CN114933786B - 一种木塑用阻燃磨砂型共挤面料及其制备方法与应用 - Google Patents
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Abstract
本发明属于功能性木塑材料技术领域,具体涉及一种木塑用阻燃磨砂型共挤面料,并进一步公开其制备方法与应用。本发明所述木塑用阻燃磨砂型共挤面料,采用2,2‑二(溴甲基)‑1,3‑丙二醇、频哪醇、四溴苯酐、十二烷二酸、季戊四醇、苯甲醇、2‑溴丁酸、高密度聚乙烯、选定尺寸的聚四氟乙烯颗粒、抗氧化剂和紫外光吸收剂作为原料进行聚合得到,该面料与木塑芯材结合,可制得耐水煮、表层阻燃且磨砂颗粒型共挤木塑复合材料,适合长期用于户外耐候环境中使用。
Description
技术领域
本发明属于功能性木塑材料技术领域,具体涉及一种木塑用阻燃磨砂型共挤面料,并进一步公开其制备方法与应用。
背景技术
木塑复合材料是将一定比例的木质纤维材料与热塑性聚合物树脂以及各种助剂经熔融挤出、注塑或热压复合等加工工艺制备而成的一种新型环保复合材料。其兼具木材和塑料的双重优点,既有类似木材的木质外观又有热塑性塑料的耐水、耐腐蚀和耐虫蛀等优点,而且它的尺寸稳定性好于木材,硬度和模量又高于热塑性塑料,生产工艺灵活,可进行二次加工和回收再利用,具有突出的环保性和独特的装饰效果,同时有效缓解了木材资源紧张状况、解决了塑料污染问题。目前,WPC制品已广泛应用于汽车内装饰材料、建筑装修、货运托盘、露天桌椅、包装材料、枕木和室内家具等领域,尤其随着木塑复合材料生产技术的提高、产业规模的扩大及其自身突出的环保特性和独特的装饰效果,其在室内领域(如门窗、地板、家具等)的应用逐渐扩大。目前,主要使用聚乙烯作为面料共挤在木塑表面形成的二代木塑材料已经克服了一代木塑易吸水、发霉、耐候性不足、阻燃性能差、阻燃剂使用量大等一系列缺陷,在木塑行业的发展中增加较快。
随着木塑的应用越来越广泛,对木塑功能性的要求越来越高,如用于户外广场的共挤木塑要求表面耐磨性好,且要有一定的防滑性能,装饰性能优,同时还需要阻燃,长期暴露在户外不易发生开裂,长期耐候性要好、成本低等。而目前普通的二代共挤木塑面料无法同时满足上述要求,亟需开发一种具有阻燃性及磨砂装饰效果的共挤面料,以满足木塑材料对于阻燃、防滑及耐候性能的要求。
发明内容
为此,本发明所要解决的技术问题在于提供一种木塑用阻燃磨砂型共挤面料,以满足木塑材料对于阻燃、防滑及耐候性能的要求;
本发明所要解决的第二个技术问题在于提供上述木塑用阻燃磨砂型共挤面料的制备方法;
本发明所要解决的第三个技术问题在于提供一种具有较好阻燃、防滑及耐候性能的木塑复合材料。
为解决上述技术问题,本发明所述的一种木塑用阻燃磨砂型共挤面料,其制备原料包括如下重量份的组分:
2,2-二(溴甲基)-1,3-丙二醇26-40重量份;
频哪醇12-22重量份;
四溴苯酐80-100重量份;
十二烷二酸15-24重量份;
季戊四醇2-4重量份;
苯甲醇5-10重量份;
2-溴丁酸10-15重量份;
高密度聚乙烯20-30重量份;
聚四氟乙烯15-22重量份;
催化剂0.15-0.3重量份;
抗氧化剂0.8-1.3重量份
紫外线吸收剂1-1.5重量份。
具体的,所述的木塑用阻燃磨砂型共挤面料:
所述聚四氟乙烯为尺寸5-15目的颗粒;
所述催化剂包括单丁基氧化锡;
所述抗氧化剂包括抗氧化剂1010;
所述紫外线吸收剂包括紫外线吸收剂UV-531。
本发明还公开了一种制备所述木塑用阻燃磨砂型共挤面料的方法,包括如下步骤:
(1)将配方量的所述2,2-二(溴甲基)-1,3-丙二醇、频哪醇及催化剂加入反应釜内,在保护气氛下逐渐升温至130±5℃使其充分熔融;
(2)然后加入配方量的四溴苯酐及十二烷二酸,并逐渐升温至210-220℃进行保温反应;
(3)监测产品的软化点,待产品的软化点达到110-115℃时,加入配方量的季戊四醇,并逐步升温至230-235℃,继续进行保温反应;
(4)继续监测产品的软化点,待聚合物的软化点达到140-145℃时,启动真空系统,保持-0.095~-0.1MPa的负压继续在230-235℃进行保温反应;
(5)继续监测产品的软化点,待聚合物的软化点达到160-165℃时,解除真空并降温至195-200℃,加入配方量的苯甲醇对活性羧基进行封端反应;
(6)待产品的酸值低于3mgKOH/g时,再次启动真空系统,保持-0.095~-0.1MPa的负压进行保温反应脱除少量的小分子水及未反应的苯甲醇;
(7)待无明显物料被蒸出后,解除真空系统,并加入配方量的2-溴丁酸继续在195-200℃进行活性羟基的封端反应;
(8)待产品的羟值低于5mgKOH/g时,再次启动真空系统,保持-0.097~-0.1MPa的负压,并升温至220±5℃保温反应脱除少量的小分子水及未反应的2-溴丁酸;
(9)待无明显物料被蒸出后,解除真空系统,并加入配方量的高密度聚乙烯充分熔融至均相,继续加入所述聚四氟乙烯、抗氧化剂和紫外线吸收剂充分混匀,将所得物料经冷却、破碎、过筛,即得所需木塑用阻燃磨砂型共挤面料颗粒。
具体的,所述木塑用阻燃磨砂型共挤面料的制备方法:
所述步骤(2)中,所述升温步骤为以10-12℃/h的速率进行升温至210-220℃;
所述步骤(3)中,所述升温步骤为以5-7℃/h的速率进行升温至230-235℃。
本发明还公开了所述木塑用阻燃磨砂型共挤面料用于制备共挤木塑复合材料的用途。
本发明还公开了一种共挤木塑复合材料,包括木塑芯材及表层,所述表层由所述木塑用阻燃磨砂型共挤面料经共挤形成。
具体的,所述木塑芯材的制备原料包括如下重量份的组分:
高密度聚乙烯45-50重量份;
木粉30-40重量份;
碳酸钙12-18重量份;
润滑剂0.5-2重量份;
相容剂5-8重量份;
硅烷偶联剂0.2-1重量份。
更优的,所述木塑芯材的制备原料包括如下重量份的组分:高密度聚乙烯48重量份,木粉35重量份,碳酸钙15重量份,润滑剂(硬脂酸)1重量份,相容剂(SZ11,黄山贝诺科技有限公司)6重量份、KH-792型硅烷偶联剂0.5重量份。
具体的,所述的共挤木塑复合材料,形成所述表层的共挤面料与形成所述木塑芯材原料的质量比为0.06-0.08:1。
本发明还公开了一种制备所述共挤木塑复合材料的方法,包括如下步骤:
(A)按照选定的原料及配比取所述木塑芯材的制备原料于100-120℃充分混匀,降温出料,得到芯材专用预混料;并将其加入平行双螺杆挤出机中进行挤出造粒,得到芯材颗粒,备用;
(B)按照所述方法制备得到共挤面料颗粒,备用;
(C)分别将所述芯材颗粒和共挤面料颗粒通过挤出机熔融后进入芯材空腔和面料空腔,经定型模具定型、冷却成型,定长切割制,即得。
具体的,所述共挤木塑复合材料的制备方法:
所述步骤(A)中,所述挤出造粒步骤中,控制机筒温度为180-200℃,螺杆转速为200-300rpm;
所述步骤(C)中,所述共挤面料颗粒的熔融步骤中,控制挤出机的机筒温度为230-240℃;
所述步骤(C)中,所述芯材颗粒的熔融步骤中,控制挤出机的机筒温度为190-200℃。
本发明所述木塑用阻燃磨砂型共挤面料,采用2,2-二(溴甲基)-1,3-丙二醇、频哪醇、四溴苯酐、十二烷二酸、季戊四醇、苯甲醇、2-溴丁酸、高密度聚乙烯、选定尺寸的聚四氟乙烯颗粒、抗氧化剂和紫外光吸收剂作为原料进行聚合得到。该面料采用选定原料的多元醇与二元酸进行反应,然后再分别对其活性羧基及羟基进行封端反应,产品的长时间耐水煮及耐候性好,而且,由于链段中含有较高含量的溴元素,并均匀分散有阻燃性能出众的选定尺度的聚四氟乙烯颗粒,不仅本体阻燃性能出众,最终制得面料的耐沸水煮性能、阻燃性能也十分出众,且由于聚四氟乙烯颗粒细度均匀、磨砂质地均匀,5-15目的尺度范围表现出面料表面的磨砂颗粒细腻度较好,该面料与木塑芯材结合,可制得超高压耐水煮、表层阻燃且磨砂颗粒型共挤木塑复合材料。
本发明所述木塑复合材料以所述共挤面料形成所述表层,具有较好的磨砂效果,不仅装饰性优,防滑及阻燃性能好,且耐沸水煮性能出众,适合长期用于户外耐候环境中使用。
具体实施方式
本发明下述实施例中,所述聚四氟乙烯颗粒为取市售普通聚四氟乙烯(美国苏威,铁氟龙Algoflon F7)树脂颗粒,再用机械高速粉碎机将其粉碎后,分级过筛,取尺寸5-15目的聚四氟乙烯颗粒予以使用。
实施例1
本实施例所述木塑用阻燃磨砂型共挤面料的制备原料,包括如下重量份的组分:
本实施例所述木塑用阻燃磨砂型共挤面料的制备方法,包括如下步骤:
(1)将上述配方量的2,2-二(溴甲基)-1,3-丙二醇、频哪醇及催化剂单丁基氧化锡加入反应釜内,在氮气保护下逐渐升温至130℃使其充分熔融;
(2)然后加入配方量的四溴苯酐及十二烷二酸,以10℃的升温速度逐渐升温至210℃,并进行保温反应;
(3)监测产品的软化点,待产品的软化点达到110-115℃时,加入配方量的季戊四醇进行反应,并按照5℃/h升温速度升温至230℃,进行保温反应;
(4)待聚合物的软化点达到140-145℃时,启动真空系统,保持-0.097MPa的负压继续在230℃保温反应;
(5)待聚合物的软化点达到160-165℃时,解除真空,降温至195℃,加入配方量的苯甲醇对活性羧基进行封端反应;
(6)待产品的酸值低于3mgKOH/g时,再次启动真空系统,保持真空度在-0.097Mpa,并保温反应脱除少量的小分子水及未反应的苯甲醇;
(7)待无明显物料被蒸出后,解除真空系统,加入配方量的2-溴丁酸继续在195℃进行活性羟基的封端反应;
(8)待产品的羟值低于5mgKOH/g时,再次启动真空系统,保持真空度在-0.099Mpa,并升温至220℃反应脱除少量的小分子水及未反应的2-溴丁酸;
(9)待无明显物料被蒸出后,解除真空系统,加入配方量的高密度聚乙烯、待充分熔融成一相后,再加入选定尺寸的聚四氟乙烯颗粒、抗氧化剂及紫外线吸收剂,充分混合均匀后,将所得物料经过钢带冷却、破碎机破碎、过筛,即得所需共挤面料颗粒。
本实施例所述共挤面料颗粒的外观为白色颗粒,软化点为154℃。
实施例2
本实施例所述木塑用阻燃磨砂型共挤面料的制备原料,包括如下重量份的组分:
本实施例所述木塑用阻燃磨砂型共挤面料的制备方法,包括如下步骤:
(1)将上述配方量的2,2-二(溴甲基)-1,3-丙二醇、频哪醇及催化剂单丁基氧化锡加入反应釜内,在氮气保护下逐渐升温至130℃使其充分熔融;
(2)然后加入配方量的四溴苯酐及十二烷二酸,以12℃的升温速度逐渐升温至220℃,并进行保温反应;
(3)监测产品的软化点,待产品的软化点达到100-115℃时,加入配方量的季戊四醇进行反应,并按照7℃/h升温速度升温至235℃,进行保温反应;
(4)待聚合物的软化点达到140-145℃时,启动真空系统,保持-0.097MPa的负压继续在235℃保温反应;
(5)待聚合物的软化点达到160-165℃时,解除真空,降温至200℃,加入配方量的苯甲醇对活性羧基进行封端反应;
(6)待产品的酸值低于3mgKOH/g时,再次启动真空系统,保持真空度在-0.097Mpa,并保温反应脱除少量的小分子水及未反应的苯甲醇;
(7)待无明显物料被蒸出后,解除真空系统,加入配方量的2-溴丁酸继续在200℃进行活性羟基的封端反应;
(8)待产品的羟值低于5mgKOH/g时,再次启动真空系统,保持真空度在-0.099Mpa,并升温至220℃反应脱除少量的小分子水及未反应的2-溴丁酸;
(9)待无明显物料被蒸出后,解除真空系统,加入配方量的高密度聚乙烯、待充分熔融成一相后,再加入选定尺寸的聚四氟乙烯颗粒、抗氧化剂及紫外线吸收剂,充分混合均匀后,将所得物料经过钢带冷却、破碎机破碎、过筛,即得所需共挤面料颗粒。
本实施例所述共挤面料颗粒的外观为白色颗粒,测定其软化点为152℃。
实施例3
本实施例所述木塑用阻燃磨砂型共挤面料的制备原料,包括如下重量份的组分:
本实施例所述木塑用阻燃磨砂型共挤面料的制备方法,包括如下步骤:
(1)将上述配方量的2,2-二(溴甲基)-1,3-丙二醇、频哪醇及催化剂单丁基氧化锡加入反应釜内,在氮气保护下逐渐升温至130℃使其充分熔融;
(2)然后加入配方量的四溴苯酐及十二烷二酸,以11℃的升温速度逐渐升温至215℃,并进行保温反应;
(3)监测产品的软化点,待产品的软化点达到110-115℃时,加入配方量的季戊四醇进行反应,并按照6℃/h升温速度升温至232℃,进行保温反应;
(4)待聚合物的软化点达到140-145℃时,启动真空系统,保持-0.097MPa的负压继续在232℃保温反应;
(5)待聚合物的软化点达到160-165℃时,解除真空,降温至198℃,加入配方量的苯甲醇对活性羧基进行封端反应;
(6)待产品的酸值低于3mgKOH/g时,再次启动真空系统,保持真空度在-0.097Mpa,并保温反应脱除少量的小分子水及未反应的苯甲醇;
(7)待无明显物料被蒸出后,解除真空系统,加入配方量的2-溴丁酸继续在198℃进行活性羟基的封端反应;
(8)待产品的羟值低于5mgKOH/g时,再次启动真空系统,保持真空度在-0.099Mpa,并升温至220℃反应脱除少量的小分子水及未反应的2-溴丁酸;
(9)待无明显物料被蒸出后,解除真空系统,加入配方量的高密度聚乙烯、待充分熔融成一相后,再加入选定尺寸的聚四氟乙烯颗粒、抗氧化剂及紫外线吸收剂,充分混合均匀后,将所得物料经过钢带冷却、破碎机破碎、过筛,即得所需共挤面料颗粒。
本实施例所述共挤面料颗粒的外观为白色颗粒,测定其软化点为151℃。
实施例4
本实施例所述木塑用阻燃磨砂型共挤面料的制备原料,包括如下重量份的组分:
本实施例所述木塑用阻燃磨砂型共挤面料的制备方法,包括如下步骤:
(1)将上述配方量的2,2-二(溴甲基)-1,3-丙二醇、频哪醇及催化剂单丁基氧化锡加入反应釜内,在氮气保护下逐渐升温至130℃使其充分熔融;
(2)然后加入配方量的四溴苯酐及十二烷二酸,以10℃的升温速度逐渐升温至220℃,并进行保温反应;
(3)监测产品的软化点,待产品的软化点达到110-115℃时,加入配方量的季戊四醇进行反应,并按照7℃/h升温速度升温至230℃,进行保温反应;
(4)待聚合物的软化点达到140-145℃时,启动真空系统,保持-0.097MPa的负压继续在230℃保温反应;
(5)待聚合物的软化点达到160-165℃时,解除真空,降温至200℃,加入配方量的苯甲醇对活性羧基进行封端反应;
(6)待产品的酸值低于3mgKOH/g时,再次启动真空系统,保持真空度在-0.097Mpa,并保温反应脱除少量的小分子水及未反应的苯甲醇;
(7)待无明显物料被蒸出后,解除真空系统,加入配方量的2-溴丁酸继续在200℃进行活性羟基的封端反应;
(8)待产品的羟值低于5mgKOH/g时,再次启动真空系统,保持真空度在-0.099Mpa,并升温至220℃反应脱除少量的小分子水及未反应的2-溴丁酸;
(9)待无明显物料被蒸出后,解除真空系统,加入配方量的高密度聚乙烯、待充分熔融成一相后,再加入选定尺寸的聚四氟乙烯颗粒、抗氧化剂及紫外线吸收剂,充分混合均匀后,将所得物料经过钢带冷却、破碎机破碎、过筛,即得所需共挤面料颗粒。
本实施例所述共挤面料颗粒的外观为白色颗粒,测定其软化点为150℃。
实施例5
本实施例所述木塑用阻燃磨砂型共挤面料的制备原料,包括如下重量份的组分:
本实施例所述木塑用阻燃磨砂型共挤面料的制备方法,包括如下步骤:
(1)将上述配方量的2,2-二(溴甲基)-1,3-丙二醇、频哪醇及催化剂单丁基氧化锡加入反应釜内,在氮气保护下逐渐升温至130℃使其充分熔融;
(2)然后加入配方量的四溴苯酐及十二烷二酸,以12℃的升温速度逐渐升温至210℃,并进行保温反应;
(3)监测产品的软化点,待产品的软化点达到110-115℃时,加入配方量的季戊四醇进行反应,并按照5℃/h升温速度升温至235℃,进行保温反应;
(4)待聚合物的软化点达到140-145℃时,启动真空系统,保持-0.097MPa的负压继续在235℃保温反应;
(5)待聚合物的软化点达到160-165℃时,解除真空,降温至195℃,加入配方量的苯甲醇对活性羧基进行封端反应;
(6)待产品的酸值低于3mgKOH/g时,再次启动真空系统,保持真空度在-0.097Mpa,并保温反应脱除少量的小分子水及未反应的苯甲醇;
(7)待无明显物料被蒸出后,解除真空系统,加入配方量的2-溴丁酸继续在195℃进行活性羟基的封端反应;
(8)待产品的羟值低于5mgKOH/g时,再次启动真空系统,保持真空度在-0.099Mpa,并升温至220℃反应脱除少量的小分子水及未反应的2-溴丁酸;
(9)待无明显物料被蒸出后,解除真空系统,加入配方量的高密度聚乙烯、待充分熔融成一相后,再加入选定尺寸的聚四氟乙烯颗粒、抗氧化剂及紫外线吸收剂,充分混合均匀后,将所得物料经过钢带冷却、破碎机破碎、过筛,即得所需共挤面料颗粒。
本实施例所述共挤面料颗粒的外观为白色颗粒,测定其软化点为155℃。
实施例6
本实施例所述木塑用阻燃磨砂型共挤面料的制备原料,包括如下重量份的组分:
本实施例所述木塑用阻燃磨砂型共挤面料的制备方法,包括如下步骤:
(1)将上述配方量的2,2-二(溴甲基)-1,3-丙二醇、频哪醇及催化剂单丁基氧化锡加入反应釜内,在氮气保护下逐渐升温至130℃使其充分熔融;
(2)然后加入配方量的四溴苯酐及十二烷二酸,以11℃的升温速度逐渐升温至215℃,并进行保温反应;
(3)监测产品的软化点,待产品的软化点达到110-115℃时,加入配方量的季戊四醇进行反应,并按照6℃/h升温速度升温至232℃,进行保温反应;
(4)待聚合物的软化点达到140-145℃时,启动真空系统,保持-0.097MPa的负压继续在232℃保温反应;
(5)待聚合物的软化点达到160-165℃时,解除真空,降温至198℃,加入配方量的苯甲醇对活性羧基进行封端反应;
(6)待产品的酸值低于3mgKOH/g时,再次启动真空系统,保持真空度在-0.097Mpa,并保温反应脱除少量的小分子水及未反应的苯甲醇;
(7)待无明显物料被蒸出后,解除真空系统,加入配方量的2-溴丁酸继续在198℃进行活性羟基的封端反应;
(8)待产品的羟值低于5mgKOH/g时,再次启动真空系统,保持真空度在-0.099Mpa,并升温至220℃反应脱除少量的小分子水及未反应的2-溴丁酸;
(9)待无明显物料被蒸出后,解除真空系统,加入配方量的高密度聚乙烯、待充分熔融成一相后,再加入选定尺寸的聚四氟乙烯颗粒、抗氧化剂及紫外线吸收剂,充分混合均匀后,将所得物料经过钢带冷却、破碎机破碎、过筛,即得所需共挤面料颗粒。
本实施例所述共挤面料颗粒的外观为无色透明颗粒,测定其软化点为148℃。
实验例
本实验例制备表层阻燃磨砂型共挤木塑材料,所述木塑材料由木塑芯材和共挤表层组成,其中,
所述共挤表层是分别由上述实施例1-6中共挤面料制成,并采用普通的高密度聚乙烯作为共挤面料作为对比例;
所述木塑芯材的制备原料包括:高密度聚乙烯48重量份,木粉35重量份,碳酸钙15重量份,润滑剂(硬脂酸)1重量份,相容剂(SZ11,黄山贝诺科技有限公司)6重量份、KH-792型硅烷偶联剂0.5重量份;
本实验例所述共挤木塑复合材料中,形成所述表层的共挤面料与形成所述木塑芯材原料的质量比为0.07:1。
本实验例所述共挤木塑复合材料的制备方法,包括如下步骤:
(A)将上述选定的制备所述木塑芯材的材料,按照配方量在110℃充分混合均匀,并出料至冷混中,降温至70℃出料,制成专用预混料;将上述芯材专用预混料加入平行双螺杆挤出机中,控制机筒温度为190℃,螺杆转速为250rpm进行挤出造粒,得到芯材颗粒,备用;
(B)分别按照上述实施例1-6中方式制得所需共挤面料颗粒,并以普通的高密度聚乙烯作为共挤面料作为对比例;
(C)将上述制得的芯材颗粒通过挤出机(控制挤出机机筒温度为200℃)进行熔融,并进入共挤模具的芯材空腔;分别将上述实施例1-6及作为对比的普通的高密度聚乙烯粒料通过挤出机(控制挤出机机筒温度为200℃)进行熔融,并进入共挤模具的面料空腔;经定型模具定型、冷却成型及定长切割制得成品,即得所需共挤塑木复合材料。
分别将上述实验例制得的木塑复合材料的性能进行测试,测试指标及标准包括:
24h吸水率、耐沸水性、静曲强度检测:按照GB17657-2013的标准;
氧指数的测试:将面料颗粒依据GB/T 2406.2-2009《塑料用氧指数法测定燃烧行为》标准按照I型进行制样,然后检测氧指数;
表面防滑性能测试:表面防滑性能的测试依据行业标准JCT 1050-2007《地面石材防滑性能等级划分及试验方法》;其中,防滑系数为0.5-0.79为安全防滑等级,低于0.5为不完全防滑等级;
耐候性测试:耐候性能测试依据GB/T 1865-2009《色漆和清漆人工气候老化和人工辐射曝露滤过的氙弧辐射》中表3中A的规定步骤程序连续进行人工气候老化测试300h。
测试结果见下表1。
表1木塑复合材料的性能测试结果
从上表数据可以看出,本发明制备的功能性磨砂面料,用于共挤木塑复合材料上,最终形成的木塑复合材料的静曲强度适中,耐沸水煮性能优良;而且,整个面层除了含有较高的阻燃溴素外,还有一定的不燃成分聚四氟乙烯,使得面层的阻燃性能出色。可见,本发明制得共挤面料制备的面层不仅磨砂均匀、磨砂感强、装饰性好,而且表面防滑系数达到0.6以上,防滑性能也较好。以该面料制备得到的耐候性聚酯树脂面料,面层的耐候性好,可以长时间用在户外。而对比例中采用普通的高密度聚乙烯作为面料制得的木塑材料表层,产品的阻燃性能、防滑性能均不理想,且装饰性及耐候性也一般。
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 (10)
1.一种木塑用阻燃磨砂型共挤面料,其特征在于,其制备原料包括如下重量份的组分:
2,2-二(溴甲基)-1,3-丙二醇26-40重量份;
频哪醇12-22重量份;
四溴苯酐80-100重量份;
十二烷二酸15-24重量份;
季戊四醇2-4重量份;
苯甲醇5-10重量份;
2-溴丁酸10-15重量份;
高密度聚乙烯20-30重量份;
聚四氟乙烯15-22重量份;
催化剂0.15-0.3重量份;
抗氧化剂0.8-1.3重量份
紫外线吸收剂1-1.5重量份;
所述木塑用阻燃磨砂型共挤面料的制备方法,包括如下步骤:
(1)将配方量的所述2,2-二(溴甲基)-1,3-丙二醇、频哪醇及催化剂加入反应釜内,在保护气氛下逐渐升温至130±5℃使其充分熔融;
(2)然后加入配方量的四溴苯酐及十二烷二酸,并逐渐升温至210-220℃进行保温反应;
(3)监测产品的软化点,待产品的软化点达到110-115℃时,加入配方量的季戊四醇,并逐步升温至230-235℃,继续进行保温反应;
(4)继续监测产品的软化点,待聚合物的软化点达到140-145℃时,启动真空系统,保持-0.095~-0.1MPa的负压继续在230-235℃进行保温反应;
(5)继续监测产品的软化点,待聚合物的软化点达到160-165℃时,解除真空并降温至195-200℃,加入配方量的苯甲醇对活性羧基进行封端反应;
(6)待产品的酸值低于3mgKOH/g时,再次启动真空系统,保持-0.095~-0.1MPa的负压进行保温反应脱除少量的小分子水及未反应的苯甲醇;
(7)待无明显物料被蒸出后,解除真空系统,并加入配方量的2-溴丁酸继续在195-200℃进行活性羟基的封端反应;
(8)待产品的羟值低于5mgKOH/g时,再次启动真空系统,保持-0.097~-0.1MPa的负压,并升温至220±5℃保温反应脱除少量的小分子水及未反应的2-溴丁酸;
(9)待无明显物料被蒸出后,解除真空系统,并加入配方量的高密度聚乙烯充分熔融至均相,继续加入所述聚四氟乙烯、抗氧化剂和紫外线吸收剂充分混匀,将所得物料经冷却、破碎、过筛,即得所需木塑用阻燃磨砂型共挤面料颗粒。
2.根据权利要求1所述的木塑用阻燃磨砂型共挤面料,其特征在于:
所述聚四氟乙烯为尺寸5-15目的颗粒;
所述催化剂包括单丁基氧化锡;
所述抗氧化剂包括抗氧化剂1010;
所述紫外线吸收剂包括紫外线吸收剂UV-531。
3.一种权利要求1或2所述木塑用阻燃磨砂型共挤面料的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:
(1)将配方量的所述2,2-二(溴甲基)-1,3-丙二醇、频哪醇及催化剂加入反应釜内,在保护气氛下逐渐升温至130±5℃使其充分熔融;
(2)然后加入配方量的四溴苯酐及十二烷二酸,并逐渐升温至210-220℃进行保温反应;
(3)监测产品的软化点,待产品的软化点达到110-115℃时,加入配方量的季戊四醇,并逐步升温至230-235℃,继续进行保温反应;
(4)继续监测产品的软化点,待聚合物的软化点达到140-145℃时,启动真空系统,保持-0.095~-0.1MPa的负压继续在230-235℃进行保温反应;
(5)继续监测产品的软化点,待聚合物的软化点达到160-165℃时,解除真空并降温至195-200℃,加入配方量的苯甲醇对活性羧基进行封端反应;
(6)待产品的酸值低于3mgKOH/g时,再次启动真空系统,保持-0.095~-0.1MPa的负压进行保温反应脱除少量的小分子水及未反应的苯甲醇;
(7)待无明显物料被蒸出后,解除真空系统,并加入配方量的2-溴丁酸继续在195-200℃进行活性羟基的封端反应;
(8)待产品的羟值低于5mgKOH/g时,再次启动真空系统,保持-0.097~-0.1MPa的负压,并升温至220±5℃保温反应脱除少量的小分子水及未反应的2-溴丁酸;
(9)待无明显物料被蒸出后,解除真空系统,并加入配方量的高密度聚乙烯充分熔融至均相,继续加入所述聚四氟乙烯、抗氧化剂和紫外线吸收剂充分混匀,将所得物料经冷却、破碎、过筛,即得所需木塑用阻燃磨砂型共挤面料颗粒。
4.根据权利要求3所述木塑用阻燃磨砂型共挤面料的制备方法,其特征在于:
所述步骤(2)中,所述升温步骤为以10-12℃/h的速率进行升温至210-220℃;
所述步骤(3)中,所述升温步骤为以5-7℃/h的速率进行升温至230-235℃。
5.权利要求1或2所述木塑用阻燃磨砂型共挤面料用于制备共挤木塑复合材料的用途。
6.一种共挤木塑复合材料,包括木塑芯材及表层,其特征在于,所述表层由权利要求1或2所述木塑用阻燃磨砂型共挤面料经共挤形成。
7.根据权利要求6所述的共挤木塑复合材料,其特征在于,所述木塑芯材的制备原料包括如下重量份的组分:
高密度聚乙烯45-50重量份;
木粉30-40重量份;
碳酸钙12-18重量份;
润滑剂0.5-2重量份;
相容剂5-8重量份;
硅烷偶联剂0.2-1重量份。
8.根据权利要求6或7所述的共挤木塑复合材料,其特征在于,形成所述表层的共挤面料与形成所述木塑芯材原料的质量比为0.06-0.08:1。
9.一种权利要求6-8任一项所述共挤木塑复合材料的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:
(A)按照选定的原料及配比取所述木塑芯材的制备原料于100-120℃充分混匀,降温出料,得到芯材专用预混料;并将其加入平行双螺杆挤出机中进行挤出造粒,得到芯材颗粒,备用;
(B)按照权利要求3或4所述方法制备得到共挤面料颗粒,备用;
(C)分别将所述芯材颗粒和共挤面料颗粒通过挤出机熔融后进入芯材空腔和面料空腔,经定型模具定型、冷却成型,定长切割制,即得。
10.根据权利要求9所述共挤木塑复合材料的制备方法,其特征在于:
所述步骤(A)中,所述挤出造粒步骤中,控制机筒温度为180-200℃,螺杆转速为200-300rpm;
所述步骤(C)中,所述共挤面料颗粒的熔融步骤中,控制挤出机的机筒温度为230-240℃;
所述步骤(C)中,所述芯材颗粒的熔融步骤中,控制挤出机的机筒温度为190-200℃。
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