[发明专利]一种增强阻燃竹塑复合材料及其制备方法

说明书

技术领域

 本发明涉及到一种增强阻燃竹塑复合材料及其制备方法，属于复合材料科学技术领域。

背景技术

  我国是“竹子王国”，竹资源十分丰富，竹类植物因其生产周期快，易于栽培管理已日益受到人们的重视。竹塑复合材料已是近些年来兴起的一种新型的绿色环保材料， 竹塑复合材料兼具竹料与树脂的优点，防水耐腐蚀、不开裂、易于切割、钻孔、固定等，具有天然的质感，对环境友好，可循环利用，具备极大的开发利用前景。 但竹塑复合材料主要原料为竹纤维和石化基树脂，因此竹塑复合材料本身不具备阻燃性，同时因为竹纤维的加入对于竹塑复合材料的物理力学性能受到较大的影响。（力学性能指标数据下降）这样大大限制了其产品的应用范围。

发明内容

 本发明之目的在于提供一种增强阻燃竹塑料复合材料，其阻燃效果好，表面光泽度良好，物理机械强度高，防水耐腐蚀，是一种绿色环保的竹塑复合材料，产品可广泛应用于园林、建筑、装饰等领域。

  本发明是通过以下技术方案实现的：

一种增强阻燃竹塑复合材料及其制备方法，其特征在于，所述的增强阻燃竹塑复合材料是由以下组分质量比例组成：聚丙烯：35%-60%，竹粉15%-40%，硫酸钡：10-20%，滑石粉：10-20%，阻燃剂：5-10%，相容剂：2-10%，偶联剂：0.5-2%，抗氧剂：0.1-1%

所述的一种增强阻燃竹塑复合材料及其制备方法，其特征在于，所述的聚丙烯为钧聚PP，熔融指数〈5；所述竹粉粒径为50-200目；所述硫酸钡粒径为1-100微米；所述滑石粉粒径为1-100微米；所述的阻燃剂为聚磷酸铵；所述的相容剂为聚丙烯接枝马来酸酐；所述的偶联剂为硅烷偶联剂；所述的抗氧剂为亚磷酸酯类抗氧剂168；

所述的一种增强阻燃竹塑复合材料及其制备方法，包括以下步骤：（1）竹粉的预处理：将竹材粉碎成50-200目的竹粉，然后浸泡在质量浓度为 2%-8%的氢氧化钠溶液里3-5小时后，取出然后用清水洗涤至中性，再放到干燥机烘干60-70℃，3小时，使其含水率〈2%，制得预处理好的竹粉待用；（2）竹粉与硫酸钡、滑石粉的表面处理：将步骤1制得的预处理好的竹粉与硫酸钡、滑石粉、阻燃剂、相容剂、偶联剂、抗氧剂按比例加入到高速混合机，以400-600转/分钟的速度高速搅拌30分钟后，再加入聚丙烯再混合搅拌30分钟后，取出，干燥3-4小时，干燥温度为60℃，经双螺杆挤出机，挤出、拉条、冷却、切粒，风干而制得一种增强阻燃竹塑复合材料。

  所述挤出机为双螺杆挤出机，其长径比为36：1，螺杆各温度为：165℃、170℃、180℃、185℃、190℃、195℃、195℃、195℃。螺杆转速为400rpm。

  本发明的有益效果表现为：

    通过对竹粉的两次预处理，添加相容剂，使官能团之间进行反应，降低纤维表面的羟基数量，增加纤维与树脂界面粘结性。硫酸钡与滑石粉的加入增强了复合材料的表面硬度和物理力学性能；聚磷酸铵的加入使复合材料达到良好的阻燃的效果。

 

  具体实施方式

为了更好的理解本发明，列举实施例详细说明。

将竹材粉碎成50-200目的竹粉，然后浸泡在质量浓度为 2%-8%的氢氧化钠溶液里3-5小时后，取出然后用清水洗涤至中性，再放到干燥机烘干60-70℃，3小时，使其含水率〈2%，制得预处理好的竹粉待用；

按表一如规定比例加入竹粉与硫酸钡、滑石粉、聚磷酸铵、聚丙烯接枝马来酸酐、硅烷偶联剂、抗氧剂168在高速混合机中，以400-600转/分钟的速度高速搅拌30分钟后，再加入聚丙烯再混合搅拌30分钟后，取出，干燥3-4小时，干燥温度为60℃，经双螺杆挤出机，挤出、拉条、冷却、切粒，风干而制得一种增强阻燃竹塑复合材料。

 所述挤出机为双螺杆挤出机，其长径比为38：1，螺杆各温度为：165℃、170℃、180℃、185℃、190℃、195℃、195℃、195℃。螺杆转速为400rpm。

表一

表二

相关的测试标准和方法：  

GB/T1040-1992：拉伸强度测试国家标准。

GB/T9341-2000：弯曲强度测试国家标准。

GB/T9341-2000：弯曲模量测试国家标准。

GB/T1043-1993：冲击性能测试国家标准。 

GB9754-88：光泽度测试国家标准