CN110396244A - 阻燃、抗低温冲击韧性优的pp塑木复合材料及制备方法 - Google Patents

阻燃、抗低温冲击韧性优的pp塑木复合材料及制备方法 Download PDF

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CN110396244A CN201910702016.XA CN201910702016A CN110396244A CN 110396244 A CN110396244 A CN 110396244A CN 201910702016 A CN201910702016 A CN 201910702016A CN 110396244 A CN110396244 A CN 110396244A
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Abstract

本发明属于塑木复合材料技术领域，具体涉及一种阻燃、抗低温冲击韧性优的PP塑木复合材料及其制备方法。本发明的阻燃、抗低温冲击韧性优的PP塑木复合材料，包括以下重量份数的原料：聚丙烯12～24、40％长玻纤增强PP树脂10～25、热塑性聚酯弹性体TPEE8～18、溴化丁基橡胶10～20、混炼硅橡胶7～15、溴化聚苯乙烯4～9、罗布麻纤维5～10、木粉6～12、PC/ABS塑料合金10～25、304不锈钢短纤维5～10、相容剂2～4、其它助剂1～3。采用本发明的配方及方法制备获得的塑木复合材料，氧指数可以达到32％以上，而且在满足塑木复合材料常温的力学性能要求后，还具有优异的抗低温冲击韧性，在－50℃/720h冲击韧性无明显变差趋势，适合用于对阻燃有要求的寒冷地区。

Description

阻燃、抗低温冲击韧性优的PP塑木复合材料及制备方法
技术领域
本发明属于塑木复合材料技术领域，具体涉及一种阻燃、抗低温冲击韧性优的PP塑木复合材料，还涉及上述材料的制备方法。
背景技术
木塑复合材料是将木纤维或植物纤维与热塑性塑料按一定比例添加各种助剂，经高温定型处理后制成一定结构形状的型材，可直接挤出制品或把型材再装配最终产品。其特点是不易生菌，热伸缩性和吸水性小，尺寸稳定性较好，耐磨和抗冲击性较好。
与PE塑木相比，PP型塑木复合材料具有质轻、硬度强度高、耐温性能好、不易变形的特点，在行业中应用较广泛。但是其由于低温脆性会明显变大，低温抗冲击韧性较差，长时间用在东北、西北、国外如俄罗斯等寒冷地区，冲击韧性明显变差，冬季易发生断裂而导致塑木板材被破坏。
CN109467914A一种制备权利要求1－5任一项所述耐磨型塑木复合材料的方法，其特征在于，包括如下步骤：
(1)取配方量的所述改性木粉、甲苯二异氰酸酯、二硫化钼、偶联剂、以及润滑剂，充分混合均匀，出料制得第一专用预混料；
(2)取配方量的所述高密度聚乙烯、羟基封端的聚酯多元醇、石英砂粉和相容剂，充分混合均匀，出料制得第二专用预混料；
(3)将所述第一专用预混料和第二专用预混料同时加入平行双螺杆挤出机中进行挤出造粒，制得粒料；
(4)将所述粒料置于锥形双螺杆木塑型材挤出机中进行基础成型，制得型材；
(5)将制得型材冷却定型，并定长切割后制得成品，即为所需的耐磨型塑木复合材料。
CN201310138343.X披露的是一种无机纳米阻燃木塑复合材料及其制备方法，其主要是侧重于阻燃性能的研究；关于产品在低温条件下抗冲击性能并未作描述。
以上专利申请所披露的耐磨性能、阻燃以及吸水率、耐沸水性、静曲强度等性能，其所未涉及到的是产品在低温下的抗冲击性能。而在东北、西北、俄罗斯等冬季寒冷地区，由于户外干燥，对阻燃要求高，而且由于长时间用于户外，需要能够长时间在低温下保持力学强度及韧性，不易发生断裂不易被破坏的塑木复合材料。
发明内容
为了解决上述的技术问题，本发明提供了一种具有阻燃及优良低温抗冲击韧性(－50℃/12h、－50℃/120h、－50℃/720h)、－50℃长时间放置其冲击韧性无明显变差的PP塑木复合材料及其制备方法。
本发明采用特定的配方和制备工艺，借助配方中的高韧性的热塑性聚酯弹性体TPEE、溴化丁基橡胶、溴化聚苯乙烯、混炼硅橡胶、40％长玻纤增强PP 树脂在为塑木复合材料提供优良的耐低温冲击韧性，可以让塑木复合材料在－50℃的低温下长时间保持冲击韧性。同时，溴化丁基橡胶、溴化聚苯乙烯、混炼硅橡胶、40％长玻纤增强PP树脂可以为复合材料提供阻燃性能，溴化丁基橡胶、溴化聚苯乙烯由于溴含量高，阻燃性能优良，而混炼硅橡胶耐热及耐火性能好，可以提高阻燃能力，40％长玻纤增强PP树脂中含有质量40％的长玻璃纤维，玻璃纤维自身不燃，阻火及阻燃性能出众；
热塑性聚酯弹性体TPEE、溴化丁基橡胶、混炼硅橡胶这三种材料作为韧性出众的弹性体，可以长时间处于低温下其韧性几乎无变化，属于强增韧性树脂，低温下变脆趋势不明显，40％长玻纤增强PP树脂与单独的PP树脂相比，其韧性由于长玻纤的改性提升明显，低温脆性明显下降；但是这些冲击韧性优良的弹性体类材料的使用，在韧性大大提升的同时，会导致塑木复合材料的抗弯强度、握螺钉力等力学性能出现下降，为了保证其抗弯强度、握螺钉力达到木塑装饰板标准的要求，方案中搭配一定量高强度材料如纯聚丙烯PP树脂、尺寸稍大的木粉、罗布麻纤维及高强度的PC/ABS塑料合金及短纤不锈钢金属纤维等，其中罗布麻纤维具有优良的高强高韧性、耐磨及防霉性能，而且抗低温性能优良，可以增强塑木复合材料的低温力学性能及防霉性能，在户外使用，保证塑木材料使用的持久性；PC/ABS塑料合金自身兼具出色的力学强度及韧性，它的使用不仅提高了力学性能，也为复合材料最终抗低温韧性的提高做出了贡献，同时PC材料自身具有阻燃性能，PC/ABS塑料合金也能为复合材料提供阻燃性。
本发明是通过下述的技术方案来实现的：
阻燃、抗低温冲击韧性优的PP塑木复合材料，包括以下重量份数的原料：
聚丙烯12～24、40％长玻纤增强PP树脂10～25、热塑性聚酯弹性体 TPEE8～18、溴化丁基橡胶10～20、混炼硅橡胶7～15、溴化聚苯乙烯4～9、罗布麻纤维5～10、木粉6～12、PC/ABS塑料合金10～25、不锈钢短纤维5～ 10、相容剂2～4、其它助剂1～3；
其它助剂包括偶联剂、润滑剂、紫外光吸收剂；
偶联剂：润滑剂：紫外光吸收剂(1～2)：(1～2)：(1～2)，以上的比值为重量比；。
优选的，相容剂为马来酸酐改性聚丙烯，其型号为SZ23，购自黄山贝诺科技有限公司。
偶联剂采用3－(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷，简称硅烷偶联剂G－570，CAS：2530－85－0。
润滑剂采用聚丙烯蜡微粉，购自南京天诗新材料科技有限公司，产品型号PPW－0901，可以增强PP塑木复合材料的相容性及材质的硬度和抗划伤性能。
紫外光吸收剂为2，4－二羟基二苯甲酮。
上述的阻燃、抗低温冲击韧性优的PP塑木复合材料的制备方法，包括以下的步骤：
(1)准备如下重量份数的原料：
聚丙烯12～24、40％长玻纤增强树脂10～25、热塑性聚酯弹性体TPEE8～ 18、溴化丁基橡胶10～20、混炼硅橡胶7～15、溴化聚苯乙烯4～9、罗布麻纤维 5～10、木粉6～12、PC/ABS塑料合金10～25、304不锈钢短纤维5～10、相容剂2～4、其它助剂1～3份；
其它助剂的重量比例为：偶联剂：润滑剂：紫外光吸收剂(1～2)：(1～2)： (1～2)；
对所用的物料真空干燥1～3h，干燥温度80～90℃，真空度＜－0.095MPa；
(2)将(1)中的聚丙烯、溴化聚苯乙烯、罗布麻纤维、木粉、40％长玻纤增强PP树脂、热塑性聚酯弹性体TPEE、混炼硅橡胶、不锈钢纤维在常温状态下充分混合均匀，然后经过平行双螺杆挤出机进行挤出造粒，得到第一复合粒料，机筒温度为140～160℃，螺杆转速200～250rpm；
(3)将(2)中得到的第一复合粒料、溴化丁基橡胶、PC/ABS塑料合金、相容剂及其它助剂先在110～130℃状态下充分混合均匀，得到预混料，然后预混料经过平行双螺杆挤出机挤出造粒，得到第二复合粒料，机筒温度为150～ 170℃，螺杆转速150～180rpm；
(4)将(3)制得的第二复合粒料加入锥形双螺杆型材挤出机，进行挤出成型，型材经冷却定型、定长切割即得到所述抗低温冲击韧性优的PP塑木复合材料；工艺条件为：机筒温度为180～200℃，螺杆转速为15～30rpm。
上述的阻燃、抗低温冲击韧性优的PP塑木复合材料的制备方法，包括以下的步骤：
(1)准备如下重量份数的原料：
聚丙烯20份、40％长玻纤增强PP树脂20份、热塑性聚酯弹性体TPEE12 份、溴化丁基橡胶15份、混炼硅橡胶10份、溴化聚苯乙烯5、罗布麻纤维6、木粉8、PC/ABS塑料合金20份、不锈钢短纤维8份、相容剂3份、其它助剂2 份；
其它助剂的重量比为，偶联剂：润滑剂：紫外光吸收剂4：5：5；
对所用的物料进行真空干燥2h，干燥温度85℃，真空度＜－0.095MPa；
(2)将(1)中的聚丙烯、溴化聚苯乙烯、罗布麻纤维、木粉、40％长玻纤增强PP树脂、热塑性聚酯弹性体TPEE、混炼硅橡胶、不锈钢纤维先在常温状态下充分混合均匀，然后经过平行双螺杆挤出机进行挤出造粒，得到第一复合粒料，机筒温度为150℃，螺杆转速220rpm；
(3)将(2)中得到的第一复合粒料、溴化丁基橡胶、PC/ABS塑料合金、相容剂及其它助剂先在120℃状态下充分混合均匀，得到预混料，然后预混料经过平行双螺杆挤出机挤出造粒，得到第二复合粒料，机筒温度为160℃，螺杆转速160rpm；
(4)将(3)制得的第二复合粒料加入锥形双螺杆型材挤出机，进行挤出成型，型材经冷却定型、定长切割即得到所述抗低温冲击韧性优的PP塑木复合材料；工艺条件为：机筒温度为190℃，螺杆转速为25rpm。
上述的阻燃、抗低温冲击韧性优的PP塑木复合材料的制备方法，包括以下的步骤：
(1)准备如下重量份数的原料：
聚丙烯16份、40％长玻纤增强PP树脂12份、热塑性聚酯弹性体TPEE10 份、溴化丁基橡胶10份、混炼硅橡胶8份、木粉9份、溴化聚苯乙烯6份、罗布麻纤维8份、PC/ABS塑料合金20份、不锈钢短纤维8份、相容剂4份、其它助剂2份；
其它助剂的重量比为，偶联剂：润滑剂：紫外光吸收剂4：5：5；
对所用的物料进行真空干燥2h，干燥温度85℃，真空度＜－0.095MPa；
(2)将(1)中的聚丙烯、木粉、40％长玻纤增强PP树脂、热塑性聚酯弹性体TPEE、混炼硅橡胶、不锈钢纤维先在常温状态下充分混合均匀，然后经过平行双螺杆挤出机进行挤出造粒，得到第一复合粒料，机筒温度为150℃，螺杆转速220rpm；
(3)将(2)中得到的第一复合粒料、溴化丁基橡胶、PC/ABS塑料合金、相容剂及其它助剂先在120℃状态下充分混合均匀，得到预混料，然后预混料经过平行双螺杆挤出机挤出造粒，得到第二复合粒料，机筒温度为155℃，螺杆转速165rpm；
(4)将(3)制得的第二复合粒料加入锥形双螺杆型材挤出机，进行挤出成型，型材经冷却定型、定长切割即得到所述抗低温冲击韧性优的PP塑木复合材料；工艺条件为：机筒温度为195℃，螺杆转速为30rpm。
上述的阻燃、抗低温冲击韧性优的PP塑木复合材料的制备方法，包括以下的步骤：
(1)准备如下重量份数的原料：
聚丙烯24份、40％长玻纤增强PP树脂25份、热塑性聚酯弹性体TPEE18 份、溴化丁基橡胶20份、混炼硅橡胶15份、木粉12份、溴化聚苯乙烯9份、罗布麻纤维10份、塑料合金20份、不锈钢短纤维8份、相容剂3份、其它助剂3份；
其它助剂的重量比为，偶联剂：润滑剂：紫外光吸收剂4：5：5；
对所用的物料进行真空干燥2h，干燥温度85℃，真空度＜－0.095MPa；
(2)将(1)中的聚丙烯、溴化聚苯乙烯、罗布麻纤维、木粉、40％长玻纤增强PP树脂、热塑性聚酯弹性体TPEE、混炼硅橡胶、不锈钢纤维先在常温状态下充分混合均匀，然后经过平行双螺杆挤出机进行挤出造粒，得到第一复合粒料，机筒温度为150℃，螺杆转速220rpm；
(3)将(2)中得到的第一复合粒料、溴化丁基橡胶、PC/ABS塑料合金、相容剂及其它助剂先在120℃状态下充分混合均匀，得到预混料，然后预混料经过平行双螺杆挤出机挤出造粒，得到第二复合粒料，机筒温度为160℃，螺杆转速160rpm；
(4)将(3)制得的第二复合粒料加入锥形双螺杆型材挤出机，进行挤出成型，型材经冷却定型、定长切割即得到所述抗低温冲击韧性优的PP塑木复合材料；工艺条件为：机筒温度为185℃，螺杆转速为25rpm。
本发明的有益效果在于，采用本发明的方法制备获得的塑木复合材料，按照相关标准进行尺寸稳定性、抗弯强度、握螺钉力、抗冻融性、冲击韧性、低温冲击韧性及氧指数等性能测试，结果表明，本发明的塑木复合材料在满足塑木复合材料的常温的力学性能要求后，还具有优异的抗低温冲击韧性和阻燃性，适合在寒冷地区使用。
本发明所采用的原材料组合及特定工艺制备获得的塑木复合材料，其抗弯强度、握螺钉力等性能较好，最终使复合材料兼具适宜的力学强度、优良的阻燃性及低温抗冲击韧性(－50℃/12h、－50℃/120h、－50℃/720h)。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作更进一步的说明，以便本领域的技术人员更了解本发明，但并不因此限制本发明。
普通聚丙烯树脂：PP，标准料，牌号K7726，购自中国石油化工股份有限公司北京燕山分公司；
40％长玻纤增强PP树脂：型号：PP－LGF，购自长纤(厦门)新材料科技有限公司；
高韧性的热塑性弹性体TPEE，牌号H3030，购自四川晨光科新塑胶有限责任公司；
溴化丁基橡胶：德国朗盛公司产品，牌号2030，购自上海近距离国际贸易有限公司；
混炼硅橡胶：牌号TN7X0，购自广东超特新材料有限公司；
溴化聚苯乙烯：牌号LF－15，购自郑州冠达化工产品有限公司；
罗布麻纤维：纤维长度3－5mm，购自南京新禾纺织有限公司；
木粉：50－70目，灵寿县二平矿产品加工厂；
PC/ABS塑料合金：中国台湾奇美公司标准型，牌号PC－385，购自东莞市樟木头优富塑胶原料经营部；
不锈钢短纤维：直径10－12微米、长度3－6mm，湖南惠同新材料股份有限公司；
实施例1
阻燃、抗低温冲击韧性优的PP塑木复合材料及其制备方法，包括以下步骤：
(1)准备如下重量份数的原料：
聚丙烯20份、40％长玻纤增强PP树脂20份、热塑性聚酯弹性体TPEE12 份、溴化丁基橡胶15份、混炼硅橡胶10份、溴化聚苯乙烯5份、罗布麻纤维7 份、木粉8份、ABS塑料合金20份、304不锈钢短纤维8份、相容剂3份、其它助剂2份；
其它助剂为，偶联剂：润滑剂：紫外光吸收剂＝4：4：5；
对所用的物料进行真空干燥2h，干燥温度85℃，真空度＜－0.095MPa；
(2)将聚丙烯、木粉、40％长玻纤增强PP树脂、热塑性聚酯弹性体TPEE、混炼硅橡胶、304不锈钢纤维先在常温状态下充分混合均匀，然后经过平行双螺杆挤出机进行挤出造粒，得到第一复合粒料，机筒温度为150℃，螺杆转速 240rpm；
(3)将(2)中得到的第一复合粒料、溴化丁基橡胶、PC/ABS塑料合金、相容剂及其它助剂先在120℃状态下充分混合均匀，得到预混料，然后预混料经过平行双螺杆挤出机挤出造粒，得到第二复合粒料，机筒温度为160℃，螺杆转速160rpm；
(4)将(3)制得的第二复合粒料加入锥形双螺杆型材挤出机，进行挤出成型，型材经冷却定型、定长切割即得到所述抗低温冲击韧性优的PP塑木复合材料。工艺条件为：机筒温度为190℃，螺杆转速为20rpm。
实施例2
一种阻燃、抗低温冲击韧性优的PP塑木复合材料及其制备方法，包括以下步骤：
(1)聚丙烯12、40％长玻纤增强树脂10、热塑性聚酯弹性体TPEE8、溴化丁基橡胶10、混炼硅橡胶7、溴化聚苯乙烯6份、罗布麻纤维5份、木粉6 份、PC/ABS塑料合金10、304不锈钢短纤维5、相容剂4、其它助剂1份；
其它助剂为：偶联剂：润滑剂：紫外光吸收剂＝4：4：5；
对所用的物料进行真空干燥1h，干燥温度80℃，真空度＜－0.095MPa；
(2)将聚丙烯、木粉、40％长玻纤增强PP树脂、热塑性聚酯弹性体TPEE、混炼硅橡胶、304不锈钢纤维先在常温状态下充分混合均匀，然后经过平行双螺杆挤出机进行挤出造粒，得到第一复合粒料，机筒温度为140℃，螺杆转速 200rpm；
(3)将(2)中得到的第一复合粒料、溴化丁基橡胶、PC/ABS塑料合金、相容剂及其它助剂先在110℃状态下充分混合均匀，得到预混料，然后预混料经过平行双螺杆挤出机挤出造粒，得到第二复合粒料，机筒温度为150℃，螺杆转速150rpm；
(4)将(3)制得的第二复合粒料加入锥形双螺杆型材挤出机，进行挤出成型，型材经冷却定型、定长切割即得到所述抗低温冲击韧性优的PP塑木复合材料。工艺条件为：机筒温度为180℃，螺杆转速为15rpm。
实施例3
一种阻燃、抗低温冲击韧性优的PP塑木复合材料及其制备方法，包括以下步骤：
(1)准备如下重量份数的原料：
聚丙烯24、40％长玻纤增强树脂25、热塑性聚酯弹性体TPEE18、溴化丁基橡胶20、混炼硅橡胶15、溴化聚苯乙烯4份、罗布麻纤维6份、木粉10份、 PC/ABS塑料合金25、304不锈钢短纤维10、相容剂4、其它助剂3份；
其它助剂为，偶联剂：润滑剂：紫外光吸收剂＝4：4：5；
对所用的物料进行真空干燥3h，干燥温度90℃，真空度＜－0.095MPa；
(2)将聚丙烯、木粉、40％长玻纤增强PP树脂、热塑性聚酯弹性体TPEE、混炼硅橡胶、304不锈钢纤维先在常温状态下充分混合均匀，然后经过平行双螺杆挤出机进行挤出造粒，得到第一复合粒料，机筒温度为160℃，螺杆转速 250rpm；
(3)将(2)中得到的第一复合粒料、溴化丁基橡胶、PC/ABS塑料合金、相容剂及其它助剂先在130℃状态下充分混合均匀，得到预混料，然后预混料经过平行双螺杆挤出机挤出造粒，得到第二复合粒料，机筒温度为170℃，螺杆转速180rpm；
(4)将(3)制得的复合粒料2加入锥形双螺杆型材挤出机，进行挤出成型，型材经冷却定型、定长切割即得到所述抗低温冲击韧性优的PP塑木复合材料。工艺条件为：机筒温度为200℃，螺杆转速为30rpm。
实施例4
一种阻燃、抗低温冲击韧性优的PP塑木复合材料的制备方法，包括以下的步骤：
(1)准备如下重量份数的原料：
聚丙烯16份、40％长玻纤增强PP树脂12份、热塑性聚酯弹性体TPEE10 份、溴化丁基橡胶10份、混炼硅橡胶8份、溴化聚苯乙烯7份、罗布麻纤维8 份、木粉9份、PC/ABS塑料合金20份、不锈钢短纤维8份、相容剂4份、其它助剂2份；
其它助剂的重量比为，偶联剂：润滑剂：紫外光吸收剂4：5：5；
对所用的物料进行真空干燥2h，干燥温度85℃，真空度＜－0.095MPa；
(2)将(1)中的聚丙烯、木粉、40％长玻纤增强PP树脂、热塑性聚酯弹性体TPEE、混炼硅橡胶、不锈钢纤维先在常温状态下充分混合均匀，然后经过平行双螺杆挤出机进行挤出造粒，得到第一复合粒料，机筒温度为150℃，螺杆转速220rpm；
(3)将(2)中得到的第一复合粒料、溴化丁基橡胶、PC/ABS塑料合金、相容剂及其它助剂先在120℃状态下充分混合均匀，得到预混料，然后预混料经过平行双螺杆挤出机挤出造粒，得到第二复合粒料，机筒温度为155℃，螺杆转速165rpm；
(4)将(3)制得的第二复合粒料加入锥形双螺杆型材挤出机，进行挤出成型，型材经冷却定型、定长切割即得到所述抗低温冲击韧性优的PP塑木复合材料；工艺条件为：机筒温度为195℃，螺杆转速为30rpm。
实施例5
一种阻燃、抗低温冲击韧性优的PP塑木复合材料的制备方法，包括以下的步骤：
(1)准备如下重量份数的原料：
聚丙烯24份、40％长玻纤增强PP树脂25份、热塑性聚酯弹性体TPEE18 份、溴化丁基橡胶20份、混炼硅橡胶15份、溴化聚苯乙烯9份、罗布麻纤维 10份、木粉12份、塑料合金20份、不锈钢短纤维8份、相容剂3份、其它助剂3份；
其它助剂的重量比为，偶联剂：润滑剂：紫外光吸收剂4：5：5；
对所用的物料进行真空干燥2h，干燥温度85℃，真空度＜－0.095MPa；
(2)将(1)中的聚丙烯、溴化聚苯乙烯、罗布麻纤维、木粉、40％长玻纤增强PP树脂、热塑性聚酯弹性体TPEE、混炼硅橡胶、不锈钢纤维先在常温状态下充分混合均匀，然后经过平行双螺杆挤出机进行挤出造粒，得到第一复合粒料，机筒温度为150℃，螺杆转速220rpm；
(3)将(2)中得到的第一复合粒料、溴化丁基橡胶、PC/ABS塑料合金、相容剂及其它助剂先在120℃状态下充分混合均匀，得到预混料，然后预混料经过平行双螺杆挤出机挤出造粒，得到第二复合粒料，机筒温度为160℃，螺杆转速160rpm；
(4)将(3)制得的第二复合粒料加入锥形双螺杆型材挤出机，进行挤出成型，型材经冷却定型、定长切割即得到所述抗低温冲击韧性优的PP塑木复合材料；工艺条件为：机筒温度为185℃，螺杆转速为25rpm。
对比例1：其它与实施例1相同，除了不使用40％长玻纤增强PP树脂；
对比例2：其它与实施例1相同，除了不使用热塑性聚酯弹性体TPEE；
对比例3：其它与实施例1相同，除了不使用溴化丁基橡胶；
对比例4：其它与实施例1相同，除了不使用混炼硅橡胶；
对比例5：其它与实施例1相同，除了不使用溴化聚苯乙烯；
对比例6：其它与实施例1相同，除了不使用罗布麻纤维；
对比例7：其它与实施例1相同，除了不使用PC/ABS塑料合金；
对比例8：其它与实施例1相同，除了不使用304不锈钢短纤维；
对比例9：采用市售普通PP塑木复合材料作为对比；
性能测试
关于本发明，发明人做了以下的测试，将上述实施例和对比例制得的塑木复合材料按照GB24137－2009《木塑装饰板》的标准进行尺寸稳定性、抗弯强度、握螺钉力、抗冻融性检测，按照GB17657－2013《人造板及饰面人造板理化性能试验方法》进行室温冲击韧性和低温冲击韧性性能测试；阻燃性能按照 GB/T2406.2-2009《塑料用氧指数法测定燃烧行为》进行极限氧指数性能测试，一般认为：氧指数＜26％为易燃材料，氧指数26-30％为可燃材料，氧指数＞30％以上为难燃材料，具有阻燃性能。
测试结果见下表1中所示。
表1实施例及对比例塑木复合材料的性能测试结果
从以上表格中的数据可以看出，本发明产品配方作为一个整体，结合特定的制备工艺方法，实现各个物料之间相互协同作用，得到实施例1～5性能优良的产品，本发明的原料缺一不可，对比例中调整或减少了部分原料后，相应的产品性能较实施例1～5要差。本发明产品(实施例1－5)在尺寸稳定性、抗弯强度、握螺钉力、抗冻融性、阻燃性、常温、低温冲击韧性均较好，氧指数＞32％，而且在低温－50℃放置较长时间，冲击韧性仍无明显变差趋势，具有优异的低温冲击性能，可以长时间应用于寒冷地区而不易断裂；
从对比例1－8中方案的性能数据可以看出，相比于本发明所述塑木复合材料整体而言，缺少相应必要组分的塑木复合材料，均会出现一些相应的不足，比如对比例1及对比例8中分别减少40％长玻纤增强PP树脂、304不锈钢短纤维，会导致塑木复合材料的力学性能如抗弯强度、握螺钉力等出现严重降低，使塑木复合材料难以满足应用要求，氧指数也出现明显下降，同时，常温冲击性能也会出现一定程度降低，但是对于40％长玻纤增强PP树脂和304不锈钢短纤维来说，缺少它们后，对复合材料低温冲击韧性的降低并不明显，说明40％长玻纤增强PP树脂和304不锈钢短纤维主要是起到增强复合材料力学性能及阻燃的功能，对常温冲击韧性也有明显增强作用，使塑木复合材料的力学性能能够达到较高的应用要求，对抗冻融性及低温冲击韧性(－50℃长时间放置)也有少许贡献，详见对比例1和对比例8；
对于PC/ABS塑料合金来说，其不仅能够增强材料的力学性能如抗弯强度、握螺钉力等，缺少则会导致抗弯强度、握螺钉力、常温冲击韧性等出现明显下降，而且会导致在低温－50℃/12h甚至更长时间后，冲击韧性与常温相比也会出现明显下降，说明PC/ABS塑料合金在复合材料中的作用既是力学性能增强材料，又是低温增韧材料，对阻燃也有一定的贡献，详见对比例7；
缺乏热塑性聚酯弹性体TPEE、溴化丁基橡胶、溴化聚苯乙烯、混炼硅橡胶中的某一组分，复合材料的力学性能下降不明显，但是对抗冻融性及低温冲击韧性(－50℃长时间放置)影响较大，说明这些物质主要是起到低温增韧的作用，它们的使用可以极大地提高塑木复合材料低温的各种性能，如低温冲击韧性、冻融性等，使塑木复合材料能够在低温下长时间使用，而且溴化丁基橡胶、溴化聚苯乙烯、混炼硅橡胶还具有较强的阻燃功能，缺乏会导致氧指数下降明显，详见对比例2－5；
缺乏罗布麻纤维会导致力学性能如抗弯强度、握螺钉力及常温冲击韧性出现明显下降，抗冻融性及低温冲击韧性(－50℃长时间放置)也会出现轻微下降，说明其主要是作为力学性能增强材料，兼具一定量的低温增韧功能，同时，利用罗布麻纤维自身具有的抗霉菌性能，增加材料的户外使用耐久性，详见对比例6。
对比例9中市售普通的塑木复合材料，其抗弯强度、握螺钉力可以达到市场应用要求，而且自身氧指数较低，＜26％，属于可燃烧物，阻燃性能较差，室温冲击韧性相对于本发明产品也较低，尤其是抗低温性方面较差，如抗冻融性、－50℃不同时间后产品的低温冲击性能下降严重，无法应用于对阻燃有要求的寒冷地区使用。
显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。

Claims (9)

1.阻燃、抗低温冲击韧性优的PP塑木复合材料，其特征在于：
所述的复合材料包括以下重量份数的原料：
聚丙烯12～24、40％长玻纤增强PP树脂10～25、热塑性聚酯弹性体TPEE8～18、溴化丁基橡胶10～20、混炼硅橡胶7～15、溴化聚苯乙烯4～9、罗布麻纤维5～10、木粉6～12、PC/ABS塑料合金10～25、不锈钢短纤维5～10、相容剂2～4、其它助剂1～3；
其它助剂包括偶联剂、润滑剂、紫外光吸收剂；
偶联剂：润滑剂：紫外光吸收剂＝(1～2)：(1～2)：(1～2)，以上的比值为重量比。
2.如权利要求1所述的阻燃、抗低温冲击韧性优的PP塑木复合材料，其特征在于：相容剂为马来酸酐改性聚丙烯，其型号为SZ23，购自黄山贝诺科技有限公司。
3.如权利要求1所述的阻燃、抗低温冲击韧性优的PP塑木复合材料，其特征在于：偶联剂采用3－(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷，CAS：2530－85－0。
4.如权利要求1所述的阻燃、抗低温冲击韧性优的PP塑木复合材料，其特征在于：润滑剂采用聚丙烯蜡微粉，购自南京天诗新材料科技有限公司，产品型号PPW－0901。
5.如权利要求1所述的阻燃、抗低温冲击韧性优的PP塑木复合材料，其特征在于：紫外光吸收剂为2，4－二羟基二苯甲酮。
6.如权利要求1所述的阻燃、抗低温冲击韧性优的PP塑木复合材料的制备方法，包括以下的步骤：
(1)准备如下重量份数的原料：
聚丙烯12～24、40％长玻纤增强PP树脂10～25、热塑性聚酯弹性体TPEE8～18、溴化丁基橡胶10～20、混炼硅橡胶7～15、溴化聚苯乙烯4～9、罗布麻纤维5～10、木粉6～12、PC/ABS塑料合金10～25、304不锈钢短纤维5～10、相容剂2～4、其它助剂1～3份；
其它助剂的重量比例为：偶联剂：润滑剂：紫外光吸收剂(1～2)：(1～2)：(1～2)；
对所用的物料真空干燥1～3h，干燥温度80～90℃，真空度＜－0.095MPa；
(2)将(1)中的聚丙烯、溴化聚苯乙烯、罗布麻纤维、木粉、40％长玻纤增强PP树脂、热塑性弹性体TPE、混炼硅橡胶、不锈钢纤维在常温状态下充分混合均匀，然后经过平行双螺杆挤出机进行挤出造粒，得到第一复合粒料；机筒温度为140～160℃，螺杆转速200～250rpm；
(3)将(2)中得到的第一复合粒料、溴化丁基橡胶、PC/ABS塑料合金、相容剂及其它助剂先在110～130℃状态下充分混合均匀，得到预混料，预混料经过平行双螺杆挤出机挤出造粒，得到第二复合粒料，机筒温度为150～170℃，螺杆转速150～180rpm；
(4)将(3)制得的第二复合粒料加入锥形双螺杆型材挤出机，进行挤出成型，型材经冷却定型、定长切割即得到所述抗低温冲击韧性优的PP塑木复合材料；工艺条件为：机筒温度为180～200℃，螺杆转速为15～30rpm。
7.如权利要求1所述的阻燃、抗低温冲击韧性优的PP塑木复合材料的制备方法，包括以下的步骤：
(1)准备如下重量份数的原料：
聚丙烯20份、40％长玻纤增强PP树脂20份、热塑性聚酯弹性体TPEE12份、溴化丁基橡胶15份、混炼硅橡胶10份、溴化聚苯乙烯5份、罗布麻纤维6份、木粉8份、PC/ABS塑料合金20份、不锈钢短纤维8份、相容剂3份、其它助剂2份；
其它助剂的重量比为，偶联剂：润滑剂：紫外光吸收剂4：5：5；
对所用的物料进行真空干燥2h，干燥温度85℃，真空度＜－0.095MPa；
(2)将(1)中的聚丙烯、溴化聚苯乙烯、罗布麻纤维、木粉、40％长玻纤增强PP树脂、热塑性聚酯弹性体TPEE、混炼硅橡胶、不锈钢纤维先在常温状态下充分混合均匀，然后经过平行双螺杆挤出机进行挤出造粒，得到第一复合粒料，机筒温度为150℃，螺杆转速220rpm；
(3)将(2)中得到的第一复合粒料、溴化丁基橡胶、PC/ABS塑料合金、相容剂及其它助剂先在120℃状态下充分混合均匀，得到预混料，然后预混料经过平行双螺杆挤出机挤出造粒，得到第二复合粒料；机筒温度为160℃，螺杆转速160rpm；
(4)将(3)制得的第二复合粒料加入锥形双螺杆型材挤出机，进行挤出成型，型材经冷却定型、定长切割即得到所述抗低温冲击韧性优的PP塑木复合材料；工艺条件为：机筒温度为190℃，螺杆转速为25rpm。
8.如权利要求1所述的阻燃、抗低温冲击韧性优的PP塑木复合材料的制备方法，包括以下的步骤：
(1)准备如下重量份数的原料：
聚丙烯16份、40％长玻纤增强PP树脂12份、热塑性聚酯弹性体TPEE10份、溴化丁基橡胶10份、混炼硅橡胶8份、溴化聚苯乙烯6份、罗布麻纤维8份、木粉9份、PC/ABS塑料合金20份、不锈钢短纤维8份、相容剂4份、其它助剂2份；
其它助剂的重量比为，偶联剂：润滑剂：紫外光吸收剂4：5：5；
对所用的物料进行真空干燥2h，干燥温度85℃，真空度＜－0.095MPa；
(2)将(1)中的聚丙烯、木粉、40％长玻纤增强PP树脂、热塑性聚酯弹性体TPEE、混炼硅橡胶、不锈钢纤维先在常温状态下充分混合均匀，然后经过平行双螺杆挤出机进行挤出造粒，得到第一复合粒料，机筒温度为150℃，螺杆转速220rpm；
(3)将(2)中得到的第一复合粒料、溴化丁基橡胶、PC/ABS塑料合金、相容剂及其它助剂先在120℃状态下充分混合均匀，得到预混料，然后预混料经过平行双螺杆挤出机挤出造粒，得到第二复合粒料，机筒温度为155℃，螺杆转速165rpm；
(4)将(3)制得的第二复合粒料加入锥形双螺杆型材挤出机，进行挤出成型，型材经冷却定型、定长切割即得到所述抗低温冲击韧性优的PP塑木复合材料；工艺条件为：机筒温度为195℃，螺杆转速为30rpm。
9.如权利要求1所述的阻燃、抗低温冲击韧性优的PP塑木复合材料的制备方法，包括以下的步骤：
(1)准备如下重量份数的原料：
聚丙烯24份、40％长玻纤增强PP树脂25份、热塑性聚酯弹性体TPEE18份、溴化丁基橡胶20份、混炼硅橡胶15份、溴化聚苯乙烯9份、罗布麻纤维10份、木粉12份、塑料合金20份、不锈钢短纤维8份、相容剂3份、其它助剂3份；
其它助剂的重量比为，偶联剂：润滑剂：紫外光吸收剂4：5：5；
对所用的物料进行真空干燥2h，干燥温度85℃，真空度＜－0.095MPa；
(2)将(1)中的聚丙烯、溴化聚苯乙烯、罗布麻纤维、木粉、40％长玻纤增强PP树脂、热塑性聚酯弹性体TPEE、混炼硅橡胶、不锈钢纤维先在常温状态下充分混合均匀，然后经过平行双螺杆挤出机进行挤出造粒，得到第一复合粒料，机筒温度为150℃，螺杆转速220rpm；
(3)将(2)中得到的第一复合粒料、溴化丁基橡胶、PC/ABS塑料合金、相容剂及其它助剂先在120℃状态下充分混合均匀，得到预混料，然后预混料经过平行双螺杆挤出机挤出造粒，得到第二复合粒料，机筒温度为160℃，螺杆转速160rpm；
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