[发明专利]一种无卤素阻燃木塑复合材料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种无卤素阻燃木塑复合材料的制备方法，以及由该制备方法制得的无卤素阻燃木塑复合材料。

背景技术

木塑复合材料是国内外近年蓬勃兴起的一类新型复合材料，是指利用聚乙烯、聚丙烯和聚氯乙烯等与木粉、稻壳、秸秆等废植物纤维混合成新的木质材料，再经挤压、模压、注射成型等塑料加工工艺，生产出的新型材料。木塑复合材料具有较好的弹性模量和与硬木相当的抗压、抗弯曲等物理机械性能，表面硬度是一般木材的2-5倍，耐用性能明显优于普通木质材料。

但是塑料等碳氢化合物都比较容易燃烧，使得木塑复合材料也易于燃烧，为了克服木塑复合材料的易燃性，赋予木塑复合材料表面阻燃性是一种有效的方式，如CN101486267A公开了一种表面阻燃木塑复合材料板材及其制备方法，该表面阻燃木塑复合材料由两层晶须改性塑料层、植物纤维增强塑料层构成，在两层晶须改性塑料层之间模压有植物纤维增强塑料层，晶须改性塑料层由改性碱式硫酸镁晶须、塑料粒子等混合压延而成，植物纤维增强塑料层由塑料粒子、植物纤维物混合压延而成。CN101486267A通过热压法或在木塑复合材料表面使用阻燃胶粘剂制得的木塑复合材料都具有一定的阻燃性能，但操作较为繁琐。

目前也通过在木塑复合材料中添加阻燃剂来赋予其阻燃性，例如，含卤素的阻燃剂和含磷的阻燃剂，所述含卤素的阻燃剂有五溴二苯醚和二溴苯基缩水甘油醚，所述含磷的阻燃剂主要有以聚磷酸铵为基(如Exolit AP)、以有机磷化合物为基(如Exolit OP)或以红磷为基(如Exolit RP)等的含磷阻燃剂，但是，含卤素的阻燃剂阻燃性能较低、产烟量和加入量大、毒性高，含磷的阻燃剂阻燃性能较低。而且上述阻燃剂与塑料及木质纤维材料直接混合来制备木塑复合材料时难以均匀混合。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术的不足，提供一种无卤素阻燃木塑复合材料的制备方法以及由该制备方法制得的无卤素阻燃木塑复合材料。

为了实现上述目的，本发明提供一种无卤素阻燃木塑复合材料的制备方法，该方法包括将原料均匀混合后挤出成型，所述原料包括塑料和木质纤维材料，其特征在于，所述原料还包括阻燃剂，所述阻燃剂的制备方法包括在100-180℃下，使磷酸和季戊四醇进行第一接触反应0.5-5小时，向该第一接触反应得到的产物中加入聚醚多元醇、聚磷酸铵以及三聚氰胺和/或尿素，并在100-180℃下进行第二接触反应0.5-4小时。

本发明还提供一种由上述方法制得的无卤素阻燃木塑复合材料。

通过上述技术方案，本发明的无卤素阻燃木塑复合材料具有良好的阻燃和抑烟性能，与含卤阻燃剂相比，平均引燃时间、释热量、产烟量及氧指数都有所改善，且不发生熔滴，具有良好的阻燃性。而且本发明中，阻燃剂与塑料及木质纤维材料能够直接均匀混合，制得的木塑复合材料的机械性能优异。另外本发明的无卤素阻燃木塑复合材料具有木材的外观，应用范围广，制备过程简单，所用原料安全易得。

本发明的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

具体实施方式

以下对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。

本发明提供的无卤素阻燃木塑复合材料的制备方法包括将原料均匀混合后挤出成型，所述原料包括塑料和木质纤维材料，其特征在于，所述原料还包括阻燃剂，所述阻燃剂的制备方法包括在100-180℃下，使磷酸和季戊四醇进行第一接触反应0.5-5小时，向该第一接触反应得到的产物中加入聚醚多元醇、聚磷酸铵以及三聚氰胺和/或尿素，并在100-180℃下进行第二接触反应0.5-4小时。

根据本发明，相对于100重量份的塑料，所述木质纤维材料的加入量可以为100-200重量份，优选为100-150重量份，所述阻燃剂的加入量可以为40-100重量份，优选为40-80重量份。

根据本发明，所述塑料和所述木质纤维材料可以为本领域常用于制备木塑复合材料的物质。

优选地，所述塑料为聚丙烯、聚乙烯和聚氯乙烯中的一种或多种。

优选地，所述木质纤维材料为木、竹、稻壳、农作物秸秆中的一种或多种。本发明对所述木质纤维材料的颗粒尺寸没有特别的限定，优选情况下，所述木质纤维材料的颗粒尺寸为10-200目。