CN108610651A - 一种巴旦木/聚烯烃阻燃复合材料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明属于木塑复合材料技术领域，尤其涉及一种巴旦木/聚烯烃阻燃复合材料及其制备方法。本发明巴旦木/聚烯烃阻燃复合材料，由巴旦木外壳、聚烯烃、偶联剂、阻燃剂和润滑剂制备而成，本发明充分利用了巴旦木孔隙发达的特性，采用浸注法将阻燃剂、抗菌剂浸注到巴旦木外壳的孔隙中，与传统喷涂法将阻燃剂负载到稻壳、杨木等生物质原料表面相比，本发明能够增加阻燃剂载药率，提高复合材料的阻燃性；同时由于阻燃剂加载在巴旦木的孔隙中而减少了其与塑料基质的接触，将阻燃剂对复合材料力学性能的影响大大降低。本发明制备方法工艺简单，成本低，制备的阻燃复合材料可广泛应用于建筑装饰、家具制造、室内装修、汽车内饰和门窗型材等领域。

Description

一种巴旦木/聚烯烃阻燃复合材料及其制备方法
技术领域
本发明属于木塑复合材料技术领域，尤其涉及一种巴旦木/聚烯烃阻燃复合材料及其 制备方法。
背景技术
木塑复合材料是由木纤维或植物纤维填充、增强的改性热塑性材料，兼有木材和塑料 的成本和性能优点，如具有天然木材的外观和类似木材的加工性，可进行切割、粘结，用 钉子或螺栓固定连接，可涂漆，而且比纯塑料硬度高，经挤出或压制成型为型材、板材或其它制品，可替代木材和塑料。木塑复合材料具有优良的耐水性、耐腐蚀性以及可循环使用等优点。
但是，木塑复合材料的一个关键缺陷是可燃性大，主要是因为木塑复合材料的原材料 木纤维和聚烯烃材料均是易燃物，并且燃烧时会产生大量烟尘，着火后不能自熄，具有消 防安全隐患，这在相当程度上限制了这种绿色环保产品的应用范围。因此，近年来，木塑 复合材料的阻燃性研究越来越受到人们的重视。
目前，多采用添加阻燃剂的方式来提高木塑复合材料的阻燃性，而以往常用的生物质 原料，如稻壳、杨木等经一次喷涂阻燃剂载药率低，多次喷涂后阻燃剂载药率虽然得到提 高，但过多的阻燃剂会影响木塑复合材料的力学性能，限制了木塑复合材料的发展。
巴旦木种植广泛，产量巨大。2016年全球巴旦木产量高达1.1×107吨，其中美国是全 球第一大产量地，产量达8.62×105吨。澳大利亚产量为7.7×104吨。巴旦木在中国市场供 不应求，进口3.15×105吨。我国新疆莎车县巴旦木种植面积已达6万亩，年产量约2000吨。而同样产量巨大的副产品-巴旦木外壳并没有充分利用，大部分被丢弃，少量直接烧掉，造成资源的浪费。
发明内容
为解决上述现有技术的不足，本发明提供了一种巴旦木/聚烯烃阻燃复合材料及其制 备方法。
本发明的技术方案：
一种巴旦木/聚烯烃阻燃复合材料，由巴旦木外壳、聚烯烃、偶联剂、阻燃剂和润滑剂制备而成，其中巴旦木外壳加入量为巴旦木外壳和聚烯烃总质量的50～90％，聚烯烃 的加入量为巴旦木外壳和聚烯烃总质量的10～50％，偶联剂的加入量为巴旦木外壳和聚 烯烃总质量的2～4％，阻燃剂的载药率为巴旦木外壳质量的10-30％，润滑剂加入量为复 合材料总质量的1％。
进一步的，所述阻燃复合材料制备原料中还包括抗菌剂，所述抗菌剂为SHT－115型 抗菌防霉防藻剂、SHT－120型纳米银无机抗菌粉、SHT－860型抗菌防霉剂或5-氯-2-甲基-4-异噻唑啉-3-酮单剂型新型高分子抗菌剂中的一种或几种的组合，所述抗菌剂的载药率为巴旦木外壳质量的10～15％。
进一步的，所述聚烯烃为低密度聚乙烯，高密度聚乙烯，低密度聚丙烯或高密度聚丙 烯中的一种或几种的组合；所述偶联剂为马来酸酐接枝聚乙烯、马来酸酐接枝聚丙烯中的 一种或两种的组合。
进一步的，所述阻燃剂为新型磷－氮－硼类阻染剂FRW或聚磷酸铵类阻燃剂APP，所述润滑剂为硬脂酸或PE腊。
一种巴旦木/聚烯烃阻燃复合材料的制备方法，步骤如下：
步骤一、按照巴旦木外壳加入量为巴旦木外壳和聚烯烃总质量的50～90％，聚烯烃 的加入量为巴旦木外壳和聚烯烃总质量的10～50％，偶联剂的加入量为巴旦木外壳和聚 烯烃总质量的2～4％准备巴旦木外壳、聚烯烃和偶联剂；
步骤二、将巴旦木外壳粉碎成20～100目的粉末，并进行适当清洗去除灰尘；
步骤三、按一定质量比将阻燃剂与水配成溶液，将步骤一所得清洗好的巴旦木外壳粉 浸入所述阻燃剂溶液中，利用超声处理辅助阻燃剂快速均匀浸注巴旦木外壳粉的孔隙中， 将完成阻燃剂浸注的巴旦木外壳粉烘干，得到负载阻燃剂的巴旦木外壳粉；
步骤四、将步骤三所得处理后的巴旦木外壳粉与聚烯烃混合，加入偶联剂改善相容性， 放入高速混料机进行均匀混合得到复合材料混料；
步骤五、将步骤四所得复合材料混料送入双螺杆挤出机，在一定温度下进行熔融复合 并均匀挤出物料，冷却后用粉碎机进行粉碎，得到复合材料颗粒；
步骤六、将步骤五所得复合材料颗粒与润滑剂一起放入单螺杆挤出机，在一定温度下 挤出成型、冷却定型，得到巴旦木/聚烯烃阻燃复合材料。
进一步的，步骤一所述聚烯烃为低密度聚乙烯，高密度聚乙烯，低密度聚丙烯或高密 度聚丙烯中的一种或几种的组合；所述偶联剂为马来酸酐接枝聚乙烯、马来酸酐接枝聚丙 烯中的一种或两种的组合。
进一步的，步骤三所述阻燃剂为新型磷－氮－硼类阻染剂FRW或聚磷酸铵类阻燃剂 APP，所述阻燃剂与水的质量比为1:10，所述烘干为103±2℃温度下烘干；所述阻燃剂载药率为巴旦木外粉壳质量的10-30％。
进一步的，将步骤三所得负载阻燃剂的巴旦木外壳粉浸入抗菌剂悬浊液中，利用超声 处理辅助抗菌剂快速均匀浸注巴旦木外壳粉的孔隙中，将完成抗菌剂浸注的巴旦木外壳粉 烘干，得到同时负载阻燃剂和抗菌剂的巴旦木外壳粉。
进一步的，所述抗菌剂为SHT－115型抗菌防霉防藻剂、SHT－120型纳米银无机抗菌 粉、SHT－860型抗菌防霉剂或5-氯-2-甲基-4-异噻唑啉-3-酮单剂型新型高分子抗菌剂中 的一种或几种的组合，所述抗菌剂悬浊液由质量比为1:10的抗菌剂与水配制而成，所述抗菌剂的载药率为巴旦木外壳质量的10～15％。
进一步的，步骤五所述熔融复合温度为175～180℃，步骤六所述润滑剂为硬脂酸或 PE腊，润滑剂加入量为复合材料总质量的1％，所述挤出成型温度为175～180℃。
本发明的有益效果：
1、巴旦木外壳与木材等传统生物质原料主要化学成分一致，都为纤维素，半纤维素， 木质素，但巴旦木独有的优势在于其具有孔隙结构发达、比表面积大的特性，本发明在制 备阻燃复合材料时充分利用了巴旦木孔隙发达的特性，采用浸注法将阻燃剂、抗菌剂浸注 到巴旦木外壳的孔隙中，与传统喷涂法将阻燃剂负载到稻壳、杨木等生物质原料表面相比， 本发明能够增加阻燃剂载药率，提高复合材料的阻燃性；同时由于阻燃剂加载在巴旦木的 孔隙中而减少了其与塑料基质的接触，将阻燃剂对复合材料力学性能的影响大大降低。
2、本发明制备方法工艺简单，成本低，将废弃的巴旦木壳制备成阻燃复合材料，提高了巴旦木附加值。本发明制备的木塑复合材料不仅具有较好的阻燃性、抗菌性，而且保持了其原有的仿木效果和较好的力学性能，可广泛应用于建筑装饰、家具制造、室内装修、汽车内饰和门窗型材等领域。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明的技术方案做进一步的说明，但并不局限于此，凡是对本发 明技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，均应涵盖在 本发明的保护范围中。
实施例1
一种巴旦木/聚烯烃阻燃复合材料，由巴旦木外壳、聚烯烃、偶联剂、阻燃剂和润滑剂制备而成，其中巴旦木外壳加入量为巴旦木外壳和聚烯烃总质量的50～90％，聚烯烃 的加入量为巴旦木外壳和聚烯烃总质量的10～50％，偶联剂的加入量为巴旦木外壳和聚 烯烃总质量的2～4％，阻燃剂的载药率为巴旦木外壳质量的10-30％，润滑剂加入量为复 合材料总质量的1％。
实施例2
一种巴旦木/聚烯烃阻燃复合材料，由巴旦木外壳、聚烯烃、偶联剂、阻燃剂和润滑剂制备而成，其中巴旦木外壳加入量为巴旦木外壳和聚烯烃总质量的50～90％，聚烯烃 的加入量为巴旦木外壳和聚烯烃总质量的10～50％，偶联剂的加入量为巴旦木外壳和聚 烯烃总质量的2～4％，阻燃剂的载药率为巴旦木外壳质量的10-30％，润滑剂加入量为复 合材料总质量的1％。
所述聚烯烃为低密度聚乙烯，高密度聚乙烯，低密度聚丙烯或高密度聚丙烯中的一种 或几种的组合；所述偶联剂为马来酸酐接枝聚乙烯、马来酸酐接枝聚丙烯中的一种或两种 的组合；阻燃剂为新型磷－氮－硼类阻染剂FRW或聚磷酸铵类阻燃剂APP，抗菌剂为SHT －115型抗菌防霉防藻剂、SHT－120纳米银无机抗菌粉、所述润滑剂为硬脂酸或PE腊。
实施例3
本实施例与实施例2的区别仅在于，实施例3巴旦木/聚烯烃阻燃复合材料制备原料 中还包括抗菌剂，所述抗菌剂的载药率为巴旦木外壳质量的10～15％，所述抗菌剂为SHT －115型抗菌防霉防藻剂、SHT－120纳米银无机抗菌粉、SHT－860抗菌防霉剂或5-氯 -2-甲基-4-异噻唑啉-3-酮单剂型新型高分子抗菌剂中的一种或几种的组合。
实施例4
本实施例与实施例2的区别在于，实施例4巴旦木/聚烯烃阻燃复合材料制备原料中 巴旦木外壳加入量为巴旦木外壳和聚烯烃总质量的50％，聚烯烃的加入量为巴旦木外壳 和聚烯烃总质量的50％，偶联剂的加入量为巴旦木外壳和聚烯烃总质量的3％，阻燃剂的 载药率为巴旦木外壳质量的12％。
实施例5
本实施例与实施例2的区别在于，实施例5巴旦木/聚烯烃阻燃复合材料制备原料中 巴旦木外壳加入量为巴旦木外壳和聚烯烃总质量的60％，聚烯烃的加入量为巴旦木外壳 和聚烯烃总质量的40％，偶联剂的加入量为巴旦木外壳和聚烯烃总质量的3％，阻燃剂的 载药率为巴旦木外壳质量的14％。
实施例6
本实施例与实施例2的区别在于，实施例6巴旦木/聚烯烃阻燃复合材料制备原料中 巴旦木外壳加入量为巴旦木外壳和聚烯烃总质量的70％，聚烯烃的加入量为巴旦木外壳 和聚烯烃总质量的30％，偶联剂的加入量为巴旦木外壳和聚烯烃总质量的3％，阻燃剂的 载药率为巴旦木外壳质量的16％。
实施例7
本实施例与实施例2的区别在于，实施例7巴旦木/聚烯烃阻燃复合材料制备原料中 巴旦木外壳加入量为巴旦木外壳和聚烯烃总质量的80％，聚烯烃的加入量为巴旦木外壳 和聚烯烃总质量的20％，偶联剂的加入量为巴旦木外壳和聚烯烃总质量的3％，阻燃剂的 载药率为巴旦木外壳质量的18％。
实施例8
本实施例与实施例2的区别在于，实施例8巴旦木/聚烯烃阻燃复合材料制备原料中 巴旦木外壳加入量为巴旦木外壳和聚烯烃总质量的90％，聚烯烃的加入量为巴旦木外壳 和聚烯烃总质量的10％，偶联剂的加入量为巴旦木外壳和聚烯烃总质量的3％，阻燃剂的 载药率为巴旦木外壳质量的20％。
实施例9
本实施例与实施例3的区别在于，实施例9巴旦木/聚烯烃阻燃复合材料制备原料中 巴旦木外壳加入量为巴旦木外壳和聚烯烃总质量的55％，聚烯烃的加入量为巴旦木外壳 和聚烯烃总质量的45％，偶联剂的加入量为巴旦木外壳和聚烯烃总质量的3％，阻燃剂的 载药率为巴旦木外壳质量的22％，抗菌剂的载药率为巴旦木外壳质量的11％。
实施例10
本实施例与实施例3的区别在于，实施例10巴旦木/聚烯烃阻燃复合材料制备原料中 巴旦木外壳加入量为巴旦木外壳和聚烯烃总质量的65％，聚烯烃的加入量为巴旦木外壳 和聚烯烃总质量的35％，偶联剂的加入量为巴旦木外壳和聚烯烃总质量的3％，阻燃剂的 载药率为巴旦木外壳质量的24％，抗菌剂的载药率为巴旦木外壳质量的12％。
实施例11
本实施例与实施例3的区别在于，实施例11巴旦木/聚烯烃阻燃复合材料制备原料中 巴旦木外壳加入量为巴旦木外壳和聚烯烃总质量的75％，聚烯烃的加入量为巴旦木外壳 和聚烯烃总质量的25％，偶联剂的加入量为巴旦木外壳和聚烯烃总质量的3％，阻燃剂的 载药率为巴旦木外壳质量的26％，抗菌剂的载药率为巴旦木外壳质量的13％。
实施例12
本实施例与实施例3的区别在于，实施例12巴旦木/聚烯烃阻燃复合材料制备原料中 巴旦木外壳加入量为巴旦木外壳和聚烯烃总质量的85％，聚烯烃的加入量为巴旦木外壳 和聚烯烃总质量的15％，偶联剂的加入量为巴旦木外壳和聚烯烃总质量的3％，阻燃剂的 载药率为巴旦木外壳质量的28％，抗菌剂的载药率为巴旦木外壳质量的14％。
实施例13
本实施例一种巴旦木/聚烯烃阻燃复合材料的制备方法，步骤如下：
步骤一、按照巴旦木外壳加入量为巴旦木外壳和聚烯烃总质量的50～90％，聚烯烃 的加入量为巴旦木外壳和聚烯烃总质量的10～50％，偶联剂的加入量为巴旦木外壳和聚 烯烃总质量的2～4％准备巴旦木外壳、聚烯烃和偶联剂；
步骤二、将巴旦木外壳粉碎成20～100目的粉末，并进行适当清洗去除灰尘；
步骤三、按一定质量比将阻燃剂与水配成溶液，将步骤一所得清洗好的巴旦木外壳粉 浸入所述阻燃剂溶液中，利用超声处理辅助阻燃剂快速均匀浸注巴旦木外壳粉的孔隙中， 将完成阻燃剂浸注的巴旦木外壳粉烘干，得到负载阻燃剂的巴旦木外壳粉，所述阻燃剂的 载药率为巴旦木外壳质量的10-30％；
阻燃剂的载药率＝，
M1＝步骤二清洗干净的巴旦木壳粉质量，M2＝步骤三吸收过阻燃剂并充分干燥的巴旦 木壳粉质量；
步骤四、将步骤三所得处理后的巴旦木外壳粉与聚烯烃混合，加入偶联剂改善相容性， 放入高速混料机进行均匀混合得到复合材料混料；
步骤五、将步骤四所得复合材料混料送入双螺杆挤出机，在一定温度下进行熔融复合 并均匀挤出物料，冷却后用粉碎机进行粉碎，得到复合材料颗粒；
步骤六、将步骤五所得复合材料颗粒与润滑剂一起放入单螺杆挤出机，在一定温度下 挤出成型、冷却定型，得到巴旦木/聚烯烃阻燃复合材料。
实施例14
本实施例一种巴旦木/聚烯烃阻燃复合材料的制备方法，步骤如下：
步骤一、按照巴旦木外壳加入量为巴旦木外壳和低密度聚乙烯总质量的60％，低密 度聚乙烯的加入量为巴旦木外壳和低密度聚乙烯总质量的40％，马来酸酐接枝聚乙烯的 加入量为巴旦木外壳和低密度聚乙烯总质量的2％准备巴旦木外壳、低密度聚乙烯和马来 酸酐接枝聚乙烯；
步骤二、将巴旦木外壳粉碎成20～100目的粉末，并进行适当清洗去除灰尘；
步骤三、按质量比1:10将阻染剂FRW与水配成溶液，将步骤一所得清洗好的巴旦木外壳粉浸入所述阻燃剂溶液中，利用超声处理辅助阻燃剂快速均匀浸注巴旦木外壳粉的孔隙中，将完成阻燃剂浸注的巴旦木外壳粉在103±2℃温度下烘干，得到负载阻燃剂的巴旦木外壳粉，所述阻燃剂载药率为巴旦木外粉壳质量的15％；
步骤四、将步骤三所得处理后的巴旦木外壳粉与低密度聚乙烯混合，加入马来酸酐接 枝聚乙烯改善相容性，放入高速混料机进行均匀混合得到复合材料混料；
步骤五、将步骤四所得复合材料混料送入双螺杆挤出机，175℃进行熔融复合并均匀 挤出物料，冷却后用粉碎机进行粉碎，得到复合材料颗粒；
步骤六、将步骤五所得复合材料颗粒与硬脂酸一起放入单螺杆挤出机，175℃挤出成 型、冷却定型，得到巴旦木/聚烯烃阻燃复合材料。
实施例15
本实施例一种巴旦木/聚烯烃阻燃复合材料的制备方法，步骤如下：
步骤一、按照巴旦木外壳加入量为巴旦木外壳和高密度聚乙烯总质量的70％，高密 度聚乙烯的加入量为巴旦木外壳和高密度聚乙烯总质量的30％，马来酸酐接枝聚乙烯的 加入量为巴旦木外壳和高密度聚乙烯总质量的3％准备巴旦木外壳、高密度聚乙烯和马来 酸酐接枝聚乙烯；
步骤二、将巴旦木外壳粉碎成20～100目的粉末，并进行适当清洗去除灰尘；
步骤三、按质量比1:10将聚磷酸铵类阻燃剂APP与水配成溶液，将步骤一所得清洗好的巴旦木外壳粉浸入所述阻燃剂溶液中，利用超声处理辅助阻燃剂快速均匀浸注巴旦木外壳粉的孔隙中，将完成阻燃剂浸注的巴旦木外壳粉在103±2℃温度下烘干，得到负载阻燃剂的巴旦木外壳粉，所述阻燃剂载药率为巴旦木外粉壳质量的20％；
步骤四、将步骤三所得处理后的巴旦木外壳粉与高密度聚乙烯混合，加入马来酸酐接 枝聚乙烯改善相容性，放入高速混料机进行均匀混合得到复合材料混料；
步骤五、将步骤四所得复合材料混料送入双螺杆挤出机，175℃进行熔融复合并均匀 挤出物料，冷却后用粉碎机进行粉碎，得到复合材料颗粒；
步骤六、将步骤五所得复合材料颗粒与PE腊一起放入单螺杆挤出机，175℃挤出成型、冷却定型，得到巴旦木/聚烯烃阻燃复合材料。
实施例16
本实施例一种巴旦木/聚烯烃阻燃复合材料的制备方法，步骤如下：
步骤一、按照巴旦木外壳加入量为巴旦木外壳和低密度聚丙烯总质量的80％，低密 度聚丙烯的加入量为巴旦木外壳和低密度聚丙烯总质量的20％，马来酸酐接枝聚丙烯的 加入量为巴旦木外壳和低密度聚丙烯总质量的4％准备巴旦木外壳、低密度聚丙烯和马来 酸酐接枝聚丙烯；
步骤二、将巴旦木外壳粉碎成20～100目的粉末，并进行适当清洗去除灰尘；
步骤三、按质量比1:10将阻染剂FRW与水配成溶液，将步骤一所得清洗好的巴旦木外壳粉浸入所述阻燃剂溶液中，利用超声处理辅助阻燃剂快速均匀浸注巴旦木外壳粉的孔隙中，将完成阻燃剂浸注的巴旦木外壳粉在103±2℃温度下烘干，得到负载阻燃剂的巴旦木外壳粉，所述阻燃剂载药率为巴旦木外粉壳质量的25％；
步骤四、将步骤三所得处理后的巴旦木外壳粉与低密度聚丙烯混合，加入马来酸酐接 枝聚丙烯改善相容性，放入高速混料机进行均匀混合得到复合材料混料；
步骤五、将步骤四所得复合材料混料送入双螺杆挤出机，180℃进行熔融复合并均匀 挤出物料，冷却后用粉碎机进行粉碎，得到复合材料颗粒；
步骤六、将步骤五所得复合材料颗粒与硬脂酸一起放入单螺杆挤出机，180℃挤出成 型、冷却定型，得到巴旦木/聚烯烃阻燃复合材料。
实施例17
本实施例一种巴旦木/聚烯烃阻燃复合材料的制备方法，步骤如下：
步骤一、按照巴旦木外壳加入量为巴旦木外壳和高密度聚丙烯总质量的90％，高密 度聚丙烯的加入量为巴旦木外壳和高密度聚丙烯总质量的10％，马来酸酐接枝聚丙烯的 加入量为巴旦木外壳和高密度聚丙烯总质量的4％准备巴旦木外壳、高密度聚丙烯和马来 酸酐接枝聚丙烯；
步骤二、将巴旦木外壳粉碎成20～100目的粉末，并进行适当清洗去除灰尘；
步骤三、按质量比1:10将阻染剂FRW与水配成溶液，将步骤一所得清洗好的巴旦木外壳粉浸入所述阻燃剂溶液中，利用超声处理辅助阻燃剂快速均匀浸注巴旦木外壳粉的孔隙中，将完成阻燃剂浸注的巴旦木外壳粉在103±2℃温度下烘干，得到负载阻燃剂的巴旦木外壳粉，所述阻燃剂载药率为巴旦木外粉壳质量的30％；
步骤四、将步骤三所得处理后的巴旦木外壳粉与高密度聚丙烯混合，加入马来酸酐接 枝聚丙烯改善相容性，放入高速混料机进行均匀混合得到复合材料混料；
步骤五、将步骤四所得复合材料混料送入双螺杆挤出机，180℃进行熔融复合并均匀 挤出物料，冷却后用粉碎机进行粉碎，得到复合材料颗粒；
步骤六、将步骤五所得复合材料颗粒与硬脂酸一起放入单螺杆挤出机，180℃挤出成 型、冷却定型，得到巴旦木/聚烯烃阻燃复合材料。
实施例18
本实施例一种巴旦木/聚烯烃阻燃复合材料的制备方法，步骤如下：
步骤一、按照巴旦木外壳加入量为巴旦木外壳和低密度聚乙烯总质量的60％，低密 度聚乙烯的加入量为巴旦木外壳和低密度聚乙烯总质量的40％，马来酸酐接枝聚乙烯的 加入量为巴旦木外壳和低密度聚乙烯总质量的2％准备巴旦木外壳、低密度聚乙烯和马来 酸酐接枝聚乙烯；
步骤二、将巴旦木外壳粉碎成20～100目的粉末，并进行适当清洗去除灰尘；
步骤三、按质量比1:10将阻染剂FRW与水配成溶液，将步骤一所得清洗好的巴旦木外壳粉浸入所述阻燃剂溶液中，利用超声处理辅助阻燃剂快速均匀浸注巴旦木外壳粉的孔隙中，将完成阻燃剂浸注的巴旦木外壳粉在103±2℃温度下烘干，得到负载阻燃剂的巴旦木外壳粉，所述阻燃剂载药率为巴旦木外粉壳质量的15％；将所述负载阻燃剂的巴旦木 外壳粉浸入由质量比为1:10的SHT－115型抗菌防霉防藻剂与水配制而成的抗菌剂悬浊 液中，利用超声处理辅助抗菌剂快速均匀浸注巴旦木外壳粉的孔隙中，将完成抗菌剂浸注 的巴旦木外壳粉烘干，得到同时负载阻燃剂和抗菌剂的巴旦木外壳粉，所述抗菌剂的载药 率为巴旦木外壳质量的12％；
抗菌剂的载药率＝，
M2＝步骤三吸收过阻燃剂并充分干燥的巴旦木壳粉质量；M3＝步骤三吸收过抗菌剂并 充分干燥的巴旦木壳粉质量；
步骤四、将步骤三所得处理后的巴旦木外壳粉与低密度聚乙烯混合，加入马来酸酐接 枝聚乙烯改善相容性，放入高速混料机进行均匀混合得到复合材料混料；
步骤五、将步骤四所得复合材料混料送入双螺杆挤出机，175℃进行熔融复合并均匀 挤出物料，冷却后用粉碎机进行粉碎，得到复合材料颗粒；
步骤六、将步骤五所得复合材料颗粒与硬脂酸一起放入单螺杆挤出机，175℃挤出成 型、冷却定型，得到具有抗菌性的巴旦木/聚烯烃阻燃复合材料。
对比实验1
准备相同粒径大小的稻壳粉与巴旦木外壳粉，按质量比1:10将阻染剂FRW与水配成 溶液，均以阻染剂FRW负载量为15％为目标进行添加，稻壳粉使用喷涂，一次处理之后载药率为5.33％，需要二次或者多次喷涂，稻壳使用浸注一次处理之后载药率为7.33％，而巴旦木外壳粉使用浸注处理一次之后载药率高达12.89％，基本达到要求不需要二次处理。
对比实验2
以稻壳和杨木为木质原料，按照喷涂的方法分别制备阻染剂FRW载药率均为15％的 稻壳粉和杨木粉，按照与实施例14相同的方法制备阻燃复合材料，分别测试实施例14和本对比实验制备的复合材料的力学性能，弯曲性能按照ASTM D790-03、无缺口冲击强 度按照GB/T1043-1993测定，测定测试结果如表1所示：
表1：
由表1数据可知，为了提高复合材料的阻燃率，实施例14和对比试验2都添加了载药量为15％的木质原料，但对比试验2的阻燃剂喷涂在木质原料外表面，影响了复合材 料的力学性能，而实施例14通过浸注法使阻燃剂加载在巴旦木的孔隙中而减少了其与塑 料基质的接触，将阻燃剂对复合材料力学性能的影响大大降低，是本发明制备的阻燃复合 材料具备良好的力学性能。
对比试验3
以稻壳和杨木为木质原料，按照与实施例14相同的浸注法在相同时间内浸注阻染剂 FRW，按照与实施例14相同的方法制备阻燃复合材料，按照ISO-5600-1分别测定实施例14和本对比实验制备的复合材料的阻燃性能，测试结果如表2所示：
表2
由表2数据可知，在相同的浸注时间内，实施例14制备的巴旦木/聚烯烃阻燃复合材 料负载的阻燃剂更多，从而具有更优异的阻燃性能。

Claims (10)

1.一种巴旦木/聚烯烃阻燃复合材料，其特征在于所述阻燃复合材料由巴旦木外壳、聚烯烃、偶联剂、阻燃剂和润滑剂制备而成，其中巴旦木外壳加入量为巴旦木外壳和聚烯烃总质量的50～90％，聚烯烃的加入量为巴旦木外壳和聚烯烃总质量的10～50％，偶联剂的加入量为巴旦木外壳和聚烯烃总质量的2～4％，阻燃剂的载药率为巴旦木外壳质量的10-30％，润滑剂加入量为复合材料总质量的1％。
2.根据权利要求1所述一种巴旦木/聚烯烃阻燃复合材料，其特征在于所述阻燃复合材料制备原料中还包括抗菌剂，所述抗菌剂为SHT－115型抗菌防霉防藻剂、SHT－120型纳米银无机抗菌粉、SHT－860型抗菌防霉剂或5-氯-2-甲基-4-异噻唑啉-3-酮单剂型新型高分子抗菌剂中的一种或几种的组合，所述抗菌剂的载药率为巴旦木外壳质量的10～15％。
3.根据权利要求1或2所述一种巴旦木/聚烯烃阻燃复合材料，其特征在于所述聚烯烃为低密度聚乙烯，高密度聚乙烯，低密度聚丙烯或高密度聚丙烯中的一种或几种的组合；所述偶联剂为马来酸酐接枝聚乙烯、马来酸酐接枝聚丙烯中的一种或两种的组合。
4.根据权利要求3所述一种巴旦木/聚烯烃阻燃复合材料，其特征在于所述阻燃剂为新型磷－氮－硼类阻燃剂FRW或聚磷酸铵类阻燃剂APP，所述润滑剂为硬脂酸或PE腊。
5.一种巴旦木/聚烯烃阻燃复合材料的制备方法，其特征在于所述制备方法步骤如下：
步骤一、按照巴旦木外壳加入量为巴旦木外壳和聚烯烃总质量的50～90％，聚烯烃的加入量为巴旦木外壳和聚烯烃总质量的10～50％，偶联剂的加入量为巴旦木外壳和聚烯烃总质量的2～4％准备巴旦木外壳、聚烯烃和偶联剂；
步骤二、将巴旦木外壳粉碎成20～100目的粉末，并进行适当清洗去除灰尘；
步骤三、按一定质量比将阻燃剂与水配成溶液，将步骤一所得清洗好的巴旦木外壳粉浸入所述阻燃剂溶液中，利用超声处理辅助阻燃剂快速均匀浸注巴旦木外壳粉的孔隙中，将完成阻燃剂浸注的巴旦木外壳粉烘干，得到负载阻燃剂的巴旦木外壳粉；
步骤四、将步骤三所得处理后的巴旦木外壳粉与聚烯烃混合，加入偶联剂改善相容性，放入高速混料机进行均匀混合得到复合材料混料；
步骤五、将步骤四所得复合材料混料送入双螺杆挤出机，在一定温度下进行熔融复合并均匀挤出物料，冷却后用粉碎机进行粉碎，得到复合材料颗粒；
步骤六、将步骤五所得复合材料颗粒与润滑剂一起放入单螺杆挤出机，在一定温度下挤出成型、冷却定型，得到巴旦木/聚烯烃阻燃复合材料。
6.根据权利要求5所述一种巴旦木/聚烯烃阻燃复合材料的制备方法，其特征在于步骤一所述聚烯烃为低密度聚乙烯，高密度聚乙烯，低密度聚丙烯或高密度聚丙烯中的一种或几种的组合；所述偶联剂为马来酸酐接枝聚乙烯、马来酸酐接枝聚丙烯中的一种或两种的组合。
7.根据权利要求6所述一种巴旦木/聚烯烃阻燃复合材料的制备方法，其特征在于步骤三所述阻燃剂为新型磷－氮－硼类阻燃剂FRW或聚磷酸铵类阻燃剂APP，所述阻燃剂与水的质量比为1:10，所述烘干为103±2℃温度下烘干；所述阻燃剂载药率为巴旦木外粉壳质量的10-30％。
8.根据权利要求7所述一种巴旦木/聚烯烃阻燃复合材料的制备方法，其特征在于将步骤三所得负载阻燃剂的巴旦木外壳粉浸入抗菌剂悬浊液中，利用超声处理辅助抗菌剂快速均匀浸注巴旦木外壳粉的孔隙中，将完成抗菌剂浸注的巴旦木外壳粉烘干，得到同时负载阻燃剂和抗菌剂的巴旦木外壳粉。
9.根据权利要求8所述一种巴旦木/聚烯烃阻燃复合材料的制备方法，其特征在于所述抗菌剂为SHT－115型抗菌防霉防藻剂、SHT－120型纳米银无机抗菌粉、SHT－860型抗菌防霉剂或5-氯-2-甲基-4-异噻唑啉-3-酮单剂型新型高分子抗菌剂中的一种或几种的组合，所述抗菌剂悬浊液由质量比为1:10的抗菌剂与水配制而成，所述抗菌剂的载药率为巴旦木外壳质量的10～15％。
10.根据权利要求7或9所述一种巴旦木/聚烯烃阻燃复合材料的制备方法，其特征在于步骤五所述熔融复合温度为175～180℃，步骤六所述润滑剂为硬脂酸或PE腊，润滑剂加入量为复合材料总质量的1％，所述挤出成型温度为175～180℃。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110698873A (zh) * 2019-11-05 2020-01-17 东北林业大学 一种木质素/聚磷酸铵/木粉/高密度聚乙烯阻燃复合材料及其制备方法
CN111808370A (zh) * 2020-08-08 2020-10-23 江林（贵州）高科发展股份有限公司 一种稻壳纤维增强聚丙烯抗菌材料及制备方法
CN112390998A (zh) * 2020-11-16 2021-02-23 深圳市正旺环保新材料有限公司 一种环保型塑料袋及其制备方法

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102321374A (zh) * 2011-07-29 2012-01-18 东北林业大学 一种阻燃型聚烯烃基木塑复合材料及其制备方法
CN103113677A (zh) * 2013-03-18 2013-05-22 安徽国风木塑科技有限公司 一种无卤阻燃防霉变竹塑复合材料及其制备方法
CN106280515A (zh) * 2016-08-09 2017-01-04 叶剑 一种聚乙烯木塑装饰板材及其制造方法

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102321374A (zh) * 2011-07-29 2012-01-18 东北林业大学 一种阻燃型聚烯烃基木塑复合材料及其制备方法
CN103113677A (zh) * 2013-03-18 2013-05-22 安徽国风木塑科技有限公司 一种无卤阻燃防霉变竹塑复合材料及其制备方法
CN106280515A (zh) * 2016-08-09 2017-01-04 叶剑 一种聚乙烯木塑装饰板材及其制造方法

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110698873A (zh) * 2019-11-05 2020-01-17 东北林业大学 一种木质素/聚磷酸铵/木粉/高密度聚乙烯阻燃复合材料及其制备方法
CN111808370A (zh) * 2020-08-08 2020-10-23 江林（贵州）高科发展股份有限公司 一种稻壳纤维增强聚丙烯抗菌材料及制备方法
CN112390998A (zh) * 2020-11-16 2021-02-23 深圳市正旺环保新材料有限公司 一种环保型塑料袋及其制备方法

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