專利名稱：阻燃抑煙型pvc木塑復合發(fā)泡材料及其制造方法
技術領域：
本發(fā)明是一種阻燃抑煙型PVC木塑復合發(fā)泡材料及其制造方法。屬于高分子化合物組合物。特別涉及聚氯乙烯與木材工業(yè)下腳粉料復合制備的阻燃抑煙型發(fā)泡材料。
背景技術：
聚氯乙烯(PVC)木塑發(fā)泡復合物主要是利用木粉和PVC樹脂為主要原料，添加各種加工助劑，經(jīng)混合造粒和成型加工而制得的一種新型復合材料。它在外觀、性能、二次加工性等方面與天然木材具有許多相似之處，它具有優(yōu)良的物理機械性能，物性均勻、吸水率低、尺寸穩(wěn)定、耐腐蝕、耐蟲蛀和加工方便等優(yōu)點，用一般塑料加工設備或稍加改造后便可進行成型加工且能重復使用和回收再利用。主要用于家具和裝飾材料、建材、戶外用材及耐腐蝕性器材等方面。PVC木塑發(fā)泡材料用作室內(nèi)裝飾材料，對其阻燃性和抑煙性有較高要求，以避免火災發(fā)生，或者盡可能降低因火災突發(fā)事件給人們帶來的人身和財產(chǎn)損失。現(xiàn)有技術多涉及 PVC木塑材料的發(fā)泡，對阻燃抑煙涉及較少，CN 200510011207. X涉及PVC木塑發(fā)泡阻燃粒料，僅僅依賴與聚氯乙烯樹脂本身的阻燃性能來改善木塑制品的阻燃型，阻燃性能提高有限，而且沒有涉及到解決聚氯乙烯木塑復合材料燃燒時發(fā)煙量大的問題，煙氣中攜帶的燃燒不完全產(chǎn)生的一氧化碳等毒氣和粉塵往往使人窒息，是造成人員傷亡的重要原因。CN 200710072794. 2涉及阻燃抑煙木塑復合材料，采用聚苯乙烯和少量聚氯乙烯與木質(zhì)纖維復合，加入磷酸銨和淀粉組成的膨脹型阻燃劑制成。阻燃抑煙效果欠佳，而且與 PVC木塑復合發(fā)泡材料相比，制造成本較高。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于避免上述現(xiàn)有技術中的不足之處，而提供一種適合于室內(nèi)裝飾的阻燃、抑煙性能優(yōu)異、可以回收利用的阻燃抑煙型PVC木塑復合發(fā)泡材料。本發(fā)明的目的還在于提供一種生產(chǎn)工藝簡單、制造成本較低的阻燃抑煙型PVC木塑復合發(fā)泡材料的制造方法。本發(fā)明的目的可以通過如下措施來達到本發(fā)明的阻燃抑煙型PVC木塑復合發(fā)泡材料，其特征在于由如下質(zhì)量份數(shù)的原料制成PVC100發(fā)泡穩(wěn)定劑4 10發(fā)泡劑0.5 2輔助發(fā)泡劑氧化鋅0.05 0.2丙烯酸酯類加工助劑5 10潤滑劑0.5 2. 5
阻燃劑1.0 8.0含元素鐵的化合物抑煙劑A0. 2 5. 0含元素鉬的化合物抑煙劑B0. 5 5. 0經(jīng)表面處理的木粉、竹粉或稻殼粉10 60。本發(fā)明采用經(jīng)表面處理的木粉、竹粉或稻殼粉，可加大在復合物中的木粉添加量， 比普通處理或不處理多添加10-20份，使發(fā)泡復合材料的成本降低。阻燃劑和復合抑煙劑加入，使材料的阻燃性和抑煙性明顯改善，特別適合用于室內(nèi)裝飾材料。從而完成了本發(fā)明的任務。本發(fā)明的阻燃抑煙型PVC木塑復合發(fā)泡材料，所述發(fā)泡穩(wěn)定劑是鈣鋅穩(wěn)定劑或有機錫穩(wěn)定劑的一種。本發(fā)明的阻燃抑煙型PVC木塑復合發(fā)泡材料，所述發(fā)泡劑是偶氮類發(fā)泡劑或無機發(fā)泡劑。本發(fā)明的阻燃抑煙型PVC木塑復合發(fā)泡材料，所述阻燃劑為硼類或銻類化合物無機阻燃劑。本發(fā)明的阻燃抑煙型PVC木塑復合發(fā)泡材料，所述含元素鐵的化合物抑煙劑A是氧化鐵、二茂鐵、乙酰乙酸鐵中的任意一種，本發(fā)明的阻燃抑煙型PVC木塑復合發(fā)泡材料，所述含元素鉬的化合物抑煙劑B是硫化鉬和氧化鉬中的任意一種。本發(fā)明的阻燃抑煙型PVC木塑復合發(fā)泡材料，所述經(jīng)表面處理的木粉、竹粉或稻殼粉的粒徑為80目 200目。本發(fā)明的阻燃抑煙型PVC木塑復合發(fā)泡材料，其特征在于由如下質(zhì)量份數(shù)的原料制成PVC100鈣鋅穩(wěn)定劑4 10改性AC發(fā)泡劑0. 5 2氧化鋅0.05 0.2ACR ZB-5305 10潤滑劑0. 5 2. 5硼酸鋅1. 0 8. 0二茂鐵0. 2 5. 0氧化鉬0. 5 5. 0經(jīng)表面處理的木粉、竹粉或稻殼粉10 60。粒徑120目 150目是發(fā)明人公開的優(yōu)選的技術方案。本發(fā)明下面提供一種本發(fā)明的阻燃抑煙型PVC木塑復合發(fā)泡材料的制造方法，其特征在于包括如下步驟①.木粉、竹粉或稻殼粉表面處理采用復合硅烷偶聯(lián)劑，所用的硅烷偶聯(lián)劑為 KH-550 (25-75% ) +KH-560 (75-25% )；偶聯(lián)劑處理工藝為先用乙醇將偶聯(lián)劑稀釋，放置M小時使其醇解；然后將醇解好的偶聯(lián)劑按木粉、竹粉或稻殼粉重量的0. 2 2. 0%的比例加入到木粉、竹粉或稻殼粉中，在高低速混合機加熱升溫到90°C，將乙醇充分揮發(fā)后，備用；②.混料準確計量如下質(zhì)量份數(shù)的原料組分PVC100發(fā)泡穩(wěn)定劑4 10發(fā)泡劑0. 5 2輔助發(fā)泡劑氧化鋅0. 05 0. 2丙烯酸類加工助劑5 10潤滑劑0. 5 2. 5阻燃劑1.0 8.0含元素鐵的化合物抑煙劑A0. 2 5. 0含元素鉬的化合物抑煙劑B0. 5 5. 0經(jīng)表面處理的木粉、竹粉或稻殼粉10 60將其投入高速混合機中，混合至混合溫度100°C 130°C后，自然降溫至 40士20°C，備造粒用；③.造粒步驟②混合好的物料采用雙螺桿造粒，造粒溫度90°C 120°C，控制粒子盡量不發(fā)泡，備擠出用；④.擠出步驟③制備的粒料在木塑專用擠出機上擠出產(chǎn)品，控制擠出機溫度在170 195 °C之間，使粒料充分發(fā)泡擠出產(chǎn)品。下面是發(fā)明人公開的一種本發(fā)明的阻燃抑燃型PVC木塑復合發(fā)泡材料的制造方法，一個優(yōu)選的技術方案，其特征在于包括如下步驟①.木粉、竹粉或稻殼粉表面處理采用復合硅烷偶聯(lián)劑，所用的硅烷偶聯(lián)劑為KH-550(50% )+KH-560(50% )；偶聯(lián)劑處理工藝為先用乙醇將偶聯(lián)劑稀釋，放置M小時使其醇解；然后將醇解好的偶聯(lián)劑按木粉、竹粉或稻殼粉重量的1.0%的比例加入到木粉、竹粉或稻殼粉中，在高低速混合機加熱升溫到90°C，將乙醇充分揮發(fā)后，備用；②.混料準確計量如下質(zhì)量份數(shù)的原料組分PVC100鈣鋅穩(wěn)定劑4 10改性AC發(fā)泡劑0. 5 2氧化鋅0. 05 0. 2ACR ZB-5305 10潤滑劑0. 5 2. 5硼酸鋅1.0 8.0二茂鐵0. 2 5. 0
氧化鉬0. 5 5. 0經(jīng)表面處理的木粉、竹粉或稻殼粉10 60。粒徑120目 150目將其投入高速混合機中，混合至混合溫度110°C -120°C后，自然降溫至40士5°C， 備造粒用；③.造粒步驟②混合好的物料采用雙螺桿造粒，造粒溫度100°C -110°C，控制粒子盡量不發(fā)泡，備擠出用；④.擠出步驟③制備的粒料在木塑專用擠出機上擠出產(chǎn)品，控制擠出機溫度在190°C，使粒料充分發(fā)泡擠出產(chǎn)品。本發(fā)明公開的阻燃抑煙型PVC木塑復合發(fā)泡材料及其制造方法，相比現(xiàn)有技術有如下積極效果1.提供了一種適合于室內(nèi)裝飾的阻燃、抑煙性能優(yōu)異、可以回收利用的阻燃抑煙型PVC木塑復合發(fā)泡材料。2.提供了一種生產(chǎn)工藝簡單、制造成本較低的阻燃抑煙型PVC木塑復合發(fā)泡材料的制造方法。3.解決了現(xiàn)有技術中，PVC木塑復合發(fā)泡材料阻燃抑煙效果欠佳，制造成本高的問題。4.采用經(jīng)表面處理的木粉、竹粉或稻殼粉，可加大在復合物中的木粉添加量，比普通處理或不處理多添加10-20份，使發(fā)泡復合材料的成本降低。5.阻燃劑和復合抑煙劑加入，使材料的阻燃性和抑煙性明顯改善，特別適合用于室內(nèi)裝飾材料。
具體實施例方式本發(fā)明下面結(jié)合實施例作進一步詳述按照如下步驟制造本發(fā)明的阻燃抑燃型PVC木塑復合發(fā)泡材料①.木粉、竹粉或稻殼粉表面處理采用復合硅烷偶聯(lián)劑，所用的硅烷偶聯(lián)劑為 KH-550 (25-75% ) +KH-560 (75-25% )；偶聯(lián)劑處理工藝為先用乙醇將偶聯(lián)劑稀釋，放置M 小時使其醇解；然后將醇解好的偶聯(lián)劑按木粉、竹粉或稻殼粉重量的0. 2 2. 0%的比例加入到木粉、竹粉或稻殼粉中，在高低速混合機加熱升溫到90°C，將乙醇充分揮發(fā)后，備用；②.混料準確計量如下質(zhì)量份數(shù)的原料組分PVC100發(fā)泡穩(wěn)定劑4 10發(fā)泡劑0. 5 2輔助發(fā)泡劑氧化鋅0. 05 0. 2丙烯酸酯類加工助劑5 10
8
潤滑劑0. 5 2. 5阻燃劑1. 0 8. 0含元素鐵的化合物抑煙劑A0. 2 5. 0
含元素鉬的化合物抑煙劑B0. 5 5. 0經(jīng)表面處理的木粉、竹粉或稻殼粉10 60將其投入高速混合機中，混合至混合溫度100°C 130°C后，自然降溫至 40士20°C，備造粒用；③.造粒步驟②混合好的物料采用雙螺桿造粒，造粒溫度90°C 120°C，控制粒子盡量不發(fā)泡，備擠出用；④.擠出步驟③制備的粒料在木塑專用擠出機上擠出產(chǎn)品，控制擠出機溫度在170 195 °C之間，使粒料充分發(fā)泡擠出產(chǎn)品。具體配方如下實施例1PVC(S-700)100 份鈣鋅穩(wěn)定劑5.0份AC發(fā)泡劑0.8份助發(fā)泡劑0.1份ACR加工助劑6份潤滑劑1.2份阻燃劑3.0份含鐵抑煙劑1.5份含鉬抑煙劑2.0份目木粉(處理)10份實施例2PVC (QS-650)100 份鈣鋅穩(wěn)定劑5.0份AC發(fā)泡劑1.0份助發(fā)泡劑0.15份ACR加工助劑6份潤滑劑1.2份阻燃劑4.0份含鐵抑煙劑2.0份含鉬抑煙劑2.0份120目木粉(處理)20份實施例3PVC(S-700)100 份鈣鋅穩(wěn)定劑5.0份
AC發(fā)泡劑1.2份助發(fā)泡劑0.15份ACR加工助劑6份潤滑劑1.5份阻燃劑6.0份含鐵抑煙劑2.0份含鉬抑煙劑3.0份120目木粉(處理)30份實施例4PVC (QS-650)100 份鈣鋅穩(wěn)定劑5.0份AC發(fā)泡劑1.0份助發(fā)泡劑0.15份ACR加工助劑6份潤滑劑1.2份阻燃劑4.0份含鐵抑煙劑2.0份含鉬抑煙劑5.0份目木粉(處理)40份比較例1PVC(S-700)100 份鈣鋅穩(wěn)定劑5.0份AC發(fā)泡劑0.8份助發(fā)泡劑0.2份ACR加工助劑8份潤滑劑1.0份木粉(處理)20份比較例2PVC (QS-650)100 份鈣鋅穩(wěn)定劑5.0份AC發(fā)泡劑1.0份助發(fā)泡劑0.1份ACR加工助劑6份潤滑劑1.2份阻燃劑Al (HO) 350 份木粉(未處理)20份實施例和比較例的樣品制備方法按原料配比稱好物料，然后將處理好的木粉、穩(wěn)定劑、潤滑劑、發(fā)泡劑、阻燃劑和抑煙劑等助劑和PVC樹脂加入到高速混合機混合，至混合溫度110°C。將物料放到低速混合機，待物料溫度冷卻至40°C左右時出料。將混好的料在平行雙螺桿擠出機上擠出造粒，控制擠出機各區(qū)溫度為100-110°C，而后用造好的粒料在木塑專用擠出機上擠出產(chǎn)品時使其充分發(fā)泡，擠出機溫度為150-185°C，得到成型的木塑制品。將上述粒料在單螺桿擠出機上擠出發(fā)泡板材，料筒最高溫度設定為185°C，從板材取樣，進行性能測試，結(jié)果見表1。表1阻燃抑煙PVC/木塑發(fā)泡材料實施例的性能測試結(jié)果
權利要求
1.一種阻燃抑煙型PVC木塑復合發(fā)泡材料，其特征在于由如下質(zhì)量份數(shù)的原料制成 PVC100發(fā)泡穩(wěn)定劑4 10發(fā)泡劑0. 5 2輔助發(fā)泡劑氧化鋅0. 05 0. 2丙烯酸酯類加工助劑5 10潤滑劑0. 5 2. 5阻燃劑1. 0 8. 0含元素鐵的化合物抑煙劑A0. 2 5. 0含元素鉬的化合物抑煙劑B0. 5 5. 0經(jīng)表面處理的木粉、竹粉或稻殼粉10 60。
2.按照權利要求1的阻燃抑煙型PVC木塑復合發(fā)泡材料，其特征在于所述發(fā)泡穩(wěn)定劑是鈣鋅穩(wěn)定劑或有機錫穩(wěn)定劑的一種。
3.按照權利要求1的阻燃抑煙型PVC木塑復合發(fā)泡材料，其特征在于所述發(fā)泡劑是偶氮類發(fā)泡劑或無機發(fā)泡劑。
4.按照權利要求1的阻燃抑煙型PVC木塑復合發(fā)泡材料，其特征在于所述阻燃劑為硼類或銻類化合物無機阻燃劑。
5.按照權利要求1的阻燃抑煙型PVC木塑復合發(fā)泡材料，其特征在于所述含元素鐵的化合物抑煙劑A是氧化鐵、二茂鐵、乙酰乙酸鐵中的任意一種。
6.按照權利要求1的阻燃抑煙型PVC木塑復合發(fā)泡材料，其特征在于所述含元素鉬的化合物抑煙劑B是硫化鉬和氧化鉬中的任意一種。
7.按照權利要求1的阻燃抑煙型PVC木塑復合發(fā)泡材料，其特征在于所述經(jīng)表面處理的木粉、竹粉或稻殼粉的粒徑為80目 200目。
8.按照權利要求1的阻燃抑煙型PVC木塑復合發(fā)泡材料，其特征在于由如下質(zhì)量份數(shù)的原料制成PVC100鈣鋅穩(wěn)定劑4 10改性AC發(fā)泡劑0. 5 2氧化鋅0. 05 0. 2ACR ZB-5305 10潤滑劑0. 5 2. 5硼酸鋅1. 0 8. 0二茂鐵0. 2 5. 0氧化鉬0. 5 5. 0經(jīng)表面處理的木粉、竹粉或稻殼粉 10 60。 粒徑120目 150目。
9.一種權利要求1的阻燃抑煙型PVC木塑復合發(fā)泡材料的制造方法，其特征在于包括如下步驟①.木粉、竹粉或稻殼粉表面處理采用復合硅烷偶聯(lián)劑，所用的硅烷偶聯(lián)劑為KH-55(K25-75% )+KH-560 (75-25 % )；偶聯(lián)劑處理工藝為先用乙醇將偶聯(lián)劑稀釋，放置M小時使其醇解；然后將醇解好的偶聯(lián)劑按木粉、竹粉或稻殼粉重量的0. 2 2. 0%的比例加入到木粉、竹粉或稻殼粉中，在高低速混合機加熱升溫到90°C，將乙醇充分揮發(fā)后，備用；②.混料準確計量如下質(zhì)量份數(shù)的原料組分 PVC100發(fā)泡穩(wěn)定劑4 10發(fā)泡劑0. 5 2輔助發(fā)泡劑氧化鋅0. 05 0. 2丙烯酸酯類加工助劑5 10潤滑劑0. 5 2. 5阻燃劑1. 0 8. 0含元素鐵的化合物抑煙劑A0. 2 5. 0含元素鉬的化合物抑煙劑B0. 5 5. 0經(jīng)表面處理的木粉、竹粉或稻殼粉10 60將其投入高速混合機中，混合至混合溫度100°C 130°C后，自然降溫至40士20°C，備造粒用；③.造粒步驟②混合好的物料采用雙螺桿造粒，造粒溫度90°C 120°C，控制粒子不發(fā)泡，備擠出用；④.擠出步驟③制備的粒料在木塑專用擠出機上擠出產(chǎn)品，控制擠出機溫度在170 195°C之間，使粒料充分發(fā)泡擠出產(chǎn)品。
10. 一種權利要求1的阻燃抑煙型PVC木塑復合發(fā)泡材料的制造方法，其特征在于包括如下步驟①.木粉、竹粉或稻殼粉表面處理采用復合硅烷偶聯(lián)劑，所用的硅烷偶聯(lián)劑為KH-550(50% )+KH-560 (50% )；偶聯(lián)劑處理工藝為先用乙醇將偶聯(lián)劑稀釋，放置M小時使其醇解；然后將醇解好的偶聯(lián)劑按木粉、 竹粉或稻殼粉重量的1. 0%的比例加入到木粉、竹粉或稻殼粉中，在高低速混合機加熱升溫到90°C，將乙醇充分揮發(fā)后，備用；②.混料準確計量如下質(zhì)量份數(shù)的原料組分 PVC100鈣鋅穩(wěn)定劑4 10改性AC發(fā)泡劑0. 5 2氧化鋅0. 05 0. 2ACR ZB-5305 10潤滑劑0. 5 2. 5硼酸鋅1. 0 8. 0二茂鐵0. 2 5. 0氧化鉬0. 5 5. 0經(jīng)表面處理的木粉、竹粉或稻殼粉10 60。 粒徑120目 150目將其投入高速混合機中，混合至混合溫度110°C -120°C后，自然降溫至40士 10°C，備造粒用；③.造粒步驟②混合好的物料采用雙螺桿造粒，造粒溫度100°c -110°c，控制粒子不發(fā)泡，備擠出用；④.擠出步驟③制備的粒料在木塑專用擠出機上擠出產(chǎn)品，控制擠出機溫度在190°c，使粒料充分發(fā)泡擠出產(chǎn)品。
全文摘要
本發(fā)明是一種阻燃抑煙型PVC木塑復合發(fā)泡材料及其制造方法。屬于高分子化合物組合物。特別涉及聚氯乙烯與木材工業(yè)下腳粉料復合制備的阻燃抑煙型發(fā)泡材料。其特征在于由如下質(zhì)量份數(shù)的原料制成PVC 100，發(fā)泡穩(wěn)定劑4～10，發(fā)泡劑0.5～2，輔助發(fā)泡劑氧化鋅0.05～0.2，丙烯酸類加工助劑5～10，潤滑劑0.5～2.5，阻燃劑1.0～8.0，含元素鐵的化合物抑煙劑A 0.2～5.0，含元素鉬的化合物抑煙劑B 0.5～5.0，經(jīng)表面處理的木粉、竹粉或稻殼粉10～60。提供了一種適合于室內(nèi)裝飾的阻燃、抑煙性能優(yōu)異、可以回收利用的阻燃抑煙型PVC木塑復合發(fā)泡材料。及其生產(chǎn)工藝簡單、制造成本較低的制造方法。解決了現(xiàn)有技術中，PVC木塑復合發(fā)泡材料阻燃抑煙效果欠佳，制造成本高的問題。
文檔編號C08J9/04GK102453290SQ20101051514
公開日2012年5月16日 申請日期2010年10月22日 優(yōu)先權日2010年10月22日
發(fā)明者劉容德, 劉浩, 孫麗朋, 張新華, 李靜, 王晶, 賈小波 申請人:中國石油化工股份有限公司