CN101041573A - 利用废弃原料制成的再生节能型材料及其用途 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种利用废弃原料制成的再生节能型材料，其原料配方的重量百分数为废聚氯乙烯、废聚乙烯和废聚丙烯的混合再生颗粒42～52％，废弃尾矿砂42～52％，硅烷交联剂0.5～0.8％，抗氧化剂亚磷酸双酚A或2，4，6－三叔丁基苯酚0.2～0.5％，环氧改性的酚醛树脂或石油树脂2～3％，钦镉锌热稳定剂0.5～1％，废弃机油1～2％，其余为工业乙醇。用该再生节能型材料能制作检查井圈、井盖、下水道井箅、隔离墩、道牙、树槽箅、垃圾桶、道砖、地铁枕木、各类砖瓦或环保建材。本发明可变废为宝，节约资源，节能效果显著；净化环境，减少因废弃物堆放造成的环境污染；作为新型再生建材替代传统高能耗产品，并可广泛应用于市政公用配套设施，易于大面积推广应用。

Description

利用废弃原料制成的再生节能型材料及其用途
技术领域
本发明涉及一种再生材料及其用途，特别是涉及一种利用废弃原料制成的再生节能型材料及其用途。
背景技术
现实生活中直接危害人类环境的有以下两大类垃圾：
(一)塑料生活垃圾，包含聚丙烯、聚乙烯、聚氯乙烯等各种成分的废弃塑料，如：塑料编织袋、塑料手提袋、塑料包装物、废弃塑料制品、废弃塑料农膜等混合聚合物，因其不能自然降解，对环境造成极大危害。
(二)我省陕南、陕北以及这些地方的边缘地区稀有金属矿藏资源非常丰富，从事矿业开发的大型国有企业和民营个体企业较多，这些矿业主在生产开发过程中产生大量矿渣粉尘灰，不仅没有任何经济、使用价值，反而还要不断侵占大面积的耕地，并日益毁坏自然环境，造成了这些矿区所在周边地区大面积的风尘污染和自然生态环境的严重破坏。
在城市的街道中，一些通信电缆、燃气地沟的检查井及下水道井盖、井箅仍然使用老式铸铁产品。传统市政设施所存在的弊病和不足，如传统所用市政设施容易破损、安装笨重、严重被盗、能源耗费、原始陈旧、价格昂贵、良莠不齐等等问题。加上人为偷盗和破坏，造成人员伤亡和交通事故发生，对城市建设形成了严重的危害。另外，现有铸铁井盖成本和售价太高，重量重，施工不便，使产品的更新受到经济条件的限制，开发一种新的市政设施替代产品已成为社会的必然趋势。
发明内容
本发明的目的在于针对上述现有技术的不足，提供一种利用废弃原料制成的再生节能型材料及其用途。
为实现上述目的，本发明所采用的技术方案是：一种利用废弃原料制成的再生节能型材料，其特征在于该再生节能型材料各组分的重量百分数为：
废聚氯乙烯、废聚乙烯和废聚丙烯的混合再生颗粒42～52％，废弃尾矿砂42～52％，硅烷交联剂0.5～0.8％，抗氧化剂亚磷酸双酚A或2，4，6-三叔丁基苯酚0.2～0.5％，环氧改性的酚醛树脂或石油树脂2～3％，钦镉锌热稳定剂0.5～1％，废弃机油1～2％，其余为工业乙醇。
该再生节能型材料的用途是用该再生节能型材料制作的产品为检查井井圈、井盖、下水道井箅、道路隔离墩、道牙、树槽箅、垃圾桶、道砖、工艺品、地铁枕木、各类砖瓦或环保建材。
所述废弃尾矿砂为铁矿砂、铝矿砂、锌矿砂、铅矿砂、钼矿砂、镍矿砂、石英砂和岭土中的任一种，或其中两种或两种以上的混合物。
本发明与现有技术相比具有以下优点：
1、变废为用，节约资源，可节省大量金属材料，节能效果显著；
2、净化环境，减少因废弃物堆放造成的环境污染；
3、作为新型再生建材替代传统高能耗产品，并可广泛应用于市政公用配套设施；
4、原料生产成本低，售价低，维修成本低，可节约市政经费，产生显著的经济效益；
5、材料来源广泛，防腐耐磨，使用寿命长，绝缘性能好，重量轻，易于施工，易于大面积推广应用；
具体实施方式
以下结合实施例对本发明的技术内容做详细说明。
实施例1
该再生节能型材料的原料组成和重量百分数为：
废聚氯乙烯、废聚乙烯和废聚丙烯的混合再生颗粒52％，废弃尾矿砂42％，硅烷交联剂0.5％，抗氧化剂亚磷酸双酚A或2，4，6-三叔丁基苯酚0.2％，环氧改性的酚醛树脂或石油树脂2％，钦镉锌热稳定剂0.5％，废弃机油1％，其余为工业乙醇，各组分含量之和等于100％。
其制备工艺为：为保证补强填料及附加剂充分混合，按上述配方量将物料按废弃尾矿砂、废聚氯乙烯、废聚乙烯和废聚丙烯的混合再生颗粒、环氧改性的酚醛树脂或石油树脂、硅烷交联剂、抗氧化剂亚磷酸双酚A或2，4，6-三叔丁基苯酚、钦镉锌热稳定剂、废弃机油和工业乙醇的顺序在搅拌状态下依次加入干式滚筒混料机中，于室温状态下充分混合，混匀后待用；在130℃～140℃温度下对混合料在螺杆挤出机中进行充分混炼，得到交联粘合的粘稠状复合材料，于热状态下送入设计型材模具内，在300吨压力下压制成型，即可得高强度再生节能型材料型材制品。
实施例2
该再生节能型材料的原料组成和重量百分数为：
废聚氯乙烯、废聚乙烯和废聚丙烯的混合再生颗粒42％，废弃尾矿砂52％，硅烷交联剂0.8％，抗氧化剂亚磷酸双酚A或2，4，6-三叔丁基苯酚0.5％，环氧改性的酚醛树脂或石油树脂2％，钦镉锌热稳定剂0.5％，废弃机油1.5％，其余为工业乙醇，各组分含量之和等于100％。
其制备工艺为同实施例1。
实施例3
该再生节能型材料的原料组成和重量百分数为：
废聚氯乙烯、废聚乙烯和废聚丙烯的混合再生颗粒47％，废弃尾矿砂47％，硅烷交联剂0.6％，抗氧化剂亚磷酸双酚A或2，4，6-三叔丁基苯酚0.4％，环氧改性的酚醛树脂或石油树脂2％，钦镉锌热稳定剂1％，废弃机油1％，其余为工业乙醇，各组分含量之和等于100％。
其制备工艺同实施例1。
实施例4
该再生节能型材料的原料组成和重量百分数为：
废聚氯乙烯、废聚乙烯和废聚丙烯的混合再生颗粒45％，废弃尾矿砂45％，硅烷交联剂0.8％，抗氧化剂亚磷酸双酚A或2，4，6-三叔丁基苯酚0.5％，环氧改性的酚醛树脂或石油树脂3％，钦镉锌热稳定剂1％，废弃机油2％，其余为工业乙醇，各组分含量之和等于100％。
其制备工艺同实施例1。
实施例5
该再生节能型材料的原料组成和重量百分数为：
废聚氯乙烯、废聚乙烯和废聚丙烯的混合再生颗粒46％，废弃尾矿砂46％，硅烷交联剂0.7％，抗氧化剂亚磷酸双酚A或2，4，6-三叔丁基苯酚0.4％，环氧改性的酚醛树脂或石油树脂2.5％，钦镉锌热稳定剂0.8％，废弃机油1.5％，其余为工业乙醇，各组分含量之和等于100％。
其制备工艺同实施例1。
本发明采用废弃材料再生颗粒料作为配方中的赋性基体料，使用金属矿业的废弃矿砂作为补强(度)填充料。这两种原料配合既满足了制成品的形状要求，又保证了制成品有足够的使用强度。为了保证无机物固体填料与聚合物的有效牢固结合，故在配方中加入适量的交联剂即偶联剂，本发明选用硅烷偶联剂，是因为硅烷分子具有双重功能，其分子一部分可与赋形基体聚合物分子形成共价键桥，分子另一部分可与补强(度)无机物固体填料表面键合，是无机物填料与聚合物之间良好的结合剂，可大幅度提高制成品的机械强度、耐热性和使用寿命。考虑到制成品聚合物在复杂恶劣环境中长期使用可能会导致老化，所以在配方中加入适量的抗氧化剂也叫防老剂-亚磷酸双酚A，抗氧化剂246即2，4，6-三叔丁基苯酚都对聚烯烃、聚氯乙烯等塑料、树脂有优良的抗氧化(防老)性能。同时在配方中加入一定量的环氧改性的酚醛树脂或石油树脂，一方面可增加填料与聚合物之间的粘合性，又有助于强度填充料被浸润，润滑，而在聚合物中均匀充分的分散，还可改善复合材料的加工特性。考虑到高强度复合材料制备是在较高温度下进行，为防止聚合物在加热加工过程中降解，所以在配方中加入适量的钦镉锌热稳定剂104-1。在上述物料混合分散时加入一定量的废弃机油，由于机油自身的浸润，润滑性能，在共混过程中不但可以提高混合物的分散性，流动性，还有脱模作用。此外，作为交联剂，抗氧化剂的分散介质，工业乙醇在配方中应予以考虑。
KH-550硅烷交联剂，其分子式为C9H23O3NSi，结构式H2NCH2CH2Si(C2H5)3，抗氧化剂亚磷酸双酚A的分子式为C45H45O6P，其结构式为：
Figure A20071001778600061
抗氧化剂2，4，6-三叔丁基苯酚的分子式为C18H30O，结构式为：
酚醛分子结构式为：
Figure A20071001778600072
用本发明再生节能型材料作为建筑材料的检验报告见下表：
检验项目 单位 标准要求 检验结果   单项结论
  材料性能 弯曲强度   平均值 MPa   ≥22   30   合格
  单块最小值   ≥18   29   合格
冲击强度   平均值 J/m2   ≥104   10.6×104   合格
  单块最小值   ≥6×10   10.3×104   合格
压缩强度   平均值 MPa   ≥25   34   合格
  单块最小值   ≥20   32   合格
  拉伸强度 平均值   MPa ≥10 10   合格
单块最小值 ≥8 9   合格
  耐酸性(20％硫酸溶液中浸泡48h)   外观质量   -   表面无明显腐蚀   符合要求   合格
质量损失 ％ ＜1 0.8   合格
  耐碱性(20％氢氧化钠溶液中浸泡48h) 外观质量 - 表面无腐蚀   符合要求   合格
质量损失 ％ ＜1 0.1   合格
  备注：本报告由国家建筑材料工业房建材料质量监督检验测试中心

Claims (3)

1、一种利用废弃原料制成的再生节能型材料，其特征在于该再生节能型材料各组分的重量百分数为：
废聚氯乙烯、废聚乙烯和废聚丙烯的混合再生颗粒42～52％，废弃尾矿砂42～52％，硅烷交联剂0.5～0.8％，抗氧化剂亚磷酸双酚A或2，4，6-三叔丁基苯酚0.2～0.5％，环氧改性的酚醛树脂或石油树脂2～3％，钦镉锌热稳定剂0.5～1％，废弃机油1～2％，其余为工业乙醇。
2、根据权利要求1所述的利用废弃原料制成的再生节能型材料，其特征在于所述废弃尾矿砂为铁矿砂、铝矿砂、锌矿砂、铅矿砂、钼矿砂、镍矿砂、石英砂和岭土中的任一种，或其中两种或两种以上的混合物。
3、根据权利要求1所述的再生节能型材料的用途，其特征在于用该再生节能型材料制作的产品为检查井井圈、井盖、下水道井箅、道路隔离墩、道牙、树槽箅、垃圾桶、道砖、工艺品、地铁枕木、各类砖瓦或环保建材。
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