一种夹层结构阻燃木塑复合材料及其制备方法.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CN113619215A(43)申请公布日2021.11.09(21)申请号202111000447.5(22)申请日2021.08.27(71)申请人东北林业大学地址150040黑龙江省哈尔滨市香坊区和兴路26号(72)发明人王伟宏魏童霍玉娜贾雪周雪莲房轶群单伟东(74)专利代理机构哈尔滨市松花江专利商标事务所23109代理人李红媛(51)Int.Cl.B32B9/00(2006.01)权利要求书3页说明书10页附图1页(54)发明名称一种夹层结构阻燃木塑复合材料及其制备方法(57)摘要一种夹层结构阻燃木塑复合材料及其制备方法，本发明涉及木塑复合材料及其制备方法领域。本发明要解决现有木塑复合材料阻燃效果不高，力学性能低的技术问题。所述木塑复合材料为夹层结构，由上至下依次为上表层、第一阻燃碳化间层、芯层、第二阻燃碳化间层、下表层。方法：制备各层料粒，然后挤压。本发明利用阻燃性能良好的石塑复合材料铺装在木塑复合材料表面，形成夹层结构，并可在夹层之间添加阻燃层，以此来达到阻燃的目的，同时芯层木塑保留了良好的力学性能。本发明用于制备夹层结构阻燃木塑复合材料。CN113619215ACN113619215A权利要求书1/3页1.一种夹层结构阻燃木塑复合材料，其特征在于所述一种夹层结构阻燃木塑复合材料为夹层结构，由上至下依次为上表层、第一阻燃碳化间层、芯层、第二阻燃碳化间层、下表层；当设置多层芯层时，芯层的相邻层材料之间均设置阻燃间层；所述芯层为木塑复合材料，上表层和下表层均为石塑复合材料，阻燃间层为阻燃复合材料，第一阻燃碳化间层和第二阻燃碳化间层均为阻燃碳化材料。2.根据权利要求1所述的一种夹层结构阻燃木塑复合材料，其特征在于在各层之间均设置阻燃间层。3.根据权利要求1所述的一种夹层结构阻燃木塑复合材料，其特征在于所述木塑复合材料的制备原料包括高分子树脂、增容剂和植物纤维，按质量份数：高分子树脂为25～40份、增容剂为2～5份、植物纤维为60～75份；所述石塑复合材料的制备原料包括高分子树脂、阻燃材料、增容剂和石粉，按质量份数：高分子树脂为25～40份、阻燃材料≤30份、增容剂为2～5份、石粉为30～60份；所述阻燃复合材料的制备原料包括阻燃材料和高分子树脂，按质量份数：高分子树脂为50～80份、阻燃材料为20～50份；所述阻燃碳化材料的制备原料包括高分子树脂、木质素、增容剂和石粉，按质量份数：高分子树脂为30～40份、木质素为30～50份、增容剂为2～5份、石粉为20～30份。4.根据权利要求3所述的一种夹层结构阻燃木塑复合材料，其特征在于所述植物纤维为木粉、竹粉、短麻和秸秆中的一种或多种的混合物，粒径为20目～100目，长径比大于9。5.根据权利要求3所述的一种夹层结构阻燃木塑复合材料，其特征在于所述石粉为天然石粉、重质碳酸钙和轻质碳酸钙中的一种或多种的混合物；所述高分子树脂为热塑性聚合物。6.根据权利要求3所述的一种夹层结构阻燃木塑复合材料，其特征在于所述增容剂为马来酸酐接枝聚乙烯、马来酸酐接枝聚丙烯、硬脂酸锌和硅烷偶联剂中的一种或多种的混合物。7.根据权利要求3所述的一种夹层结构阻燃木塑复合材料，其特征在于所述阻燃材料为木质素与阻燃剂的混合物，阻燃剂为磷系阻燃剂、氮系阻燃剂和硼系阻燃剂中的一种或多种混合物。8.如权利要求1所述一种夹层结构阻燃木塑复合材料的制备方法，其特征在于该方法具体按以下步骤进行：一、将植物纤维和石粉放入干燥箱中干燥，然后冷却至室温；二、将高分子树脂、增容剂和步骤一处理后的植物纤维放入混料机中，进行共混，获得芯层共混料；三、将步骤二获得的芯层共混料放入挤出机中，进行挤出、造粒，控制挤出温度为130～180℃，得芯层料粒，然后粉碎；四、将高分子树脂、阻燃材料、增容剂和步骤一处理后的石粉放入混料机中，进行共混，获得表层共混料；五、将步骤四获得的表层共混料放入挤出机中，进行挤出、造粒，控制挤出温度为130～180℃，得表层料粒，然后粉碎；六、将高分子树脂、木质素、增容剂和步骤一处理后的石粉放入混料机中，进行共混，获2CN113619215A权利要求书2/3页得阻燃碳化层共混料；七、将步骤六获得的阻燃碳化层共混料放入挤出机中，进行挤出、造粒，控制挤出温度为130～180℃，得阻燃碳化层料粒，然后粉碎；八、将阻燃材料与高分子树脂均匀混合，获得阻燃间层共混料；九、在模具中，将步骤三粉碎的芯层料粒、步骤五粉碎的表层料粒和步骤七粉碎的阻燃碳化层料粒和步骤八获得的阻燃间层共混料进行叠层铺装，从下至上的顺序为表层料粒、阻燃间层共混料、阻燃碳化层料粒、阻燃间层共混料、芯层料粒、阻燃间层共混料、阻燃碳化层料粒、阻燃间层共混料和表层料粒；然后控制温度为130～