本發(fā)明涉及材料領(lǐng)域，特別涉及一種糠粉型阻燃木塑復(fù)合材料及其制備方法。
背景技術(shù)：
：木塑復(fù)合材料是利用木屑和廢舊熱塑性塑料為主要原料,經(jīng)高溫混煉、再經(jīng)成型加工而制得的一種廉價(jià)的新型復(fù)合材料,有“合成木材”之稱。在建筑、交通、輕工等部門具有廣闊的應(yīng)用前景，主要用于建材、家具、物流包裝等行業(yè)。我國每年可回收的塑料在數(shù)百萬噸以上，而我國廢舊塑料回收率在世界上較低，僅為15％左右；發(fā)達(dá)國家廢舊塑料的回收率都在50%左右。將廢舊塑料與廢棄木材有效利用，既可節(jié)約森林資源，又可保護(hù)環(huán)境。由此可見,研究和開發(fā)木塑復(fù)合材料的生產(chǎn)和應(yīng)用,不僅將為國民經(jīng)濟(jì)建設(shè)增添一種價(jià)廉而有廣泛應(yīng)用前景的新材料,而且能為治理廢舊塑料制品的為害和提高木材的綜合利用率開辟一條新途徑，反過來,大量的木屑和廢舊塑料又為生產(chǎn)木塑復(fù)合材料提供充足的原料來源,其重要意義是不言而喻的。所以現(xiàn)在研制出一款糠粉型阻燃木塑復(fù)合材料顯得尤為重要。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種糠粉型阻燃木塑復(fù)合材料及其制備方法，通過采用特定原料進(jìn)行組合，配合相應(yīng)的生產(chǎn)工藝，得到的糠粉型阻燃木塑復(fù)合材料，其性能穩(wěn)定，抗壓強(qiáng)度大，具有阻燃性，能夠滿足行業(yè)的要求，具有較好的應(yīng)用前景。本發(fā)明的目的可以通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：一種糠粉型阻燃木塑復(fù)合材料，由下列重量份的原料制成：木粉15-25份、糠粉10-15份、玉米秸稈5-10份、丙烯酸丁酯6-15份、聚丙烯樹脂5-10份、羧甲基纖維素5-8份、過氧化苯甲酰2-4份、氯化銨4-7份、聚乙二醇1-3份、苯乙肼3-6份、磺胺二甲嘧啶1-4份、偶聯(lián)劑1-4份、阻燃劑1-3份、固化劑2-5份。優(yōu)選地，所述硅烷偶聯(lián)劑選自乙烯基三乙氧基硅烷、3-氨丙基三甲氧基硅烷、3-縮水甘油醚氧基丙基三甲氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷中的一種或幾種。優(yōu)選地，所述阻燃劑選自氫氧化鋁、硼酸鋅、氧化錫、亞磷酸酯中的一種或幾種。優(yōu)選的，所述固化劑選自乙二胺、二乙烯三胺、間苯二胺、二氨基二苯基甲烷中的一種或幾種。所述的糠粉型阻燃木塑復(fù)合材料的制備方法，包括以下步驟：（1）按照重量份稱取各原料；（2）將木粉、糠粉、玉米秸稈加入粉碎機(jī)中，進(jìn)行機(jī)械粉碎，粉碎功率為7.5KW，粉碎時(shí)間為15-25分鐘；（3）將步驟（2）的粉碎物注入攪拌機(jī)中，然后再依次加入丙烯酸丁酯、聚丙烯樹脂、羧甲基纖維素,攪拌混合，攪拌轉(zhuǎn)速為300-500轉(zhuǎn)/分鐘，攪拌時(shí)間為30分鐘,然后加入過氧化苯甲酰、氯化銨、偶聯(lián)劑，攪拌10分鐘；（4）將步驟（3）中的攪拌混合物注入密煉機(jī)中，然后依次加入聚乙二醇、苯乙肼、磺胺二甲嘧啶、阻燃劑、固化劑，充分?jǐn)嚢韬螅邷胤磻?yīng)30-60分鐘，溫度為500-600℃，設(shè)置爐內(nèi)壓強(qiáng)為1-5MPa；（5）將步驟（4）的反應(yīng)物在惰性氣體環(huán)境中冷卻至150-180℃，得到材料前體；（6）將步驟（5）的材料前體加入平行雙螺桿擠出機(jī)初步造粒，螺桿轉(zhuǎn)速為450-500轉(zhuǎn)/分鐘，螺桿溫度為200-220℃，初步造粒冷卻至45℃時(shí)放出；（7）將步驟（6）的初步造粒注入錐形螺桿擠出機(jī)中，擠出、壓模塑形，冷卻得成品，螺桿轉(zhuǎn)速為500-700轉(zhuǎn)/分鐘，螺桿溫度為220-260℃。優(yōu)選的，所述步驟（5）中的惰性氣體為氬氣。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，其有益效果為：（1）本發(fā)明的糠粉型阻燃木塑復(fù)合材料以木粉、糠粉、玉米秸稈、丙烯酸丁酯、聚丙烯樹脂、羧甲基纖維素為主要成分，通過加入過氧化苯甲酰、氯化銨、聚乙二醇、苯乙肼、磺胺二甲嘧啶、阻燃劑、固化劑、偶聯(lián)劑，輔以機(jī)械粉碎、攪拌混合、高溫密煉、擠出造粒、冷卻塑形等工藝，使得制備而成的糠粉型阻燃木塑復(fù)合材料，其性能穩(wěn)定，抗壓強(qiáng)度大，具有阻燃性，能夠滿足行業(yè)的要求，具有較好的應(yīng)用前景。（2）本發(fā)明的糠粉型阻燃木塑復(fù)合材料原料便宜、工藝簡(jiǎn)單，適于大規(guī)模工業(yè)化運(yùn)用，實(shí)用性強(qiáng)。具體實(shí)施方式下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行詳細(xì)說明。實(shí)施例1（1）按照重量份稱取木粉15份、糠粉10份、玉米秸稈5份、丙烯酸丁酯6份、聚丙烯樹脂5份、羧甲基纖維素5份、過氧化苯甲酰2份、氯化銨4份、聚乙二醇1份、苯乙肼3份、磺胺二甲嘧啶1份、乙烯基三乙氧基硅烷1份、氫氧化鋁1份、乙二胺2份；（2）將木粉、糠粉、玉米秸稈加入粉碎機(jī)中，進(jìn)行機(jī)械粉碎，粉碎功率為7.5KW，粉碎時(shí)間為15分鐘；（3）將步驟（2）的粉碎物注入攪拌機(jī)中，然后再依次加入丙烯酸丁酯、聚丙烯樹脂、羧甲基纖維素,攪拌混合，攪拌轉(zhuǎn)速為300轉(zhuǎn)/分鐘，攪拌時(shí)間為30分鐘,然后加入過氧化苯甲酰、氯化銨、乙烯基三乙氧基硅烷，攪拌10分鐘；（4）將步驟（3）中的攪拌混合物注入密煉機(jī)中，然后依次加入聚乙二醇、苯乙肼、磺胺二甲嘧啶、氫氧化鋁、乙二胺，充分?jǐn)嚢韬?，高溫反?yīng)30分鐘，溫度為500℃，設(shè)置爐內(nèi)壓強(qiáng)為1MPa；（5）將步驟（4）的反應(yīng)物在氬氣環(huán)境中冷卻至150℃，得到材料前體；（6）將步驟（5）的材料前體加入平行雙螺桿擠出機(jī)初步造粒，螺桿轉(zhuǎn)速為450轉(zhuǎn)/分鐘，螺桿溫度為200℃，初步造粒冷卻至45℃時(shí)放出；（7）將步驟（6）的初步造粒注入錐形螺桿擠出機(jī)中，擠出、壓模塑形，冷卻得成品，螺桿轉(zhuǎn)速為500轉(zhuǎn)/分鐘，螺桿溫度為220℃。制得的糠粉型阻燃木塑復(fù)合材料測(cè)試結(jié)果如表1所示。實(shí)施例2（1）按照重量份稱取木粉18份、糠粉12份、玉米秸稈7份、丙烯酸丁酯8份、聚丙烯樹脂6份、羧甲基纖維素6份、過氧化苯甲酰3份、氯化銨5份、聚乙二醇1份、苯乙肼4份、磺胺二甲嘧啶2份、3-氨丙基三甲氧基硅烷2份、硼酸鋅1份、二乙烯三胺3份；（2）將木粉、糠粉、玉米秸稈加入粉碎機(jī)中，進(jìn)行機(jī)械粉碎，粉碎功率為7.5KW，粉碎時(shí)間為18分鐘；（3）將步驟（2）的粉碎物注入攪拌機(jī)中，然后再依次加入丙烯酸丁酯、聚丙烯樹脂、羧甲基纖維素,攪拌混合，攪拌轉(zhuǎn)速為400轉(zhuǎn)/分鐘，攪拌時(shí)間為30分鐘,然后加入過氧化苯甲酰、氯化銨、3-氨丙基三甲氧基硅烷，攪拌10分鐘；（4）將步驟（3）中的攪拌混合物注入密煉機(jī)中，然后依次加入聚乙二醇、苯乙肼、磺胺二甲嘧啶、硼酸鋅、二乙烯三胺，充分?jǐn)嚢韬?，高溫反?yīng)40分鐘，溫度為520℃，設(shè)置爐內(nèi)壓強(qiáng)為3MPa；（5）將步驟（4）的反應(yīng)物在氬氣環(huán)境中冷卻至160℃，得到材料前體；（6）將步驟（5）的材料前體加入平行雙螺桿擠出機(jī)初步造粒，螺桿轉(zhuǎn)速為470轉(zhuǎn)/分鐘，螺桿溫度為205℃，初步造粒冷卻至45℃時(shí)放出；（7）將步驟（6）的初步造粒注入錐形螺桿擠出機(jī)中，擠出、壓模塑形，冷卻得成品，螺桿轉(zhuǎn)速為550轉(zhuǎn)/分鐘，螺桿溫度為230℃。制得的糠粉型阻燃木塑復(fù)合材料測(cè)試結(jié)果如表1所示。實(shí)施例3（1）按照重量份稱取木粉21份、糠粉14份、玉米秸稈9份、丙烯酸丁酯12份、聚丙烯樹脂9份、羧甲基纖維素7份、過氧化苯甲酰3份、氯化銨6份、聚乙二醇2份、苯乙肼5份、磺胺二甲嘧啶3份、3-縮水甘油醚氧基丙基三甲氧基硅烷3份、氧化錫2份、間苯二胺4份；（2）將木粉、糠粉、玉米秸稈加入粉碎機(jī)中，進(jìn)行機(jī)械粉碎，粉碎功率為7.5KW，粉碎時(shí)間為22分鐘；（3）將步驟（2）的粉碎物注入攪拌機(jī)中，然后再依次加入丙烯酸丁酯、聚丙烯樹脂、羧甲基纖維素,攪拌混合，攪拌轉(zhuǎn)速為450轉(zhuǎn)/分鐘，攪拌時(shí)間為30分鐘,然后加入過氧化苯甲酰、氯化銨、3-縮水甘油醚氧基丙基三甲氧基硅烷，攪拌10分鐘；（4）將步驟（3）中的攪拌混合物注入密煉機(jī)中，然后依次加入聚乙二醇、苯乙肼、磺胺二甲嘧啶、氧化錫、間苯二胺，充分?jǐn)嚢韬螅邷胤磻?yīng)50分鐘，溫度為580℃，設(shè)置爐內(nèi)壓強(qiáng)為4MPa；（5）將步驟（4）的反應(yīng)物在氬氣環(huán)境中冷卻至170℃，得到材料前體；（6）將步驟（5）的材料前體加入平行雙螺桿擠出機(jī)初步造粒，螺桿轉(zhuǎn)速為490轉(zhuǎn)/分鐘，螺桿溫度為210℃，初步造粒冷卻至45℃時(shí)放出；（7）將步驟（6）的初步造粒注入錐形螺桿擠出機(jī)中，擠出、壓模塑形，冷卻得成品，螺桿轉(zhuǎn)速為600轉(zhuǎn)/分鐘，螺桿溫度為240℃。制得的糠粉型阻燃木塑復(fù)合材料測(cè)試結(jié)果如表1所示。實(shí)施例4（1）按照重量份稱取木粉25份、糠粉15份、玉米秸稈10份、丙烯酸丁酯15份、聚丙烯樹脂10份、羧甲基纖維素8份、過氧化苯甲酰4份、氯化銨7份、聚乙二醇3份、苯乙肼6份、磺胺二甲嘧啶4份、乙烯基三甲氧基硅烷4份、亞磷酸酯3份、二氨基二苯基甲烷5份；（2）將木粉、糠粉、玉米秸稈加入粉碎機(jī)中，進(jìn)行機(jī)械粉碎，粉碎功率為7.5KW，粉碎時(shí)間為25分鐘；（3）將步驟（2）的粉碎物注入攪拌機(jī)中，然后再依次加入丙烯酸丁酯、聚丙烯樹脂、羧甲基纖維素,攪拌混合，攪拌轉(zhuǎn)速為500轉(zhuǎn)/分鐘，攪拌時(shí)間為30分鐘,然后加入過氧化苯甲酰、氯化銨、乙烯基三甲氧基硅烷，攪拌10分鐘；（4）將步驟（3）中的攪拌混合物注入密煉機(jī)中，然后依次加入聚乙二醇、苯乙肼、磺胺二甲嘧啶、亞磷酸酯、二氨基二苯基甲烷，充分?jǐn)嚢韬?，高溫反?yīng)60分鐘，溫度為600℃，設(shè)置爐內(nèi)壓強(qiáng)為5MPa；（5）將步驟（4）的反應(yīng)物在氬氣環(huán)境中冷卻至180℃，得到材料前體；（6）將步驟（5）的材料前體加入平行雙螺桿擠出機(jī)初步造粒，螺桿轉(zhuǎn)速為500轉(zhuǎn)/分鐘，螺桿溫度為220℃，初步造粒冷卻至45℃時(shí)放出；（7）將步驟（6）的初步造粒注入錐形螺桿擠出機(jī)中，擠出、壓模塑形，冷卻得成品，螺桿轉(zhuǎn)速為700轉(zhuǎn)/分鐘，螺桿溫度為260℃。制得的糠粉型阻燃木塑復(fù)合材料測(cè)試結(jié)果如表1所示。對(duì)比例1（1）按照重量份稱取木粉15份、糠粉10份、玉米秸稈5份、丙烯酸丁酯6份、聚丙烯樹脂5份、羧甲基纖維素5份、氯化銨4份、聚乙二醇1份、磺胺二甲嘧啶1份、乙烯基三乙氧基硅烷1份、氫氧化鋁1份、乙二胺2份；（2）將木粉、糠粉、玉米秸稈加入粉碎機(jī)中，進(jìn)行機(jī)械粉碎，粉碎功率為7.5KW，粉碎時(shí)間為15分鐘；（3）將步驟（2）的粉碎物注入攪拌機(jī)中，然后再依次加入丙烯酸丁酯、聚丙烯樹脂、羧甲基纖維素,攪拌混合，攪拌轉(zhuǎn)速為300轉(zhuǎn)/分鐘，攪拌時(shí)間為30分鐘,然后加入氯化銨、乙烯基三乙氧基硅烷，攪拌10分鐘；（4）將步驟（3）中的攪拌混合物注入密煉機(jī)中，然后依次加入聚乙二醇、磺胺二甲嘧啶、氫氧化鋁、乙二胺，充分?jǐn)嚢韬?，高溫反?yīng)30分鐘，溫度為500℃，設(shè)置爐內(nèi)壓強(qiáng)為1MPa；（5）將步驟（4）的反應(yīng)物在氬氣環(huán)境中冷卻至150℃，得到材料前體；（6）將步驟（5）的材料前體加入平行雙螺桿擠出機(jī)初步造粒，螺桿轉(zhuǎn)速為450轉(zhuǎn)/分鐘，螺桿溫度為200℃，初步造粒冷卻至45℃時(shí)放出；（7）將步驟（6）的初步造粒注入錐形螺桿擠出機(jī)中，擠出、壓模塑形，冷卻得成品，螺桿轉(zhuǎn)速為500轉(zhuǎn)/分鐘，螺桿溫度為220℃。制得的糠粉型阻燃木塑復(fù)合材料測(cè)試結(jié)果如表1所示。對(duì)比例2（1）按照重量份稱取木粉25份、糠粉15份、玉米秸稈10份、丙烯酸丁酯15份、聚丙烯樹脂10份、羧甲基纖維素8份、過氧化苯甲酰4份、苯乙肼6份、磺胺二甲嘧啶4份、乙烯基三甲氧基硅烷4份、亞磷酸酯3份、二氨基二苯基甲烷5份；（2）將木粉、糠粉、玉米秸稈加入粉碎機(jī)中，進(jìn)行機(jī)械粉碎，粉碎功率為7.5KW，粉碎時(shí)間為25分鐘；（3）將步驟（2）的粉碎物注入攪拌機(jī)中，然后再依次加入丙烯酸丁酯、聚丙烯樹脂、羧甲基纖維素,攪拌混合，攪拌轉(zhuǎn)速為500轉(zhuǎn)/分鐘，攪拌時(shí)間為30分鐘,然后加入過氧化苯甲酰、乙烯基三甲氧基硅烷，攪拌10分鐘；（4）將步驟（3）中的攪拌混合物注入密煉機(jī)中，然后依次加入苯乙肼、磺胺二甲嘧啶、亞磷酸酯、二氨基二苯基甲烷，充分?jǐn)嚢韬?，高溫反?yīng)60分鐘，溫度為600℃，設(shè)置爐內(nèi)壓強(qiáng)為5MPa；（5）將步驟（4）的反應(yīng)物在氬氣環(huán)境中冷卻至180℃，得到材料前體；（6）將步驟（5）的材料前體加入平行雙螺桿擠出機(jī)初步造粒，螺桿轉(zhuǎn)速為500轉(zhuǎn)/分鐘，螺桿溫度為220℃，初步造粒冷卻至45℃時(shí)放出；（7）將步驟（6）的初步造粒注入錐形螺桿擠出機(jī)中，擠出、壓模塑形，冷卻得成品，螺桿轉(zhuǎn)速為700轉(zhuǎn)/分鐘，螺桿溫度為260℃。制得的糠粉型阻燃木塑復(fù)合材料測(cè)試結(jié)果如表1所示。將實(shí)施例1-4和對(duì)比例1-2的制得的糠粉型阻燃木塑復(fù)合材料分別進(jìn)行拉伸強(qiáng)度、斷裂伸長(zhǎng)率、壓縮強(qiáng)度、吸水率（24小時(shí)水中）、阻燃性能這幾項(xiàng)性能測(cè)試。表1　拉伸強(qiáng)度（MPa）斷裂伸長(zhǎng)率（%）壓縮強(qiáng)度（MPa）吸水率（24小時(shí)水中，%）阻燃UL94實(shí)施例146.963.2627.300.32V0實(shí)施例248.263.3626.600.34V0實(shí)施例349.573.1627.400.30V0實(shí)施例446.963.4628.100.32V0對(duì)比例119.578.4519.103.20V1對(duì)比例224.787.7418.404.10V1本發(fā)明的糠粉型阻燃木塑復(fù)合材料以木粉、糠粉、玉米秸稈、丙烯酸丁酯、聚丙烯樹脂、羧甲基纖維素為主要成分，通過加入過氧化苯甲酰、氯化銨、聚乙二醇、苯乙肼、磺胺二甲嘧啶、阻燃劑、固化劑、偶聯(lián)劑，輔以機(jī)械粉碎、攪拌混合、高溫密煉、擠出造粒、冷卻塑形等工藝，使得制備而成的糠粉型阻燃木塑復(fù)合材料，其性能穩(wěn)定，抗壓強(qiáng)度大，具有阻燃性，能夠滿足行業(yè)的要求，具有較好的應(yīng)用前景。本發(fā)明的糠粉型阻燃木塑復(fù)合材料原料便宜、工藝簡(jiǎn)單，適于大規(guī)模工業(yè)化運(yùn)用，實(shí)用性強(qiáng)。以上所述僅為本發(fā)明的實(shí)施例，并非因此限制本發(fā)明的專利范圍，凡是利用本發(fā)明說明書內(nèi)容所作的等效結(jié)構(gòu)或等效流程變換，或直接或間接運(yùn)用在其他相關(guān)的
技術(shù)領(lǐng)域：
，均同理包括在本發(fā)明的專利保護(hù)范圍內(nèi)。當(dāng)前第1頁1 2 3