一种防滑阻燃抗静电木塑复合材料及其制备方法
阅读：1013发布：2020-08-26
专利汇可以提供一种防滑阻燃抗静电木塑复合材料及其制备方法专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本 发明 涉及木塑 复合材料 技术领域，尤其涉及一种防滑阻燃抗静电 木塑复合材料 及其制备方法，本发明的制备方法包括基材制备步骤、防滑剂制备步骤和混制步骤。本发明的复合材料由以下原料制成：聚 碳 酸酯 树脂 、 植物 纤维 、玻璃纤维、 碳纤维 、 润滑剂 、引发剂、阻燃剂、 偶联剂 、抗静电剂、相容剂和防滑剂。本发明的复合材料由基材和喷覆于基材表面的防滑层制成，所述基材由内向外依次包括核乳胶、壳乳胶和护套层。本发明的复合材料兼具优良的防滑、阻燃和抗静电性能。，下面是一种防滑阻燃抗静电木塑复合材料及其制备方法专利的具体信息内容。
1.一种防滑阻燃抗静电木塑复合材料的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括基材制备步骤、防滑剂制备步骤和混制步骤；
所述基材制备步骤包括：
步骤A：将聚碳酸酯树脂、植物纤维、玻璃纤维、碳纤维按重量比为25-45:20-32:7-20:
8-12在高速混合机中热混15-20min而制成第一混合料，将所述第一混合料的30-60wt％与润滑剂、一定量的水混合，在100-120℃加热，再加入引发剂、阻燃剂和偶联剂，搅拌5-
10min，再加入剩余的第一混合料，再搅拌30-60min，得核乳胶；
其中，加入的润滑剂的重量、阻燃剂的重量和偶联剂的重量依次为聚碳酸酯树脂的重量的8-10％、5-8％和1-3％；
步骤B：将步骤A制得的核乳胶与润滑剂、一定量的水混合，在100-120℃加热，然后加入由重量比为聚碳酸酯树脂：植物纤维：玻璃纤维：碳纤维＝30-65:10-25:5-12:5-10高速热混制成的第二混合料，搅拌5-10min，再加入引发剂、阻燃剂、抗静电剂和偶联剂，再搅拌30-
60min，得包裹在该核乳胶外的壳乳胶；
其中，步骤B加入的润滑剂的重量、阻燃剂的重量、抗静电剂的重量和偶联剂的重量依次为步骤B加入的聚碳酸酯树脂的重量的8-10％、5-8％、4-7％和2-4％；
步骤C：将步骤B制得的壳乳胶与润滑剂、一定量的水混合，在100-120℃加热，然后加入由重量比为聚碳酸酯树脂：植物纤维：玻璃纤维：碳纤维＝20-30:15-32:15-20:5-15高速热混制成的第三混合料，搅拌5-10min，再加入引发剂、阻燃剂、抗静电剂、偶联剂和相容剂，再搅拌30-60min，加入碱液，并调节pH为8-10，加入苯乙烯单体乳液，得包裹在该壳乳胶外的护套层，将核乳胶、壳乳胶和护套层组成的物料经热压成型，即得所述基材；
其中，步骤C加入的润滑剂的重量、阻燃剂的重量、抗静电剂的重量、偶联剂的重量和相容剂的重量依次为步骤C加入的聚碳酸酯树脂的重量的6-8％、4-6％、5-6％、1-3％和4-
12％；
所述防滑剂制备步骤包括：
步骤D：按以下重量百分比：20-50％Bi203、10-40％B203、5-15％ZnO、5-15％SiO2、1-
5％Na2O+K2O、1-5％CaO，将Bi203、B203、ZnO、SiO2、Na2O+K2O、CaO混合后置于熔炉内，在
1200-1300℃熔化1-3小时，经水淬后进入球磨机干磨成粉体，将粉体过筛后进入空气流磨，控制出料粉体粒径D50<8.0μm、D97<20μm，然后向粉体中加入表面改性剂，用高温蒸汽气流磨(s-JET)研磨粉体，以使得研磨后的粉体粒径满足D50≦1.0μm、D97≦2.0μm，得玻璃熔块粉；
步骤E：按重量百分比：醚类溶剂80-95％、聚醚型分散剂2-10％、聚丙烯树脂2-10％、辅助剂1-5％，将所述醚类溶剂、聚醚型分散剂和辅助剂置于分散机中充分搅拌混合，然后缓慢加入聚丙烯树脂，再用分散机分散20-40min，得混合溶剂；
其中，所述辅助剂由防沉剂、流平剂和pH调节剂组成；
步骤F：按重量百分比：白刚玉粉10-20％、玻璃熔块粉20-40％、混合溶剂50-70％，将所述白刚玉粉、玻璃熔块粉和混合溶剂加入到砂磨机中，循环研磨至D50≦0.5μm、D97≦1.0μm，经1μm PP滤芯过滤后，得所述防滑剂；
所述混制步骤包括：
步骤G：按重量比为基材：防滑剂：相容剂＝100：5-10：2-4，将相容剂、防滑剂均匀喷散在基材的外表面，在280-360℃下烘烤15-30min，在基材表面形成防滑层，即得所述防滑阻燃抗静电木塑复合材料。
2.如权利要求1所述的防滑阻燃抗静电木塑复合材料的制备方法，其特征在于，所述抗静电剂为氧化石墨烯，所述阻燃剂为可膨胀石墨。
3.如权利要求1所述的防滑阻燃抗静电木塑复合材料的制备方法，其特征在于，所述润滑剂由硅酮粉与季戊四醇酯按照重量比1:1共混而成。
4.如权利要求1所述的防滑阻燃抗静电木塑复合材料的制备方法，其特征在于，所述偶联剂为γ―氨丙基三乙氧基硅烷。
5.如权利要求1所述的防滑阻燃抗静电木塑复合材料的制备方法，其特征在于，所述相容剂为熔融指数为15g/10min的聚乙烯-甲基丙烯酸缩水甘油酯。
6.如权利要求1所述的防滑阻燃抗静电木塑复合材料的制备方法，其特征在于，所述步骤C中：
将核乳胶、壳乳胶和护套层组成的物料经热压成板型或柱型，即得所述基材。
7.如权利要求1所述的防滑阻燃抗静电木塑复合材料的制备方法，其特征在于，所述引发剂为偶氮二异丁腈。
8.如权利要求1所述的防滑阻燃抗静电木塑复合材料的制备方法，其特征在于，所述表面改性剂为异氰酸酯。
9.一种采用权利要求1-8任一项所述制备方法制得的防滑阻燃抗静电木塑复合材料。
10.如权利要求9所述的防滑阻燃抗静电木塑复合材料，其特征在于，所述防滑层的厚度为10-100微米。
一种防滑阻燃抗静电木塑复合材料及其制备方法
技术领域
背景技术
[0002] 木塑复合材料是将一定比例的木质纤维材料与热塑性聚合物树脂以及各种助剂经熔融挤出、注塑或热压复合等加工工艺制备而成的一种新型环保复合材料。其兼具木材和塑料的双重优点，既有类似木材的木质外观又有热塑性塑料的耐水、耐腐蚀和耐虫蛀等优点，而且它的尺寸稳定性好于木材，硬度和模量又高于热塑性塑料，生产工艺灵活，可进行二次加工和回收再利用，具有突出的环保性和独特的装饰效果，同时有效缓解了木材资源紧张状况、解决了塑料污染问题。目前，木塑复合材料制品已广泛应用于汽车内装饰材料、建筑装修、货运托盘、露天桌椅、包装材料、枕木和室内家具等领域。
[0003] 随着木塑复合材料生产技术的提高、产业规模的扩大及其自身突出的环保特性和独特的装饰效果，其在室内领域(如门窗、地板、家具等)的应用逐渐扩大。然而，由于木塑复合材料的主要原料之一的热塑性塑料为良好的电绝缘体，与木质纤维材料复合后仍属于电的不良导体，在使用过程中容易积聚大量的静电荷，造成吸尘、放电、击穿等危险，甚至引起燃烧或爆炸，存在巨大的安全隐患。此外，木塑复合材料属于易燃性材料，这在很大程度上限制了木塑复合材料的应用领域，因此在一些高附加值领域，如计算机室、智能大楼、高档写字楼、手术室、电子元件制作车间以及弹药包装箱等领域的应用均受到了限制。因此，对其进行阻燃和抗静电处理十分必要。
[0004] 目前，关于木塑复合材料的防滑研究报道较少，尤其是通过设计组分和工艺来达到防滑效果的研究报道较少，限制了实际应用。
发明内容
[0005] 本发明目的在于提供一种具有防滑功能的阻燃抗静电木塑复合材料及其制备方法。
[0006] 为达上述目的，本发明提供的技术方案是：
[0007] 一种防滑阻燃抗静电木塑复合材料的制备方法，包括基材制备步骤、防滑剂制备步骤和混制步骤，所述基材制备步骤可以在所述防滑剂制备步骤的前或后，亦可与所述防滑剂制备步骤同时进行，所述混制步骤必须在基材制备步骤和防滑剂制备步骤之后；
[0008] 所述基材制备步骤包括：
[0009] 步骤A：将聚碳酸酯树脂、植物纤维、玻璃纤维、碳纤维按重量比为25-45:20-32:7-20:8-12在高速混合机中热混15-20min而制成第一混合料，将所述第一混合料的30-60wt％与润滑剂、一定量的水混合，在100-120℃加热，再加入引发剂、阻燃剂和偶联剂，搅拌5-
10min，再加入剩余的第一混合料，再搅拌30-60min，得核乳胶；
10min，再加入剩余的第一混合料，再搅拌30-60min，得核乳胶；
[0010] 其中，加入的润滑剂的重量、阻燃剂的重量和偶联剂的重量依次为聚碳酸酯树脂的重量的8-10％、5-8％和1-3％；
[0011] 步骤B：将步骤A制得的核乳胶与润滑剂、一定量的水混合，在100-120℃加热，然后加入由重量比为聚碳酸酯树脂：植物纤维：玻璃纤维：碳纤维＝30-65:10-25:5-12:5-10高速热混制成的第二混合料，搅拌5-10min，再加入引发剂、阻燃剂、抗静电剂和偶联剂，再搅拌30-60min，得包裹在该核乳胶外的壳乳胶；
[0012] 其中，步骤B加入的润滑剂的重量、阻燃剂的重量、抗静电剂的重量和偶联剂的重量依次为步骤B加入的聚碳酸酯树脂的重量的8-10％、5-8％、4-7％和2-4％；
[0013] 步骤C：将步骤B制得的壳乳胶与润滑剂、一定量的水混合，在100-120℃加热，然后加入由重量比为聚碳酸酯树脂：植物纤维：玻璃纤维：碳纤维＝20-30:15-32:15-20:5-15高速热混制成的第三混合料，搅拌5-10min，再加入引发剂、阻燃剂、抗静电剂、偶联剂和相容剂，再搅拌30-60min，加入碱液，并调节pH为8-10，加入苯乙烯单体乳液，得包裹在该壳乳胶外的护套层，将核乳胶、壳乳胶和护套层组成的物料经热压成型，即得所述基材；
[0014] 其中，步骤C加入的润滑剂的重量、阻燃剂的重量、抗静电剂的重量、偶联剂的重量和相容剂的重量依次为步骤C加入的聚碳酸酯树脂的重量的6-8％、4-6％、5-6％、1-3％和4-12％；
[0015] 所述防滑剂制备步骤包括：
[0016] 步骤D：按以下重量百分比：20-50％Bi203、10-40％B203、5-15％ZnO、5-15％SiO2、1-5％Na2O+K2O、1-5％CaO，将Bi203、B203、ZnO、SiO2、Na2O+K2O、CaO混合后置于熔炉内，在
1200-1300℃熔化1-3小时，经水淬后进入球磨机干磨成粉体，将粉体过筛后进入空气流磨，控制出料粉体粒径D50<8.0μm、D97<20μm，然后向粉体中加入表面改性剂，用高温蒸汽气流磨(s-JET)研磨粉体，以使得研磨后的粉体粒径满足D50≦1.0μm、D97≦2.0μm，得玻璃熔块粉；
1200-1300℃熔化1-3小时，经水淬后进入球磨机干磨成粉体，将粉体过筛后进入空气流磨，控制出料粉体粒径D50<8.0μm、D97<20μm，然后向粉体中加入表面改性剂，用高温蒸汽气流磨(s-JET)研磨粉体，以使得研磨后的粉体粒径满足D50≦1.0μm、D97≦2.0μm，得玻璃熔块粉；
[0017] 步骤E：按重量百分比：醚类溶剂80-95％、聚醚型分散剂2-10％、聚丙烯树脂2-10％、辅助剂1-5％，将所述醚类溶剂、聚醚型分散剂和辅助剂置于分散机中充分搅拌混合，然后缓慢加入聚丙烯树脂，再用分散机分散20-40min，得混合溶剂；
[0018] 其中，所述辅助剂由防沉剂、流平剂和pH调节剂组成；
[0019] 步骤F：按重量百分比：白刚玉粉10-20％、玻璃熔块粉20-40％、混合溶剂50-70％，将所述白刚玉粉、玻璃熔块粉和混合溶剂加入到砂磨机中，循环研磨至D50≦0.5μm、D97≦1.0μm，经1μm PP滤芯过滤后，得所述防滑剂；
[0020] 所述混制步骤包括：
[0021] 步骤G：按重量比为基材：防滑剂：相容剂＝100：5-10：2-4，将相容剂、防滑剂均匀喷散在热压成型的基材的外表面，在280-360℃下烘烤15-30min，在基材表面形成防滑层，即得所述防滑阻燃抗静电木塑复合材料。
[0023] 可膨胀石墨高效物理膨胀阻燃作用以及与所采用的抗静电剂氧化石墨烯具有协同抗静电作用，可以有效实现对聚碳酸酯树脂基木塑复合材料的阻燃抗静电作用，在满足建筑材料阻燃标准要求的条件下，仅需添加少量抗静电剂氧化石墨烯，即可达到表面电阻率低于1.0×10-9Ω的国标要求。
[0025] 硅酮粉与季戊四醇酯均具有润滑的作用，硅酮粉还具有分散的作用，本发明的复合材料是通过热压的工艺制成，采用由硅酮粉与季戊四醇酯按照重量比1:1共混而成的润滑剂，兼具润滑和分散效果。
[0026] 优选的，所述偶联剂为γ―氨丙基三乙氧基硅烷。
[0027] 通过选择γ―氨丙基三乙氧基硅烷作为偶联剂，对玻璃纤维进行改性，再通过改性后的玻璃纤维对聚碳酸酯树脂进行增强，由于纯聚碳酸酯树脂的强度一般，对缺口敏感，耐热变形温度低，玻纤强度远远大于聚碳酸酯树脂本身强度，玻纤与聚碳酸酯树脂有良好的结合力，在复合材料中加入玻璃纤维，能显著提升复合材料的力学性能，如缺口冲击强度等，改善复合材料的耐热性和阻燃性。
[0028] 优选的，所述相容剂为熔融指数为15g/10min的聚乙烯-甲基丙烯酸缩水甘油酯。
[0029] 选择熔融指数为15g/10min的聚乙烯-甲基丙烯酸缩水甘油酯作为相容剂以及聚碳酸酯树脂，该相容剂能与防滑剂中醚类溶剂发生较好的交联反应，由此，该相容剂通过将自身的甲基丙烯酸缩水甘油酯接枝于聚碳酸酯树脂，从而使得防滑剂中醚类溶剂形成较为稳定的界面结构，提高了交联密度，从而提高了防滑剂在护套层的附着力，最终提高了该复合材料的稳定性。
[0030] 优选的，所述步骤C中：将核乳胶、壳乳胶和护套层组成的物料经热压成板型或柱型，即得所述基材。
[0031] 优选的，所述引发剂为偶氮二异丁腈。
[0032] 优选的，所述步骤D中表面改性剂为异氰酸酯。
[0033] 优选的，所述植物纤维为秸秆粉。
[0035] 优选的，所述流平剂为硅油、聚二甲基硅氧烷、烷基改性有机硅氧烷中的一种。
[0037] 需要说明的是，关于引发剂、一定量的水、表面改性剂、碱液、苯乙烯单体乳液以及辅助剂中防沉剂、流平剂和pH调节剂的百分含量说明如下：
[0038] 各个步骤中加入的引发剂、一定量的水的加入量分别为该步骤中加入的聚碳酸酯树脂的重量的1-5wt％和1-3wt％，加入的表面改性剂的重量为粉体总量的2-8％，碱液和苯乙烯单体乳液的加入量分别为所在步骤加入的聚碳酸酯树脂的重量的2-7wt％和3-8wt％，另外，辅助剂由防沉剂、流平剂和pH调节剂组成，三者的重量相等，即各为1/3(33.33wt％)。
[0039] 本发明还提供一种如上所述制备方法制得的防滑阻燃抗静电木塑复合材料。
[0040] 具体地，所述防滑阻燃抗静电木塑复合材料由以下原料制成：聚碳酸酯树脂、植物纤维、玻璃纤维、碳纤维、润滑剂、引发剂、阻燃剂、偶联剂、抗静电剂、相容剂和防滑剂。
[0041] 所述防滑阻燃抗静电木塑复合材料由基材和喷覆于基材表面的防滑层制成，所述基材由内向外依次包括如上所述的核乳胶、壳乳胶和护套层。所述基材采用上述制备方法制成，所述防滑层由防滑剂组成，防滑层是通过喷覆在基材表面并在280-360℃下烘烤15-30min而成。
[0042] 优选的，所述防滑层的厚度为10-100微米。该厚度的防滑层是在280-360℃下烘烤15-30min形成的，如防滑层的厚度低于10微米，则难以起到防滑的作用，如防滑层的厚度大于100微米，则该防滑层难以稳定地附着在护套层表面(也即基材表面)，因此，该厚度的防滑层兼具良好的防滑性能和稳定性能。
[0043] 本发明的有益效果：
[0044] 本发明一种防滑阻燃抗静电木塑复合材料的制备方法，具有以下优点：
[0045] (1)步骤A中，通过限定聚碳酸酯树脂、植物纤维、玻璃纤维和碳纤维的重量比为25-45:20-32:7-20:8-12、热混时间为15-20min，提高了壳乳胶形成的稳定性且抑制了细小凝固物的形成。
[0046] (2)步骤A中，在100-120℃加热的条件下，加入引发剂，使得重量比为25-45:20-32:7-20:8-12的聚碳酸酯树脂、植物纤维、玻璃纤维和碳纤维能形成核乳胶，由于聚碳酸酯树脂、植物纤维、玻璃纤维和碳纤维中玻璃纤维和碳纤维的含量相对较高，该核乳胶具有较强的硬度，其相当于人体的骨骼一样，起到支撑整个复合材料的作用。
[0047] (3)步骤A中，加入阻燃剂，使得形成的核乳胶具有较好的阻燃性，阻燃剂的重量为聚碳酸酯树脂的重量的5-8％，使得核乳胶兼具较好的阻燃性和较好的硬度。
[0048] (4)步骤A中，加入偶联剂和润滑剂，使得重量比为25-45:20-32:7-20:8-12的聚碳酸酯树脂、植物纤维、玻璃纤维和碳纤维协同作用，形成相联的网枝状结构，各组分融合联结更紧密，能显著提升核乳胶的抗冲击强度。加入的润滑剂的重量和偶联剂的重量分别为聚碳酸酯树脂的重量的8-10％和1-3％，使得核乳胶兼具较好的硬度和抗冲击强度。
[0049] (5)步骤A中，将第一混合料分成两次加入，第一次加入30-60wt％，然后加入引发剂，仅搅拌5-10min后，快速第二次加入第一混合料的剩余量，一方面，使得第一次加入的30-60wt％的第一混合料聚合，形成主要聚合部分，承担主要的在复合材料中的支撑作用；
另一方面，第二次快速加入的剩余量的第一混合料与第一次加入的30-60wt％的第一混合料聚合，形成辅助聚合部分，便于与后续的壳乳胶粘结聚合。
另一方面，第二次快速加入的剩余量的第一混合料与第一次加入的30-60wt％的第一混合料聚合，形成辅助聚合部分，便于与后续的壳乳胶粘结聚合。
[0050] (6)步骤B中，限定重量比为聚碳酸酯树脂：植物纤维：玻璃纤维：碳纤维＝30-65:10-25:5-12:5-10，其中聚碳酸酯树脂相对于玻璃纤维和碳纤维的重量相对于步骤A中提高了，形成的壳乳胶具有较好的粘性，相对于步骤A中的核乳胶充当骨骼或骨架的作用，步骤B制成的壳乳胶相当于复合材料的肉体。
[0051] (7)步骤B中，加入引发剂，将加热温度设置在100-120℃，使得重量比为聚碳酸酯树脂：植物纤维：玻璃纤维：碳纤维＝30-65:10-25:5-12:5-10的第二混合料能与核乳胶中第一混合料的剩余量进行良好聚合。
[0052] (8)步骤B中，加入润滑剂、阻燃剂和偶联剂，且加入的润滑剂、阻燃剂和偶联剂的重量分别是步骤B中加入的聚碳酸酯树脂的重量的8-10％、5-8％和2-4％，从而使得制成的壳乳胶兼具较好的粘性和阻燃性能。
[0053] (9)步骤B中，加入抗静电剂，且加入的抗静电剂的重量是步骤B中加入的聚碳酸酯树脂的重量的4-7％，从而使得制成的壳乳胶除了具有较好的粘性和阻燃性以为，还具有较好的抗静电性能。
[0054] (10)步骤C中，加入引发剂，设置加热温度为100-120℃，使得第三混合料与其他原料如阻燃剂一起聚合成包裹该壳乳胶外的护套层，用于保护壳乳胶。
[0055] (11)步骤C中，限定重量比为聚碳酸酯树脂：植物纤维：玻璃纤维：碳纤维＝20-30:15-32:15-20:5-15，其中，玻璃纤维的重量比有所提升，便于形成的护套层具有较高的强度，以保护壳乳胶，同时便于与后续加入的碱液、苯乙烯单体乳液反应。
[0056] (12)步骤C中，限定玻璃纤维的重量比、增加碱液并调节pH值为8-10以及加入苯乙烯单体乳液来获得具有比核乳胶的玻璃化转变温度高120～150℃的护套层，该护套层不仅可以很好的保护壳乳胶，更重要的是便于与后续的防滑剂结合。
[0057] (13)步骤C中，加入润滑剂、阻燃剂、抗静电剂、偶联剂，并限定加入的润滑剂、阻燃剂、抗静电剂、偶联剂的重量为步骤C加入的聚碳酸酯树脂的重量的6-8％、4-6％、5-6％和1-3％，使得制得的护套层兼具较高的玻璃化温度、较好的阻燃性和抗静电性能。
[0058] (14)步骤C中，加入相容剂，并限定加入的相容剂的重量为步骤C加入的聚碳酸酯树脂的重量的4-12％，在不影响护套层具有较高玻璃化温度的条件下，便于护套层与后续的防滑剂结合。
[0059] (15)步骤C中，相对于挤压和注塑工艺，采用热压成型的工艺，可以使基材保留由内向外依次为核乳胶、壳乳胶和护套层的结构，维持各自的性能。
[0060] (16)步骤D中，对玻璃熔块粉的制备引入新的研磨工艺：具体地，低温玻璃经过熔融水淬后，通过三道干法制粉工艺，即干法球磨+普通气流磨+高温蒸汽气流磨，通过这三道干法制粉工艺，尤其是高温蒸汽气流磨，获得D50在0.5-1.0μm的超细玻璃熔块粉。
[0061] (17)步骤D中，对玻璃熔块粉的制备方法引入了表面改性工艺：在高温蒸汽气流磨制备粉体的过程中，对粉体表面进行特殊处理，即表面改性，引入表面改性剂，从而提高粉体的研磨可控性，为获得D50≦1.0μm、D97≦2.0μm的超细玻璃熔块粉提供必要的手段。
[0062] (18)步骤E中，选择能与护套层良好结合的醚类溶剂、聚醚型分散剂以及聚丙烯树脂，再加入由防沉剂、流平剂和pH调节剂组成的辅助剂，限定各组分的重量百分比，不仅能将超细玻璃熔块粉溶入，而且能与护套层结合良好。
[0063] (19)步骤F中，限定重量百分比为白刚玉粉10-20％、玻璃熔块粉20-40％、混合溶剂50-70％，以及通过循环研磨和精细过滤，得到所述防滑剂，该防滑剂不仅具有较好的防滑效果，能增加与护套层之间的摩擦系数，而且具有粘结剂的作用，利于防滑剂与护套层的良好结合。
[0064] (20)步骤G中，限定重量比为基材：防滑剂：相容剂＝100：5-10：2-4，通过该重量的相容剂，使得防滑剂能较好的与基材结合。
[0065] (21)步骤G中，将相容剂、防滑剂均匀喷散在基材的外表面，在280-360℃下烘烤15-30min，通过设置该烘烤温度和烘烤时间，使得基材表面形成防滑层，该防滑层不仅具有较好的防滑效果，与护套层之间具有较大的摩擦系数，而且该防滑层与护套层具有较好的粘结性能，能持久牢固地固定于护套层。
[0066] 本发明的一种防滑阻燃抗静电木塑复合材料，兼具防滑、阻燃、抗静电等优良性能。
具体实施方式
[0067] 下述实施例1至实施例3中，各个步骤中加入的引发剂、一定量的水的加入量分别为该步骤中加入的聚碳酸酯树脂的重量的1-5wt％和1-3wt％，加入的表面改性剂的重量为粉体总量的2-8％，碱液和苯乙烯单体乳液的加入量分别为所在步骤加入的聚碳酸酯树脂的重量的2-7wt％和3-8wt％，另外，辅助剂由防沉剂、流平剂和pH调节剂组成，三者的重量相等，即各为1/3(33.33wt％)。
[0068] 实施例1
[0069] 本实施例中，润滑剂由硅酮粉与季戊四醇酯按照重量比1:1共混而成，引发剂为偶氮二异丁腈，阻燃剂为可膨胀石墨，偶联剂为γ―氨丙基三乙氧基硅烷，抗静电剂为氧化石墨烯，相容剂为熔融指数为15g/10min的聚乙烯-甲基丙烯酸缩水甘油酯，表面改性剂为异氰酸酯，植物纤维为秸秆粉，防沉剂为有机膨润土，流平剂为硅油，pH调节剂为柠檬酸。
[0070] 本实施例的一种防滑阻燃抗静电木塑复合材料的制备方法，包括以下步骤：
[0071] 基材制备步骤、防滑剂制备步骤和混制步骤；
[0072] 所述基材制备步骤包括：
[0073] 步骤A：将聚碳酸酯树脂、植物纤维、玻璃纤维、碳纤维按重量比为30:32:15:10在高速混合机中热混15min而制成第一混合料，将所述第一混合料的45wt％与润滑剂、一定量的水混合，在100℃加热，再加入引发剂偶氮二异丁腈、阻燃剂可膨胀石墨和偶联剂γ―氨丙基三乙氧基硅烷，搅拌5min，再加入剩55wt％余的第一混合料，再搅拌35min，得核乳胶；
[0074] 其中，加入的润滑剂的重量、阻燃剂的重量和偶联剂的重量依次为聚碳酸酯树脂的重量的8％、6％和2％；
[0075] 步骤B：将步骤A制得的核乳胶与润滑剂、一定量的水混合，在110℃加热，然后加入由重量比为聚碳酸酯树脂：植物纤维：玻璃纤维：碳纤维＝50:15:8:5高速热混制成的第二混合料，搅拌8min，再加入引发剂、阻燃剂、抗静电剂和偶联剂，再搅拌45min，得包裹在该核乳胶外的壳乳胶；
[0076] 其中，步骤B加入的润滑剂的重量、阻燃剂的重量、抗静电剂的重量和偶联剂的重量依次为步骤B加入的聚碳酸酯树脂的重量的9％、7％、5％和3％；
[0077] 步骤C：将步骤B制得的壳乳胶与润滑剂、一定量的水混合，在100℃加热，然后加入由重量比为聚碳酸酯树脂：植物纤维：玻璃纤维：碳纤维＝25:18:18:10高速热混制成的第三混合料，搅拌9min，再加入引发剂、阻燃剂、抗静电剂、偶联剂和相容剂，再搅拌60min，加入碱液，并调节pH为8，加入苯乙烯单体乳液，得包裹在该壳乳胶外的护套层，将核乳胶、壳乳胶和护套层组成的物料经热压成型，即得所述基材；
[0078] 其中，步骤C加入的润滑剂的重量、阻燃剂的重量、抗静电剂的重量、偶联剂的重量和相容剂的重量依次为步骤C加入的聚碳酸酯树脂的重量的7％、6％、5％、3％和9％；
[0079] 所述防滑剂制备步骤包括：
[0080] 步骤D：按重量百分比将44％Bi203、28％B203、5％ZnO、15％SiO2、3％Na2O、5％CaO称量并混合均匀后，放置于熔炉内，在1200℃下熔融配合料；将熔融好的配合料水淬并干燥，经球磨机球磨100目筛全通后进入气流磨，气流磨控制粉体粒径D50<8.0μm、D97<20μm，高温蒸汽气流磨(S-JET)对粉体进一步研磨，并且加入硅烷偶联剂(表面改性剂)以助于研磨，磨成粒径满足D50＝0.95μm、D97＝1.8μm的玻璃熔块粉；
[0081] 步骤E：按重量百分比：醚类溶剂80％、聚醚型分散剂10％、聚丙烯树脂5％、辅助剂5％，将所述醚类溶剂、聚醚型分散剂和辅助剂置于分散机中充分搅拌混合，然后缓慢加入聚丙烯树脂，再用分散机分散30min，得混合溶剂；
[0082] 其中，所述辅助剂由防沉剂、流平剂和pH调节剂组成；
[0083] 步骤F：按重量百分比将玻璃熔块粉35％、白刚玉粉10％、混合溶剂55％混合后高速搅拌分散，再转入砂磨机中循环研磨至D50＝0.3μm、D97＝0.8μm、粘度为10～25mPa.s(40℃)、表面张力为25～40mN/m，经1μmPP滤芯过滤，得所述防滑剂；
[0084] 所述混制步骤包括：
[0085] 步骤G：按重量比为基材：防滑剂：相容剂＝100：10：4，将相容剂、防滑剂均匀喷散在热压成型的基材的外表面，在300℃下烘烤25min，在基材表面形成防滑层，即得所述防滑阻燃抗静电木塑复合材料。
[0086] 本实施例的防滑阻燃抗静电木塑复合材料采用本实施例的制备方法制成，本实施例的防滑阻燃抗静电木塑复合材料的防滑层的厚度为20微米。
[0087] 实施例2
[0088] 本实施例中，润滑剂由硅酮粉与季戊四醇酯按照重量比1:1共混而成，引发剂为偶氮二异丁腈，阻燃剂为可膨胀石墨，偶联剂为γ―氨丙基三乙氧基硅烷，抗静电剂为氧化石墨烯，相容剂为熔融指数为15g/10min的聚乙烯-甲基丙烯酸缩水甘油酯，表面改性剂为异氰酸酯，植物纤维为秸秆粉，防沉剂为改性氢化蓖麻油，流平剂为聚二甲基硅氧烷，pH调节剂为柠檬酸钾。
[0089] 本实施例的一种防滑阻燃抗静电木塑复合材料的制备方法，包括以下步骤：
[0090] 基材制备步骤、防滑剂制备步骤和混制步骤；
[0091] 所述基材制备步骤包括：
[0092] 步骤A：将聚碳酸酯树脂、植物纤维、玻璃纤维、碳纤维按重量比为40:25:13:12在高速混合机中热混18min而制成第一混合料，将所述第一混合料的60wt％与润滑剂、一定量的水混合，在120℃加热，再加入引发剂、阻燃剂和偶联剂，搅拌10min，再加入剩余的第一混合料，再搅拌50min，得核乳胶；
[0093] 其中，加入的润滑剂的重量、阻燃剂的重量和偶联剂的重量依次为聚碳酸酯树脂的重量的8％、5％和1％；
[0094] 步骤B：将步骤A制得的核乳胶与润滑剂、一定量的水混合，在100℃加热，然后加入由重量比为聚碳酸酯树脂：植物纤维：玻璃纤维：碳纤维＝30:10:5:8高速热混制成的第二混合料，搅拌10min，再加入引发剂、阻燃剂、抗静电剂和偶联剂，再搅拌30min，得包裹在该核乳胶外的壳乳胶；
[0095] 其中，步骤B加入的润滑剂的重量、阻燃剂的重量、抗静电剂的重量和偶联剂的重量依次为步骤B加入的聚碳酸酯树脂的重量的8％、5％、4％和2％；
[0096] 步骤C：将步骤B制得的壳乳胶与润滑剂、一定量的水混合，在120℃加热，然后加入由重量比为聚碳酸酯树脂：植物纤维：玻璃纤维：碳纤维＝28:21:16:11高速热混制成的第三混合料，搅拌10min，再加入引发剂、阻燃剂、抗静电剂、偶联剂和相容剂，再搅拌50min，加入碱液，并调节pH为10，加入苯乙烯单体乳液，得包裹在该壳乳胶外的护套层，将核乳胶、壳乳胶和护套层组成的物料经热压成型，即得所述基材；
[0097] 其中，步骤C加入的润滑剂的重量、阻燃剂的重量、抗静电剂的重量、偶联剂的重量和相容剂的重量依次为步骤C加入的聚碳酸酯树脂的重量的6％、4％、5％、1％和4％；
[0098] 所述防滑剂制备步骤包括：
[0099] 步骤D：按以下重量百分比：47％Bi203、23％B203、10％ZnO、10％SiO2、5％Na2O+K2O、5％CaO，将Bi203、B203、ZnO、SiO2、Na2O+K2O、CaO混合后置于熔炉内，在1250℃熔化2小时，经水淬后进入球磨机干磨成粉体，将粉体过筛后进入空气流磨，控制出料粉体粒径D50<8.0μm、D97<20μm，然后向粉体中加入表面改性剂，用高温蒸汽气流磨(s-JET)研磨粉体，以使得研磨后的粉体粒径满足D50≦1.0μm、D97≦2.0μm，得玻璃熔块粉；
[0100] 步骤E：按重量百分比：醚类溶剂87％、聚醚型分散剂8％、聚丙烯树脂4％、辅助剂1％，将所述醚类溶剂、聚醚型分散剂和辅助剂置于分散机中充分搅拌混合，然后缓慢加入聚丙烯树脂，再用分散机分散20-40min，得混合溶剂；
[0101] 其中，所述辅助剂由防沉剂、流平剂和pH调节剂组成；
[0102] 步骤F：按重量百分比：白刚玉粉10％、玻璃熔块粉40％、混合溶剂50％，将所述白刚玉粉、玻璃熔块粉和混合溶剂加入到砂磨机中，循环研磨至D50≦0.5μm、D97≦1.0μm，经1μm PP滤芯过滤后，得所述防滑剂；
[0103] 所述混制步骤包括：
[0104] 步骤G：按重量比为基材：防滑剂：相容剂＝100：7：4，将相容剂、防滑剂均匀喷散在热压成型的基材的外表面，在320℃下烘烤18min，在基材表面形成防滑层，即得所述防滑阻燃抗静电木塑复合材料。
[0105] 本实施例的防滑阻燃抗静电木塑复合材料采用本实施例的制备方法制成，本实施例的防滑阻燃抗静电木塑复合材料的防滑层的厚度为100微米。
[0106] 实施例3
[0107] 本实施例中，润滑剂由硅酮粉与季戊四醇酯按照重量比1:1共混而成，引发剂为偶氮二异丁腈，阻燃剂为可膨胀石墨，偶联剂为γ―氨丙基三乙氧基硅烷，抗静电剂为氧化石墨烯，相容剂为熔融指数为15g/10min的聚乙烯-甲基丙烯酸缩水甘油酯，表面改性剂为异氰酸酯，植物纤维为秸秆粉，防沉剂为改性聚脲的N一甲基吡咯烷酮溶液，流平剂为烷基改性有机硅氧烷，pH调节剂为酒石酸。
[0108] 本实施例的一种防滑阻燃抗静电木塑复合材料的制备方法，包括以下步骤：
[0109] 基材制备步骤、防滑剂制备步骤和混制步骤；
[0110] 所述基材制备步骤包括：
[0111] 步骤A：将聚碳酸酯树脂、植物纤维、玻璃纤维、碳纤维按重量比为25:32:20:12在高速混合机中热混20min而制成第一混合料，将所述第一混合料的60wt％与润滑剂、一定量的水混合，在120℃加热，再加入引发剂、阻燃剂和偶联剂，搅拌10min，再加入剩余的第一混合料，再搅拌60min，得核乳胶；
[0112] 其中，加入的润滑剂的重量、阻燃剂的重量和偶联剂的重量依次为聚碳酸酯树脂的重量的10％、6％和3％；
[0113] 步骤B：将步骤A制得的核乳胶与润滑剂、一定量的水混合，在110℃加热，然后加入由重量比为聚碳酸酯树脂：植物纤维：玻璃纤维：碳纤维＝50:20:8:5高速热混制成的第二混合料，搅拌10min，再加入引发剂、阻燃剂、抗静电剂和偶联剂，再搅拌50min，得包裹在该核乳胶外的壳乳胶；
[0114] 其中，步骤B加入的润滑剂的重量、阻燃剂的重量、抗静电剂的重量和偶联剂的重量依次为步骤B加入的聚碳酸酯树脂的重量的9％、5％、7％和3％；
[0115] 步骤C：将步骤B制得的壳乳胶与润滑剂、一定量的水混合，在120℃加热，然后加入由重量比为聚碳酸酯树脂：植物纤维：玻璃纤维：碳纤维＝25:20:18:10高速热混制成的第三混合料，搅拌8min，再加入引发剂、阻燃剂、抗静电剂、偶联剂和相容剂，再搅拌45min，加入碱液，并调节pH为10，加入苯乙烯单体乳液，得包裹在该壳乳胶外的护套层，将核乳胶、壳乳胶和护套层组成的物料经热压成型，即得所述基材；
[0116] 其中，步骤C加入的润滑剂的重量、阻燃剂的重量、抗静电剂的重量、偶联剂的重量和相容剂的重量依次为步骤C加入的聚碳酸酯树脂的重量的7％、4％、5％、3％和10％；
[0117] 所述防滑剂制备步骤包括：
[0118] 步骤D：按以下重量百分比：35％Bi203、35％B203、11％ZnO、13％SiO2、3％Na2O+K2O、3％CaO，将Bi203、B203、ZnO、SiO2、Na2O+K2O、CaO混合后置于熔炉内，在1200℃熔化1小时，经水淬后进入球磨机干磨成粉体，将粉体过筛后进入空气流磨，控制出料粉体粒径D50<8.0μm、D97<20μm，然后向粉体中加入表面改性剂，用高温蒸汽气流磨(s-JET)研磨粉体，以使得研磨后的粉体粒径满足D50≦1.0μm、D97≦2.0μm，得玻璃熔块粉；
[0119] 步骤E：按重量百分比：醚类溶剂86％、聚醚型分散剂5％、聚丙烯树脂6％、辅助剂3％，将所述醚类溶剂、聚醚型分散剂和辅助剂置于分散机中充分搅拌混合，然后缓慢加入聚丙烯树脂，再用分散机分散40min，得混合溶剂；
[0120] 其中，所述辅助剂由防沉剂、流平剂和pH调节剂组成；
[0121] 步骤F：按重量百分比：白刚玉粉20％、玻璃熔块粉20％、混合溶剂60％，将所述白刚玉粉、玻璃熔块粉和混合溶剂加入到砂磨机中，循环研磨至D50≦0.5μm、D97≦1.0μm，经1μm PP滤芯过滤后，得所述防滑剂；
[0122] 所述混制步骤包括：
[0123] 步骤G：按重量比为基材：防滑剂：相容剂＝100：9：3，将相容剂、防滑剂均匀喷散在热压成型的基材的外表面，在350℃下烘烤15min，在基材表面形成防滑层，即得所述防滑阻燃抗静电木塑复合材料。
[0124] 本实施例的防滑阻燃抗静电木塑复合材料采用本实施例的制备方法制成，本实施例的防滑阻燃抗静电木塑复合材料的防滑层的厚度为10微米。
[0125] 最后应当说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对本发明保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本发明作了详细地说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的实质和范围。
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