[发明专利]一种阻燃聚烯烃木塑共挤型材及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及复合材料技术领域，尤其涉及了一种阻燃聚烯烃共挤型材及其制备方法。

背景技术

木塑复合材料是木纤维或植物纤维以各种不同的形态作为增强材料或填料，与热塑性树脂(PE、PP、PVC)或其他材料复合而成的一种新型环保复合型材料。随着人们生活质量的提高，对安全环保有了更高层次的认识和防护意识。随着木塑复合材料的不断发展以及在各个领域的逐步应用，对其防火性能及适用性，提出了更高的要求，其中就涉及到木塑复合材料的阻燃性能方面。木塑复合材料兼备了生物质材料和塑料的优点，然而由于生物质材料和塑料属于易燃物质，因此，木塑复合材料的阻燃级别无法达到防火要求防护，这也是对木塑复合材料的应用造成了限制。

目前主要针对塑料和木材进行阻燃单独处理的技术比较成熟，但是对聚烯烃木塑复合材料的整体阻燃以及其型材制备工艺研究较少，对木塑复合材料整体阻燃技术的不断提高已经成为发展方向之一。特别是木塑复合材料现在向共挤工艺方向的发展，对其阻燃性能的研究是一个新的发展方向。

综上所述，为了扩大木塑共挤材料的应用领域，提高木塑共挤材料的安全防火性能，需要一种阻燃技术，对木塑共挤材料进行阻燃处理，制备阻燃木塑共挤型材。

发明内容

本发明针对现有生物质材料和塑料属于易燃物质，阻燃级别低的缺陷和不足，提供了一种具备阻燃性好，防火等级高的聚烯烃木塑共挤型材及其制备方法。

为了解决上述技术问题，本发明通过下述技术方案得以解决：

一种阻燃聚烯烃木塑共挤型材及其制备方法，包括芯体和包覆在芯体(3)外部的阻燃层，阻燃层按重量百分比的下列原料制成：塑料30-80、木粉0-30、聚烯烃阻燃剂10-30、偶联剂1-3、润滑剂1-5、抗氧剂0.1-0.4、抗紫外线剂0.2-0.6、色粉1-5；芯体(3)按重量百分比的下列原料制成：木粉50-70、高密度聚乙烯粒子20-37、润滑剂1-5、偶联剂1-3、色粉1-5。

作为优选，阻燃层(1)和芯体(3)的原料采用的偶联剂为聚乙烯偶联剂，润滑剂为硬脂酸和复合润滑剂，抗氧剂为复配亚磷酸酯类抗氧剂，抗紫外线剂为受阻胺光稳定剂和紫外线吸收剂，色粉为无机颜料。

芯体与阻燃层采用共挤工艺一次成型，步骤如下：A、原料准备；B、进料混料；C、造粒；D、挤出成型；E、冷却定型；F、切割。

A、原料准备：阻燃层按重量百分比的下列原料准备：塑料30-80、木粉0-30、聚烯烃阻燃剂10-30、偶联剂1-3、润滑剂1-5、抗氧剂0.1-0.4、抗紫外线剂0.2-0.6、色粉1-5分别进行称量；芯体按重量百分比的下列原料准备：木粉50-70、高密度聚乙烯粒子20-37、润滑剂1-5、偶联剂1-3、色粉1-5；

B、进料混料：将芯体和阻燃层配比好的原料一起倒入储料仓，经过负压风机，吸入到高速混合机开始拌料，通过高速混合机充分搅拌均匀，芯体原料混合时间为10～20分钟，阻燃层原料混合时间为5～10分钟；

C、造粒：将芯体和阻燃层混合好的原料通过双螺杆挤出机开始造粒，芯体原料造粒温度为180～190℃，使物料熔融后经过剪切，再切粒，冷却后制成塑木粒子，冷却温度为10～30℃，阻燃层原料造粒温度为170～190℃使物料熔融后，再拉条、水冷却后再经过风冷剪切，切粒成2～3mm的阻燃层粒子；

D、挤出成型：将芯体原料的粒子通过负压风机吸入锥形双螺杆挤出机的定量加料料斗，经过挤出机熔融后进入共挤模具的芯体空腔，温度180～190℃，将阻燃层原料的粒子通过负压风机吸入单螺杆共挤机的定量加料料斗，经过挤出机熔融后进入共挤模具的阻燃层空腔，温度170～190℃，根据型材尺寸要求，经过木塑共挤模具在140～160℃下同时挤出芯体和包覆在芯体外的包覆层，再经过定型模具定型；

E、冷却定型：定型模具内的半成品通过冷却水进行冷却，冷却温度为30～50℃；

F、切割：冷却后的半成品进入切割机，按要求切割成各种规格尺寸的成品。

作为优选，成型后的型材上表面再开设防滑沟槽。通过本发明所制的一种阻燃聚烯烃木塑共挤型材为装饰用地板，表面防滑沟槽的设计可增加摩擦力。

作为优选，成型后的型材中部再开设通孔。型材内的通孔设计在加工成型冷却过程中，可增加冷却水的流经通道，提高冷却效率，亦可在应用场景中起到排水的作用。