括如下步骤：
（1）、制备改性再生塑料
称取再生塑料、累托石纳米粉体和偶联剂，通过复配熔融法得到改性再生塑料，备用；
（2）、脱硫石膏预处理
称取脱硫石膏，放入烘干箱，在80℃高温条件下处理2h，然后取出放入煅烧炉，在180℃温度下煅烧30min，然后将煅烧后的脱硫石膏放在室温、敞开的环境下存放6天，研磨粉碎过100目筛，得到预处理的脱硫石膏，备用；
（3）、制备改性脱硫石膏
称取改性竹粉和步骤（2）得到的预处理的脱硫石膏，混合后向其中加入电石渣、炉渣粉和助磨剂，放入球磨机中磨成细粉，过200目筛，然后在195℃高温条件下煅烧1h，冷却后得到改性脱硫石膏，备用；
（4）、将步骤（1）得到的改性再生塑料和步骤（3）得到的改性脱硫石膏混合，按照配比依次加入剩余原料，混合搅拌均匀得到混合物料，然后放入平行双螺杆造粒机中喷水造粒，得到造粒料；
（5）、将步骤（4）得到的造粒料送入锥形双螺杆挤出机，设置挤出机温度为140℃，挤出压力为8MPa，挤出成型，得到板材，将板材喷水冷却，得到所述高耐火木塑地板。
实施例2
一种高耐火木塑地板，包括以下份计的原料：改性再生塑料75份、木粉36份、改性脱硫石膏32份、植物纤维30份、改性硫酸钙晶须26份、玻璃纤维16份、助剂16份和水65份；
所述改性再生塑料包括以下份计的原料：再生塑料34份、累托石纳米粉体20份、偶联剂13份；
所述改性脱硫石膏包括以下份计的原料：脱硫石膏16份、改性竹粉11份、电石渣7份、炉渣粉7份和助磨剂4份；
所述助剂包括以下份计的原料：成炭剂3份、阻燃剂3份、减水剂2份和发泡剂2份。
其中，所述再生塑料为再生聚丙烯，所述偶联剂为钛酸酯类偶联剂。
其中，所述植物纤维为甘蔗纤维。
其中，所述改性硫酸钙晶须的制备方法为：将直径为26微米的硫酸钙晶须和硅烷偶联剂加入到高速混合机中，以250r/min的转速混合35min，即得所述改性硫酸钙晶须，所述硫酸钙晶须和硅烷偶联剂的质量比为6：1。
其中，所述改性竹粉包括以下份计的原料：竹粉4份、聚丙烯酸钠4份和5%稀硝酸溶液30份。
其中，所述改性竹粉的制备方法为:称取竹粉，放入5%稀硝酸溶液中浸泡2h，超声处理，然后加入聚丙烯酸钠，升温至80℃反应25min，反应结束后过滤，滤饼水洗三次后放入烘箱干燥至水分含量低于5％，得到所述改性竹粉。
其中，所述超声处理的频率为25kHz，功率为100W，超声处理的时间为35min。
其中，所述炉渣粉为将黄磷炉渣在60℃条件下球磨，过100目筛后得到的细粉；所述助磨剂为聚合醇胺。
其中，所述成炭剂为三嗪成炭剂，所述阻燃剂包括以下份计的原料：氯化铵2份、醋酸丁酯2份、聚己二酸六亚甲基酯0.8份、丙酮0.6份、无水氯化镁0.4份和水3份，所述减水剂为聚酰胺系减水剂，所述发泡剂为十二烷基硫酸钠。
本实施例中提供一种高耐火木塑地板的制备方法，包括如下步骤：
（1）、制备改性再生塑料
称取再生塑料、累托石纳米粉体和偶联剂，通过复配熔融法得到改性再生塑料，备用；
（2）、脱硫石膏预处理
称取脱硫石膏，放入烘干箱，在90℃高温条件下处理3h，然后取出放入煅烧炉，在200℃温度下煅烧40min，然后将煅烧后的脱硫石膏放在室温、敞开的环境下存放8天，研磨粉碎过120目筛，得到预处理的脱硫石膏，备用；
（3）、制备改性脱硫石膏
称取改性竹粉和步骤（2）得到的预处理的脱硫石膏，混合后向其中加入电石渣、炉渣粉和助磨剂，放入球磨机中磨成细粉，过250目筛，然后在200℃高温条件下煅烧2h，冷却后得到改性脱硫石膏，备用；
（4）、将步骤（1）得到的改性再生塑料和步骤（3）得到的改性脱硫石膏混合，按照配比依次加入剩余原料，混合搅拌均匀得到混合物料，然后放入平行双螺杆造粒机中喷水造粒，得到造粒料；
（5）、将步骤（4）得到的造粒料送入锥形双螺杆挤出机，设置挤出机温度为220℃，挤出压力为10MPa，挤出成型，得到板材，将板材喷水冷却，得到所述高耐火木塑地板。
实施例3
一种高耐火木塑地板，包括以下份计的原料：改性再生塑料70份、木粉35份、改性脱硫石膏31份、植物纤维29.5份、改性硫酸钙晶须25份、玻璃纤维15份、助剂15份和水60份；
所述改性再生塑料包括以下份计的原料：再生塑料33份、累托石纳米粉体19份、偶联剂12份；
所述改性脱硫石膏包括以下份计的原料：脱硫石膏14.5份、改性竹粉10份、电石渣6份、炉渣粉6份和助磨剂3.5份；
所述助剂包括以下份计的原料：成炭剂2.5份、阻燃剂2.5份、减水剂1.5份和发泡剂1.5份。
其中，所述再生塑料为再生聚丙烯，所述偶联剂为钛酸酯类偶联剂。
其中，所述植物纤维为玉米秸纤维。
其中，所述改性硫酸钙晶须的制备方法为：将直径为23微米的硫酸钙晶须和硅烷偶联剂加入到高速混合机中，以225r/min的转速混合32min，即得所述改性硫酸钙晶须，所述硫酸钙晶须和硅烷偶联剂的质量比为6：1。
其中，所述改性竹粉包括以下份计的原料：竹粉3.5份、聚丙烯酸钠3.5份和4%稀硝酸溶液27份。
其中，所述改性竹粉的制备方法为:称取竹粉，放入4%稀硝酸溶液中浸泡1.5h，超声处理，然后加入聚丙烯酸钠，升温至75℃反应23min，反应结束后过滤，滤饼水洗三次后放入烘箱干燥至水分含量低于5％，得到所述改性竹粉。
其中，所述超声处理的频率为23kHz，功率为75W，超声处理的时间为30min。
其中，所述炉渣粉为将黄磷炉渣在50℃条件下球磨，过90目筛后得到的细粉；所述助磨剂为二乙二醇。
其中，所述成炭剂为三嗪成炭剂，所述阻燃剂包括以下份计的原料：氯化铵1.5份、醋酸丁酯1.5份、聚己二酸六亚甲基酯0.7份、丙酮0.5份、无水氯化镁0.3份和水2.5份，所述减水剂为聚羧酸系减水剂，所述发泡剂为十二烷基硫酸钠。
本实施例中提供一种高耐火木塑地板的制备方法，包括如下步骤：
（1）、制备改性再生塑料
称取再生塑料、累托石纳米粉体和偶联剂，通过复配熔融法得到改性再生塑料，备用；
（2）、脱硫石膏预处理
称取脱硫石膏，放入烘干箱，在85℃高温条件下处理2.5h，然后取出放入煅烧炉，在190℃温度下煅烧35min，然后将煅烧后的脱硫石膏放在室温、敞开的环境下存放7天，研磨粉碎过110目筛，得到预处理的脱硫石膏，备用；
（3）、制备改性脱硫石膏
称取改性竹粉和步骤（2）得到的预处理的脱硫石膏，混合后向其中加入电石渣、炉渣粉和助磨剂，放入球磨机中磨成细粉，过225目筛，然后在200℃高温条件下煅烧1.5h，冷却后得到改性脱硫石膏，备用；
（4）、将步骤（1）得到的改性再生塑料和步骤（3）得到的改性脱硫石膏混合，按照配比依次加入剩余原料，混合搅拌均匀得到混合物料，然后放入平行双螺杆造粒机中喷水造粒，得到造粒料；
（5）、将步骤（4）得到的造粒料送入锥形双螺杆挤出机，设置挤出机温度为200℃，挤出压力为9MPa，挤出成型，得到板材，将板材喷水冷却，得到所述高耐火木塑地板。
参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种高耐火木塑地板，其特征在于，包括以下份计的原料：改性再生塑料65~75份、木粉34~36份、改性脱硫石膏30~32份、植物纤维29~30份、改性硫酸钙晶须24~26份、玻璃纤维14~16份、助剂14~16份和水55~65份；
所述改性再生塑料包括以下份计的原料：再生塑料32~34份、累托石纳米粉体18~20份、偶联剂11~13份；
所述改性脱硫石膏包括以下份计的原料：脱硫石膏13~16份、改性竹粉9~11份、电石渣5~7份、炉渣粉5~7份和助磨剂3~4份；
所述助剂包括以下份计的原料：成炭剂2~3份、阻燃剂2~3份、减水剂1~2份和发泡剂1~2份。
2.根据权利要求1所述的高耐火木塑地板，其特征在于，所述再生塑料为再生聚乙烯或者再生聚丙烯，所述偶联剂为钛酸酯类偶联剂。
3.根据权利要求1所述的高耐火木塑地板，其特征在于，所述植物纤维为木质纤维、甘蔗纤维、玉米秸纤维、高梁秸纤维和棉花秸纤维中的一种或几种。
4.根据权利要求1所述的高耐火木塑地板，其特征在于，所述改性硫酸钙晶须的制备方法为：将直径为20~26微米的硫酸钙晶须和硅烷偶联剂加入到高速混合机中，以200~250r/min的转速混合30~35min，即得所述改性硫酸钙晶须，所述硫酸钙晶须和硅烷偶联剂的质量比为5~6：1。
5.根据权利要求1所述的高耐火木塑地板，其特征在于，所述改性竹粉包括以下份计的原料：竹粉3~4份、聚丙烯酸钠3~4份和3~5%稀硝酸溶液25~30份。
6.根据权利要求5所述的高耐火木塑地板，其特征在于，所述改性竹粉的制备方法为:称取竹粉，放入3~5%稀硝酸溶液中浸泡1~2h，超声处理，然后加入聚丙烯酸钠，升温至70~80℃反应20~25min，反应结束后过滤，滤饼水洗三次后放入烘箱干燥至水分含量低于5％，得到所述改性竹粉。
7.根据权利要求6所述的高耐火木塑地板，其特征在于，所述超声处理的频率为20~25kHz，功率为50~100W，超声处理的时间为25~35min。
8.根据权利要求1所述的高耐火木塑地板，其特征在于，所述炉渣粉为将黄磷炉渣在40～60℃条件下球磨，过80～100目筛后得到的细粉；所述助磨剂为三乙醇胺、聚合醇胺和二乙二醇的一种或几种。
9.根据权利要求1所述的高耐火木塑地板，其特征在于，所述成炭剂为三嗪成炭剂，所述阻燃剂包括以下份计的原料：氯化铵1~2份、醋酸丁酯1~2份、聚己二酸六亚甲基酯0.6~0.8份、丙酮0.4~0.6份、无水氯化镁0.2~0.4份和水2~3份，所述减水剂为聚羧酸系减水剂、聚酰胺系减水剂和萘系减水剂中的一种或几种，所述发泡剂为十二烷基硫酸钠。
10.一种根据权利要求1~9任一项所述的高耐火木塑地板的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
（1）、制备改性再生塑料
称取再生塑料、累托石纳米粉体和偶联剂，通过复配熔融法得到改性再生塑料，备用；
（2）、脱硫石膏预处理
称取脱硫石膏，放入烘干箱，在80~90℃高温条件下处理2~3h，然后取出放入煅烧炉，在180~200℃温度下煅烧30~40min，然后将煅烧后的脱硫石膏放在室温、敞开的环境下存放6～8天，研磨粉碎过100~120目筛，得到预处理的脱硫石膏，备用；
（3）、制备改性脱硫石膏
称取改性竹粉和步骤（2）得到的预处理的脱硫石膏，混合后向其中加入电石渣、炉渣粉和助磨剂，放入球磨机中磨成细粉，过200~250目筛，然后在195~200℃高温条件下煅烧1~2h，冷却后得到改性脱硫石膏，备用；
（4）、将步骤（1）得到的改性再生塑料和步骤（3）得到的改性脱硫石膏混合，按照配比依次加入剩余原料，混合搅拌均匀得到混合物料，然后放入平行双螺杆造粒机中喷水造粒，得到造粒料；
（5）、将步骤（4）得到的造粒料送入锥形双螺杆挤出机，设置挤出机温度为140～220℃，挤出压力为8~10MPa，挤出成型，得到板材，将板材喷水冷却，得到所述高耐火木塑地板。
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