CN109532154A - 一种阻燃共挤木塑型材 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种阻燃共挤木塑型材，包括芯层和包裹在芯层表面的外层，按重量份，芯层包括以下原料：木质纤维40～50、陶瓷纤维3～6、聚芳酰胺纤维3～6、聚乙烯10～30、聚丙烯13～23、煤矸石粉4～8、蒙脱土3～6、云母3～5、氧化镁1～2、聚四氟乙烯0.8～1.2、氧化铅0.5～1.5、石墨0.5～1、铝酸酯偶联剂0.8～1.8；按重量份，外层包括以下原料：木质纤维40～50、聚芳酰胺纤维4～8、硅酸铝纤维1～3、聚氯乙烯15～30、聚苯乙烯15～25、高岭土5～10、膨润土4～8、氢氧化铝3～6、二硒化铌1～2、二硫化钼0.5～1、石墨0.5～1、季戊四醇磷酸酯1.5～2.5、氢氧化镁1～2、钛酸酯偶联剂1.5～2。本发明芯层有非常好的强度，外层有良好的阻燃性。

Description

一种阻燃共挤木塑型材
技术领域
本发明涉及木塑材料领域，具体地说涉及一种阻燃共挤木塑型材。
背景技术
木塑，即木塑复合材料，是国内外近年蓬勃兴起的一类新型复合材料，指利用塑料与木粉、稻壳、秸秆等植物纤维混合成新的木质材料，再经挤压、模压、注塑成型等加工工艺，生产出的板材或型材，主要用于建材、家具、物流包装等行业。
近年来，随着技术的发展，共挤木塑材料得到广泛的应用，但是目前，共挤木塑材料的阻燃和强度的性能仍不理想，一直是研究的热点。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种芯层强度高、外层阻燃性好的阻燃共挤木塑型材及其制备方法。
为了解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：一种阻燃共挤木塑型材，包括芯层和包裹在芯层表面的外层；
按重量份，芯层包括以下原料：木质纤维40～50、陶瓷纤维3～6、聚芳酰胺纤维3～6、聚乙烯10～30、聚丙烯13～23、煤矸石粉4～8、蒙脱土3～6、云母3～5、氧化镁1～2、聚四氟乙烯0.8～1.2、氧化铅0.5～1.5、石墨0.5～1、铝酸酯偶联剂0.8～1.8；
按重量份，外层包括以下原料：木质纤维40～50、聚芳酰胺纤维4～8、硅酸铝纤维1～3、聚氯乙烯15～30、聚苯乙烯15～25、高岭土5～10、膨润土4～8、氢氧化铝3～6、二硒化铌1～2、二硫化钼0.5～1、石墨0.5～1、季戊四醇磷酸酯1.5～2.5、氢氧化镁1～2、钛酸酯偶联剂1.5～2。
进一步地，所述木质纤维为玉米秸秆、小麦秸秆、水稻秸秆、木材中的一种或者两种以上的按任意比例混合的混合物。
上述阻燃共挤木塑型材的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
(1)芯层原料粒子的制备
将木质纤维粉碎成粉，然后与剩余原料混合，在95～105℃条件下搅拌20～25min，得到芯层初混料，将芯层初混料投入挤出造粒机中，在150～180℃条件下挤出造粒，得到芯层原料粒子；
(2)外层原料粒子的制备
将木质纤维粉碎成粉，然后与剩余原料混合，在100～115℃条件下搅拌25～35min，得到外层初混料，将外层初混料投入挤出造粒机中，在160～200℃条件下挤出造粒，得到外层原料粒子；
(3)共挤成型
将外层原料粒子置于单螺杆挤出机，机筒温度为165～215℃，将芯层原料粒子置于双螺杆挤出机，机筒温度为160～190℃；然后单螺杆挤出机、双螺杆挤出机的熔融塑化产物同步通过模具，由模具挤出定型，得到所述阻燃共挤木塑型材。
本发明的有益效果体现在：
本发明创新地设计了一种新配方的阻燃共挤木塑型材，其芯层具有非常好的强度和热变形性，外层具有良好的阻燃性、耐磨性和强度，芯层和外层之间具有非常好的结合力，而且本发明阻燃共挤木塑型材的制备方法工艺简单，容易实施，适合工厂化生产，具有非常好的应用前景。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步描述：
以下实施例所使用的各种原料，如未作特别说明，均为本领域公知的市售产品。
实施例1
阻燃共挤木塑型材的制备
阻燃共挤木塑型材由芯层和包裹在芯层表面的外层组成；
按重量份，芯层的原料组成为：玉米秸秆45、陶瓷纤维4、聚芳酰胺纤维5、聚乙烯20、聚丙烯18、煤矸石粉6、蒙脱土5、云母4、氧化镁1.5、聚四氟乙烯1、氧化铅1、石墨0.7、铝酸酯偶联剂F-1 1.3；
按重量份，外层的原料组成为：玉米秸秆45、聚芳酰胺纤维6、硅酸铝纤维2、聚氯乙烯23、聚苯乙烯20、高岭土8、膨润土6、氢氧化铝4、二硒化铌1.5、二硫化钼0.8、石墨0.7、季戊四醇磷酸酯2、氢氧化镁1.5、钛酸酯偶联剂1.8；
具体制备方法如下：
(1)芯层原料粒子的制备
将木质纤维粉碎成粉，然后与剩余原料混合，在100℃条件下搅拌23min，得到芯层初混料，将芯层初混料投入挤出造粒机中，在165℃条件下挤出造粒，得到芯层原料粒子；
(2)外层原料粒子的制备
将木质纤维粉碎成粉，然后与剩余原料混合，在108℃条件下搅拌30min，得到外层初混料，将外层初混料投入挤出造粒机中，在180℃条件下挤出造粒，得到外层原料粒子；
(3)共挤成型
将外层原料粒子置于单螺杆挤出机，机筒温度为180℃，螺杆转速为8r/min，将芯层原料粒子置于双螺杆挤出机，机筒温度为185℃，螺杆转速是5r/min；然后单螺杆挤出机、双螺杆挤出机的熔融塑化产物同步通过模具，由模具挤出定型，得到所述阻燃共挤木塑型材。
实施例2
阻燃共挤木塑型材的制备
阻燃共挤木塑型材由芯层和包裹在芯层表面的外层组成；
按重量份，芯层的原料组成为：玉米秸秆40、陶瓷纤维3、聚芳酰胺纤维3、聚乙烯10、聚丙烯13、煤矸石粉4、蒙脱土3、云母3、氧化镁1、聚四氟乙烯0.8、氧化铅0.5、石墨0.5、铝酸酯偶联剂F-1 0.8；
按重量份，外层的原料组成为：玉米秸秆40、聚芳酰胺纤维4、硅酸铝纤维1、聚氯乙烯15、聚苯乙烯15、高岭土5、膨润土4、氢氧化铝3、二硒化铌1、二硫化钼0.5、石墨0.5、季戊四醇磷酸酯1.5、氢氧化镁1、钛酸酯偶联剂1.5；
具体制备方法如下：
(1)芯层原料粒子的制备
将木质纤维粉碎成粉，然后与剩余原料混合，在105℃条件下搅拌20min，得到芯层初混料，将芯层初混料投入挤出造粒机中，在150℃条件下挤出造粒，得到芯层原料粒子；
(2)外层原料粒子的制备
将木质纤维粉碎成粉，然后与剩余原料混合，在95℃条件下搅拌35min，得到外层初混料，将外层初混料投入挤出造粒机中，在195℃条件下挤出造粒，得到外层原料粒子；
(3)共挤成型
将外层原料粒子置于单螺杆挤出机，机筒温度为160℃，螺杆转速为5r/min，将芯层原料粒子置于双螺杆挤出机，机筒温度为165℃，螺杆转速是4r/min；然后单螺杆挤出机、双螺杆挤出机的熔融塑化产物同步通过模具，由模具挤出定型，得到所述阻燃共挤木塑型材。
实施例3
阻燃共挤木塑型材的制备
阻燃共挤木塑型材由芯层和包裹在芯层表面的外层组成；
按重量份，芯层的原料组成为：玉米秸秆50、陶瓷纤维6、聚芳酰胺纤维6、聚乙烯30、聚丙烯23、煤矸石粉8、蒙脱土6、云母5、氧化镁2、聚四氟乙烯1.2、氧化铅1.5、石墨1、铝酸酯偶联剂DL-411 1.8；
按重量份，外层的原料组成为：玉米秸秆50、聚芳酰胺纤维8、硅酸铝纤维3、聚氯乙烯30、聚苯乙烯25、高岭土10、膨润土8、氢氧化铝6、二硒化铌2、二硫化钼1、石墨1、季戊四醇磷酸酯2.5、氢氧化镁2、钛酸酯偶联剂2；
具体制备方法如下：
(1)芯层原料粒子的制备
将木质纤维粉碎成粉，然后与剩余原料混合，在95℃条件下搅拌25min，得到芯层初混料，将芯层初混料投入挤出造粒机中，在180℃条件下挤出造粒，得到芯层原料粒子；
(2)外层原料粒子的制备
将木质纤维粉碎成粉，然后与剩余原料混合，在115℃条件下搅拌25min，得到外层初混料，将外层初混料投入挤出造粒机中，在155℃条件下挤出造粒，得到外层原料粒子；
(3)共挤成型
将外层原料粒子置于单螺杆挤出机，机筒温度为200℃，螺杆转速为10r/min，将芯层原料粒子置于双螺杆挤出机，机筒温度为205℃，螺杆转速是6r/min；然后单螺杆挤出机、双螺杆挤出机的熔融塑化产物同步通过模具，由模具挤出定型，得到所述阻燃共挤木塑型材。
实施例4
阻燃共挤木塑型材的性能测试
对上述实施例制得的阻燃共挤木塑型材的芯层进行强度等性能测试，结果见下表1，对上述实施例制得的阻燃共挤木塑型材的外层进行阻燃等性能测试，结果见下表2，其中拉伸强度按照GB/T 1040-92检测；拉伸模量按照GB/T 1040-92检测；热变形温度按照GB1634-79检测，磨损率按照GB3960-88检测。
表1
实施例1 实施例2 实施例3
拉伸强度MPa 17.3 16.8 16.5
拉伸模量MPa 566.7 563.4 564.1
热变形温度℃ 132.5 133.0 131.7
表2
另外，对上述实施例制得的阻燃共挤木塑型材按照GB/T15102-2006进行表面胶合强度的检测，实施例1至3的结果依次为12.3MPa、12.6MPa和13.0MPa，表明其芯层和外层之间具有非常好的结合力。
应当理解本文所述的例子和实施方式仅为了说明，并不用于限制本发明，本领域技术人员可根据它做出各种修改或变化，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种阻燃共挤木塑型材，包括芯层和包裹在芯层表面的外层，其特征在于：
按重量份，芯层包括以下原料：木质纤维40～50、陶瓷纤维3～6、聚芳酰胺纤维3～6、聚乙烯10～30、聚丙烯13～23、煤矸石粉4～8、蒙脱土3～6、云母3～5、氧化镁1～2、聚四氟乙烯0.8～1.2、氧化铅0.5～1.5、石墨0.5～1、铝酸酯偶联剂0.8～1.8；
按重量份，外层包括以下原料：木质纤维40～50、聚芳酰胺纤维4～8、硅酸铝纤维1～3、聚氯乙烯15～30、聚苯乙烯15～25、高岭土5～10、膨润土4～8、氢氧化铝3～6、二硒化铌1～2、二硫化钼0.5～1、石墨0.5～1、季戊四醇磷酸酯1.5～2.5、氢氧化镁1～2、钛酸酯偶联剂1.5～2。
2.如权利要求1所述的阻燃共挤木塑型材，其特征在于：所述木质纤维为玉米秸秆、小麦秸秆、水稻秸秆、木材中的一种或者两种以上的按任意比例混合的混合物。
3.如权利要求1或2所述的阻燃共挤木塑型材的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
(1)芯层原料粒子的制备
将木质纤维粉碎成粉，然后与剩余原料混合，在95～105℃条件下搅拌20～25min，得到芯层初混料，将芯层初混料投入挤出造粒机中，在150～180℃条件下挤出造粒，得到芯层原料粒子；
(2)外层原料粒子的制备
将木质纤维粉碎成粉，然后与剩余原料混合，在95～115℃条件下搅拌25～35min，得到外层初混料，将外层初混料投入挤出造粒机中，在155～195℃条件下挤出造粒，得到外层原料粒子；
(3)共挤成型
将外层原料粒子置于单螺杆挤出机，机筒温度为160～200℃，将芯层原料粒子置于双螺杆挤出机，机筒温度为165～205℃；然后单螺杆挤出机、双螺杆挤出机的熔融塑化产物同步通过模具，由模具挤出定型，得到所述阻燃共挤木塑型材。
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