[发明专利]一种抗冲击性阻燃抑烟木塑复合材料的制备方法

说明书

本发明涉及一种抗冲击性阻燃抑烟木塑复合材料的制备方法，属于木塑复合材料制备技术领域。本发明将玉米叶与玉米秸秆先后在酸液与碱液中浸泡，加入柠檬酸混合，高温反应后通电制得反应固体产物，将其高温煅烧制得煅烧产物，最后将煅烧产物与木粉、聚氯乙烯以及其它助剂共混、挤出造粒即得抗冲击性阻燃抑烟木塑复合材料，本发明利用柠檬酸对纤维进行改性，使纤维表面接入大量的羧基基团，利用螯合作用吸附铝离子，再将铝离子从纤维中分离，铝单质的引入不仅能使木塑材料的力学性能得到提高，还能增强其抗冲击强度，氧化铝隔绝了空气与木塑材料的接触，起到良好的阻燃抑烟效果，具有广阔的应用前景。

技术领域

本发明涉及一种抗冲击性阻燃抑烟木塑复合材料的制备方法，属于木塑复合材料制备技术领域。

背景技术

木塑复合材料是以木纤维或植物纤维以及塑料为主要原料，经填充、增强、热压复合、熔融挤出等不同加工方式制成的一种新兴的复合材料。主要用于建材、家具、物流包装等行业。木塑复合材料融合了“木”和“塑”的双重优点，既能克服因木材强度低、变异性大及有机材料弹性模量低等造成的使用局限性，又能充分利用废弃的木材和塑料，节能减排，减少环境污染，提升材料的附加价值，是一种极具发展前途的新型材料。木塑复合材料具有优良的耐水、耐腐蚀、耐虫蛀性能，尺寸稳定性好，生产工艺灵活，对设备的损害小，且可循环使用等优点而倍受人们的关注。

但是由于天然木纤维、PE、PP等塑料都是易燃物质，因此制成的木塑复合材料也十分容易燃烧，燃烧时会产生大量的浓烟及毒气，严重危害着人们的财产和生命安全。因此在木塑复合材料高速发展，且其应用已逐步拓展到建筑门窗、室内装饰、家具等对防火安全要求较高的领域时，提高材料的阻燃抑烟性已成为该材料进一步发展的必然要求。目前，主要采用向材料中添加阻燃剂来提高其阻燃性，减少火灾的发生率。以聚磷酸铵（APP）为代表的膨胀阻燃体系应用最为广泛。但APP对材料的抑烟效果较差，同时其在材料中的添加量通常较大，不仅提高了材料的制造成本，更较大程度上损害了阻燃材料的机械性能。一些常用的无机阻燃剂，如氢氧化铝，虽然具有无毒物污染的优点，但阻燃剂较高的添加含量不仅导致最终产品的高密度和弹性性能的缺失，而且会带来混合、挤出方面的问题。此外，现有技术中所采用的阻燃抑烟剂具有较强的酸性或碱性，具有一定的腐蚀性，在生产及使用中具有一定的不利影响，尤其当用于与金属材料接触的产品阻燃时，对金属材料制品具有一定的副作用。

因此，提供一种阻燃抑烟效率高、机械性能好、无毒害污染的阻燃抑烟木塑复合材料及其制备方法具有重要意义。

发明内容

本发明所要解决的技术问题：针对目前木塑复合材料阻燃性能不佳、力学强度差导致木塑材料易燃、抗冲击性能不佳的缺陷，提供了一种抗冲击性阻燃抑烟木塑复合材料的制备方法。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：

抗冲击性阻燃抑烟木塑复合材料的具体制备步骤为：

将预制产物投入双螺杆挤出机中，在挤出温度为120～130℃、挤出压力为8～10MPa、挤出转速为60～70r/min的条件下挤出造粒制得颗粒产物，将颗粒产物投入热压机中，在压制压强为18～20MPa、温度为130～140℃的条件下压制40～60min，出料自然冷却至室温即得抗冲击性阻燃抑烟木塑复合材料；

预制产物的具体制备步骤为：

（1）将反应液投入插有冷凝回流管的三口烧瓶中，在氩气氛围下，将三口烧瓶置于电阻加热套中，升高加热套温度至100～110℃，加热冷凝回流直至三口烧瓶中产物质量恒重制得反应固体产物，将反应固体产物投入管式炉中，向管式炉中充满氩气，升高炉内温度至300～340℃，预热50～60min，再升高温度至500～540℃，高温煅烧80～100min制得煅烧产物；

（2）称取煅烧产物、杨木木粉、硬脂酸钠、碳酸氢铵、氧化锌和聚氯乙烯投入共混机中，在温度为110～120℃、转速为220～240r/min的条件下混合60～80min制得预制产物；