一种轻质阻燃塑木复合材料板材及其生产方法
文献发布时间:2023-06-19 11:24:21
技术领域
本发明涉及一种塑木复合材料板材及其生产方法,特别是涉及一种轻质阻燃塑木复合材料板材及其生产方法,属于新材料技术领域。
背景技术
近年来,随着人们环境保护意识的增强,环境友好、可降解、可循环使用的塑木复合材料越来越受到人们的重视,它具有许多优点,如:材料均质、尺寸较木材稳定、不易产生裂纹、不会吸潮变形;具有热塑性塑料的加工性,挤出、模压、注塑等工艺均可用来成型,且设备磨损小;有木材的二次加工性:可以进行锯、刨和粘接或用钉子、螺栓连接固定;不需利用有毒的化学物质进行处理,不含甲醛;不怕虫蛀、耐老化、耐腐蚀;有木材的外观,比塑料制品高的硬度等。塑木复合材料的应用范围越来越宽,产品类型越来越丰富,应用领域已涉及建筑、装修装饰、市政园林、包装、交通运输等,产品包括轿车内装饰基材、露天桌椅、板凳、野餐桌、地板、护栏、栅栏、门窗等。但尽管如此,当塑木复合材料用于制作塑木墙板、天花板等产品时,往往还需要具有轻质阻燃的要求,传统的塑木材料一般不能很好地满足此类要求。
所以,发明一种轻质阻燃塑木复合材料板材及其生产方法,该板材质量较轻,且同时具备优异的阻燃性能,从而能更好地满足装饰装修等相关行业的使用需要,十分必要。
发明内容
一种轻质阻燃塑木复合材料板材由以下质量份数的组分组成:
所述的轻质阻燃粒子,其平均粒径为50-150微米。
所述的改性膨胀珍珠岩颗粒,其平均粒径为30-70微米。
所述的木粉,其平均粒径为80-160目。
一种轻质阻燃塑木复合材料板材的生产方法,包括以下步骤:
(1)按照质量比100∶8-16∶50-60分别称取水、对氨基苯磺酸和三聚氰胺,将水和对氨基苯磺酸混合,升温至80-100℃,搅拌均匀分散30-60分钟后,加入三聚氰胺,继续搅拌反应1-2小时后,得到复配溶液;
(2)按照质量比100∶15-25分别称取水和琼脂,混合后,升温至水沸腾,保持水处于沸腾状态,直至所有琼脂在沸水中完全溶解成均匀的琼脂溶液;
(3)按照质量比100∶60-80分别称取琼脂溶液和复配溶液,在80-100℃下混合分散均匀,降至室温后放置24-48小时,再在-20--30℃冷冻20-30小时,干燥,粉碎,筛分,得到轻质阻燃颗粒;
(4)按照质量比100∶16-20∶150-180∶35-45∶3-4分别称取正硅酸乙酯、甲基三甲氧基硅烷、乙醇、水和N,N-二甲基甲酰胺,将正硅酸乙酯、甲基三甲氧基硅烷、乙醇和水混合均匀,搅拌水解20-40分钟,利用浓度为0.1-0.3摩尔/升的盐酸调节溶液pH至2-3,继续水解30-50分钟,然后加入N,N-二甲基甲酰胺,搅匀后再利用浓度为2-3摩尔/升的氨水调节pH至7-8得到液溶胶;按照质量比为100∶10-20分别称取膨胀珍珠岩和液溶胶,采用真空吸入法将液溶胶吸入到膨胀珍珠岩中,静置24-48小时,用正己烷对静置后的膨胀珍珠岩在40-50℃下进行溶剂置换,在70-80℃下干燥2-4小时,再在170-180℃下干燥4-8小时,冷却至室温,粉碎,筛分,得到改性膨胀珍珠岩颗粒;
(5)按照配方分别称取聚乙烯、马来酸酐接枝聚乙烯、轻质阻燃粒子、改性膨胀珍珠岩颗粒、木粉和硬脂酸锌,混合均匀后,在170-180℃下挤出造粒,得到轻质阻燃塑木粒子,再在165-175℃下利用轻质阻燃塑木粒子挤出成型一种轻质阻燃塑木复合材料板材。
本发明得到的一种轻质阻燃塑木复合材料板材重量轻,阻燃效果好,加工制作、运输、安装均十分方便,防水、防腐、防虫蛀,废弃后可再生,环境友好。
具体实施方式
以下的具体实施例是对本发明的进一步说明,而不是限制本发明的范围。
实施例1:
一种轻质阻燃塑木复合材料板材由以下质量份数的组分组成:
一种轻质阻燃塑木复合材料板材的生产方法,包括以下步骤:
(1)按照质量比100∶12∶55分别称取水、对氨基苯磺酸和三聚氰胺,将水和对氨基苯磺酸混合,升温至90℃,搅拌均匀分散45分钟后,加入三聚氰胺,继续搅拌反应1.5小时后,得到复配溶液;
(2)按照质量比100∶20分别称取水和琼脂,混合后,升温至水沸腾,保持水处于沸腾状态,直至所有琼脂在沸水中完全溶解成均匀的琼脂溶液;
(3)按照质量比100∶70分别称取琼脂溶液和复配溶液,在90℃下混合分散均匀,降至室温后放置36小时,再在-25℃冷冻25小时,干燥,粉碎,筛分,得到轻质阻燃颗粒;
(4)按照质量比100∶18∶165∶40∶3.5分别称取正硅酸乙酯、甲基三甲氧基硅烷、乙醇、水和N,N-二甲基甲酰胺,将正硅酸乙酯、甲基三甲氧基硅烷、乙醇和水混合均匀,搅拌水解30分钟,利用浓度为0.2摩尔/升的盐酸调节溶液pH至2.5,继续水解40分钟,然后加入N,N-二甲基甲酰胺,搅匀后再利用浓度为2.5摩尔/升的氨水调节pH至7.5得到液溶胶;按照质量比为100∶15分别称取膨胀珍珠岩和液溶胶,采用真空吸入法将液溶胶吸入到膨胀珍珠岩中,静置36小时,用正己烷对静置后的膨胀珍珠岩在45℃下进行溶剂置换,在75℃下干燥3小时,再在175℃下干燥6小时,冷却至室温,粉碎,筛分,得到改性膨胀珍珠岩颗粒;
(5)按照配方分别称取聚乙烯、马来酸酐接枝聚乙烯、轻质阻燃粒子、改性膨胀珍珠岩颗粒、木粉和硬脂酸锌,混合均匀后,在175℃下挤出造粒,得到轻质阻燃塑木粒子,再在170℃下利用轻质阻燃塑木粒子挤出成型一种轻质阻燃塑木复合材料板材。
实施例2:
一种轻质阻燃塑木复合材料板材由以下质量份数的组分组成:
一种轻质阻燃塑木复合材料板材的生产方法,包括以下步骤:
(1)按照质量比100∶8∶50分别称取水、对氨基苯磺酸和三聚氰胺,将水和对氨基苯磺酸混合,升温至80℃,搅拌均匀分散30分钟后,加入三聚氰胺,继续搅拌反应1小时后,得到复配溶液;
(2)按照质量比100∶15分别称取水和琼脂,混合后,升温至水沸腾,保持水处于沸腾状态,直至所有琼脂在沸水中完全溶解成均匀的琼脂溶液;
(3)按照质量比100∶60分别称取琼脂溶液和复配溶液,在80℃下混合分散均匀,降至室温后放置24小时,再在-20℃冷冻20小时,干燥,粉碎,筛分,得到轻质阻燃颗粒;
(4)按照质量比100∶16∶150∶35∶3分别称取正硅酸乙酯、甲基三甲氧基硅烷、乙醇、水和N,N-二甲基甲酰胺,将正硅酸乙酯、甲基三甲氧基硅烷、乙醇和水混合均匀,搅拌水解20分钟,利用浓度为0.1摩尔/升的盐酸调节溶液pH至2,继续水解30分钟,然后加入N,N-二甲基甲酰胺,搅匀后再利用浓度为2摩尔/升的氨水调节pH至7得到液溶胶;按照质量比为100∶10分别称取膨胀珍珠岩和液溶胶,采用真空吸入法将液溶胶吸入到膨胀珍珠岩中,静置24小时,用正己烷对静置后的膨胀珍珠岩在40℃下进行溶剂置换,在70℃下干燥2小时,再在170℃下干燥4小时,冷却至室温,粉碎,筛分,得到改性膨胀珍珠岩颗粒;
(5)按照配方分别称取聚乙烯、马来酸酐接枝聚乙烯、轻质阻燃粒子、改性膨胀珍珠岩颗粒、木粉和硬脂酸锌,混合均匀后,在170℃下挤出造粒,得到轻质阻燃塑木粒子,再在165℃下利用轻质阻燃塑木粒子挤出成型一种轻质阻燃塑木复合材料板材。
实施例3:
一种轻质阻燃塑木复合材料板材由以下质量份数的组分组成:
一种轻质阻燃塑木复合材料板材的生产方法,包括以下步骤:
(1)按照质量比100∶16∶60分别称取水、对氨基苯磺酸和三聚氰胺,将水和对氨基苯磺酸混合,升温至100℃,搅拌均匀分散60分钟后,加入三聚氰胺,继续搅拌反应2小时后,得到复配溶液;
(2)按照质量比100∶25分别称取水和琼脂,混合后,升温至水沸腾,保持水处于沸腾状态,直至所有琼脂在沸水中完全溶解成均匀的琼脂溶液;
(3)按照质量比100∶80分别称取琼脂溶液和复配溶液,在100℃下混合分散均匀,降至室温后放置48小时,再在-30℃冷冻30小时,干燥,粉碎,筛分,得到轻质阻燃颗粒;
(4)按照质量比100∶20∶180∶45∶4分别称取正硅酸乙酯、甲基三甲氧基硅烷、乙醇、水和N,N-二甲基甲酰胺,将正硅酸乙酯、甲基三甲氧基硅烷、乙醇和水混合均匀,搅拌水解40分钟,利用浓度为0.3摩尔/升的盐酸调节溶液pH至3,继续水解50分钟,然后加入N,N-二甲基甲酰胺,搅匀后再利用浓度为3摩尔/升的氨水调节pH至8得到液溶胶;按照质量比为100∶20分别称取膨胀珍珠岩和液溶胶,采用真空吸入法将液溶胶吸入到膨胀珍珠岩中,静置48小时,用正己烷对静置后的膨胀珍珠岩在50℃下进行溶剂置换,在80℃下干燥4小时,再在180℃下干燥8小时,冷却至室温,粉碎,筛分,得到改性膨胀珍珠岩颗粒;
(5)按照配方分别称取聚乙烯、马来酸酐接枝聚乙烯、轻质阻燃粒子、改性膨胀珍珠岩颗粒、木粉和硬脂酸锌,混合均匀后,在180℃下挤出造粒,得到轻质阻燃塑木粒子,再在175℃下利用轻质阻燃塑木粒子挤出成型一种轻质阻燃塑木复合材料板材。
实施例4:
一种轻质阻燃塑木复合材料板材由以下质量份数的组分组成:
一种轻质阻燃塑木复合材料板材的生产方法,包括以下步骤:
(1)按照质量比100∶16∶50分别称取水、对氨基苯磺酸和三聚氰胺,将水和对氨基苯磺酸混合,升温至90℃,搅拌均匀分散60分钟后,加入三聚氰胺,继续搅拌反应1小时后,得到复配溶液;
(2)按照质量比100∶20分别称取水和琼脂,混合后,升温至水沸腾,保持水处于沸腾状态,直至所有琼脂在沸水中完全溶解成均匀的琼脂溶液;
(3)按照质量比100∶80分别称取琼脂溶液和复配溶液,在80℃下混合分散均匀,降至室温后放置36小时,再在-30℃冷冻20小时,干燥,粉碎,筛分,得到轻质阻燃颗粒;
(4)按照质量比100∶18∶180∶35∶3.5分别称取正硅酸乙酯、甲基三甲氧基硅烷、乙醇、水和N,N-二甲基甲酰胺,将正硅酸乙酯、甲基三甲氧基硅烷、乙醇和水混合均匀,搅拌水解40分钟,利用浓度为0.1摩尔/升的盐酸调节溶液pH至2.5,继续水解50分钟,然后加入N,N-二甲基甲酰胺,搅匀后再利用浓度为2摩尔/升的氨水调节pH至7.5得到液溶胶;按照质量比为100∶20分别称取膨胀珍珠岩和液溶胶,采用真空吸入法将液溶胶吸入到膨胀珍珠岩中,静置24小时,用正己烷对静置后的膨胀珍珠岩在45℃下进行溶剂置换,在80℃下干燥2小时,再在175℃下干燥8小时,冷却至室温,粉碎,筛分,得到改性膨胀珍珠岩颗粒;
(5)按照配方分别称取聚乙烯、马来酸酐接枝聚乙烯、轻质阻燃粒子、改性膨胀珍珠岩颗粒、木粉和硬脂酸锌,混合均匀后,在170℃下挤出造粒,得到轻质阻燃塑木粒子,再在170℃下利用轻质阻燃塑木粒子挤出成型一种轻质阻燃塑木复合材料板材。
实施例5:
一种轻质阻燃塑木复合材料板材由以下质量份数的组分组成:
一种轻质阻燃塑木复合材料板材的生产方法,包括以下步骤:
(1)按照质量比100∶8∶55分别称取水、对氨基苯磺酸和三聚氰胺,将水和对氨基苯磺酸混合,升温至100℃,搅拌均匀分散30分钟后,加入三聚氰胺,继续搅拌反应1.5小时后,得到复配溶液;
(2)按照质量比100∶25分别称取水和琼脂,混合后,升温至水沸腾,保持水处于沸腾状态,直至所有琼脂在沸水中完全溶解成均匀的琼脂溶液;
(3)按照质量比100∶60分别称取琼脂溶液和复配溶液,在90℃下混合分散均匀,降至室温后放置48小时,再在-20℃冷冻25小时,干燥,粉碎,筛分,得到轻质阻燃颗粒;
(4)按照质量比100∶20∶150∶40∶4分别称取正硅酸乙酯、甲基三甲氧基硅烷、乙醇、水和N,N-二甲基甲酰胺,将正硅酸乙酯、甲基三甲氧基硅烷、乙醇和水混合均匀,搅拌水解20分钟,利用浓度为0.2摩尔/升的盐酸调节溶液pH至3,继续水解30分钟,然后加入N,N-二甲基甲酰胺,搅匀后再利用浓度为2.5摩尔/升的氨水调节pH至8得到液溶胶;按照质量比为100∶10分别称取膨胀珍珠岩和液溶胶,采用真空吸入法将液溶胶吸入到膨胀珍珠岩中,静置36小时,用正己烷对静置后的膨胀珍珠岩在50℃下进行溶剂置换,在70℃下干燥3小时,再在180℃下干燥4小时,冷却至室温,粉碎,筛分,得到改性膨胀珍珠岩颗粒;
(5)按照配方分别称取聚乙烯、马来酸酐接枝聚乙烯、轻质阻燃粒子、改性膨胀珍珠岩颗粒、木粉和硬脂酸锌,混合均匀后,在175℃下挤出造粒,得到轻质阻燃塑木粒子,再在175℃下利用轻质阻燃塑木粒子挤出成型一种轻质阻燃塑木复合材料板材。
实施例6:
一种轻质阻燃塑木复合材料板材由以下质量份数的组分组成:
一种轻质阻燃塑木复合材料板材的生产方法,包括以下步骤:
(1)按照质量比100∶12∶60分别称取水、对氨基苯磺酸和三聚氰胺,将水和对氨基苯磺酸混合,升温至80℃,搅拌均匀分散45分钟后,加入三聚氰胺,继续搅拌反应2小时后,得到复配溶液;
(2)按照质量比100∶15分别称取水和琼脂,混合后,升温至水沸腾,保持水处于沸腾状态,直至所有琼脂在沸水中完全溶解成均匀的琼脂溶液;
(3)按照质量比100∶70分别称取琼脂溶液和复配溶液,在100℃下混合分散均匀,降至室温后放置24小时,再在-25℃冷冻30小时,干燥,粉碎,筛分,得到轻质阻燃颗粒;
(4)按照质量比100∶16∶165∶45∶3分别称取正硅酸乙酯、甲基三甲氧基硅烷、乙醇、水和N,N-二甲基甲酰胺,将正硅酸乙酯、甲基三甲氧基硅烷、乙醇和水混合均匀,搅拌水解30分钟,利用浓度为0.3摩尔/升的盐酸调节溶液pH至2,继续水解40分钟,然后加入N,N-二甲基甲酰胺,搅匀后再利用浓度为3摩尔/升的氨水调节pH至7得到液溶胶;按照质量比为100∶15分别称取膨胀珍珠岩和液溶胶,采用真空吸入法将液溶胶吸入到膨胀珍珠岩中,静置48小时,用正己烷对静置后的膨胀珍珠岩在40℃下进行溶剂置换,在75℃下干燥4小时,再在170℃下干燥6小时,冷却至室温,粉碎,筛分,得到改性膨胀珍珠岩颗粒;
(5)按照配方分别称取聚乙烯、马来酸酐接枝聚乙烯、轻质阻燃粒子、改性膨胀珍珠岩颗粒、木粉和硬脂酸锌,混合均匀后,在180℃下挤出造粒,得到轻质阻燃塑木粒子,再在165℃下利用轻质阻燃塑木粒子挤出成型一种轻质阻燃塑木复合材料板材。
实施例7:
一种轻质阻燃塑木复合材料板材由以下质量份数的组分组成:
一种轻质阻燃塑木复合材料板材的生产方法,包括以下步骤:
(1)按照质量比100∶12∶55分别称取水、对氨基苯磺酸和三聚氰胺,将水和对氨基苯磺酸混合,升温至100℃,搅拌均匀分散60分钟后,加入三聚氰胺,继续搅拌反应1小时后,得到复配溶液;
(2)按照质量比100∶15分别称取水和琼脂,混合后,升温至水沸腾,保持水处于沸腾状态,直至所有琼脂在沸水中完全溶解成均匀的琼脂溶液;
(3)按照质量比100∶70分别称取琼脂溶液和复配溶液,在90℃下混合分散均匀,降至室温后放置48小时,再在-30℃冷冻20小时,干燥,粉碎,筛分,得到轻质阻燃颗粒;
(4)按照质量比100∶16∶165∶40∶4分别称取正硅酸乙酯、甲基三甲氧基硅烷、乙醇、水和N,N-二甲基甲酰胺,将正硅酸乙酯、甲基三甲氧基硅烷、乙醇和水混合均匀,搅拌水解40分钟,利用浓度为0.1摩尔/升的盐酸调节溶液pH至2,继续水解40分钟,然后加入N,N-二甲基甲酰胺,搅匀后再利用浓度为2.5摩尔/升的氨水调节pH至8得到液溶胶;按照质量比为100∶20分别称取膨胀珍珠岩和液溶胶,采用真空吸入法将液溶胶吸入到膨胀珍珠岩中,静置24小时,用正己烷对静置后的膨胀珍珠岩在40℃下进行溶剂置换,在75℃下干燥3小时,再在180℃下干燥8小时,冷却至室温,粉碎,筛分,得到改性膨胀珍珠岩颗粒;
(5)按照配方分别称取聚乙烯、马来酸酐接枝聚乙烯、轻质阻燃粒子、改性膨胀珍珠岩颗粒、木粉和硬脂酸锌,混合均匀后,在170℃下挤出造粒,得到轻质阻燃塑木粒子,再在165℃下利用轻质阻燃塑木粒子挤出成型一种轻质阻燃塑木复合材料板材。
实施例8:
一种轻质阻燃塑木复合材料板材由以下质量份数的组分组成:
一种轻质阻燃塑木复合材料板材的生产方法,包括以下步骤:
(1)按照质量比100∶16∶60分别称取水、对氨基苯磺酸和三聚氰胺,将水和对氨基苯磺酸混合,升温至80℃,搅拌均匀分散30分钟后,加入三聚氰胺,继续搅拌反应1.5小时后,得到复配溶液;
(2)按照质量比100∶20分别称取水和琼脂,混合后,升温至水沸腾,保持水处于沸腾状态,直至所有琼脂在沸水中完全溶解成均匀的琼脂溶液;
(3)按照质量比100∶80分别称取琼脂溶液和复配溶液,在100℃下混合分散均匀,降至室温后放置24小时,再在-20℃冷冻25小时,干燥,粉碎,筛分,得到轻质阻燃颗粒;
(4)按照质量比100∶18∶180∶45∶3分别称取正硅酸乙酯、甲基三甲氧基硅烷、乙醇、水和N,N-二甲基甲酰胺,将正硅酸乙酯、甲基三甲氧基硅烷、乙醇和水混合均匀,搅拌水解20分钟,利用浓度为0.2摩尔/升的盐酸调节溶液pH至2.5,继续水解50分钟,然后加入N,N-二甲基甲酰胺,搅匀后再利用浓度为3摩尔/升的氨水调节pH至7得到液溶胶;按照质量比为100∶10分别称取膨胀珍珠岩和液溶胶,采用真空吸入法将液溶胶吸入到膨胀珍珠岩中,静置36小时,用正己烷对静置后的膨胀珍珠岩在45℃下进行溶剂置换,在80℃下干燥4小时,再在170℃下干燥4小时,冷却至室温,粉碎,筛分,得到改性膨胀珍珠岩颗粒;
(5)按照配方分别称取聚乙烯、马来酸酐接枝聚乙烯、轻质阻燃粒子、改性膨胀珍珠岩颗粒、木粉和硬脂酸锌,混合均匀后,在175℃下挤出造粒,得到轻质阻燃塑木粒子,再在170℃下利用轻质阻燃塑木粒子挤出成型一种轻质阻燃塑木复合材料板材。
实施例9:
一种轻质阻燃塑木复合材料板材由以下质量份数的组分组成:
一种轻质阻燃塑木复合材料板材的生产方法,包括以下步骤:
(1)按照质量比100∶10∶56分别称取水、对氨基苯磺酸和三聚氰胺,将水和对氨基苯磺酸混合,升温至86℃,搅拌均匀分散36分钟后,加入三聚氰胺,继续搅拌反应1.2小时后,得到复配溶液;
(2)按照质量比100∶16分别称取水和琼脂,混合后,升温至水沸腾,保持水处于沸腾状态,直至所有琼脂在沸水中完全溶解成均匀的琼脂溶液;
(3)按照质量比100∶66分别称取琼脂溶液和复配溶液,在86℃下混合分散均匀,降至室温后放置28小时,再在-28℃冷冻28小时,干燥,粉碎,筛分,得到轻质阻燃颗粒;
(4)按照质量比100∶17∶157∶37∶3.4分别称取正硅酸乙酯、甲基三甲氧基硅烷、乙醇、水和N,N-二甲基甲酰胺,将正硅酸乙酯、甲基三甲氧基硅烷、乙醇和水混合均匀,搅拌水解25分钟,利用浓度为0.15摩尔/升的盐酸调节溶液pH至2.3,继续水解35分钟,然后加入N,N-二甲基甲酰胺,搅匀后再利用浓度为2.3摩尔/升的氨水调节pH至7.8得到液溶胶;按照质量比为100∶13分别称取膨胀珍珠岩和液溶胶,采用真空吸入法将液溶胶吸入到膨胀珍珠岩中,静置30小时,用正己烷对静置后的膨胀珍珠岩在43℃下进行溶剂置换,在73℃下干燥2.4小时,再在179℃下干燥5小时,冷却至室温,粉碎,筛分,得到改性膨胀珍珠岩颗粒;
(5)按照配方分别称取聚乙烯、马来酸酐接枝聚乙烯、轻质阻燃粒子、改性膨胀珍珠岩颗粒、木粉和硬脂酸锌,混合均匀后,在179℃下挤出造粒,得到轻质阻燃塑木粒子,再在169℃下利用轻质阻燃塑木粒子挤出成型一种轻质阻燃塑木复合材料板材。
以下通过检测证明本发明实施例1的效果,其检测结果如下:
静曲强度:32.66MPa,静曲模量:1.92GPa,低温落锤冲击无破裂,密度:1.02g/cm
以上结果表明,实施例1的力学性能明显超过中华人民共和国林业行业标准LY/T1613-2004的要求,且密度低,质量轻,阻燃性能优异。
- 一种轻质阻燃塑木复合材料板材及其生产方法
- 一种轻质防腐仿古塑木复合材料板材及其制备方法