CN113337048A - 一种高效阻燃抑烟型pvc基木塑复合材料及其制备方法 - Google Patents

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Xishuangbanna Hua Kun Biotechnology Co ltd
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Abstract

本发明公开一种高效阻燃抑烟型PVC基木塑复合材料，由PVC树脂、木粉、抗冲改性剂、偶联剂、润滑剂、热稳定剂、相容剂、阻燃抑烟剂制成。本发明还公开所述高效阻燃抑烟型PVC基木塑复合材料的制备方法。本发明与现有技术相比，具有低成本、低烟、低毒、高力学性能、高阻燃性等优点。

Description

一种高效阻燃抑烟型PVC基木塑复合材料及其制备方法
技术领域
本发明涉及高分子材料技术领域，具体为一种高效阻燃抑烟型PVC基木塑复合材料及其制备方法。
背景技术
木塑复合材料是以木质植物纤维作为填充或增强材料，热固性或热塑性塑料为基体材料的一种新型环保的复合材料。木塑复合材料制备工艺简单，通过将木粉与塑料混合，加入抗冲改性剂、偶联剂、热稳定剂、润滑剂等加工助剂，利用高速混合机、热压机、密炼机或双螺杆挤出机等通过高温熔融挤出、热压或注塑成型。常见的热塑性塑料基体主要包括，聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、聚氯乙烯(PVC)和聚苯乙烯(ABS)等，木质植物纤维一般选择稻壳粉、杨木粉、秸秆粉和橡胶木粉等。木塑复合材料因其具有易加工、低成本、硬度高、机械性能好以及色泽好等优点，其被广泛应用于建筑、建材、包装和家具等行业。木塑复合材料已与人们的生活息息相关，备受大家的喜爱。近些年来，人们对PVC木塑复合材料的需求逐年攀升。与其他木塑复合材料相比，因其具有更好的外观和较好的阻燃性，已被广泛应用于室内装修和家具等领域。但因PVC木塑复合材料在燃烧时伴有大量的有毒烟雾，火灾时更容易导致人员的伤亡。因此，提升PVC木塑复合材料的阻燃和抑烟性能变得尤为重要。制备高效阻燃抑烟型PVC基木塑复合材料已成为发展的必然要求。
发明内容
本发明的目的是针对以上所述现有技术存在的不足，提供一种高效阻燃抑烟型PVC基木塑复合材料，以解决PVC基木塑复合材料中，材料产烟量大，阻燃抑烟剂添加量大，材料的力学性能差的缺点。
本发明的另一目的是提供所述高效阻燃抑烟型PVC基木塑复合材料的制备方法。
为了实现上述发明目的，本发明采用的技术方案是：一种高效阻燃抑烟型PVC基木塑复合材料，由包括以下质量份数组分制成：PVC树脂100份、木粉40～60份、抗冲改性剂3～6份、偶联剂0.2～1份、润滑剂0.5～1份、热稳定剂5～7份、相容剂2～4份、阻燃抑烟剂5～20份。
所述PVC树脂为型号为SG-3、SG-5、SG-7及SG-8的PVC树脂粉中的一种。
所述木粉为杨木粉、秸秆粉或橡胶木粉的一种或两种以上混合，粒径为80～120目。
所述抗冲改性剂为甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS)、丙烯晴-丁二烯-苯乙烯共聚物(NBR)、丙烯晴与丁二烯无规共聚物(MBS)、氯化聚乙烯、乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA)、丙烯酸酯共聚物的一种或几种混合；
所述偶联剂为铝酸脂或酞酸酯。
所述润滑剂为聚乙烯蜡、硬脂酸、硬脂酸钙的一种或两种以上的混合。
所述热稳定剂为硬脂酸锌、硬脂酸钙、钙锌复合稳定剂的一种或两种以上的混合。
所述相容剂为氯化聚乙烯、乙烯-醋酸乙烯共聚物的一种或两种以上的混合。
所述阻燃抑烟剂为硼酸锌、锡酸锌或者羟基锡酸锌中的一种或两种以上的混合。
一种高效阻燃抑烟型PVC基木塑复合材料的制备方法，其包括的步骤如下：
(1)按上述组分的含量范围称取相应组分原料加入到高速混合机(型号：SHR-10A，生产厂家：张家港市华美塑料有限公司)中进行高速预混合5～8min，转速1400转/分，得到预混料；
(2)将预混料，放入转矩流变仪中在170～180℃中密炼混合8～12min，得到混料；
(3)将混料用平板硫化机热压成型，再通过万能切割机进行切割，得到一种高效阻燃抑烟型PVC基木塑复合材料。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：具有低成本、低烟、低毒、高力学性能、高阻燃性等优点。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步的说明，需要说明的是，实施例并不构成对本发明要求保护范围的限制。本发明采用以下实施和对比实验来验证本发明的有益效果：
实施例1
一种高效阻燃抑烟型PVC基木塑复合材料，由以下质量份数组分制成：SG-8型PVC树脂100份、橡胶木粉40份、丙烯晴-丁二烯-苯乙烯共聚物抗冲改性剂3份、铝酸酯偶联剂0.2份、硬脂酸润滑剂0.5份、硬脂酸锌热稳定剂5份、氯化聚乙烯2份、硼酸锌抑烟剂5份；
其制备方法是按照以下步骤进行的：
(1)按质量份数称取上述原材料；
(2)将上述原材料料放入高速混合机中进行高速预混合6min，转速1400转/分，得到干混料；
(3)将干混料放入转矩流变仪中在175℃中密炼混合8min，得到混料；
(4)将混料用平板硫化机热压成型，再通过万能切割机进行切割。
实施例2
一种高效阻燃抑烟型PVC基木塑复合材料，由以下质量份数组分制成：SG-7型PVC树脂100份、橡胶木粉60份、丙烯晴-丁二烯-苯乙烯共聚物抗冲改性剂6份、铝酸酯偶联剂1份、硬脂酸润滑剂1份、硬脂酸锌热稳定剂4份、氯化聚乙烯2份、硼酸锌抑烟剂10份；
其制备方法是按照以下步骤进行的：
(1)按质量份数称取上述原材料；
(2)将上述原材料料放入高速混合机中进行高速预混合8min，转速1400转/分，得到干混料；
(3)将干混料放入转矩流变仪中在175℃中密炼混合12min，得到混料；
(4)将混料用平板硫化机热压成型，再通过万能切割机进行切割。
实施例3
一种高效阻燃抑烟型PVC基木塑复合材料，由以下质量份数组分制成：SG-5型PVC树脂100份、杨木粉50份、甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯共聚物4份、钛酸酯偶联剂0.6份、聚乙烯蜡润滑剂0.5份、硬脂酸锌热稳定剂6份、氯化聚乙烯4份、硼酸锌抑烟剂15份；
其制备方法是按照以下步骤进行的：
(1)按质量份数称取上述原材料；
(2)将上述原材料料放入高速混合机中进行高速预混合7min，转速1400转/分，得到干混料；
(3)将干混料放入转矩流变仪中在170℃中密炼混合10min，得到混料；
(4)将混料用平板硫化机热压成型，再通过万能切割机进行切割。
实施例4
一种高效阻燃抑烟型PVC基木塑复合材料，由以下质量份数组分制成SG-8型PVC树脂100份、杨木粉25份、秸秆粉25份、甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯共聚物4份、钛酸酯偶联剂0.6份、硬脂酸钙润滑剂0.5份、硬脂酸锌热稳定剂6份、氯化聚乙烯3份、硼酸锌抑烟剂20份；
其制备方法是按照以下步骤进行的：
(1)按质量份数称取上述原材料；
(2)将上述原材料料放入高速混合机中进行高速预混合6min，转速1400转/分，得到干混料；
(3)将干混料放入转矩流变仪中在170℃中密炼混合12min，得到混料；
(4)将混料用平板硫化机热压成型，再通过万能切割机进行切割。
对比实验
一种高效阻燃抑烟型PVC基木塑复合材料，由以下质量份数组分制成SG-5型PVC树脂100份、橡胶木粉40份、甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯共聚物4份、铝酸酯偶联剂0.4份、聚乙烯蜡润滑剂0.5份、硬脂酸锌热稳定剂6份、氯化聚乙烯0份、硼酸锌抑烟剂0份；
其制备方法是按照以下步骤进行的：
(1)按质量份数称取上述原材料；
(2)将上述原材料料放入高速混合机中进行高速预混合8min，转速1400转/分，得到干混料；
(3)将干混料放入转矩流变仪中在175℃中密炼混合10min，得到混料；
(4)将混料用平板硫化机热压成型，再通过万能切割机进行切割。
上述实施例与对比实验制备得到的PVC基木塑复合材料采用锥形量热仪检测其阻燃抑烟性，万能试验机检测其力学性能。阻燃抑烟性能检测结果如表1，力学性能检测结果如表2。由表1的数据可以看出，本发明制备的PVC基木塑复合材料在燃烧过程中产烟量低，阻燃性好，具有良好的阻燃抑烟效果；由表2的数据可以看出，本发明制备的PVC基木塑复合材料的力学性能优异。
表1阻燃抑烟性能测试结果
Figure BDA0003062300800000061
表2力学性能测试结果
Figure BDA0003062300800000062
显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种高效阻燃抑烟型PVC基木塑复合材料，其特征在于，由包括以下质量份数组分制成：PVC树脂100份、木粉40～60份、抗冲改性剂3～6份、偶联剂0.2～1份、润滑剂0.5～1份、热稳定剂5～7份、相容剂2～4份、阻燃抑烟剂5～20份。
2.根据权利要求1所述的一种高效阻燃抑烟型PVC基木塑复合材料，其特征在于，所述PVC树脂为型号为SG-3、SG-5、SG-7及SG-8的PVC树脂粉中的一种。
3.根据权利要求1所述的一种高效阻燃抑烟型PVC基木塑复合材料，其特征在于，所述木粉为杨木粉、秸秆粉或橡胶木粉的一种或两种以上混合，粒径为80～120目。
4.根据权利要求1所述的一种高效阻燃抑烟型PVC基木塑复合材料，其特征在于，所述抗冲改性剂为甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯共聚物、丙烯晴-丁二烯-苯乙烯共聚物、丙烯晴与丁二烯无规共聚物、氯化聚乙烯、EVA、丙烯酸酯共聚物的一种或几种混合。
5.根据权利要求1所述的一种高效阻燃抑烟型PVC基木塑复合材料，其特征在于，所述偶联剂为铝酸脂或酞酸酯。
6.根据权利要求1所述的一种高效阻燃抑烟型PVC基木塑复合材料，其特征在于，所述润滑剂为聚乙烯蜡、硬脂酸、硬脂酸钙的一种或两种以上的混合。
7.根据权利要求1所述的一种高效阻燃抑烟型PVC基木塑复合材料，其特征在于，所述热稳定剂为硬脂酸锌、硬脂酸钙、钙锌复合稳定剂的一种或两种以上的混合。
8.根据权利要求1所述的一种高效阻燃抑烟型PVC基木塑复合材料，其特征在于，所述相容剂为氯化聚乙烯、乙烯-醋酸乙烯共聚物的一种或两种以上的混合。
9.根据权利要求1所述的一种高效阻燃抑烟型PVC基木塑复合材料，其特征在于，所述阻燃抑烟剂为硼酸锌、锡酸锌或者羟基锡酸锌中的一种或两种以上的混合。
10.根据权利要求1-9任一所述的一种高效阻燃抑烟型PVC基木塑复合材料制备方法，其包括的步骤如下：
(1)按上述组分的含量范围称取相应组分原料加入到高速混合机中进行高速预混合5～8min，转速1400转/分，得到预混料；
(2)将预混料，放入转矩流变仪中在170～180℃中密炼混合8～12min，得到混料；
(3)将混料用平板硫化机热压成型，再进行切割。
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