專利名稱：一種輕質阻燃木塑復合材料及制備方法和用途的制作方法
技術領域：
本領域屬于復合材料領域，涉及一種木塑復合材料及其制備方法和用途。
背景技術：
木塑復合材料是近年來蓬勃興起的一類新型復合材料，指利用聚乙烯、聚丙烯和聚氯乙烯等代替樹脂膠黏劑，與一定數量的木粉、稻殼、秸桿等廢植物纖維混合而成的新型木質材料，再經擠壓、模壓、注塑成型等塑料加工工藝，生產出板材或型材。木塑復合材料因具有木材和塑料的雙重優點，如:壽命長、可再生、造價低、可噴涂、美觀、防蟲、防腐，比純塑料硬度高，可與木材一樣進行加工、粘接和固定等，特別是在采用廢舊塑料與木材加工剩余物或秸桿為原料，在環境保護和資源利用方面有突出優勢。正是由于木塑復合材料的諸多優點，其在很多領域都有廣泛的應用，如:家具材料、柵欄材料、艦船材料、汽車材料、建筑材料等領域；另一方面，隨著木塑復合材料的應用越來越廣泛，許多領域對材料的要求也越來越高，人們也進行了深入的研究和開發，賦予木塑復合材料特殊性能和應用。中國專利CN101570639A公開了一種阻燃木塑復合材料及其制備方法。本發明材料由改性廢舊塑料、木質纖維、膨脹型阻燃劑、潤滑劑和助劑制成，具體方法包括:稱取原料、預處理木質纖維、混合原料得到預混料；預混料進行熔融復合制得木塑復合材料熔體；熔體通過擠出、注射、熱壓或模壓成型即得阻燃型木塑復合材料。中國專利CN 101899219A公開了一種阻燃木塑復合材料及其制備方法，該阻燃木塑復合材料包括:木纖維、塑料、紅磷、成炭劑、發泡劑、輔助劑、染料等，按照一定比例混合制備而成。上述專利聚磷酸銨為阻燃主體，以季戊四醇或淀粉為炭源的膨脹型阻燃體系制備的阻燃木塑復合材料具有良好的阻燃性，但是聚磷酸銨的加入量大，制備成本高且力學性能大幅度降低；另一方面，在制備過程中，高溫混合熔融時易于造成聚磷酸銨的分解，影響到材料的最終阻燃性能。中國專利CN 1020 20862A公開了一種輕質木塑復合材料及其制造方法，其制造工藝為先將木纖維干燥至低含水率，然后對木纖維用硅烷偶聯劑表面處理后，與可發性聚苯乙烯(EPS)進行混合，再進行施膠、組坯、預壓，最后熱壓成型得到輕質木塑復合材料。以上專利的方法，均制備出單一功能性木塑復合材料，雖然材料性能優越，在一些特定場合也得到應用，但是在某些功能上的缺陷也限制了木塑復合材料更為廣泛的應用。隨著科技的不斷發展和人們需求的不斷提高，對木塑復合材料的要求也更加多元化，具有雙重甚至多重功能性的木塑復合材料將更能迎合市場的需求，使人們的生活更加舒適、安全、美觀。
發明內容
為了克服現有技術存在的缺陷，本發明的目的在于提供一種既輕質又阻燃的木塑復合材料，該種材料密度低、質量輕，又具有良好的阻燃性能。本發明的另一個目的是提供一種輕質阻燃木塑復合材料的制備方法，本發明制造工藝簡單，易于控制，產品穩定性好。
本發明的另一個目的在于提供該木塑復合材料用作家具材料或裝飾材料的用途。本發明的技術方案如下:一種木塑復合材料，該材料由包括以下重量份的組份制成:塑料100-200 份，木纖維100-400 份，阻燃劑10-100 份，偶聯劑3-20份，·膠黏劑 20-80份，輔助劑 2-10份。所述的塑料為阻燃型的可揮發性聚苯乙烯(EPS)。所述的木纖維為生產中密度纖維板使用的木質纖維，含水率在6_10%。所述的阻燃劑由60-80%無鹵阻燃劑、10-30%成炭劑和5_20%抑煙劑混合而成。所述的無鹵阻燃劑為聚磷酸鹽，優選焦磷酸三聚氰胺鹽或聚磷酸三聚氰胺鹽。所述的成炭劑為含有多個羥基的長鏈碳氫化合物，優選淀粉與季戊四醇或淀粉與乙二醇以任意比的混合物。所述的抑煙劑為硼酸鋅。所述的偶聯劑為硅烷偶聯劑，優選KH570(Y_(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅燒)。所述的膠黏劑為脲醛樹脂膠或酚醛樹脂膠。所述的輔助劑為氫氧化鎂(Mg(OH)2)或氫氧化鋁(Al(OH)3)中的一種或兩種。一種上述木塑復合材料的制備方法，包括以下步驟:(I)按照上述配比稱取各組分原料；(2)將木質纖維置于熱處理機中攪拌處理，干燥至含水率低于5 %，并將偶聯劑噴灑在木質纖維表面；(3)將步驟(2)得到的木質纖維和塑料置于高速混合機中混合攪拌，在攪拌同時加入膠黏劑，攪拌過程中控制溫度在100-130°C，轉速在50-300r/min，直至攪拌均勻；(4)將阻燃劑、輔助劑加入高速混合機中，在溫度為100_130°C、轉速為50_300r/min的條件下攪拌15-30分鐘，然后攪拌冷卻至20_40°C得預混料；(5)將預混料置于溫度為150-200°C、轉速為30-60r/min的雙螺桿擠出機中進行熔融復合得到木塑復合材料熔體；(6)將步驟(5)中木塑復合材料熔體通過平行雙螺桿擠出機擠出成型，分切，冷卻、包裝、檢驗入庫，即得輕質阻燃木塑復合材料。一種上述木塑復合材料用作家具材料或裝飾材料的用途。本發明的有益效果在于:與現有技術相比，本發明制備的輕質阻燃木塑復合材料密度低、重量輕、尺寸穩定性好，相較于輕質纖維板具有更好的力學性能和強度，可應用于包裝材料和墻體材料方面；另一方面，本發明既選用了本身阻燃型的可發性聚苯乙烯為原料，又在成型過程中加入了有阻燃和抑煙雙重功效的阻燃體系，強化了該材料的阻燃性能，使該木塑復合材料的產品能更安全地應用于室內，如家具材料、裝飾材料等。同時，該種輕質阻燃木塑復合材料兼具木材和塑料的優點，可替代純木制品和純塑料制品，既節約了木材資源，又緩解了塑料制品難于回收的局面。
圖1為本發明的工藝流程示意圖。
具體實施例方式以下結合附圖所示實施例對本發明作進一步的說明。實施例1按照下面的重量份稱取原料:阻燃型EPS 100，木質纖維100，阻燃劑20(其中焦磷酸三聚氰胺鹽:淀粉與季戊四醇混合物:硼酸鋅為14: 3: 3)，偶聯劑KH570 10，膠黏劑脲醛樹脂膠20，輔助劑氫氧化鎂(Mg (OH) 2) 2.5。生產該輕質阻燃木塑復合材料的方法:圖1為本發明的工藝流程示意圖，以下結合圖1對本實施例進行說明。將上述木質纖維置于熱處理機中攪拌處理，干燥至含水率為5%，并將偶聯劑噴灑在木質纖維表面。將上述木質纖維和阻燃型EPS顆粒置于高速混合機中混合攪拌，在攪拌同時加入膠黏劑，攪拌過程中控制溫度在100-130°C，轉速在50-300r/min，直至攪拌均勻；將上述阻燃劑、輔助劑加入高速混合機中，在上述相同溫度和轉速下攪拌15-30分鐘，然后攪拌冷卻至20-40°C得預混料；將上述預混料置于溫度為150_200°C、轉速為30_60r/min的雙螺桿擠出機中進行熔融復合得到木塑復合材料熔體；
將上述木塑復合材料熔體通過平行雙螺桿擠出機擠出成型，按照規格定長分切，經冷卻、包裝、檢驗入庫，即得厚度為15mm的輕質阻燃木塑復合材料。實施例2按照下面的重量份稱取原料:阻燃型EPS 100，木質纖維200，阻燃劑20(其中焦磷酸三聚氰胺鹽:淀粉與季戊四醇混合物:硼酸鋅為14: 3: 3)，偶聯劑KH570 10，膠黏劑脲醛樹脂膠20，輔助劑氫氧化鎂(Mg (OH) 2) 2.5。將上述木質纖維置于熱處理機中攪拌處理，干燥至含水率為5%，并將偶聯劑噴灑在木質纖維表面。將上述木質纖維和阻燃型EPS顆粒置于高速混合機中混合攪拌，在攪拌同時加入膠黏劑，攪拌過程中控制溫度在100-130°C，轉速在50-300r/min，直至攪拌均勻；將上述阻燃劑、輔助劑加入高速混合機中，在上述相同溫度和轉速下攪拌15-30分鐘，然后攪拌冷卻至20-40°C得預混料；將上述預混料置于溫度為150-200°C、轉速為30-60r/min的雙螺桿擠出機中進行熔融復合得到木塑復合材料熔體；將上述木塑復合材料熔體通過平行雙螺桿擠出機擠出成型，按照規格定長分切，經冷卻、包裝、檢驗入庫，即得厚度為15mm的輕質阻燃木塑復合材料。實施例3
按照下面的重量份稱取原料:阻燃型EPS 100，木質纖維400，阻燃劑20(其中焦磷酸三聚氰胺鹽:淀粉與季戊四醇混合物:硼酸鋅為14: 3: 3)，偶聯劑KH570 10，膠黏劑脲醛樹脂膠20，輔助劑氫氧化鎂(Mg (OH) 2) 2.5。將上述木質纖維置于熱處理機中攪拌處理，干燥至含水率為5%，并將偶聯劑噴灑在木質纖維表面。將上述木質纖維和阻燃型EPS顆粒置于高速混合機中混合攪拌，在攪拌同時加入膠黏劑，攪拌過程中控制溫度在100-130°C，轉速在50-300r/min，直至攪拌均勻；將上述阻燃劑、輔助劑加入高速混合機中，在上述相同溫度和轉速下攪拌15-30分鐘，然后攪拌冷卻至20_40°C得預混料；將上述預混料置于溫度為150-200°C、轉速為30-60r/min的雙螺桿擠出機中進行熔融復合得到木塑復合材料熔體；將上述木塑復合材料熔體通過平行雙螺桿擠出機擠出成型，按照規格定長分切，經冷卻、包裝、檢驗入庫，即得厚度為15mm的輕質阻燃木塑復合材料。實施例4按照下面的重量份稱取原料:阻燃型EPS 200，木質纖維100，阻燃劑20(其中焦磷酸三聚氰胺鹽:淀粉與季戊四醇混合物:硼酸鋅為3: I: 1)，偶聯劑KH570 10，膠黏劑脲醛樹脂膠20，輔助劑氫氧化鎂(Mg(OH)2) 2.5。將上述木質纖維置于熱處理機中攪拌處理，干燥至含水率為5%，并將偶聯劑噴灑在木質纖維表面。將上述木質纖維和阻燃型EPS顆粒置于高速混合機中混合攪拌，在攪拌同時加入膠黏劑，攪拌過程中控制溫度在100-130°C，轉速在50-300r/min，直至攪拌均勻；將上述阻燃劑、輔助劑加入高速混合機中，在上述相同溫度和轉速下攪拌15-30分鐘，然后攪拌冷卻至20-40°C得預混料；將上述預混料置于溫度為150-200°C、轉速為30-60r/min的雙螺桿擠出機中進行熔融復合得到木塑復合材料熔體；將上述木塑復合材料熔體通過平行雙螺桿擠出機擠出成型，按照規格定長分切，經冷卻、包裝、檢驗入庫，即得厚度為15mm的輕質阻燃木塑復合材料。實施例5按照下面的重量份稱取:阻燃型EPS 100，木質纖維200，阻燃劑50(其中焦磷酸三聚氰胺鹽:淀粉與季戊四醇混合物:硼酸鋅為3: I: 1)，偶聯劑KH570 10，膠黏劑脲醛樹脂膠20，輔助劑氫氧化鎂(Mg(OH)2) 2.5。將上述木質纖維置于熱處理機中攪拌處理，干燥至含水率為5%，并將偶聯劑噴灑在木質纖維表面。將上述木質纖維和阻燃型EPS顆粒置于高速混合機中混合攪拌，在攪拌同時加入膠黏劑，攪拌過程中控制溫度在100-130°C，轉速在50-300r/min，直至攪拌均勻；將上述阻燃劑、輔助 劑加入高速混合機中，在上述相同溫度和轉速下攪拌15-30分鐘，然后攪拌冷卻至20-40°C得預混料；將上述預混料置于溫度為150_200°C、轉速為30_60r/min的雙螺桿擠出機中進行熔融復合得到木塑復合材料熔體；
將上述木塑復合材料熔體通過平行雙螺桿擠出機擠出成型，按照規格定長分切，經冷卻、包裝、檢驗入庫，即得厚度為15mm的輕質阻燃木塑復合材料。實施例6按照下面的重量份稱取原料:阻燃型EPS 100，木質纖維200，阻燃劑100 (其中焦磷酸三聚氰胺鹽:淀粉與季戊四醇混合物:硼酸鋅為3: I: 1)，偶聯劑KH570 10，膠黏劑脲醛樹脂膠20，輔助劑氫氧化鎂(Mg(OH)2) 2.5。將上述木質纖維置于熱處理機中攪拌處理，干燥至含水率為5%，并將偶聯劑噴灑在木質纖維表面。將上述木質纖維和阻燃型EPS顆粒置于高速混合機中混合攪拌，在攪拌同時加入膠黏劑，攪拌過程中控制溫度在100-130°C，轉速在50-300r/min，直至攪拌均勻；將上述阻燃劑、輔助劑加入高速混合機中，在上述相同溫度和轉速下攪拌15-30分鐘，然后攪拌冷卻至20_40°C得預混料；將上述預混料置于溫度為150_200°C、轉速為30_60r/min的雙螺桿擠出機中進行熔融復合得到木塑復合材料熔體；將上述木塑復合材料熔體通過平行雙螺桿擠出機擠出成型，按照規格定長分切，經冷卻、包裝、檢驗入庫，即得厚度為15mm的輕質阻燃木塑復合材料。實施例7按照下面的重量份稱取原料:阻燃型EPS 100，木質纖維200，阻燃劑50(其中焦磷酸三聚氰胺鹽:淀粉與季戊四醇混合物:硼酸鋅為3: I: 1)，偶聯劑KH570 3，膠黏劑脲醛樹脂膠20，輔助劑氫氧化鎂(Mg (OH) 2) 2.5。將上述木質纖維置于熱處理機中攪拌處理，干燥至含水率為5%，并將偶聯劑噴灑在木質纖維表面。將上述木質纖維和阻燃型EPS顆粒置于高速混合機中混合攪拌，在攪拌同時加入膠黏劑，攪拌過程中控制溫度在100-130°C，轉速在50-300r/min，直至攪拌均勻；將上述阻燃劑、輔助劑加入高速混合機中，在上述相同溫度和轉速下攪拌15-30分鐘，然后攪拌冷卻至20-40°C得預混料；將上述預混料置于溫度為150_200°C、轉速為30_60r/min的雙螺桿擠出機中進行熔融復合得到木塑復合材料熔體；將上述木塑復合材料熔體通過平行雙螺桿擠出機擠出成型，按照規格定長分切，經冷卻、包裝、檢驗入庫，即得厚度為15mm的輕質阻燃木塑復合材料。實施例8按照下面的重量份稱取原料:阻燃型EPS 100，木質纖維200，阻燃劑50(其中焦磷酸三聚氰胺鹽:淀粉與季戊四醇混合物:硼酸鋅為3: I: 1)，偶聯劑KH570 20，膠黏劑脲醛樹脂膠20，輔助劑氫氧化鎂(Mg(OH)2) 2.5。將上述木質纖維置于熱處理機中攪拌處理，干燥至含水率為5%，并將偶聯劑噴灑在木質纖維表面。將上述木質纖維和阻燃型EPS顆粒置于高速混合機中混合攪拌，在攪拌同時加入膠黏劑，攪拌過程中控制溫度在100-130°C，轉速在50-300r/min，直至攪拌均勻；將上述阻燃劑、 輔助劑加入高速混合機中，在上述相同溫度和轉速下攪拌15-30分鐘，然后攪拌冷卻至20-40°C得預混料；將上述預混料置于溫度為150_200°C、轉速為30_60r/min的雙螺桿擠出機中進行熔融復合得到木塑復合材料熔體；將上述木塑復合材料熔體通過平行雙螺桿擠出機擠出成型，按照規格定長分切，經冷卻、包裝、檢驗入庫，即得厚度為15mm的輕質阻燃木塑復合材料。實施例9按照下面的重量份稱取原料:阻燃型EPS 100，木質纖維200，阻燃劑50(其中焦磷酸三聚氰胺鹽:淀粉與季戊四醇混合物:硼酸鋅為3: I: 1)，偶聯劑KH570 10，膠黏劑脲醛樹脂膠40，輔助劑氫氧化鎂(Mg(OH)2) 2.5。將上述木質纖維置于熱處理機中攪拌處理，干燥至含水率為5%，并將偶聯劑噴灑在木質纖維表面。將上述木質纖維和阻燃型EPS顆粒置于高速混合機中混合攪拌，在攪拌同時加入膠黏劑，攪拌過程中控制溫度在100-130°C，轉速在50-300r/min，直至攪拌均勻；將上述阻燃劑、輔助劑加入高速混合機中，在上述相同溫度和轉速下攪拌15-30分鐘，然后攪拌冷卻至20-40°C得預混料；將上述預混料置于溫度為150-200°c、轉速為30-60r/min的雙螺桿擠出機中進行熔融復合得到木塑復合材料熔體；將上述木塑復合材料熔體通過平行雙螺桿擠出機擠出成型，按照規格定長分切，經冷卻、包裝、檢驗入庫， 即得厚度為15mm的輕質阻燃木塑復合材料。實施例10按照下面的重量份稱取原料:阻燃型EPS 100，木質纖維200，阻燃劑50(其中焦磷酸三聚氰胺鹽:淀粉與季戊四醇混合物:硼酸鋅為3: I: 1)，偶聯劑KH570 10，膠黏劑脲醛樹脂膠80，輔助劑氫氧化鎂(Mg(OH)2) 2.5。將上述木質纖維置于熱處理機中攪拌處理，干燥至含水率為5%，并將偶聯劑噴灑在木質纖維表面。將上述木質纖維和阻燃型EPS顆粒置于高速混合機中混合攪拌，在攪拌同時加入膠黏劑，攪拌過程中控制溫度在100-130°C，轉速在50-300r/min，直至攪拌均勻；將上述阻燃劑、輔助劑加入高速混合機中，在上述相同溫度和轉速下攪拌15-30分鐘，然后攪拌冷卻至20-40°C得預混料；將上述預混料置于溫度為150-200°C、轉速為30-60r/min的雙螺桿擠出機中進行熔融復合得到木塑復合材料熔體；將上述木塑復合材料熔體通過平行雙螺桿擠出機擠出成型，按照規格定長分切，經冷卻、包裝、檢驗入庫，即得厚度為15mm的輕質阻燃木塑復合材料。實施例11按照下面的重量份稱取原料:阻燃型EPS 100，木質纖維200，阻燃劑50(其中焦磷酸三聚氰胺鹽:淀粉與季戊四醇混合物:硼酸鋅為3: I: 1)，偶聯劑KH570 10，膠黏劑脲醛樹脂膠40，輔助劑氫氧化鎂(Mg(OH)2)6。將上述木質纖維置于熱處理機中攪拌處理，干燥至含水率為5 %，并將偶聯劑噴灑在木質纖維表面。
將上述木質纖維和阻燃型EPS顆粒置于高速混合機中混合攪拌，在攪拌同時加入膠黏劑，攪拌過程中控制溫度在100-130°C，轉速在50-300r/min，直至攪拌均勻；將上述阻燃劑、輔助劑加入高速混合機中，在上述相同溫度和轉速下攪拌15-30分鐘，然后攪拌冷卻至20-40°C得預混料；將上述預混料置于溫度為150-200°C、轉速為30-60r/min的雙螺桿擠出機中進行熔融復合得到木塑復合材料熔體；將上述木塑復合材料熔體通過平行雙螺桿擠出機擠出成型，按照規格定長分切，經冷卻、包裝、檢驗入庫，即得厚度為15mm的輕質阻燃木塑復合材料。實施例12按照下面的重量份稱取原料:阻燃型EPS 100，木質纖維200，阻燃劑50(其中焦磷酸三聚氰胺鹽:淀粉與季戊四醇混合物:硼酸鋅為3: I: 1)，偶聯劑KH570 10，膠黏劑脲醛樹脂膠40，輔助劑氫氧化鎂(Mg (OH) 2) 10。將上述木質纖維置于熱處理機中攪拌處理，干燥至含水率為5%，并將偶聯劑噴灑在木質纖維表面。將上述木質纖維和阻燃型EPS顆粒置于高速混合機中混合攪拌，在攪拌同時加入膠黏劑，攪拌過程中控制溫度在100-130°C，轉速在50-300r/min，直至攪拌均勻；將上述阻燃劑、輔助劑加入高速混合機中，在上述相同溫度和轉速下攪拌15-30分鐘，然后攪拌冷卻至20-40°C得預混料；將上述預混料置于溫度為150-200°C、轉速為30-60r/min的雙螺桿擠出機中進行熔融復合得到木塑復合材料熔體；將上述木塑復合材料熔體通過平行雙螺桿擠出機擠出成型，按照規格定長分切，經冷卻、包裝、檢驗入庫，即得厚度為15mm的輕質阻燃木塑復合材料。實施例13按照下面的重量份稱取原料:阻燃型EPS 100，木質纖維200，阻燃劑50(其中焦磷酸三聚氰胺鹽:淀粉與季戊四醇混合物:硼酸鋅為3: I: 1)，偶聯劑KH570 10，膠黏劑酚醛樹脂膠40，輔助劑氫氧化鎂(Mg(0H)2)6。將上述木質纖維置于熱處理機中攪拌處理，干燥至含水率為5%，并將偶聯劑噴灑在木質纖維表面。將上述木質纖維和阻燃型EPS顆粒置于高速混合機中混合攪拌，在攪拌同時加入膠黏劑，攪拌過程中控制溫度在100-130°C，轉速在50-300r/min，直至攪拌均勻；將上述阻燃劑、輔助劑加入高速混合機中，在上述相同溫度和轉速下攪拌15-30分鐘，然后攪拌冷卻至20-40°C得預混料；將上述預混料置于溫度為150-200°C、轉速為30-60r/min的雙螺桿擠出機中進行熔融復合得到木塑復合材料熔體；將上述木塑復合材料熔體通過平行雙螺桿擠出機擠出成型，按照規格定長分切，經冷卻、包裝、檢驗入庫，即得厚度為15mm的輕質阻燃木塑復合材料。實施例14按照下面的重量份稱取原料:阻燃型EPS 100，木質纖維200，阻燃劑50(其中焦磷酸三聚氰胺鹽:淀粉與季戊四醇混合物:硼酸鋅為3: I: 1)，偶聯劑KH570 10，膠黏劑酚醛樹脂膠40，輔助劑氫氧化鋁(Al (OH)3) 6。將上述木質纖維置于熱處理機中攪拌處理，干燥至含水率為5%，并將偶聯劑噴灑在木質纖維表面。將上述木質纖維和阻燃型EPS顆粒置于高速混合機中混合攪拌，在攪拌同時加入膠黏劑，攪拌過程中控制溫度在100-130°C，轉速在50-300r/min，直至攪拌均勻；將上述阻燃劑、輔助劑加入高速混合機中，在上述相同溫度和轉速下攪拌15-30分鐘，然后攪拌冷卻至20-40°C得預混料；將上述預混料置于溫度為150-200°C、轉速為30-60r/min的雙螺桿擠出機中進行熔融復合得到木塑復合材料熔體；將上述木塑復合材料熔體通過平行雙螺桿擠出機擠出成型，按照規格定長分切，經冷卻、包裝、檢驗入庫，即得厚度為15mm的輕質阻燃木塑復合材料。實施例15按照下面的重量份稱取原料:阻燃型EPS 100，木質纖維200，阻燃劑50(其中焦磷酸三聚氰胺鹽:淀粉與季戊四醇混合物:硼酸鋅為3: I: 1)，偶聯劑KH570 10，膠黏劑酚醛樹脂膠40，輔助劑為氫氧化鎂(Mg(OH)2)和氫氧化鋁(Al(OH)3)質量比1:1的混合物6份。將上述木質纖維置于熱處理機中攪拌處理，干燥至含水率為5%，并將偶聯劑噴灑在木質纖維表面。將上述木質纖維和阻燃型EPS顆粒置于高速混合機中混合攪拌，在攪拌同時加入膠黏劑，攪拌過程中控制溫度 在100-130°C，轉速在50-300r/min，直至攪拌均勻；將上述阻燃劑、輔助劑加入高速混合機中，在上述相同溫度和轉速下攪拌15-30分鐘，然后攪拌冷卻至20-40°C得預混料；將上述預混料置于溫度為150-200°C、轉速為30-60r/min的雙螺桿擠出機中進行熔融復合得到木塑復合材料熔體；將上述木塑復合材料熔體通過平行雙螺桿擠出機擠出成型，按照規格定長分切，經冷卻、包裝、檢驗入庫，即得厚度為15mm的輕質阻燃木塑復合材料。實施例16按照下面的重量份稱取原料:阻燃型EPS 100，木質纖維200，阻燃劑50(其中聚磷酸三聚氰胺鹽:淀粉與季戊四醇混合物:硼酸鋅為3: I: 1)，偶聯劑KH570 10，膠黏劑酚醛樹脂膠40，輔助劑為氫氧化鎂(Mg(OH)2)和氫氧化鋁(Al(OH)3)質量比1:1的混合物6。將上述木質纖維置于熱處理機中攪拌處理，干燥至含水率為5%，并將偶聯劑噴灑在木質纖維表面。將上述木質纖維和阻燃型EPS顆粒置于高速混合機中混合攪拌，在攪拌同時加入膠黏劑，攪拌過程中控制溫度在100-130°C，轉速在50-300r/min，直至攪拌均勻；將上述阻燃劑、輔助劑加入高速混合機中，在上述相同溫度和轉速下攪拌15-30分鐘，然后攪拌冷卻至20-40°C得預混料；將上述預混料置于溫度為150-200°C、轉速為30-60r/min的雙螺桿擠出機中進行熔融復合得到木塑復合材料熔體；
將上述木塑復合材料熔體通過平行雙螺桿擠出機擠出成型，按照規格定長分切，經冷卻、包裝、檢驗入庫，即得厚度為15mm的輕質阻燃木塑復合材料。實施例17按照下面的重量份稱取原料:阻燃型EPS 100，木質纖維200，阻燃劑50(其中聚磷酸三聚氰胺鹽:淀粉與乙二醇混合物:硼酸鋅為3: I: 1)，偶聯劑KH570 10，膠黏劑酚醛樹脂膠40，輔助劑為氫氧化鎂(Mg(OH)2)和氫氧化鋁(Al(OH)3)質量比1:1的混合物6。將上述木質纖維置于熱處理機中攪拌處理，干燥至含水率為5%，并將偶聯劑噴灑在木質纖維表面。將上述木質纖維和阻燃型EPS顆粒置于高速混合機中混合攪拌，在攪拌同時加入膠黏劑，攪拌過程中控制溫度在100-130°C，轉速在50-300r/min，直至攪拌均勻；將上述阻燃劑、輔助劑加入高速混合機中，在上述相同溫度和轉速下攪拌15-30分鐘，然后攪拌冷卻至20-40°C得預混料；將上述預混料置于溫度為150-200°C、轉速為30-60r/min的雙螺桿擠出機中進行熔融復合得到木塑復合材料熔體；將上述木塑復合材料熔體通過平行雙螺桿擠出機擠出成型，按照規格定長分切，經冷卻、包裝、檢驗入庫，即得 厚度為15mm的輕質阻燃木塑復合材料。實施例18按照下面的重量份稱取原料:阻燃型EPS 100，木質纖維200，阻燃劑50(其中焦磷酸三聚氰胺鹽:淀粉與乙二醇混合物:硼酸鋅為3: I: 1)，偶聯劑KH570 10，膠黏劑酚醛樹脂膠40，輔助劑為氫氧化鎂(Mg(OH)2)和氫氧化鋁(Al(OH)3)質量比1:1的混合物6。將上述木質纖維置于熱處理機中攪拌處理，干燥至含水率為5%，并將偶聯劑噴灑在木質纖維表面。將上述木質纖維和阻燃型EPS顆粒置于高速混合機中混合攪拌，在攪拌同時加入膠黏劑，攪拌過程中控制溫度在100-130°C，轉速在50-300r/min，直至攪拌均勻；將上述阻燃劑、輔助劑加入高速混合機中，在上述相同溫度和轉速下攪拌15-30分鐘，然后攪拌冷卻至20-40°C得預混料；將上述預混料置于溫度為150-200°C、轉速為30-60r/min的雙螺桿擠出機中進行熔融復合得到木塑復合材料熔體；將上述木塑復合材料熔體通過平行雙螺桿擠出機擠出成型，按照規格定長分切，經冷卻、包裝、檢驗入庫，即得厚度為15mm的輕質阻燃木塑復合材料。實施例19按照下面的重量份稱取原料:阻燃型EPS 100，木質纖維200，阻燃劑50(其中聚磷酸三聚氰胺鹽:淀粉與乙二醇混合物:硼酸鋅為3: I: 1)，偶聯劑KH570 10，膠黏劑脲醛樹脂膠20，輔助劑為氫氧化鎂(Mg(OH)2)和氫氧化鋁(Al(OH)3)質量比1:1的混合物6。將上述木質纖維置于熱處理機中攪拌處理，干燥至含水率為5%，并將偶聯劑噴灑在木質纖維表面。
將上述木質纖維和阻燃型EPS顆粒置于高速混合機中混合攪拌，在攪拌同時加入膠黏劑，攪拌過程中控制溫度在100-130°C，轉速在50-300r/min，直至攪拌均勻；將上述阻燃劑、輔助劑加入高速混合機中，在上述相同溫度和轉速下攪拌15-30分鐘，然后攪拌冷卻至20-40°C得預混料；將上述預混料置于溫度為150-200°C、轉速為30-60r/min的雙螺桿擠出機中進行熔融復合得到木塑復合材料熔體；將上述木塑復合材料熔體通過平行雙螺桿擠出機擠出成型，按照規格定長分切，經冷卻、包裝、檢驗入庫，即得厚度為15mm的輕質阻燃木塑復合材料。表I
權利要求
1.一種木塑復合材料，其特征在于:該材料由包括以下重量份的組份制成: 塑料100-200份， 木纖維 100-400份， 阻燃劑 10-100份， 偶聯劑 3-20份， 膠黏劑 20-80份， 輔助劑 2-10份。
2.根據權利要求1所述的木塑復合材料，其特征在于:所述的塑料為阻燃型的可揮發性聚苯乙烯。
3.根據權利要求1所述的木塑復合材料，其特征在于:所述的木纖維為生產中密度纖維板使用的木質纖維，含水率在6-10%。
4.根據權利要求1所述的木塑復合材料，其特征在于:所述的阻燃劑由60-80%無鹵阻燃劑、10-30 %成炭劑和5-20 %抑煙劑混合而成。
5.根據權利要求4所述的木塑復合材料，其特征在于:所述的無鹵阻燃劑為聚磷酸鹽，優選焦磷酸三聚氰胺鹽或聚磷酸三聚氰胺鹽； 或所述的成炭劑為含有多個羥基的長鏈碳氫化合物，優選淀粉與季戊四醇或淀粉與乙二醇以任意比的混合物； 或所述的抑煙劑為硼酸鋅。
6.根據權利要求1所述的木塑復合材料，其特征在于:所述的偶聯劑為硅烷偶聯劑。
7.根據權利要求6所述的木塑復合材料，其特征在于:所述的硅烷偶聯劑為Y-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷。
8.根據權利要求1所述的木塑復合材料，其特征在于:所述的膠黏劑為脲醛樹脂膠或酚醛樹脂膠； 或所述的輔助劑為氫氧化鎂或氫氧化鋁中的一種或兩種。
9.一種上述權利要求1-8中任一所述的木塑復合材料的制備方法，其特征在于:包括以下步驟: (1)按照權利要求1所述的配比稱取各組分原料； (2)將木質纖維置于熱處理機中攪拌處理，干燥至含水率低于5%，并將偶聯劑噴灑在木質纖維表面； (3)將步驟(2)得到的木質纖維和塑料置于高速混合機中混合攪拌，在攪拌同時加入膠黏劑，攪拌過程中控制溫度在100-130°C，轉速在50-300r/min，直至攪拌均勻； (4)將阻燃劑、輔助劑加入高速混合機中，在溫度為100-130°C、轉速為50-300r/min的條件下攪拌15-30分鐘，然后攪拌冷卻至20-4(TC得預混料； (5)將預混料置于溫度為150-200°C、轉速為30-60r/min的雙螺桿擠出機中進行熔融復合得到木塑復合材料熔體； (6)將步驟(5)中木塑復合材料熔體通過平行雙螺桿擠出機擠出成型，分切，冷卻、包裝、檢驗入庫，即得輕質阻燃木塑復合材料。
10.一種上述權利要求1-8中任一所述的木塑復合材料用作家具材料或裝飾材料的用途。
全文摘要
本領域屬于復合材料領域，涉及一種木塑復合材料及其制備方法和用途。該材料由包括以下重量份的組份制成塑料100-200份，木纖維100-400份，阻燃劑10-100份，偶聯劑3-20份，膠黏劑20-80份，輔助劑2-10份。與現有技術相比，本發明制備的輕質阻燃木塑復合材料密度低、重量輕、尺寸穩定性好，相較于輕質纖維板具有更好的力學性能和強度，可應用于包裝材料和墻體材料方面；另一方面，本發明的產品能安全地應用于室內，如家具材料、裝飾材料等。同時，該種輕質阻燃木塑復合材料兼具木材和塑料的優點，可替代純木制品和純塑料制品，既節約了木材資源，又緩解了塑料制品難于回收的局面。
文檔編號C08L97/02GK103113685SQ20111036397
公開日2013年5月22日 申請日期2011年11月16日 優先權日2011年11月16日
發明者周一新 申請人:上海杰事杰新材料(集團)股份有限公司