一種硬質(zhì)抗開裂的木塑材料及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種硬質(zhì)抗開裂的木塑材料，它是由下述重量份的原料組成的：二氧化鈦1?2、三硬脂酸甘油酯3?4、硅鋁酸鈉3?5、聚四氟乙烯10?15、聚二甲基硅烷0.1?0.2、雙巰基乙酸異辛酯二正辛基錫0.6?1、高密度聚乙烯150?180、聚磷酸銨12?16、三聚氰胺2?3、鈦酸四丁酯6?8、甲基三乙氧基硅烷30?40、二甲基二乙氧基硅烷27?30、乙酰丙酮0.3?0.4、秸稈粉120?130、聚乙烯蠟3?4、乙二醇單丁醚0.8?1、膨脹珍珠巖粉2?3、聚丙烯酰胺2.7?3。本發(fā)明加入了膨脹珍珠巖粉等，有效的提高了木塑表面的硬度和抗沖擊強度。
【專利說明】
一種硬質(zhì)抗開裂的木塑材料及其制備方法
技術領域
[0001]本發(fā)明涉及木塑材料技術領域，尤其涉及一種硬質(zhì)抗開裂的木塑材料及其制備方法。
【背景技術】
[0002]熱塑性木塑復合材料是采用木纖維或植物纖維填充、增強，經(jīng)熱壓復合、熔融擠出等不同加工方式制成的改性熱塑性材料。近年隨全球資源日趨枯竭，社會環(huán)保意識日見高漲，對木材和石化產(chǎn)品應用提出了更高要求。在這樣的背景下，木塑復合材料這種既能發(fā)揮材料中各組分的優(yōu)點，克服因木材強度低、變異性大及有機材料彈性模量低等造成的使用局限性，又能充分利用廢棄的木材和塑料，減少環(huán)境污染。目前，提高材料附加值的產(chǎn)品愈來愈受到人們廣泛關注;而如何提高其阻燃、耐熱等性能以提高其安全性能更是尤為重要；近年來，聚磷酸銨基膨脹型阻燃劑因其無鹵、阻燃性能優(yōu)越等特點被用于聚丙烯的阻燃。然而聚磷酸銨易吸濕、與聚合物相容性不好等缺陷限制其應用范圍，但通過改性可以克服這些缺點。用表面改性劑進行表面改性處理，以及微膠囊包覆是聚磷酸銨改性的常用方法，有研究表明，用密胺甲醛樹脂微膠囊包覆改性聚磷酸銨可以有效降低聚磷酸銨在水中的溶解度、提高其與聚合物基材的相容性以及在聚合物中的阻燃性能。密胺甲醛樹脂包覆工藝通常是先制備密胺甲醛樹脂預聚物，然后預聚物在聚磷酸銨表面原位聚合形成密胺甲醛樹月旨，但反應過程中三聚氰胺損失較多且溶劑回收困難，原料消耗大，還存在環(huán)境污染問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明目的就是為了彌補已有技術的缺陷，提供一種硬質(zhì)抗開裂的木塑材料及其制備方法。
[0004]本發(fā)明是通過以下技術方案實現(xiàn)的:
一種硬質(zhì)抗開裂的木塑材料，它是由下述重量份的原料組成的:
二氧化鈦1-2、三硬脂酸甘油酯3-4、硅鋁酸鈉3-5、聚四氟乙烯10-15、聚二甲基硅烷0.1-0.2、雙巰基乙酸異辛酯二正辛基錫0.6-1、高密度聚乙烯150-180、聚磷酸銨12-16、三聚氰胺2-3、鈦酸四丁酯6-8、甲基三乙氧基硅烷30-40、二甲基二乙氧基硅烷27-30、乙酰丙酮0.3-0.4、秸桿粉120-130、聚乙烯蠟3-4、乙二醇單丁醚0.8-1、膨脹珍珠巖粉2_3、聚丙烯酰胺2.7-3。
[0005]—種所述的硬質(zhì)抗開裂的木塑材料的制備方法，包括以下步驟:
(1)將硅鋁酸鈉加入到6-10倍的水中，攪拌均勻；
(2)將聚丙烯酰胺加入到6-8倍的10-13%的甲醇水溶液中，攪拌均勻，加入聚乙烯蠟，升高溫度為70-78 °C，保溫攪拌20-24分鐘，記為酰胺醇溶液；
(3)將聚磷酸銨加入到250-2600C的油浴中，保溫硅鋁酸鈉水溶液，攪拌均勻，加熱30-40分鐘，加入三聚氰胺，在上述溫度下密封攪拌100-120分鐘，加入出料冷卻，加入到酰胺醇溶液中，送入76-80°C的恒溫水浴中，400-500轉(zhuǎn)/分密封攪拌100-120分鐘，出料，得聚磷酸銨改性樹脂醇液；
(4)將甲基三乙氧基硅烷、二甲基二乙氧基硅烷混合，加入到混合料重量6-8倍的、ΙΟ-Ι 5%的鹽酸溶液，攪拌均勻，得硅烷復合酸液；
(5)取上述聚四氟乙烯重量的30-40%，與鈦酸四丁酯混合，加入到混合料重量5-7倍的70-75%的乙醇溶液中，送入130-135 V的油浴中，保溫4_7分鐘，加入乙二醇單丁醚，攪拌至常溫，得鈦溶膠分散液；
(6)將鈦溶膠分散液、乙酰丙酮混合，加入到混合料重量2-3倍的無水乙醇中，在50-570C下保溫攪拌60-70分鐘，滴加硅烷復合酸液，滴加完畢后加入膨脹珍珠巖粉，繼續(xù)保溫反應2-3小時，出料，與聚磷酸銨改性樹脂醇液混合，100-200轉(zhuǎn)/分攪拌17-20分鐘，過濾，將沉淀水洗3-4次，于60-65°C下鼓風干燥20-25小時，再在140-145°C下干燥1-2小時，得鈦雜化復合樹脂；
(7)將聚二甲基硅烷加入到10-13倍的無水乙醇中，攪拌均勻，加入鈦雜化復合樹脂，在50-60 V下保溫30-40分鐘，過濾，將沉淀水洗2-3次，常溫干燥，得硅烷處理鈦雜化復合樹月旨;
(8)將硅烷處理鈦雜化復合樹脂與剩余各原料混合，送入雙螺桿擠出機，擠出成型，冷卻定型，即得所述木塑復合材料。
[0006]本發(fā)明的優(yōu)點是:本發(fā)明先將聚磷酸銨在一定溫度熱活化，使聚磷酸銨在受熱條件下部分失氨，顆粒產(chǎn)生酸性的游離-OH基，然后將三聚氰胺枝接到活化聚磷酸銨的表面，使聚磷酸銨與三聚氰胺通過化學鍵緊密相連，再用甲醛與聚磷酸銨表面上的三聚氰胺交聯(lián)，在聚磷酸銨表面形成了密胺甲醛樹脂，在燃燒時可以分解產(chǎn)生膨脹炭層，阻礙了分解產(chǎn)生的可燃性氣體向火焰的傳遞以及熱從火焰向聚合物基體的傳遞，從而使復合材料自熄，從而提高了成品木塑材料的阻燃性能，本發(fā)明還制備了含鈦的硅樹脂，與包覆聚磷酸銨的密胺甲醛樹脂混合改性，使得成品不僅具有較好的阻燃性能，還具有很好的防水、耐熱性；本發(fā)明加入了膨脹珍珠巖粉等，有效的提高了木塑表面的硬度和抗沖擊強度。
【具體實施方式】
[0007]—種硬質(zhì)抗開裂的木塑材料，它是由下述重量份的原料組成的:
二氧化鈦1、三硬脂酸甘油酯3、硅鋁酸鈉3、聚四氟乙烯10、聚二甲基硅烷0.1、雙巰基乙酸異辛酯二正辛基錫0.6、高密度聚乙烯150、聚磷酸銨12、三聚氰胺2、鈦酸四丁酯6、甲基三乙氧基硅烷30、二甲基二乙氧基硅烷27、乙酰丙酮0.3、秸桿粉120、聚乙烯蠟3、乙二醇單丁醚0.8、膨脹珍珠巖粉2、聚丙烯酰胺2.7。
[0008]—種所述的硬質(zhì)抗開裂的木塑材料的制備方法，包括以下步驟:
(1)將硅鋁酸鈉加入到6倍的水中，攪拌均勻；
(2)將聚丙烯酰胺加入到6倍的10%的甲醇水溶液中，攪拌均勻，加入聚乙烯蠟，升高溫度為70°C，保溫攪拌20分鐘，記為酰胺醇溶液；
(3)將聚磷酸銨加入到250°C的油浴中，保溫硅鋁酸鈉水溶液，攪拌均勻，加熱30分鐘，加入三聚氰胺，在上述溫度下密封攪拌100分鐘，加入出料冷卻，加入到酰胺醇溶液中，送入76°C的恒溫水浴中，400轉(zhuǎn)/分密封攪拌100分鐘，出料，得聚磷酸銨改性樹脂醇液；
(4)將甲基三乙氧基硅烷、二甲基二乙氧基硅烷混合，加入到混合料重量6倍的、10%的鹽酸溶液，攪拌均勻，得硅烷復合酸液；
(5 )取上述聚四氟乙烯重量的30%，與鈦酸四丁酯混合，加入到混合料重量5倍的70%的乙醇溶液中，送入130°C的油浴中，保溫4分鐘，加入乙二醇單丁醚，攪拌至常溫，得鈦溶膠分散液；
(6)將鈦溶膠分散液、乙酰丙酮混合，加入到混合料重量2倍的無水乙醇中，在50°C下保溫攪拌60分鐘，滴加硅烷復合酸液，滴加完畢后加入膨脹珍珠巖粉，繼續(xù)保溫反應2小時，出料，與聚磷酸銨改性樹脂醇液混合，100轉(zhuǎn)/分攪拌17分鐘，過濾，將沉淀水洗3次，于60 0C下鼓風干燥20小時，再在140 0C下干燥I小時，得鈦雜化復合樹脂；
(7)將聚二甲基硅烷加入到10倍的無水乙醇中，攪拌均勻，加入鈦雜化復合樹脂，在500C下保溫30分鐘，過濾，將沉淀水洗2次，常溫干燥，得硅烷處理鈦雜化復合樹脂；
(8)將硅烷處理鈦雜化復合樹脂與剩余各原料混合，送入雙螺桿擠出機，擠出成型，冷卻定型，即得所述木塑復合材料。
[0009]性能測試:
吸水厚度膨脹率(％): <1;
靜曲強度(MPa): 2 20。
【主權項】
1.一種硬質(zhì)抗開裂的木塑材料，其特征在于，它是由下述重量份的原料組成的: 二氧化鈦1-2、三硬脂酸甘油酯3-4、硅鋁酸鈉3-5、聚四氟乙烯10-15、聚二甲基硅烷0.1-0.2、雙巰基乙酸異辛酯二正辛基錫0.6-1、高密度聚乙烯150-180、聚磷酸銨12-16、三聚氰胺2-3、鈦酸四丁酯6-8、甲基三乙氧基硅烷30-40、二甲基二乙氧基硅烷27-30、乙酰丙酮0.3-0.4、秸桿粉120-130、聚乙烯蠟3-4、乙二醇單丁醚0.8-1、膨脹珍珠巖粉2_3、聚丙烯酰胺2.7-3。2.—種如權利要求1所述的硬質(zhì)抗開裂的木塑材料的制備方法，其特征在于，包括以下步驟: (1)將硅鋁酸鈉加入到6-10倍的水中，攪拌均勻； (2)將聚丙烯酰胺加入到6-8倍的10-13%的甲醇水溶液中，攪拌均勻，加入聚乙烯蠟，升高溫度為70-78 °C，保溫攪拌20-24分鐘，記為酰胺醇溶液； (3)將聚磷酸銨加入到250-260°C的油浴中，保溫硅鋁酸鈉水溶液，攪拌均勻，加熱30-40分鐘，加入三聚氰胺，在上述溫度下密封攪拌100-120分鐘，加入出料冷卻，加入到酰胺醇溶液中，送入76-80°C的恒溫水浴中，400-500轉(zhuǎn)/分密封攪拌100-120分鐘，出料，得聚磷酸銨改性樹脂醇液； (4)將甲基三乙氧基硅烷、二甲基二乙氧基硅烷混合，加入到混合料重量6-8倍的、IΟ-? 5%的鹽酸溶液，攪拌均勻，得硅烷復合酸液； (5 )取上述聚四氟乙烯重量的30-40%，與鈦酸四丁酯混合，加入到混合料重量5-7倍的70-75%的乙醇溶液中，送入130-135 V的油浴中，保溫4_7分鐘，加入乙二醇單丁醚，攪拌至常溫，得鈦溶膠分散液； (6)將鈦溶膠分散液、乙酰丙酮混合，加入到混合料重量2-3倍的無水乙醇中，在50-570C下保溫攪拌60-70分鐘，滴加硅烷復合酸液，滴加完畢后加入膨脹珍珠巖粉，繼續(xù)保溫反應2-3小時，出料，與聚磷酸銨改性樹脂醇液混合，100-200轉(zhuǎn)/分攪拌17-20分鐘，過濾，將沉淀水洗3-4次，于60-65°C下鼓風干燥20-25小時，再在140-145°C下干燥1-2小時，得鈦雜化復合樹脂； (7)將聚二甲基硅烷加入到10-13倍的無水乙醇中，攪拌均勻，加入鈦雜化復合樹脂，在50-60 V下保溫30-40分鐘，過濾，將沉淀水洗2-3次，常溫干燥，得硅烷處理鈦雜化復合樹月旨; (8)將硅烷處理鈦雜化復合樹脂與剩余各原料混合，送入雙螺桿擠出機，擠出成型，冷卻定型，即得所述木塑復合材料。
【文檔編號】C08L27/18GK105860231SQ201610462486
【公開日】2016年8月17日
【申請日】2016年6月23日
【發(fā)明人】劉瑩瑩
【申請人】劉瑩瑩