一种阻燃高强度木塑托盘材料及其制备方法

文档序号:183246 发布日期:2021-11-02 浏览:28次 >En<

阅读说明:本技术 一种阻燃高强度木塑托盘材料及其制备方法 (Flame-retardant high-strength wood-plastic tray material and preparation method thereof ) 是由 李将 朱志峰 王公振 于 2021-07-21 设计创作,主要内容包括:本发明涉及一种阻燃高强度木塑托盘材料及其制备方法,属于木塑材料技术领域。本发明首先以硅酸盐矿物质云母为原料,先用浓硫酸和过氧化氢对其表面进行羟基化改性,再利用高锰酸钾氧化进行羧基化改性,并在改性云母表面沉积氢氧化铝,最后用二苯基膦酸对其表面进行二次改性制得自制阻燃增强填料,并将自制阻燃增强填料和木塑材料复合制备得到托盘材料,本发明制得的托盘材料机械强度高,阻燃性优异,具有广阔的应用前景。(The invention relates to a flame-retardant high-strength wood-plastic tray material and a preparation method thereof, belonging to the technical field of wood-plastic materials. According to the invention, silicate mineral mica is taken as a raw material, firstly, concentrated sulfuric acid and hydrogen peroxide are used for carrying out hydroxylation modification on the surface of the silicate mineral mica, then potassium permanganate is used for oxidation for carrying out carboxylation modification, aluminum hydroxide is deposited on the surface of the modified mica, finally, diphenyl phosphonic acid is used for carrying out secondary modification on the surface of the modified mica to prepare the self-made flame-retardant reinforced filler, and the self-made flame-retardant reinforced filler and the wood-plastic material are compounded to prepare the tray material.)

一种阻燃高强度木塑托盘材料及其制备方法

技术领域

本发明涉及一种阻燃高强度木塑托盘材料及其制备方法,属于木塑材料技术领域。

背景技术

目前,木塑复合材料是国内外近年兴起的一类新型复合材料,指利用聚乙烯、聚丙烯和聚氯乙烯等热塑性塑料,代替树脂胶粘剂,与一定数量的木粉、稻壳、秸秆等废植物纤维混合而成的新型木质材料,再经挤压、模压、注射成型等塑料加工工艺,生产出的板材或型材,是天然木材的优良替代品。木塑复合材料具有木材和塑料的双重特性,尺寸稳定性好,又能充分利用废弃的植物纤维和废旧塑料,减少环境污染,所以被广泛应用于室内装修及户外使用。

但是木塑复合材料具有塑料材料的特性,虽然其耐腐蚀性和耐水性较好,但是易燃并且机械强度较低,目前很多托盘产品使用木塑材料制成,在堆放货物的过程中,如果发生火灾,将产生巨大的损失。

有鉴于上述的缺陷,本设计人,积极加以研究创新,以期创设一种阻燃高强度木塑托盘材料,使其更具有产业上的利用价值。

发明内容

为解决上述技术问题,本发明的目的是提供一种阻燃高强度木塑托盘材料。

本发明的一种阻燃高强度木塑托盘材料,按重量份数计,包括以下原料:

50~60份50目的杨木粉;

60~70份废旧塑料;

10~13份自制阻燃增强填料;

0.3~0.8份二烷基二硫代磷酸锌;

5~9份硬脂酸锌;

0.6~1.0份甲基丙烯酸甲酯;

所述自制阻燃增强填料是由云母增强料和去离子水、二苯基膦酸反应制得的;

所述云母增强料是由改性云母粉和硫酸铝溶液、氨水混合反应制得的;

所述改性云母粉是由云母、浓硫酸和、过氧化氢、高锰酸钾混合反应制得的。

一种阻燃高强度木塑托盘材料的制备方法,具体制备步骤为:

(1)按重量份数计,称取50~60份50目的杨木粉、60~70份废旧塑料、10~13份自制阻燃增强填料、0.3~0.8份二烷基二硫代磷酸锌、5~9份硬脂酸锌和0.6~1.0份甲基丙烯酸甲酯;

(2)将废旧塑料放入混炼机中进行搅拌混炼,待混炼充分时候停止,并加入自制阻燃增强填料、杨木粉继续混炼5~20min,最后加入二烷基二硫代磷酸锌、硬脂酸锌和甲基丙烯酸甲酯,并继续搅拌升温至150~220℃后,得到混合物,再将混合物加入到单螺杆挤出机中挤出即得阻燃高强度木塑托盘材料。

进一步的,所述自制阻燃增强填料的制备步骤为:

将云母增强料和去离子水按质量比为1:15混合后装入反应釜中,再向反应釜中加入云母增强料质量1.5~2.0倍的二苯基膦酸,以200~300r/min的转速搅拌反应10~12h,搅拌反应结束后加热升温至150~160℃,保温反应20~24h后出料,过滤分离得到反应滤饼并干燥,得到自制阻燃增强填料。本发明采用二苯基膦酸与云母增强料表面的氢氧化铝进行水热反应,由氧桥连金属原子形成的线性聚合物通过π-π堆积自组装形成棒状结构,如此形成的棒状结构,再一次提高了云母粉末表面的粗糙度和物理学锚固点,有利于云母粉末和木塑基体材料之间形成牢固的机械缠绕,同时云母填料表面的棒状结构,使得云母填料表面呈放射针刺状,其加入木塑材料基体之后,能够增加垂直于填料表面棒状结构径向方向的冲击应力防护性能,从而最终提高木塑材料的机械性能,此外,由于自制阻燃增强填料中含有硅酸盐与氧氧化铝以及金属磷酸盐,三者的协同使用还具有催化成炭效果,促进木塑基体成炭,抑制木塑材料的进一步燃烧,从而起到协同阻燃效果,同时在高温下,自制阻燃增强填料随着木塑基体一起燃烧,在聚合物热解之前,膦酸盐最初成液相状态,优先在低于其他气体发生组分中至少一种组分的分解温度下,将原料粘结在一起,当组合物上升到一定的温度后,木塑聚合物分散成气相,在聚合物表面形成了一种坚硬的、多孔的的固体结构,并且自身具有一定的自撑能力,这种结构罩在聚合物的表面,阻断火焰传入聚合物内,也防止产生的可燃性气体外逸,保持了聚合物材料的完整性,起到了防火阻挡层的作用,通过膦酸盐组分的分解,形成了夹带在液相中的分散的小孔,这些临时小孔能使木塑材料组合物转变为陶瓷时基本保持原来的形状和尺寸,放出的气体使粘性液相可以受控制的膨胀,在加热情况下转变为陶瓷的阶段中,通过燃烧形成的残余物和无机填料颗粒均有所增强,受控制的膨胀与燃烧损失的体积相符合,形成了高强度的陶瓷,从而使得本发明的木塑托盘材料不仅阻燃,而且越燃烧其力学强度越高。

进一步的,所述云母增强料的制备步骤为:

将改性云母粉和质量浓度为130g/L的硫酸铝溶液按质量比为1:8混合后装入反应釜中得到混合物,再向反应釜中加入混合物质量3~5倍的质量分数为15%的氨水,搅拌反应2~3h后过滤,分离得到滤渣,自然晾干后得到云母增强料。将改性云母粉和硫酸铝溶液混合,利用改性云母粉表面的螯合性羧基的螯合吸附作用将铝离子有效吸附固定于改性云母表面,接着加入氨水,使其和铝离子反应生成氢氧化铝,且一旦有氢氧化铝晶核形成即可被吸附沉积在改性云母表面,而氢氧化铝颗粒的沉积可以初步提升云母表面的粗糙度,该粗糙结构的存在,有利于后期与木塑复合材料基体之间的缠绕和挂靠,使云母粉末和木塑材料之间形成牢固的机械缠绕,使两者有效结合,初步提高木塑材料的机械性能;

进一步的,所述改性云母粉的制备步骤为:

称取云母放入粉碎机中粉碎后过50目筛,收集得到过筛粉末,按体积比为7:3将质量分数为98%的浓硫酸和质量分数为30%的过氧化氢混合得到浸渍液,将过筛粉末和浸渍液按质量比为1:10混合后超声震荡浸渍反应20~30min,反应结束后过滤得到滤渣,再将滤渣和质量分数为30%的高锰酸钾溶液按质量比为1:10混合,摇床震荡反应3~5h后过滤分离得到滤饼,即为改性云母粉。本发明首先以硅酸盐矿物云母作为原料,将云母粉碎成特定尺寸的粉末,用体积比为7:3的98%浓硫酸与30%过氧化氢的混合溶液来浸渍云母粉末,从而向云母粉末表面引入羟基,接着用强氧化性的高锰酸钾溶液浸渍表面羟基化处理后的云母粉,将其表面的羟基氧化成羧基,从而得到表面带有螯合性羧基的云母粉。

借由上述方案,本发明至少具有以下优点:

(1)本发明首先以硅酸盐矿物云母作为原料,将云母粉碎成特定尺寸的粉末,用体积比为7:3的98%浓硫酸与30%过氧化氢的混合溶液来浸渍云母粉末,从而向云母粉末表面引入羟基,接着用强氧化性的高锰酸钾溶液浸渍表面羟基化处理后的云母粉,将其表面的羟基氧化成羧基,从而得到表面带有螯合性羧基的云母粉,接着将改性云母粉和硫酸铝溶液混合,利用改性云母粉表面的螯合性羧基的螯合吸附作用将铝离子有效吸附固定于改性云母表面,接着加入氨水,使其和铝离子反应生成氢氧化铝,且一旦有氢氧化铝晶核形成即可被吸附沉积在改性云母表面,而氢氧化铝颗粒的沉积可以初步提升云母表面的粗糙度,该粗糙结构的存在,有利于后期与木塑复合材料基体之间的缠绕和挂靠,使云母粉末和木塑材料之间形成牢固的机械缠绕,使两者有效结合,初步提高木塑材料的机械性能;

(2)本发明采用二苯基膦酸与云母增强料表面的氢氧化铝进行水热反应,由氧桥连金属原子形成的线性聚合物通过π-π堆积自组装形成棒状结构,如此形成的棒状结构,再一次提高了云母粉末表面的粗糙度和物理学锚固点,有利于云母粉末和木塑基体材料之间形成牢固的机械缠绕,同时云母填料表面的棒状结构,使得云母填料表面呈放射针刺状,其加入木塑材料基体之后,能够增加垂直于填料表面棒状结构径向方向的冲击应力防护性能,从而最终提高木塑材料的机械性能,此外,由于自制阻燃增强填料中含有硅酸盐与氧氧化铝以及金属磷酸盐,三者的协同使用还具有催化成炭效果,促进木塑基体成炭,抑制木塑材料的进一步燃烧,从而起到协同阻燃效果,同时在高温下,自制阻燃增强填料随着木塑基体一起燃烧,在聚合物热解之前,膦酸盐最初成液相状态,优先在低于其他气体发生组分中至少一种组分的分解温度下,将原料粘结在一起,当组合物上升到一定的温度后,木塑聚合物分散成气相,在聚合物表面形成了一种坚硬的、多孔的的固体结构,并且自身具有一定的自撑能力,这种结构罩在聚合物的表面,阻断火焰传入聚合物内,也防止产生的可燃性气体外逸,保持了聚合物材料的完整性,起到了防火阻挡层的作用,通过膦酸盐组分的分解,形成了夹带在液相中的分散的小孔,这些临时小孔能使木塑材料组合物转变为陶瓷时基本保持原来的形状和尺寸,放出的气体使粘性液相可以受控制的膨胀,在加热情况下转变为陶瓷的阶段中,通过燃烧形成的残余物和无机填料颗粒均有所增强,受控制的膨胀与燃烧损失的体积相符合,形成了高强度的陶瓷,从而使得本发明的木塑托盘材料不仅阻燃,而且越燃烧其力学强度越高。

上述说明仅是本发明技术方案的概述,为了能够更清楚了解本发明的技术手段,并可依照说明书的内容予以实施,以下以本发明的较佳实施例详细说明如后。

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详细描述。以下实施例用于说明本发明,但不用来限制本发明的范围。

(1)称取云母放入粉碎机中粉碎后过50目筛,收集得到过筛粉末,按体积比为7:3将质量分数为98%的浓硫酸和质量分数为30%的过氧化氢混合得到浸渍液,将过筛粉末和浸渍液按质量比为1:10混合后超声震荡浸渍反应20~30min,反应结束后过滤得到滤渣,再将滤渣和质量分数为30%的高锰酸钾溶液按质量比为1:10混合,摇床震荡反应3~5h后过滤分离得到滤饼,即为改性云母粉;本发明首先以硅酸盐矿物云母作为原料,将云母粉碎成特定尺寸的粉末,用体积比为7:3的98%浓硫酸与30%过氧化氢的混合溶液来浸渍云母粉末,从而向云母粉末表面引入羟基,接着用强氧化性的高锰酸钾溶液浸渍表面羟基化处理后的云母粉,将其表面的羟基氧化成羧基,从而得到表面带有螯合性羧基的云母粉;

(2)将上述改性云母粉和质量浓度为130g/L的硫酸铝溶液按质量比为1:8混合后装入反应釜中得到混合物,再向反应釜中加入混合物质量3~5倍的质量分数为15%的氨水,搅拌反应2~3h后过滤,分离得到滤渣,自然晾干后得到云母增强料;本发明将改性云母粉和硫酸铝溶液混合,利用改性云母粉表面的螯合性羧基的螯合吸附作用将铝离子有效吸附固定于改性云母表面,接着加入氨水,使其和铝离子反应生成氢氧化铝,且一旦有氢氧化铝晶核形成即可被吸附沉积在改性云母表面,而氢氧化铝颗粒的沉积可以初步提升云母表面的粗糙度,该粗糙结构的存在,有利于后期与木塑复合材料基体之间的缠绕和挂靠,使云母粉末和木塑材料之间形成牢固的机械缠绕,使两者有效结合,初步提高木塑材料的机械性能;

(3)将上述云母增强料和去离子水按质量比为1:15混合后装入反应釜中,再向反应釜中加入云母增强料质量1.5~2.0倍的二苯基膦酸,以200~300r/min的转速搅拌反应10~12h,搅拌反应结束后加热升温至150~160℃,保温反应20~24h后出料,过滤分离得到反应滤饼并干燥,得到自制阻燃增强填料;本发明采用二苯基膦酸与云母增强料表面的氢氧化铝进行水热反应,由氧桥连金属原子形成的线性聚合物通过π-π堆积自组装形成棒状结构,如此形成的棒状结构,再一次提高了云母粉末表面的粗糙度和物理学锚固点,有利于云母粉末和木塑基体材料之间形成牢固的机械缠绕,同时云母填料表面的棒状结构,使得云母填料表面呈放射针刺状,其加入木塑材料基体之后,能够增加垂直于填料表面棒状结构径向方向的冲击应力防护性能,从而最终提高木塑材料的机械性能,此外,由于自制阻燃增强填料中含有硅酸盐与氧氧化铝以及金属磷酸盐,三者的协同使用还具有催化成炭效果,促进木塑基体成炭,抑制木塑材料的进一步燃烧,从而起到协同阻燃效果,同时在高温下,自制阻燃增强填料随着木塑基体一起燃烧,在聚合物热解之前,膦酸盐最初成液相状态,优先在低于其他气体发生组分中至少一种组分的分解温度下,将原料粘结在一起,当组合物上升到一定的温度后,木塑聚合物分散成气相,在聚合物表面形成了一种坚硬的、多孔的的固体结构,并且自身具有一定的自撑能力,这种结构罩在聚合物的表面,阻断火焰传入聚合物内,也防止产生的可燃性气体外逸,保持了聚合物材料的完整性,起到了防火阻挡层的作用,通过膦酸盐组分的分解,形成了夹带在液相中的分散的小孔,这些临时小孔能使木塑材料组合物转变为陶瓷时基本保持原来的形状和尺寸,放出的气体使粘性液相可以受控制的膨胀,在加热情况下转变为陶瓷的阶段中,通过燃烧形成的残余物和无机填料颗粒均有所增强,受控制的膨胀与燃烧损失的体积相符合,形成了高强度的陶瓷,从而使得本发明的木塑托盘材料不仅阻燃,而且越燃烧其力学强度越高;

(4)按重量份数计,称取50~60份50目的杨木粉、60~70份废旧塑料、10~13份自制阻燃增强填料、0.3~0.8份二烷基二硫代磷酸锌、5~9份硬脂酸锌和0.6~1.0份甲基丙烯酸甲酯;

(5)将废旧塑料放入混炼机中进行搅拌混炼,待混炼充分时候停止,并加入自制阻燃增强填料、杨木粉继续混炼5~20min,最后加入二烷基二硫代磷酸锌、硬脂酸锌和甲基丙烯酸甲酯,并继续搅拌升温至150~220℃后,得到混合物,再将混合物加入到单螺杆挤出机中挤出即得阻燃高强度木塑托盘材料。

实施例

实例1

(1)称取云母放入粉碎机中粉碎后过50目筛,收集得到过筛粉末,按体积比为7:3将质量分数为98%的浓硫酸和质量分数为30%的过氧化氢混合得到浸渍液,将过筛粉末和浸渍液按质量比为1:10混合后超声震荡浸渍反应20min,反应结束后过滤得到滤渣,再将滤渣和质量分数为30%的高锰酸钾溶液按质量比为1:10混合,摇床震荡反应3h后过滤分离得到滤饼,即为改性云母粉;

(2)将上述改性云母粉和质量浓度为130g/L的硫酸铝溶液按质量比为1:8混合后装入反应釜中得到混合物,再向反应釜中加入混合物质量3倍的质量分数为15%的氨水,搅拌反应2h后过滤,分离得到滤渣,自然晾干后得到云母增强料;

(3)将上述云母增强料和去离子水按质量比为1:15混合后装入反应釜中,再向反应釜中加入云母增强料质量1.5倍的二苯基膦酸,以200r/min的转速搅拌反应10h,搅拌反应结束后加热升温至150℃,保温反应20h后出料,过滤分离得到反应滤饼并干燥,得到自制阻燃增强填料;

(4)按重量份数计,称取50份50目的杨木粉、60份废旧塑料、10份自制阻燃增强填料、0.3份二烷基二硫代磷酸锌、5份硬脂酸锌和0.6份甲基丙烯酸甲酯;

(5)将废旧塑料放入混炼机中进行搅拌混炼,待混炼充分时候停止,并加入自制阻燃增强填料、杨木粉继续混炼5min,最后加入二烷基二硫代磷酸锌、硬脂酸锌和甲基丙烯酸甲酯,并继续搅拌升温至150℃后,得到混合物,再将混合物加入到单螺杆挤出机中挤出即得阻燃高强度木塑托盘材料。

实例2

(1)称取云母放入粉碎机中粉碎后过50目筛,收集得到过筛粉末,按体积比为7:3将质量分数为98%的浓硫酸和质量分数为30%的过氧化氢混合得到浸渍液,将过筛粉末和浸渍液按质量比为1:10混合后超声震荡浸渍反应25min,反应结束后过滤得到滤渣,再将滤渣和质量分数为30%的高锰酸钾溶液按质量比为1:10混合,摇床震荡反应4h后过滤分离得到滤饼,即为改性云母粉;

(2)将上述改性云母粉和质量浓度为130g/L的硫酸铝溶液按质量比为1:8混合后装入反应釜中得到混合物,再向反应釜中加入混合物质量3~5倍的质量分数为15%的氨水,搅拌反应2h后过滤,分离得到滤渣,自然晾干后得到云母增强料;

(3)将上述云母增强料和去离子水按质量比为1:15混合后装入反应釜中,再向反应釜中加入云母增强料质量1.8倍的二苯基膦酸,以250r/min的转速搅拌反应11h,搅拌反应结束后加热升温至155℃,保温反应22h后出料,过滤分离得到反应滤饼并干燥,得到自制阻燃增强填料;

(4)按重量份数计,称取55份50目的杨木粉、65份废旧塑料、12份自制阻燃增强填料、0.5份二烷基二硫代磷酸锌、7份硬脂酸锌和0.8份甲基丙烯酸甲酯;

(5)将废旧塑料放入混炼机中进行搅拌混炼,待混炼充分时候停止,并加入自制阻燃增强填料、杨木粉继续混炼15min,最后加入二烷基二硫代磷酸锌、硬脂酸锌和甲基丙烯酸甲酯,并继续搅拌升温至170℃后,得到混合物,再将混合物加入到单螺杆挤出机中挤出即得阻燃高强度木塑托盘材料。

实例3

(1)称取云母放入粉碎机中粉碎后过50目筛,收集得到过筛粉末,按体积比为7:3将质量分数为98%的浓硫酸和质量分数为30%的过氧化氢混合得到浸渍液,将过筛粉末和浸渍液按质量比为1:10混合后超声震荡浸渍反应30min,反应结束后过滤得到滤渣,再将滤渣和质量分数为30%的高锰酸钾溶液按质量比为1:10混合,摇床震荡反应5h后过滤分离得到滤饼,即为改性云母粉;

(2)将上述改性云母粉和质量浓度为130g/L的硫酸铝溶液按质量比为1:8混合后装入反应釜中得到混合物,再向反应釜中加入混合物质量5倍的质量分数为15%的氨水,搅拌反应3h后过滤,分离得到滤渣,自然晾干后得到云母增强料;

(3)将上述云母增强料和去离子水按质量比为1:15混合后装入反应釜中,再向反应釜中加入云母增强料质量2.0倍的二苯基膦酸,以300r/min的转速搅拌反应12h,搅拌反应结束后加热升温至160℃,保温反应24h后出料,过滤分离得到反应滤饼并干燥,得到自制阻燃增强填料;

(4)按重量份数计,称取60份50目的杨木粉、70份废旧塑料、13份自制阻燃增强填料、0.8份二烷基二硫代磷酸锌、9份硬脂酸锌和1.0份甲基丙烯酸甲酯;

(5)将废旧塑料放入混炼机中进行搅拌混炼,待混炼充分时候停止,并加入自制阻燃增强填料、杨木粉继续混炼20min,最后加入二烷基二硫代磷酸锌、硬脂酸锌和甲基丙烯酸甲酯,并继续搅拌升温至220℃后,得到混合物,再将混合物加入到单螺杆挤出机中挤出即得阻燃高强度木塑托盘材料。

实例4:制备方法和本发明的实例1基本相同,唯有不同的是不添加本发明的自制阻燃增强填料,其余原料的组分和原料都和实例1相同;

实例5:制备方法和本发明的实例1基本相同,唯有不同的是用云母增强料代替本发明的自制阻燃增强填料,其余原料的组分和原料都和实例1相同;

对照例1:制备方法和本发明的实例1基本相同,唯有不同的是用云母、氢氧化铝和二苯基膦酸简单混合后代替本发明的自制阻燃增强填料,其余原料的组分和原料都和实例1相同;

检测试验

分别对本发明的实例1~5和对照例1进行性能检测,检测结果如表1所示:

检测方法

机械强度检测方法:

1、抗冲击强度检测:采用GB/T1043的塑料冲击强度测试方法进行性能检测;

2、跌落实验:采用GB/T 4857.4-1992的实验标准进行测试,实验温度为30℃,想到湿度为80%,跌落高度为1000mm,把实验样品沿对角线方向吊起,然后跌落在冲击面上,同一角在同一高度上跌落3次,观察有无外观变化;

阻燃性检测方法:

采用氧指数测定仪检测材料的氧指数,氧指数越高,阻燃性越好;

表1性能检测结果

将本发明的实例1~3中的检测数据进行对比,其中实例3中材料的机械性能和阻燃性最佳,这是因为实例3中原料组分用量最高,这也从侧面证实了本发明的技术方案可以实施;

将本发明的例1和实例4、实例5以及对照例1的检测数据进行对比,由于实例4没有添加本发明的自制阻燃增强填料,其余原料的组分和原料都和实例1相同,和实例1相比,导致最终的机械性能和阻燃性都显著降低,而实例5用云母增强料代替本发明的自制阻燃增强填料,其余原料的组分和原料都和实例1相同,导致和实例1相比,机械性能和阻燃性能都有所降低,但是降低幅度低于实例4,最后,对照例1由于用云母、氢氧化铝和二苯基膦酸简单混合后代替本发明的自制阻燃增强填料,其余原料的组分和原料都和实例1相同,导致和实例1相比,机械性能和阻燃性也降低,同样的降低程度比实例4低,由此可以证实:本发明首先以硅酸盐矿物云母作为原料,将云母粉碎成特定尺寸的粉末,用体积比为7:3的98%浓硫酸与30%过氧化氢的混合溶液来浸渍云母粉末,从而向云母粉末表面引入羟基,接着用强氧化性的高锰酸钾溶液浸渍表面羟基化处理后的云母粉,将其表面的羟基氧化成羧基,从而得到表面带有螯合性羧基的云母粉,接着将改性云母粉和硫酸铝溶液混合,利用改性云母粉表面的螯合性羧基的螯合吸附作用将铝离子有效吸附固定于改性云母表面,接着加入氨水,使其和铝离子反应生成氢氧化铝,且一旦有氢氧化铝晶核形成即可被吸附沉积在改性云母表面,而氢氧化铝颗粒的沉积可以初步提升云母表面的粗糙度,该粗糙结构的存在,有利于后期与木塑复合材料基体之间的缠绕和挂靠,使云母粉末和木塑材料之间形成牢固的机械缠绕,使两者有效结合,初步提高木塑材料的机械性能;本发明采用二苯基膦酸与云母增强料表面的氢氧化铝进行水热反应,由氧桥连金属原子形成的线性聚合物通过π-π堆积自组装形成棒状结构,如此形成的棒状结构,再一次提高了云母粉末表面的粗糙度和物理学锚固点,有利于云母粉末和木塑基体材料之间形成牢固的机械缠绕,同时云母填料表面的棒状结构,使得云母填料表面呈放射针刺状,其加入木塑材料基体之后,能够增加垂直于填料表面棒状结构径向方向的冲击应力防护性能,从而最终提高木塑材料的机械性能,此外,由于自制阻燃增强填料中含有硅酸盐与氧氧化铝以及金属磷酸盐,三者的协同使用还具有催化成炭效果,促进木塑基体成炭,抑制木塑材料的进一步燃烧,从而起到协同阻燃效果,同时在高温下,自制阻燃增强填料随着木塑基体一起燃烧,在聚合物热解之前,膦酸盐最初成液相状态,优先在低于其他气体发生组分中至少一种组分的分解温度下,将原料粘结在一起,当组合物上升到一定的温度后,木塑聚合物分散成气相,在聚合物表面形成了一种坚硬的、多孔的的固体结构,并且自身具有一定的自撑能力,这种结构罩在聚合物的表面,阻断火焰传入聚合物内,也防止产生的可燃性气体外逸,保持了聚合物材料的完整性,起到了防火阻挡层的作用,通过膦酸盐组分的分解,形成了夹带在液相中的分散的小孔,这些临时小孔能使木塑材料组合物转变为陶瓷时基本保持原来的形状和尺寸,放出的气体使粘性液相可以受控制的膨胀,在加热情况下转变为陶瓷的阶段中,通过燃烧形成的残余物和无机填料颗粒均有所增强,受控制的膨胀与燃烧损失的体积相符合,形成了高强度的陶瓷,从而使得本发明的木塑托盘材料不仅阻燃,而且越燃烧其力学强度越高。

以上所述仅是本发明的优选实施方式,并不用于限制本发明,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明技术原理的前提下,还可以做出若干改进和变型,这些改进和变型也应视为本发明的保护范围。

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