[发明专利]阻燃型木塑复合材料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种木塑复合材料，特别是涉及一种阻燃型木塑复合材料板材及其制备方法。 

背景技术

近年来，随着人们环境保护意识的增强和森林资源的日益减少，环境友好、可再生、可循环使用的木塑复合材料（Wood Plastic Composites，简称 WPC）越来越受到人们的重视。木塑复合材料是以聚乙烯（PE）、聚氯乙烯（PVC）、聚丙烯（PP）等热塑性塑料以及多种组分的共聚物为基体材料，木粉、植物秸秆粉等木质纤维为增强材料，添加一定的助剂条件下，经挤压法、模压法、注塑法等成型工艺制备而成的一种新型复合材料。其中，热塑性塑料还可采用各种废弃的塑料，木质纤维可以采用木质粉料（木材加工的剩余物）、废旧木材制品等，也可采用麦秸、亚麻秆、稻壳等加工而成。 

木塑复合材料具有实木材料的木质感和塑料基体的耐候性、耐微生物性的优点,而且在生产和使用过程中不会散发对人类健康产生危害的气体，即不会对环境造成污染，材料本身可重复循环使用，是一种全新的绿色环保产品，也是一种生态洁净的复合材料。目前，木塑复合材料的应用领域已涉及建筑装修、汽车工业（轿车内装饰材料）、包装运输（托盘）、园林景观（桌椅、凉棚、花架等）和日常生活用具等方面。 

热塑性塑料和木质纤维均为碳氢化合物，在遇明火或在加热的情况均可燃烧，因此木塑复合材料易于燃烧（ 单体燃烧FIGRA≤750-780W/S临界热辐射通量CHF≥3.0-3.5kw/m²）,这大大限制了其应用。 

木塑复合材料的阻燃十分复杂，涉及木材阻燃和塑料阻燃以及二者的相互作用问题。目前，借鉴木材及塑料阻燃改性的研究成果，对于木塑复合材料的阻燃问题主要采用两种方法来实现：一是采用将阻燃剂与木塑复合材料共混的 方式，虽然有一定的阻燃效果，但是会明显地降低木质纤维的热降解温度，使材料的力学性能大幅降低；二是在木塑复合材料表面进行涂层形成阻燃体系，可以在不降低材料性能的条件下提高其阻燃效果，但无法进行复合材料的二次加工，不能实现产品的多样性。这两种方法还有一个共同的特点，就是由于添加了阻燃剂而推高成本，不利于产业化推广。 

发明内容

本发明的目的是提供了一种在耐老化性能、力学性能、阻燃性能方面有显著的提高的阻燃型木塑复合材料。 

为了实现上述目的，本发明的技术方案为：提供一种阻燃型木塑复合材料，由以下原料制备而成：木质粉末：25～50kg；塑料粒子：36～65kg；添加剂8.8～13.8kg和玄武岩纤维：0.2～1.2kg；其中添加剂包括偶联剂1.2～1.5kg、光稳定剂0.8～1.5kg、润滑剂0.9～1.3kg、增塑剂0.6～1.1kg、着色剂0.7～1.2kg、防菌剂0.8～1.6kg、紫外线吸收剂0.8～1.5kg、分散剂1.3～1.8kg、抗氧剂1.0～1.4kg、交联剂0.7～0.9kg。 

所述玄武岩纤维直径7～25um，长度3～12mm，密度2000～3000kg/m³。 

所述的木质粉末由木材、竹材、农作物秸秆以及稻壳等加工而成，粒径目数为60～80目。 

所述的塑料粒子采用聚乙烯粒子、聚丙烯粒子、聚氯乙烯粒子中的一种。 

所述偶联剂为硅烷偶联剂或马来酸酐接枝偶联剂；紫外线吸收剂为硬脂酸锌或硬脂酸钙；润滑剂为石蜡或硬脂酸；增塑剂为邻苯二甲酸二丁酯（DBP）；抗氧剂为二丁羟基甲苯。 

本发明的另一目的在于提供阻燃型木塑复合材料的制备方法，该方法制备出木塑复合材料室内用木塑板的阻燃防火性能符合GB8624相应等级要求，大大优于木材及其他普通木塑复合材料。 

制备方法包括以下步骤： 

（1）收集废弃的木材、竹材、农作物秸秆以及稻壳，经干燥脱水、研磨、筛分制备基本粒度在60～80目的木质粉末； 

（2）收集废弃的饮料瓶、沐浴露瓶塑料废品，清洗干净、粉碎，经加热熔 融后，通过单螺杆挤出，过孔槽，切粒，水洗冷却，制备成塑料粒子； 

（3）玄武岩纤维的脱硅烷处理； 

（4）按配方量称取各原料； 

（5）先将木质粉末、添加剂和经过脱硅烷处理的玄武岩纤维置于机械搅拌釜内搅拌5～15分钟； 

（6）将塑料粒子加入步骤（5）混合料中，混匀后，采用挤出机进行熔融共混并造粒，得到木塑复合材料粒子； 

（7）采用模压、注塑、挤出三种成型工艺中的一种机器将所得木塑复合材料粒子加工成型产品即可。