CN110467771A - 一种耐高温木塑材料的制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种耐高温木塑材料的制备方法，所述方法依次包括步骤如下：S1植物纤维预处理、S2加阻燃剂、S3混合、S4造粒、S5成型。本发明采用聚氨酯或聚酰胺作为阻燃剂均匀分散在木塑材料中，木塑材料受热时，阻燃剂产生磷酸形成焦磷酸盐结构，同时释放自由水阻碍聚合物燃烧，磷酸和焦磷酸能够催化聚丙烯终端的碳‑碳双键，形成醇的脱水反应或者生成交联碳化结构；邻位焦磷酸变成偏磷酸，其阴离子与残碳渣形成的碳结构起到隔离火源和阻碍聚合物燃烧的作用；使得所述木塑材料拥有优良的耐高温性能。

Description

一种耐高温木塑材料的制备方法
技术领域
本发明涉及木塑材料生产技术领域，尤其涉及一种耐高温木塑材料的制备方法。
背景技术
木塑，即木塑复合材料，是国内外近年蓬勃兴起的一类新型复合材料，指利用聚乙烯、聚丙烯和聚氯乙烯等，代替通常的树脂胶粘剂，与木粉、稻壳、秸秆等废植物纤维混合成新的木质材料；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，表面硬度高，一般是木材的2～5倍；但是由于纤维和塑料都是易燃物质，使得木塑复合材料的阻燃性能低，因此研究它的燃烧特性，选择合理的阻燃剂提高其阻燃性能，是拓宽木塑复合材料应用领域的必要需求。
针对现有技术中木塑阻燃性能低的问题，本发明提出一种新的解决方案。
发明内容
本发明针对现有技术的不足，提供了一种耐高温木塑材料的制备方法。
本发明通过以下技术手段实现解决上述技术问题的：
一种耐高温木塑材料的制备方法，所述方法依次包括步骤如下：
S1植物纤维预处理：
用水将植物纤维淘洗干净，搅拌泡水的植物纤维10～15分钟，滤水，然后在80～90℃的温度下烘干备用；
S2加阻燃剂：
将聚丙烯与阻燃剂在150～200℃的温度下混合搅拌两小时，所述阻燃剂为聚氨酯或聚酰胺；
S3混合：
将S1步骤预处理好的植物纤维与S2步骤混合了阻燃剂的聚合物混合，并加入添加剂，在密闭环境120～180℃条件下搅拌20～30分钟，充分混合均匀得到木塑材料浆料；所述添加剂包括：马来酸酐、抗氧剂(1010)；
S4造粒：
将S3步骤中的木塑材料浆料挤出造粒；
S5成型：
将挤出造粒后的粒料放入热压模具中热压成型。
优选的，所述耐高温木塑材料的组份重量占比为：烘干的植物纤维50～60％、阻燃剂10～15％、马来酸酐3～10％、抗氧剂(1010)0.1～0.5％、聚丙烯余量。
本发明的优点在于：
与现有技术相比较，本发明采用聚氨酯或聚酰胺作为阻燃剂均匀分散在木塑材料中，木塑材料受热时，阻燃剂产生磷酸形成焦磷酸盐结构，同时释放自由水阻碍聚合物燃烧，磷酸和焦磷酸能够催化聚丙烯终端的碳-碳双键，形成醇的脱水反应或者生成交联碳化结构；邻位焦磷酸变成偏磷酸，其阴离子与残碳渣形成的碳结构起到隔离火源和阻碍聚合物燃烧的作用；使得所述木塑材料拥有优良的耐高温性能。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例
本实施例提供了一种耐高温木塑材料的制备方法，所述方法依次包括步骤如下：
S1植物纤维预处理：
用水将植物纤维淘洗干净，搅拌泡水的植物纤维10～15分钟，滤水，然后在80～90℃的温度下烘干备用；
S2加阻燃剂：
将聚丙烯与阻燃剂在150～200℃的温度下混合搅拌两小时，所述阻燃剂为聚氨酯或聚酰胺；
所述阻燃剂受热产生磷酸形成焦磷酸盐结构，同时释放自由水阻碍聚合物燃烧，磷酸和焦磷酸能够催化聚丙烯终端的碳-碳双键，形成醇的脱水反应或者生成交联碳化结构；邻位焦磷酸变成偏磷酸，其阴离子与残碳渣形成的碳结构起到隔离火源和阻碍聚合物燃烧的作用；
S3混合：
将S1步骤预处理好的植物纤维与S2步骤混合了阻燃剂的聚合物混合，并加入添加剂，在密闭环境120～180℃条件下搅拌20～30分钟，充分混合均匀得到木塑材料浆料；所述添加剂包括：马来酸酐、抗氧剂(1010)；
S4造粒：
将S3步骤中的木塑材料浆料挤出造粒；
S5成型：
将挤出造粒后的粒料放入热压模具中热压成型。
实施例1
所述耐高温木塑材料的组份重量占比如下所示：
烘干的植物纤维50％、阻燃剂10％、马来酸酐3％、抗氧剂(1010)0.1％、聚丙烯余量。
实施例2
所述耐高温木塑材料的组份重量占比如下所示：
烘干的植物纤维60％、阻燃剂15％、马来酸酐10％、抗氧剂(1010)0.5％、聚丙烯余量。
以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：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；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (2)

1.一种耐高温木塑材料的制备方法，其特征在于：所述方法依次包括步骤如下：
S1植物纤维预处理：
用水将植物纤维淘洗干净，搅拌泡水的植物纤维10～15分钟，滤水，然后在80～90℃的温度下烘干备用；
S2加阻燃剂：
将聚丙烯与阻燃剂在150～200℃的温度下混合搅拌两小时，所述阻燃剂为聚氨酯或聚酰胺；
S3混合：
将S1步骤预处理好的植物纤维与S2步骤混合了阻燃剂的聚合物混合，并加入添加剂，在密闭环境120～180℃条件下搅拌20～30分钟，充分混合均匀得到木塑材料浆料；所述添加剂包括：马来酸酐、抗氧剂(1010)；
S4造粒：
将S3步骤中的木塑材料浆料挤出造粒；
S5成型：
将挤出造粒后的粒料放入热压模具中热压成型。
2.根据权利要求1所述的一种耐高温木塑材料的制备方法，其特征在于：所述耐高温木塑材料的组份重量占比为：烘干的植物纤维50～60％、阻燃剂10～15％、马来酸酐3～10％、抗氧剂(1010)0.1～0.5％、聚丙烯余量。
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