一種阻燃木塑複合材料的製備方法與流程
2023-12-12 21:02:37
本發明涉及木塑複合材料技術領域，尤其涉及一種阻燃木塑複合材料的製備方法。
背景技術：
木塑複合材料內含塑料和纖維，因此具有同木材相類似的加工性能，而且握釘力明顯優於其他合成材料，機械性能優於木質材料。其握釘力一般是木材的3倍，是刨花板的5倍。木塑複合材料內含塑料，因而具有較好的彈性模量。此外，由於內含纖維並經與塑料充分混合，因而具有與硬木相當的抗壓、抗彎曲等物理機械性能，並且其耐用性明顯優於普通木質材料，可抗強酸鹼、耐水、耐腐蝕，並且不繁殖細菌，不易被蟲蛀、不長真菌，使用壽命長，可達50年以上。但木塑複合材料的防火等級與抗壓性能還滿足不了需求，亟待解決。
技術實現要素：
基於背景技術存在的技術問題，本發明提出了一種阻燃木塑複合材料的製備方法，工藝簡單，所得抗壓防火板材力學性能優越，抗壓，抗彎折性能強，防火性能強，特別適用於高溫高溼的地區，安全耐用，使用壽命長。
本發明提出的一種阻燃木塑複合材料的製備方法，包括如下步驟：
s1、將沸石粉、四氧化三鐵、滑石粉粉碎，加入酚醛環氧樹脂、微晶纖維素混合均勻得到第一預製料；
s2、將松花粉多糖、膨潤土、三聚氰胺、丙酮混合均勻，加熱，保溫，加入鄰苯二甲醯亞胺、二烯丙基雙酚a攪拌均勻，超聲處理，加入雙馬來醯亞胺攪拌，過濾，乾燥得到第二預製料；
s3、向第一預製料中加入木質素纖維、第二預製料攪拌均勻，加入鈦酸酯偶聯劑、磷酸三甲苯酯攪拌均勻，然後置於模具中熱壓合，冷卻得到阻燃木塑複合材料。
優選地，s1中，沸石粉、四氧化三鐵、滑石粉、酚醛環氧樹脂、微晶纖維素的重量比為12-18：8-16：10-20：30-50：4-8。
優選地，s2中，將松花粉多糖、膨潤土、三聚氰胺、丙酮混合均勻，加熱至155-165℃，保溫40-100min，加入鄰苯二甲醯亞胺、二烯丙基雙酚a攪拌均勻，攪拌溫度為75-85℃，超聲處理30-50min，超聲功率為900-1000w，加入雙馬來醯亞胺攪拌8-16min，攪拌溫度為140-150℃，過濾，乾燥得到第二預製料。
優選地，s2中，按重量份將15-25份松花粉多糖、25-45份膨潤土、20-30份三聚氰胺、180-220份丙酮混合均勻，加熱至155-165℃，保溫40-100min，加入4-8份鄰苯二甲醯亞胺、4-8份二烯丙基雙酚a攪拌均勻，攪拌溫度為75-85℃，超聲處理30-50min，超聲功率為900-1000w，加入8-14份雙馬來醯亞胺攪拌8-16min，攪拌溫度為140-150℃，過濾，乾燥得到第二預製料。
優選地，s3中，向第一預製料中加入木質素纖維、第二預製料攪拌均勻，攪拌溫度為90-98℃，加入鈦酸酯偶聯劑、磷酸三甲苯酯攪拌均勻，然後置於模具中熱壓合2-4h，熱壓合溫度為145-155℃，熱壓合壓力為25-45mpa，冷卻得到阻燃木塑複合材料。
優選地，s3中，按重量份向65-75份第一預製料中加入75-85份木質素纖維、14-26份第二預製料攪拌均勻，攪拌溫度為90-98℃，加入4-8份鈦酸酯偶聯劑、2-4份磷酸三甲苯酯攪拌均勻，然後置於模具中熱壓合2-4h，熱壓合溫度為145-155℃，熱壓合壓力為25-45mpa，冷卻得到阻燃木塑複合材料。
本發明製備工藝簡單，所得阻燃木塑複合材料力學性能優越，抗壓，抗彎折性能強，防火性能強，特別適用於高溫高溼的地區，安全耐用，使用壽命長。
本發明的蒙脫土複合三聚氰胺中，松花粉多糖、膨潤土、三聚氰胺反應形成有機分子網狀結構，而加入的n-(4-氨苯基)馬來醯亞胺可對膨潤土進行插層，而n-(4-氨苯基)馬來醯亞胺中的苯環和馬來醯亞胺環可與2,2'-二烯丙基雙酚a的烯丙基作用，接著加入雙馬來醯亞胺進行預聚，使蒙脫土複合三聚氰胺可以均勻分散在酚醛環氧樹脂基體中，不僅熱分解溫度極高，而且彎曲強度和層間剪切強度好，層間斷裂韌性優異；蒙脫土複合三聚氰胺與沸石粉、四氧化三鐵、滑石粉復配，可改變板材的密度、強度等特性，還可以達到抗老化的特殊要求。
本發明板材具有防火等級高、抗壓性能強的優勢，作為建築材料的一種，可有效的用於建築中，提高建築板材的防火強度和抗壓強度。本發明所得板材的防火等級均為a1級，其抗壓強度可達42mpa以上。
具體實施方式
下面，通過具體實施例對本發明的技術方案進行詳細說明。
實施例1
本發明提出的一種阻燃木塑複合材料的製備方法，包括如下步驟：
s1、將沸石粉、四氧化三鐵、滑石粉粉碎，加入酚醛環氧樹脂、微晶纖維素混合均勻得到第一預製料；
s2、將松花粉多糖、膨潤土、三聚氰胺、丙酮混合均勻，加熱，保溫，加入鄰苯二甲醯亞胺、二烯丙基雙酚a攪拌均勻，超聲處理，加入雙馬來醯亞胺攪拌，過濾，乾燥得到第二預製料；
s3、向第一預製料中加入木質素纖維、第二預製料攪拌均勻，加入鈦酸酯偶聯劑、磷酸三甲苯酯攪拌均勻，然後置於模具中熱壓合，冷卻得到阻燃木塑複合材料。
實施例2
本發明提出的一種阻燃木塑複合材料的製備方法，包括如下步驟：
s1、按重量份將12份沸石粉、16份四氧化三鐵、10份滑石粉粉碎，加入50份酚醛環氧樹脂、4份微晶纖維素混合均勻得到第一預製料；
s2、按重量份將25份松花粉多糖、25份膨潤土、30份三聚氰胺、180份丙酮混合均勻，加熱至165℃，保溫40min，加入8份鄰苯二甲醯亞胺、4份二烯丙基雙酚a攪拌均勻，攪拌溫度為85℃，超聲處理30min，超聲功率為1000w，加入8份雙馬來醯亞胺攪拌16min，攪拌溫度為140℃，過濾，乾燥得到第二預製料；
s3、按重量份向75份第一預製料中加入75份木質素纖維、26份第二預製料攪拌均勻，攪拌溫度為90℃，加入8份鈦酸酯偶聯劑、2份磷酸三甲苯酯攪拌均勻，然後置於模具中熱壓合4h，熱壓合溫度為145℃，熱壓合壓力為45mpa，冷卻得到阻燃木塑複合材料。
實施例3
本發明提出的一種阻燃木塑複合材料的製備方法，包括如下步驟：
s1、按重量份將18份沸石粉、8份四氧化三鐵、20份滑石粉粉碎，加入30份酚醛環氧樹脂、8份微晶纖維素混合均勻得到第一預製料；
s2、按重量份將15份松花粉多糖、45份膨潤土、20份三聚氰胺、220份丙酮混合均勻，加熱至155℃，保溫100min，加入4份鄰苯二甲醯亞胺、8份二烯丙基雙酚a攪拌均勻，攪拌溫度為75℃，超聲處理50min，超聲功率為900w，加入14份雙馬來醯亞胺攪拌8min，攪拌溫度為150℃，過濾，乾燥得到第二預製料；
s3、按重量份向65份第一預製料中加入85份木質素纖維、14份第二預製料攪拌均勻，攪拌溫度為98℃，加入4份鈦酸酯偶聯劑、4份磷酸三甲苯酯攪拌均勻，然後置於模具中熱壓合2h，熱壓合溫度為155℃，熱壓合壓力為25mpa，冷卻得到阻燃木塑複合材料。
實施例4
本發明提出的一種阻燃木塑複合材料的製備方法，包括如下步驟：
s1、按重量份將14份沸石粉、14份四氧化三鐵、12份滑石粉粉碎，加入45份酚醛環氧樹脂、5份微晶纖維素混合均勻得到第一預製料；
s2、按重量份將22份松花粉多糖、30份膨潤土、28份三聚氰胺、190份丙酮混合均勻，加熱至162℃，保溫60min，加入7份鄰苯二甲醯亞胺、5份二烯丙基雙酚a攪拌均勻，攪拌溫度為82℃，超聲處理35min，超聲功率為980w，加入10份雙馬來醯亞胺攪拌14min，攪拌溫度為142℃，過濾，乾燥得到第二預製料；
s3、按重量份向72份第一預製料中加入78份木質素纖維、24份第二預製料攪拌均勻，攪拌溫度為92℃，加入7份鈦酸酯偶聯劑、2.5份磷酸三甲苯酯攪拌均勻，然後置於模具中熱壓合3.5h，熱壓合溫度為148℃，熱壓合壓力為40mpa，冷卻得到阻燃木塑複合材料。
實施例5
本發明提出的一種阻燃木塑複合材料的製備方法，包括如下步驟：
s1、按重量份將16份沸石粉、10份四氧化三鐵、18份滑石粉粉碎，加入35份酚醛環氧樹脂、7份微晶纖維素混合均勻得到第一預製料；
s2、按重量份將18份松花粉多糖、40份膨潤土、22份三聚氰胺、210份丙酮混合均勻，加熱至158℃，保溫80min，加入5份鄰苯二甲醯亞胺、7份二烯丙基雙酚a攪拌均勻，攪拌溫度為78℃，超聲處理45min，超聲功率為920w，加入12份雙馬來醯亞胺攪拌10min，攪拌溫度為148℃，過濾，乾燥得到第二預製料；
s3、按重量份向68份第一預製料中加入82份木質素纖維、16份第二預製料攪拌均勻，攪拌溫度為96℃，加入5份鈦酸酯偶聯劑、3.5份磷酸三甲苯酯攪拌均勻，然後置於模具中熱壓合2.5h，熱壓合溫度為152℃，熱壓合壓力為30mpa，冷卻得到阻燃木塑複合材料。
實施例6
本發明提出的一種阻燃木塑複合材料的製備方法，包括如下步驟：
s1、按重量份將15份沸石粉、12份四氧化三鐵、15份滑石粉粉碎，加入40份酚醛環氧樹脂、6份微晶纖維素混合均勻得到第一預製料；
s2、按重量份將20份松花粉多糖、35份膨潤土、25份三聚氰胺、200份丙酮混合均勻，加熱至160℃，保溫70min，加入6份鄰苯二甲醯亞胺、6份二烯丙基雙酚a攪拌均勻，攪拌溫度為80℃，超聲處理40min，超聲功率為950w，加入11份雙馬來醯亞胺攪拌12min，攪拌溫度為145℃，過濾，乾燥得到第二預製料；
s3、按重量份向70份第一預製料中加入80份木質素纖維、20份第二預製料攪拌均勻，攪拌溫度為94℃，加入6份鈦酸酯偶聯劑、3份磷酸三甲苯酯攪拌均勻，然後置於模具中熱壓合3h，熱壓合溫度為150℃，熱壓合壓力為35mpa，冷卻得到阻燃木塑複合材料。
以上所述，僅為本發明較佳的具體實施方式，但本發明的保護範圍並不局限於此，任何熟悉本技術領域的技術人員在本發明揭露的技術範圍內，根據本發明的技術方案及其發明構思加以等同替換或改變，都應涵蓋在本發明的保護範圍之內。