[发明专利]一种阻燃型竹塑复合材料及其制备方法

权利要求书

1.一种阻燃型竹塑复合材料，其特征在于：其由以下重量份数的原料制备而成：

竹粉 20-30份；

高密度聚乙烯 60-100份；

二氧化钛 4-8份；

稀土元素的盐 2-4份；

硅烷偶联剂 0.5-2份；

乙烯-乙酸乙烯酯共聚物 8-12 份；

偶氮二甲酰胺 1-3份；

聚乙烯蜡 2-8份；

硬脂酸锌 1-3 份。

2.根据权利要求1所述的一种阻燃型竹塑复合材料，其特征在于：所述稀土元素为铈元素。

3.如权利要求1所述的一种阻燃型竹塑复合材料的制备方法，其特征在于：其包括以下步骤：

1）将竹粉过100-150目筛，干燥，然后加入硅烷偶联剂，于80-90℃搅拌反应3-5h，然后冷却至室温，得到改性竹粉；

2）制备稀土元素掺杂的H₂Ti₂O₅•H₂O纳米管：将TiO₂粉末及稀土元素的盐加入NaOH溶液中，在N₂气氛中搅拌混合1.5-2.5 h后，将乳浊液倒入反应釜中，然后于90-150 ℃下反应8-30 h，然后将反应釜冷却，除去上层清液得到反应中间产物，最后往中间产物中添加酸液并搅拌酸化，使得整个体系的pH值保持在1.5-3并继续搅拌18-24 h，然后过滤，收集沉淀物并用去离子水洗涤至中性，然后将沉淀物干燥，得到稀土元素掺杂的H₂Ti₂O₅•H₂O纳米管；

3） 按照1g∶9-10mL的比例将稀土元素掺杂的H₂Ti₂O₅•H₂O纳米管分散在溶液中，于超声波细胞破碎仪中超声波分散20-40 min，得到纳米管分散液；

4）将步骤1）得到的改性竹粉、步骤3）得到的纳米管分散液以及高密度聚乙烯、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物、偶氮二甲酰胺、聚乙烯蜡和硬脂酸锌混合后，于100-120℃下搅拌10-20分钟，得到混合物料；

5）将上述混合物料置于双螺杆挤出机中挤出成型，得到所述阻燃型竹塑复合材料。

4.根据权利要求3所述的一种阻燃型竹塑复合材料的制备方法，其特征在于：步骤1），所述竹粉在90-110℃下干燥18-24h。

5.根据权利要求3所述的一种阻燃型竹塑复合材料的制备方法，其特征在于：步骤2），所述NaOH溶液的浓度为5-10M。

6.根据权利要求3所述的一种阻燃型竹塑复合材料的制备方法，其特征在于：步骤2），所述TiO₂粉末及稀土元素的盐的总量与NaOH溶液的用量比为1g:20-25 mL。

7.根据权利要求3所述的一种阻燃型竹塑复合材料的制备方法，其特征在于：步骤2），所述酸液为1-1.5mol/L的盐酸溶液。

8.根据权利要求3所述的一种阻燃型竹塑复合材料的制备方法，其特征在于：步骤2)，所述沉淀物于70-80℃下干燥至少24小时。

9.根据权利要求3所述的一种阻燃型竹塑复合材料的制备方法，其特征在于：步骤3），所述溶液为水溶液、乙醇溶液或碳酸氢钠溶液。

10.根据权利要求3所述的一种阻燃型竹塑复合材料的制备方法，其特征在于： 步骤5），双螺杆挤出机挤出成型过程，各段加热温度T1-T10分别为120℃,130℃,140℃,150℃,160℃,170℃,170℃,160℃,140℃及120 ℃，主机转速为10-15转/分，料压为1.5-2.0 MPA。