CN108165039A - 一种阻燃木塑地板及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种阻燃木塑地板及其制备方法,涉及木塑地板技术领域,包括以下重量份计的原料:棉花秸秆粉20‑35份、玉米秆粉20‑35份、木粉10‑25份、竹粉15‑28份、塑料粒子20‑35份、相容剂1‑5份、改性阻燃剂0.8‑5.2份、润滑剂1.2‑3.6份、抗氧剂1.1‑3.2份和抗菌剂1‑2份;本发明木塑地板,结构稳定、抗折抗压度高,具有很好的阻燃性能,制备方法简单,生产成本低,具有很好的市场应用前景。
Description
技术领域
本发明涉及木塑地板技术领域,具体涉及一种阻燃木塑地板及其制备方法。
背景技术
木塑符合材料是一种新型的环保材料,相比较塑料具有更好的拉伸强度、抗弯强度和耐蠕变性等,相比较木材具有更好的尺寸稳定性,加工性和可回收利用等,主要用于铺板、栏杆、铁道枕木和汽车产品等,由于植物纤维和塑料都是易燃物质,故木塑复合材料不具备阻燃性,存在一定的安全隐患,限制了它在家具和室内装饰材料等领域的应用。因此研究阻燃型复合材料,可以扩展其应用领域,提高其市场价值,又可以保障人们的生命财产安全,具有重要的研究意义。
木塑地板虽然在耐磨性,防变性方面,得到显著提高,但在阻燃方面尚未有大的突破,因此如何提高地板的阻燃性能,保证地板的使用安全,成为人们需要解决的课题。
发明内容
针对现有技术中存在的问题,本发明提供了一种阻燃木塑地板及其制备方法,本发明木塑地板,结构稳定、抗折抗压度高,具有很好的阻燃性能,制备方法简单,生产成本低,具有很好的市场应用前景。
为了达到上述目的,本发明通过以下技术方案来实现的:
一种阻燃木塑地板,包括以下重量份计的原料:
棉花秸秆粉20-35份、玉米秆粉20-35份、木粉10-25份、竹粉15-28份、塑料粒子20-35份、相容剂1-5份、改性阻燃剂0.8-5.2份、润滑剂1.2-3.6份、抗氧剂1.1-3.2份和抗菌剂1-2份;
所述改性阻燃剂包括以下重量份计的原料:
磷-氮系阻燃剂10-18份、镁-铝系无机阻燃剂8-16份和硅烷偶联剂0.1-0.6份;
所述改性阻燃剂的制备方法为:将磷-氮系阻燃剂和镁-铝系无机阻燃剂混合均匀,加温至100-150摄氏度,预热10-15分钟,加入硅烷偶联剂,在转速为500-700转/分钟,温度为50-75摄氏度下,搅拌30-50分钟,即得改性阻燃剂。
优选地,包括以下重量份计的原料:所述棉花秸秆粉32份、玉米秆粉28份、木粉16份、竹粉22份、塑料粒子32份、相容剂3份、改性阻燃剂3.6份、润滑剂2.8份、抗氧剂2.4份和抗菌剂1.6份;
所述改性阻燃剂包括以下重量份计的原料:磷-氮系阻燃剂16份、镁-铝系无机阻燃剂10份和硅烷偶联剂0.5份。
优选地,所述磷-氮系阻燃剂是磷酸二氢铵、磷酸氢二铵、磷酸三铵、聚磷酸铵、磷酸胍、磷酸眯基脲、磷酸酯、三聚氰胺磷酸盐、三聚氰胺焦磷酸盐中的一种或几种,所述镁-铝系阻燃剂为氧化镁、氧化铝和氧化钙按照质量比10:8:0.5混合组成。
优选地,所述硅烷偶联剂为γ-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷、乙烯基三(β-甲氧乙氧基)硅烷、r-氨丙基三乙氧基硅烷、r-(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷、r-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、r-乙烯基三乙氧基硅烷中的一种或几种。
优选地,所述塑料粒子为丙烯腈-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物、丙烯腈-苯乙烯共聚物和聚甲基丙烯酸甲酯中的一种或多种混合物。
优选地,所述相容剂为乙烯-辛烯共聚物接枝马来酸酐共聚物、乙烯-丙烯共聚物接枝马来酸酐共聚物和SEBS接枝马来酸酐共聚物中的一种或几种,所述润滑剂为PE蜡或者硬脂酸钡的一种或多种,所述抗氧剂为聚烯烃季戊四醇酯或者亚磷酸脂,所述抗菌剂为无机含银离子的硅酸盐。
本发明还公开了一种上述阻燃木塑地板的制备方法,具体地,包括以下步骤:
(1)按照上述原料的重量份数称取各原料;
(2)将棉花秸秆粉、玉米秆粉、木粉和竹粉送入干燥机中进行干燥;
(3)将干燥后的棉花秸秆粉、玉米秆粉、木粉和竹粉与塑料粒子、相容剂、改性阻燃剂份、润滑剂、抗氧剂和抗菌剂依次投入搅拌机中混合均匀,以800-1500转/分钟,搅拌1-2小时;
(4)将步骤(3)中的中混合后的物料送入造粒机中进行造粒,造粒后的物料送入挤出机中进行挤坯;
(5)将步骤(4)挤出的型坯进行冷却定型,即得所述阻燃木塑地板。
优选地,所述步骤(2)中棉花秸秆粉、玉米秆粉、木粉和竹粉送入干燥机中进行干燥,干燥水分含量至0.3%-0.6%。
优选地,所述步骤(4)中挤出机的挤出温度设置为135-150摄氏度。
本发明具有如下的有益效果:
(1)本发明木塑地板,结构稳定、抗折抗压度高,具有很好的阻燃性能,制备方法简单,生产成本低,具有很好的市场应用前景;
(2)本发明配方中的原料主要使用棉花秸秆粉、玉米秆粉、木粉和竹粉等废弃物,减少了秸秆的占用空间和改善了秸秆的焚烧现状,减少环境污染,变废为宝,资源循环可持续利用,符合新型经济的发展趋势;
(3)本发明配方中添加有抗菌剂,抗菌剂为无机含银离子的硅酸盐,银离子接触地板表面的微生物时,银离子可穿透微生物的细胞壁进入胞内,并与巯基反应,时蛋白质凝固,破坏细胞合成酶的活性,微生物细胞丧失分裂繁殖能力而死亡,银离子还能破坏微生物电子运输系统,呼吸系统和物质传输系统,从而导致微生物丧失存活几率。防止地板表面或内部微生物繁衍,被虫蛀,延长地板的使用期限,提高地板的耐腐蚀性;
(4)本发明配方中添加有改性阻燃剂,改性阻燃剂包括镁-铝系阻燃剂和磷-氮系阻燃剂,上述两者之间的亲和性差,为了改变阻燃剂的表面活性,使阻燃剂和木塑材料紧密结合在一起,增加固-固表面的结合力,加入了少量的硅烷偶联剂进行表面活性处理;改性好的阻燃剂既能满足难燃材料使用要求,又能使力学性能基本下降;使改性过的阻燃剂在木塑材料中分散性好,而且有易于与其它添加物产生阻燃协同效应,提高了材料的整体阻燃性能;
(5)本发明配方中添加有相容剂,相容剂为烯烃类共聚物接枝马来酸酐工具物,相容剂可以自身借助分子间的键合力,促使不相容的两种聚合物结合在一起,进而达到稳定共混物的目的;
(6)本发明配方中添加有润滑剂,润滑剂用以降低木塑材料的摩擦阻力,减少其磨损,在木塑材料中添加适当的润滑剂,有益于在挤出机中挤坯成型;
(7)本发明配方中添加有抗氧剂,少量的抗氧剂可以延缓或抑制木塑地板氧化过程的进行,从而阻止聚合物的老化并延长其使用寿命,提高地板的整体使用性能。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明的具体实施方式作进一步描述,以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案,而不能以此来限制本发明的保护范围。
实施例1
一种阻燃木塑地板,包括以下重量份计的原料:
棉花秸秆粉20份、玉米秆粉20份、木粉10份、竹粉15份、塑料粒子20份、相容剂1份、改性阻燃剂0.8份、润滑剂1.2份、抗氧剂1.1份和抗菌剂1份;
改性阻燃剂包括以下重量份计的原料:
磷-氮系阻燃剂10份、镁-铝系无机阻燃剂8份和硅烷偶联剂0.1份;
改性阻燃剂的制备方法为:
将磷-氮系阻燃剂和镁-铝系无机阻燃剂混合均匀,加温至100摄氏度,预热10分钟,加入硅烷偶联剂,在转速为500转/分钟,温度为50摄氏度下,搅拌30分钟,即得改性阻燃剂。
磷-氮系阻燃剂是磷酸二氢铵、磷酸氢二铵和磷酸三铵按照质量比1:1:1混合组成,镁-铝系阻燃剂为氧化镁、氧化铝和氧化钙按照质量比10:8:0.5混合组成。
硅烷偶联剂为γ-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷和乙烯基三(β-甲氧乙氧基)硅烷、r-氨丙基三乙氧基硅烷按照质量比1:1混合组成。
塑料粒子为丙烯腈-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物。
相容剂为乙烯-辛烯共聚物接枝马来酸酐共聚物,润滑剂为PE蜡,抗氧剂为聚烯烃季戊四醇酯,抗菌剂为无机含银离子的硅酸盐。
本实施例中还公开了一种上述阻燃木塑地板的制备方法,具体地,包括以下步骤:
(1)按照上述原料的重量份数称取各原料;
(2)将棉花秸秆粉、玉米秆粉、木粉和竹粉送入干燥机中进行干燥;
(3)将干燥后的棉花秸秆粉、玉米秆粉、木粉和竹粉与塑料粒子、相容剂、改性阻燃剂份、润滑剂、抗氧剂和抗菌剂依次投入搅拌机中混合均匀,以800转/分钟,搅拌1小时;
(4)将步骤(3)中的中混合后的物料送入造粒机中进行造粒,造粒后的物料送入挤出机中进行挤坯;
(5)将步骤(4)挤出的型坯进行冷却定型,即得所述阻燃木塑地板。
步骤(2)中棉花秸秆粉、玉米秆粉、木粉和竹粉送入干燥机中进行干燥,干燥水分含量至0.3%。
步骤(4)中挤出机的挤出温度设置为135摄氏度。
实施例2
一种阻燃木塑地板,包括以下重量份计的原料:
棉花秸秆粉35份、玉米秆粉35份、木粉25份、竹粉28份、塑料粒子35份、相容剂5份、改性阻燃剂5.2份、润滑剂3.6份、抗氧剂3.2份和抗菌剂2份;
所述改性阻燃剂包括以下重量份计的原料:
磷-氮系阻燃剂18份、镁-铝系无机阻燃剂16份和硅烷偶联剂0.6份;
改性阻燃剂的制备方法为:
将磷-氮系阻燃剂和镁-铝系无机阻燃剂混合均匀,加温至150摄氏度,预热15分钟,加入硅烷偶联剂,在转速为700转/分钟,温度为75摄氏度下,搅拌50分钟,即得改性阻燃剂。
磷-氮系阻燃剂是聚磷酸铵、磷酸胍、磷酸眯基脲和磷酸酯按照质量比1:1:1:1混合组成,镁-铝系阻燃剂为氧化镁、氧化铝和氧化钙按照质量比10:8:0.5混合组成。
硅烷偶联剂为r-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷和r-乙烯基三乙氧基硅烷按照质量比1:1混合组成。
塑料粒子为丙烯腈-苯乙烯共聚物和聚甲基丙烯酸甲酯按照质量比1:1混合组成。
相容剂为乙烯-丙烯共聚物接枝马来酸酐共聚物,润滑剂为PE蜡和硬脂酸钡按照质量比1:1混合组成,抗氧剂为亚磷酸脂,抗菌剂为无机含银离子的硅酸盐。
本实施例中还公开了一种上述阻燃木塑地板的制备方法,具体地,包括以下步骤:
(1)按照上述原料的重量份数称取各原料;
(2)将棉花秸秆粉、玉米秆粉、木粉和竹粉送入干燥机中进行干燥;
(3)将干燥后的棉花秸秆粉、玉米秆粉、木粉和竹粉与塑料粒子、相容剂、改性阻燃剂份、润滑剂、抗氧剂和抗菌剂依次投入搅拌机中混合均匀,以1500转/分钟,搅拌2小时;
(4)将步骤(3)中的中混合后的物料送入造粒机中进行造粒,造粒后的物料送入挤出机中进行挤坯;
(5)将步骤(4)挤出的型坯进行冷却定型,即得所述阻燃木塑地板。
步骤(2)中棉花秸秆粉、玉米秆粉、木粉和竹粉送入干燥机中进行干燥,干燥水分含量至0.6%。
步骤(4)中挤出机的挤出温度设置为150摄氏度。
实施例3
一种阻燃木塑地板,包括以下重量份计的原料:
棉花秸秆粉32份、玉米秆粉28份、木粉16份、竹粉22份、塑料粒子32份、相容剂3份、改性阻燃剂3.6份、润滑剂2.8份、抗氧剂2.4份和抗菌剂1.6份;
改性阻燃剂包括以下重量份计的原料:
磷-氮系阻燃剂16份、镁-铝系无机阻燃剂10份和硅烷偶联剂0.5份。
改性阻燃剂的制备方法为:
将磷-氮系阻燃剂和镁-铝系无机阻燃剂混合均匀,加温至120摄氏度,预热13分钟,加入硅烷偶联剂,在转速为600转/分钟,温度为60摄氏度下,搅拌40分钟,即得改性阻燃剂。
磷-氮系阻燃剂是三聚氰胺磷酸盐和三聚氰胺焦磷酸盐按照质量比1:1混合组成,镁-铝系阻燃剂为氧化镁、氧化铝和氧化钙按照质量比10:8:0.5混合组成。
硅烷偶联剂为γ-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷、乙烯基三(β-甲氧乙氧基)硅烷、r-氨丙基三乙氧基硅烷、r-(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷按照质量比1:1:1:1混合组成。
塑料粒子为丙烯腈-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物、丙烯腈-苯乙烯共聚物和聚甲基丙烯酸甲酯按照质量比1:1:2混合组成。
相容剂为乙烯-丙烯共聚物接枝马来酸酐共聚物和SEBS接枝马来酸酐共聚物按照质量比1:1混合组成,润滑剂为硬脂酸钡,抗氧剂为聚烯烃季戊四醇酯,抗菌剂为无机含银离子的硅酸盐。
本实施例中还公开了一种上述阻燃木塑地板的制备方法,具体地址,包括以下步骤:
(1)按照上述原料的重量份数称取各原料;
(2)将棉花秸秆粉、玉米秆粉、木粉和竹粉送入干燥机中进行干燥;
(3)将干燥后的棉花秸秆粉、玉米秆粉、木粉和竹粉与塑料粒子、相容剂、改性阻燃剂份、润滑剂、抗氧剂和抗菌剂依次投入搅拌机中混合均匀,以1200转/分钟,搅拌1.5小时;
(4)将步骤(3)中的中混合后的物料送入造粒机中进行造粒,造粒后的物料送入挤出机中进行挤坯;
(5)将步骤(4)挤出的型坯进行冷却定型,即得所述阻燃木塑地板。
步骤(2)中棉花秸秆粉、玉米秆粉、木粉和竹粉送入干燥机中进行干燥,干燥水分含量至0.5%。
步骤(4)中挤出机的挤出温度设置为140摄氏度。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明,尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,对于本领域的技术人员来说,其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种阻燃木塑地板,其特征在于,包括以下按重量份计的原料:棉花秸秆粉20-35份、玉米秆粉20-35份、木粉10-25份、竹粉15-28份、塑料粒子20-35份、相容剂1-5份、改性阻燃剂0.8-5.2份、润滑剂1.2-3.6份、抗氧剂1.1-3.2份和抗菌剂1-2份;
所述改性阻燃剂包括以下重量份计的原料:磷-氮系阻燃剂10-18份、镁-铝系无机阻燃剂8-16份和硅烷偶联剂0.1-0.6份;
所述改性阻燃剂的制备方法为:将磷-氮系阻燃剂和镁-铝系无机阻燃剂混合均匀,加温至100-150摄氏度,预热10-15分钟,加入硅烷偶联剂,在转速为500-700转/分钟,温度为50-75摄氏度下,搅拌30-50分钟,即得改性阻燃剂。
2.根据权利要求1所述的阻燃木塑地板,其特征在于,包括以下重量份计的原料:棉花秸秆粉32份、玉米秆粉28份、木粉16份、竹粉22份、塑料粒子32份、相容剂3份、改性阻燃剂3.6份、润滑剂2.8份、抗氧剂2.4份和抗菌剂1.6份;
所述改性阻燃剂包括以下重量份计的原料:磷-氮系阻燃剂16份、镁-铝系无机阻燃剂10份和硅烷偶联剂0.5份。
3.根据权利要求1所述的阻燃木塑地板,其特征在于,所述磷-氮系阻燃剂是磷酸二氢铵、磷酸氢二铵、磷酸三铵、聚磷酸铵、磷酸胍、磷酸眯基脲、磷酸酯、三聚氰胺磷酸盐、三聚氰胺焦磷酸盐中的一种或几种,所述镁-铝系阻燃剂为氧化镁、氧化铝和氧化钙按照质量比10:8:0.5混合组成。
4.根据权利要求1所述的阻燃木塑地板,其特征在于,所述硅烷偶联剂为γ-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷、乙烯基三(β-甲氧乙氧基)硅烷、r-氨丙基三乙氧基硅烷、r-(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷、r-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、r-乙烯基三乙氧基硅烷中的一种或几种。
5.根据权利要求1所述的阻燃木塑地板,其特征在于,所述塑料粒子为丙烯腈-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物、丙烯腈-苯乙烯共聚物和聚甲基丙烯酸甲酯中的一种或多种混合物。
6.根据权利要求1所述的阻燃木塑地板,其特征在于,所述相容剂为乙烯-辛烯共聚物接枝马来酸酐共聚物、乙烯-丙烯共聚物接枝马来酸酐共聚物和SEBS接枝马来酸酐共聚物中的一种或几种,所述润滑剂为PE蜡或者硬脂酸钡的一种或多种,所述抗氧剂为聚烯烃季戊四醇酯或者亚磷酸脂,所述抗菌剂为无机含银离子的硅酸盐。
7.一种如权利要求1-6任一项所述的阻燃木塑地板的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
(1)按照上述原料的重量份数称取各原料;
(2)将棉花秸秆粉、玉米秆粉、木粉和竹粉送入干燥机中进行干燥;
(3)将干燥后的棉花秸秆粉、玉米秆粉、木粉和竹粉与塑料粒子、相容剂、改性阻燃剂份、润滑剂、抗氧剂和抗菌剂依次投入搅拌机中混合均匀,以800-1500转/分钟,搅拌1-2小时;
(4)将步骤(3)中的中混合后的物料送入造粒机中进行造粒,造粒后的物料送入挤出机中进行挤坯;
(5)将步骤(4)挤出的型坯进行冷却定型,即得所述阻燃木塑地板。
8.根据权利要求6所述的阻燃木塑地板的制备方法,其特征在于,所述步骤(2)中棉花秸秆粉、玉米秆粉、木粉和竹粉送入干燥机中进行干燥,干燥水分含量至0.3%-0.6%。
9.根据权利要求6所述的阻燃木塑地板的制备方法,其特征在于,所述步骤(4)中挤出机的挤出温度设置为135-150摄氏度。
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20180615 |