CN112592523A - 一种防静电复合木塑材料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种防静电复合木塑材料，所述木塑材料由A组份、B组份和C组份混合而成，所述A组份包括木质纤维材料，所述B组份包括热塑性塑料，所述C组份包括阻燃剂、抗静电剂、偶联剂、润滑剂和无机填料。本发明提供的一种防静电复合木塑材料及其制备方法，主要在于制备工艺简单，使用大量回收类原料，降低原料成本，添加抗静电剂和阻燃剂赋予木塑复合材料良好的阻燃和抗静电性能，使得其阻燃性能可达到装饰材料防火等级要求，降低火灾安全隐患，减少静电对人身及其他方面所带来的安全隐患。

Description

一种防静电复合木塑材料及其制备方法
技术领域
本发明涉及复合木塑材料领域，尤其涉及一种防静电复合木塑材料及其制备方法。
背景技术
随着木塑复合材料生产技术的提高、产业规模的扩大及其自身突出的环保特性和独特的装饰效果，木塑复合材料被广泛使用，但现有的复合木塑材料虽然具有绝缘特性，但在使用过程中由于摩擦等原因会产生静电积聚，导致生成静电火花，严重时可以引起***，且其不具备阻燃性，存在安全隐患，导致使用受限。为此，我们提出一种防静电复合木塑材料及其制备方法。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种防静电复合木塑材料及其制备方法。
为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
一种防静电复合木塑材料，所述木塑材料由A组份、B组份和C组份混合而成，所述A组份包括木质纤维材料，所述B组份包括热塑性塑料，所述C组份包括阻燃剂、抗静电剂、偶联剂、润滑剂和无机填料，其按重量配比如下：所述木质纤维材料20-70份、热塑性塑料30-80份、阻燃剂5-20份、抗静电剂2-15份、偶联剂2-6份、润滑剂1-3份、无机填料0-6份和ACR增韧剂2-15份。
优选的，所述木质纤维材料由木粉、稻壳粉、秸秆粉、果壳粉、竹粉、甘蔗渣、麻、树叶等木质纤维中的一种或几种按任意比组成的混合物。
优选的，所述热塑性塑料为高密度聚乙烯、聚乙烯回收料、聚丙烯、聚丙烯回收料、聚苯乙烯、聚苯乙烯回收料中的一种或几种按任意比组成的混合物。
优选的，所述阻燃剂为可膨胀石墨或者为可膨胀石墨与聚磷酸铵、微胶囊化红磷、纳米氢氧化物、纳米有机蒙脱土、纳米硼酸锌中的一种或几种按任意比组成的混合物。
优选的，所述抗静电剂为碳纳米管、铜粉、导电炭黑、镍粉中的一种或几种按任意比组成的混合物。
优选的，所述偶联剂为硅烷偶联剂、钛酸酯、铝酸酯、马来酸酐接枝改性烯中的一种或几种按任意比组成的混合物。
优选的，所述润滑剂为石蜡、聚乙烯蜡、氧化聚乙烯蜡、聚丙烯蜡、硬脂酸、硬脂酸锌、硬脂酸钙中的一种或几种按任意比组成的混合物。
优选的，所述无机填料为碳酸钙粉、滑石粉、粉煤灰中的一种或几种按任意比组成的混合物。
一种防静电复合木塑材料的制备方法，包括如下步骤：
S1：将称量好的木质纤维材料经70-80℃热风进行干燥，使含水量小于等于5％，制得A组份；
S2：将称量好的抗静电剂经70-80℃热风进行干燥，使含水量小于等于5％，制得抗静电剂，将阻燃剂、抗静电剂、偶联剂、润滑剂、无机填料和ACR增韧剂按1:1:1的比例进行充分搅拌，制得B组份；
S3：将A、B和C组份材料按1:1:1的比例放入到双螺杆挤出机中进行熔融混合造粒，熔融混合温度为150-190℃，将双螺杆挤出机制备得到的粒料再通过单螺杆挤出机或锥形双螺杆挤出机挤出成型，或采用热压机通过热压成型，挤出或热压温度为150-190℃，即制得防静电复合木塑材料。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明提供的一种防静电复合木塑材料及其制备方法，主要在于制备工艺简单，使用大量回收类原料，降低原料成本，添加抗静电剂和阻燃剂赋予木塑复合材料良好的阻燃和抗静电性能，使得其阻燃性能可达到装饰材料防火等级要求，降低火灾安全隐患，减少静电对人身及其他方面所带来的安全隐患。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
实施例1
一种防静电复合木塑材料，所述木塑材料由A组份、B组份和C组份混合而成，所述A组份包括木质纤维材料，所述B组份包括热塑性塑料，所述C组份包括阻燃剂、抗静电剂、偶联剂、润滑剂和无机填料，其按重量配比如下：所述木质纤维材料20份、热塑性塑料80份、阻燃剂5份、抗静电剂2份、偶联剂2份、润滑剂1份、无机填料0份和ACR增韧剂2份。
所述木质纤维材料由木粉和秸秆粉按任意比组成的混合物，所述热塑性塑料为高密度聚乙烯和聚乙烯回收料按任意比组成的混合物，所述阻燃剂为可膨胀石墨与聚磷酸铵按任意比组成的混合物，所述抗静电剂为碳纳米管和镍粉按任意比组成的混合物，所述偶联剂为硅烷偶联剂和铝酸酯按任意比组成的混合物，所述润滑剂为石蜡、聚乙烯蜡和硬脂酸按任意比组成的混合物，所述无机填料为碳酸钙粉、滑石粉和粉煤灰按任意比组成的混合物。
一种防静电复合木塑材料的制备方法，包括如下步骤：
S1：将称量好的木质纤维材料经70℃热风进行干燥，使含水量小于等于5％，制得A组份；
S2：将称量好的抗静电剂经70℃热风进行干燥，使含水量小于等于5％，制得抗静电剂，将阻燃剂、抗静电剂、偶联剂、润滑剂、无机填料和ACR增韧剂按1:1:1的比例进行充分搅拌，制得B组份；
S3：将A、B和C组份材料按1:1:1的比例放入到双螺杆挤出机中进行熔融混合造粒，熔融混合温度为150℃，将双螺杆挤出机制备得到的粒料再通过单螺杆挤出机或锥形双螺杆挤出机挤出成型，或采用热压机通过热压成型，挤出或热压温度为150℃，即制得防静电复合木塑材料。
实施例2
一种防静电复合木塑材料，所述木塑材料由A组份、B组份和C组份混合而成，所述A组份包括木质纤维材料，所述B组份包括热塑性塑料，所述C组份包括阻燃剂、抗静电剂、偶联剂、润滑剂和无机填料，其按重量配比如下：所述木质纤维材料70份、热塑性塑料30份、阻燃剂5份、抗静电剂2份、偶联剂2份、润滑剂1份、无机填料0份和ACR增韧剂2份。
所述木质纤维材料为木粉，所述热塑性塑料为高密度聚乙烯，所述阻燃剂为可膨胀石墨，所述抗静电剂为碳纳米管，所述偶联剂为硅烷偶联剂和铝酸酯按任意比组成的混合物，所述润滑剂为石蜡，所述无机填料为碳酸钙粉。
一种防静电复合木塑材料的制备方法，包括如下步骤：
S1：将称量好的木质纤维材料经80℃热风进行干燥，使含水量小于等于5％，制得A组份；
S2：将称量好的抗静电剂经80℃热风进行干燥，使含水量小于等于5％，制得抗静电剂，将阻燃剂、抗静电剂、偶联剂、润滑剂、无机填料和ACR增韧剂按1:1:1的比例进行充分搅拌，制得B组份；
S3：将A、B和C组份材料按1:1:1的比例放入到双螺杆挤出机中进行熔融混合造粒，熔融混合温度为190℃，将双螺杆挤出机制备得到的粒料再通过单螺杆挤出机或锥形双螺杆挤出机挤出成型，或采用热压机通过热压成型，挤出或热压温度为150℃，即制得防静电复合木塑材料。
实施例3
一种防静电复合木塑材料，所述木塑材料由A组份、B组份和C组份混合而成，所述A组份包括木质纤维材料，所述B组份包括热塑性塑料，所述C组份包括阻燃剂、抗静电剂、偶联剂、润滑剂和无机填料，其按重量配比如下：所述木质纤维材料20份、热塑性塑料80份、阻燃剂20份、抗静电剂15份、偶联剂6份、润滑剂3份、无机填料6份和ACR增韧剂15份。
所述木质纤维材料由果壳粉、甘蔗渣和树叶按任意比组成的混合物，所述热塑性塑料为高密度聚乙烯、聚乙烯回收料和聚苯乙烯按任意比组成的混合物，所述阻燃剂为可膨胀石墨与聚磷酸铵、微胶囊化红磷和纳米氢氧化物按任意比组成的混合物，所述抗静电剂为碳纳米管、铜粉和导电炭黑按任意比组成的混合物，所述偶联剂为钛酸酯、铝酸酯和马来酸酐接枝改性烯按任意比组成的混合物，所述润滑剂为石蜡、聚乙烯蜡、聚丙烯蜡和硬脂酸按任意比组成的混合物，所述无机填料为碳酸钙粉。
一种防静电复合木塑材料的制备方法，包括如下步骤：
S1：将称量好的木质纤维材料经70℃热风进行干燥，使含水量小于等于5％，制得A组份；
S2：将称量好的抗静电剂经70℃热风进行干燥，使含水量小于等于5％，制得抗静电剂，将阻燃剂、抗静电剂、偶联剂、润滑剂、无机填料和ACR增韧剂按1:1:1的比例进行充分搅拌，制得B组份；
S3：将A、B和C组份材料按1:1:1的比例放入到双螺杆挤出机中进行熔融混合造粒，熔融混合温度为190℃，将双螺杆挤出机制备得到的粒料再通过单螺杆挤出机或锥形双螺杆挤出机挤出成型，或采用热压机通过热压成型，挤出或热压温度为190℃，即制得防静电复合木塑材料。
实施例4
一种防静电复合木塑材料，所述木塑材料由A组份、B组份和C组份混合而成，所述A组份包括木质纤维材料，所述B组份包括热塑性塑料，所述C组份包括阻燃剂、抗静电剂、偶联剂、润滑剂和无机填料，其按重量配比如下：所述木质纤维材料70份、热塑性塑料30份、阻燃剂20份、抗静电剂15份、偶联剂6份、润滑剂3份、无机填料6份和ACR增韧剂15份。
所述木质纤维材料为稻壳粉、秸秆粉、果壳粉、竹粉何树叶按任意比组成的混合物，所述热塑性塑料为高密度聚乙烯，所述阻燃剂为可膨胀石墨与聚磷酸铵、微胶囊化红磷、纳米氢氧化物、和纳米硼酸锌按任意比组成的混合物，所述抗静电剂为碳纳米管，所述偶联剂为硅烷偶联剂和马来酸酐接枝改性烯按任意比组成的混合物，所述润滑剂为石蜡，所述无机填料为碳酸钙粉。
一种防静电复合木塑材料的制备方法，包括如下步骤：
S1：将称量好的木质纤维材料经80℃热风进行干燥，使含水量小于等于5％，制得A组份；
S2：将称量好的抗静电剂经70℃热风进行干燥，使含水量小于等于5％，制得抗静电剂，将阻燃剂、抗静电剂、偶联剂、润滑剂、无机填料和ACR增韧剂按1:1:1的比例进行充分搅拌，制得B组份；
S3：将A、B和C组份材料按1:1:1的比例放入到双螺杆挤出机中进行熔融混合造粒，熔融混合温度为190℃，将双螺杆挤出机制备得到的粒料再通过单螺杆挤出机或锥形双螺杆挤出机挤出成型，或采用热压机通过热压成型，挤出或热压温度为190℃，即制得防静电复合木塑材料。
上述实施例1-4中的性能测试结果：(热塑性塑料、ACR增韧剂和抗静电剂的含量越多则表示其性能效果越佳)
实施例 1 2 3 4
木质纤维材料(份) 20 70 20 70
热塑性塑料(份) 80 30 80 30
阻燃剂(份) 5 5 2 2
抗静电剂(份) 2 2 15 15
偶联剂(份) 2 2 6 6
润滑剂(份) 1 2 3 3
无机填料(份) 0 0 6 6
ACR增韧剂(份) 2 2 15 15
熔融混合温度(℃) 150 190 190 190
挤出/热压温度(℃) 150 150 190 190
热塑性塑料含量(％) 71.43％ 26.55％ 54.42％ 20.41％
ACR增韧剂含量(％) 1.78％ 1.77％ 10.2％ 10.2％
抗静电剂含量(％) 1.78％ 1.77％ 10.2％ 10.2％
本发明提供的一种防静电复合木塑材料及其制备方法，主要在于制备工艺简单，使用大量回收类原料，降低原料成本，添加抗静电剂和阻燃剂赋予木塑复合材料良好的阻燃和抗静电性能，使得其阻燃性能可达到装饰材料防火等级要求，降低火灾安全隐患，减少静电对人身及其他方面所带来的安全隐患。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种防静电复合木塑材料，其特征在于：所述木塑材料由A组份、B组份和C组份混合而成，所述A组份包括木质纤维材料，所述B组份包括热塑性塑料，所述C组份包括阻燃剂、抗静电剂、偶联剂、润滑剂、无机填料和ACR增韧剂，其按重量配比如下：所述木质纤维材料20-70份、热塑性塑料30-80份、阻燃剂5-20份、抗静电剂2-15份、偶联剂2-6份、润滑剂1-3份、无机填料0-6份和ACR增韧剂2-15份。
2.根据权利要求1所述的一种防静电复合木塑材料，其特征在于：所述木质纤维材料由木粉、稻壳粉、秸秆粉、果壳粉、竹粉、甘蔗渣、麻、树叶等木质纤维中的一种或几种按任意比组成的混合物。
3.根据权利要求1所述的一种防静电复合木塑材料，其特征在于：所述热塑性塑料为高密度聚乙烯、聚乙烯回收料、聚丙烯、聚丙烯回收料、聚苯乙烯、聚苯乙烯回收料中的一种或几种按任意比组成的混合物。
4.根据权利要求1所述的一种防静电复合木塑材料，其特征在于：所述阻燃剂为可膨胀石墨或者为可膨胀石墨与聚磷酸铵、微胶囊化红磷、纳米氢氧化物、纳米有机蒙脱土、纳米硼酸锌中的一种或几种按任意比组成的混合物。
5.根据权利要求1所述的一种防静电复合木塑材料，其特征在于：所述抗静电剂为碳纳米管、铜粉、导电炭黑、镍粉中的一种或几种按任意比组成的混合物。
6.根据权利要求1所述的一种防静电复合木塑材料，其特征在于：所述偶联剂为硅烷偶联剂、钛酸酯、铝酸酯、马来酸酐接枝改性烯中的一种或几种按任意比组成的混合物。
7.根据权利要求1所述的一种防静电复合木塑材料，其特征在于：所述润滑剂为石蜡、聚乙烯蜡、氧化聚乙烯蜡、聚丙烯蜡、硬脂酸、硬脂酸锌、硬脂酸钙中的一种或几种按任意比组成的混合物。
8.根据权利要求1所述的一种防静电复合木塑材料，其特征在于：所述无机填料为碳酸钙粉、滑石粉、粉煤灰中的一种或几种按任意比组成的混合物。
9.一种权利要求1所述的防静电复合木塑材料的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：
S1：将称量好的木质纤维材料经70-80℃热风进行干燥，使含水量小于等于5％，制得A组份；
S2：将称量好的抗静电剂经70-80℃热风进行干燥，使含水量小于等于5％，制得抗静电剂，将阻燃剂、抗静电剂、偶联剂、润滑剂、无机填料和ACR增韧剂按1:1:1的比例进行充分搅拌，制得B组份；
S3：将A、B和C组份材料按1:1:1的比例放入到双螺杆挤出机中进行熔融混合造粒，熔融混合温度为150-190℃，将双螺杆挤出机制备得到的粒料再通过单螺杆挤出机或锥形双螺杆挤出机挤出成型，或采用热压机通过热压成型，挤出或热压温度为150-190℃，即制得防静电复合木塑材料。
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