一种层层自组装阻燃木塑复合材料的制备方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN110790969A(43)申请公布日2020.02.14(21)申请号201911175601.5C09D7/61(2018.01)(22)申请日2019.11.26C09D7/62(2018.01)C08L97/02(2006.01)(71)申请人东北林业大学C08L23/06(2006.01)地址150040黑龙江省哈尔滨市香坊区和C08L23/12(2006.01)兴路26号(72)发明人宋永明周旋政房轶群张志军王奉强(74)专利代理机构哈尔滨市松花江专利商标事务所23109代理人岳泉清(51)Int.Cl.C08J7/05(2020.01)C08J7/12(2006.01)C09D179/02(2006.01)C09D5/18(2006.01)权利要求书2页说明书7页附图2页(54)发明名称一种层层自组装阻燃木塑复合材料的制备方法(57)摘要一种层层自组装阻燃木塑复合材料的制备方法，本发明涉及阻燃木塑复合材料的制备方法。本发明要解决现有改善WPC阻燃性能的方法，或存在WPC中添加较高填充量的阻燃剂，导致复合材料的粘度和模量发生变化，使得加工困难且增加生产成本；或存在浸渍处理木纤维对样品的尺寸有严格要求，溶液易交叉污染，随着浸渍次数的增加溶液浓度降低，且压制工艺复杂，不适合工业化生产的问题。方法：一、低温等离子体处理；二、配制支化的聚乙烯亚胺阳离子溶液；三、配制阳离子分散液；四、配制阴离子分散液；五、层层自组装。CN110790969ACN110790969A权利要求书1/2页1.一种层层自组装阻燃木塑复合材料的制备方法，其特征在于它是按以下步骤完成的：一、低温等离子体处理：将木塑复合材料打磨，以去除表面覆盖的塑料，然后清洗并干燥，得到处理后的样品，将处理后的样品置于低温等离子体设备下，在氧气气氛及处理功率为600W～1000W的条件下，样品每平方厘米处理时长为2s～3s，得到低温等离子体处理后的样品；二、配制支化的聚乙烯亚胺阳离子溶液：将支化的聚乙烯亚胺溶于去离子水中，并调节pH至9～10，在室温下搅拌均匀，得到支化的聚乙烯亚胺阳离子溶液；所述的支化的聚乙烯亚胺的质量与去离子水的体积比为1g:(50～200)mL；三、配制阳离子分散液：将多壁碳纳米管或改性的多壁碳纳米管加入到支化的聚乙烯亚胺阳离子溶液中，并在功率为800W～1000W的条件下，利用超声波细胞粉碎仪处理30min～60min，得到阳离子分散液；所述的多壁碳纳米管或改性的多壁碳纳米管与步骤二中支化的聚乙烯亚胺的质量比为(0.05～0.2):1；四、配制阴离子分散液：将钠基蒙脱土溶解于去离子水中，搅拌均匀，得到阴离子分散液；所述的钠基蒙脱土的质量与去离子水的体积比为1g:(50～200)mL；五、层层自组装：①、将阳离子分散液和阴离子分散液依次喷涂于低温等离子体处理后的样品表面上，在温度为50℃～70℃的条件下，干燥15min～20min，得到一次喷涂的样品；②、将阳离子分散液和阴离子分散液依次喷涂于一次喷涂的样品表面上，在温度为50℃～70℃的条件下，干燥3min～5min，得到二次喷涂的样品；③、将二次喷涂的样品按步骤五②重复38次～238次，得到层层自组装阻燃木塑复合材料。2.根据权利要求1所述的一种层层自组装阻燃木塑复合材料的制备方法，其特征在于：步骤一中所述的木塑复合材料为高密度聚乙烯木塑复合材料、聚氯乙烯木塑复合材料或聚丙烯木塑复合材料。3.根据权利要求1所述的一种层层自组装阻燃木塑复合材料的制备方法，其特征在于：步骤三中所述的改性的多壁碳纳米管为羟基化多壁碳纳米管、羧基化多壁碳纳米管、氨基化多壁碳纳米管、石墨化多壁碳纳米管、羟基石墨化多壁碳纳米管或羧基石墨化多壁碳纳米管。4.根据权利要求1所述的一种层层自组装阻燃木塑复合材料的制备方法，其特征在于：步骤一中所述的木塑复合材料打磨，以去除表面覆盖的塑料，然后清洗并干燥，具体是按以下步骤进行：将木塑复合材料用100目砂纸打磨，以除去表面覆盖的塑料，然后用真空气体吹扫，再依次用乙醇和去离子水洗涤，最后在温度为30℃～60℃的烤箱中干燥。5.根据权利要求1所述的一种层层自组装阻燃木塑复合材料的制备方法，其特征在于：步骤二中将支化的聚乙烯亚胺溶于去离子水中，并利用浓度为0.5mol/L～1.0mol/L的盐酸2CN110790969A权利要求书2/2页调节pH至9～10，在室温下搅拌24h～36h。6.根据权利要求1所述的一种层层自组装阻燃木塑复合材料的制备方法，其特征在于：步骤四中将钠基蒙脱土溶解于去离子水中，搅拌24h～36h。7.根据权利要求1所述的一种层层自组装阻燃木塑复合材料的制备方法，其特征在于：步骤五①和步骤五②