CN101153213A - 一种竹屑与粉煤灰复合防水板材及制备方法 - Google Patents

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CN101153213A CNA2006101135783A CN200610113578A CN101153213A CN 101153213 A CN101153213 A CN 101153213A CN A2006101135783 A CNA2006101135783 A CN A2006101135783A CN 200610113578 A CN200610113578 A CN 200610113578A CN 101153213 A CN101153213 A CN 101153213A
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任天瑞
涂艳军
马海林
朱伟文
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Beijing Qiaojian Technology Co ltd
Institute of Process Engineering of CAS
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Beijing Qiaojian Technology Co ltd
Institute of Process Engineering of CAS
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Abstract

本发明涉及一种竹屑与粉煤灰复合防水板材以及制备方法，该复合防水板材由20～70重量份的竹屑、10～60重量份的粉煤灰、5～40重量份的粘合剂和引发剂通过共混模压聚合制成。本发明提供的竹屑与粉煤灰复合防水板材的组份还可包括1～12重量份的新、旧塑料。该竹屑与粉煤灰复合防水板材高强度、防水性能好，并且采用的原材料大部分是工农业的废弃产品，降低了对环境造成的污染。该竹屑与粉煤灰复合防水板材可以广泛应用于地板制造业、家具制造业、装修建筑材料行业、制造汽车内饰材料。

Description

一种竹屑与粉煤灰复合防水板材及制备方法
技术领域
本发明涉及一种防水板材的制备方法及其用途，特别是涉及一种利用竹屑与粉煤灰复合制作的防水板材及其制备方法。
背景技术
家具制造业与建筑装潢业需要大量地消耗木材，造成了世界森林的急剧下降与土地荒漠化，于是世界各国出台各种政策，限制森林的砍伐，使得建材业原料紧张。另一方面，粉煤灰与竹屑是当今工业与竹材加工生产中的两大废弃物。据统计，全世界粉煤灰的排放量约为1.6亿吨/年，中国约为1.1亿吨/年；目前全世界有竹类植物50多属，1200余种，竹林面积2200万hm2(公顷)，中国有竹类植物40多属，500余种，竹林面积421万hm2，占全国森林面积的2.8％，每年可砍伐毛竹5亿多根、杂竹300多万吨，相当于1000余万立方米木材，约占中国年木材采伐量的1/5以上。在竹地板、竹材胶合板、竹凉席以及竹制日用品的生产中竹材的重量利用率低于40％，有60％以上的竹材在加工过程中变成加工剩余物；另外，随着塑料消费需求的增加，废旧塑料的总量也在不断扩大，美国年生产废旧塑料超过1600万吨，中国年生产废旧塑料超过1400万吨。这三种废弃物对人类的生态环境造成了巨大的压力，因而粉煤灰、竹屑以及废旧塑料的再利用成为全球性的研究热点，尤其是人们希望通过各种技术，将这些废弃物作为木材的替代品用于建材业。
现代科学技术的发展，为竹子的充分利用开辟了新的途径。国外在40年代就开始研制竹胶合板，相继建成了竹纤维板和单板生产线，而我国的竹加工一直停留在传统项目上，技术落后，产品单调。近年来，以竹代木工业悄然兴起。以竹代木，主要是大量生产竹质人造板，代替各类木质板材，主要产品有：竹编胶合板、竹材旋切板、贴面装饰板、竹拼花地板、竹木复合板、竹蔑层压板、竹材碎料板、竹质刨花板、竹材瓦椤板及竹材纤维板等。如专利公开号CN1364680中公开的是将砍伐后的毛竹按所需长度截成竹段，纵向剖切开成竹片，将竹片四个侧面刨削平整后胶粘叠合成集成材，用旋转刨切机或直线刨切机将所述的集成材刨切生产竹单板层，再用此竹单板层与木单板层胶粘复合制成多层胶合板，或者用此竹单板层相互复合制成多层胶合板。专利公开号CN2207925公开的复合竹板，具有面板和与之胶合的衬板，其面板是经压平、整形处理的整块毛竹，其竹青面为板面。每块面板宽度等于相应毛竹段小端圆的1/2周长。与面板胶合的衬板可用毛竹条拼接而成。专利公开号CN2242771公开一种新型船用竹质胶合板，它是由毛竹(楠竹)的篾黄条片加工而成，一定宽度和厚度的篾黄条片浸胶烘干，根据设定的强度和使用要求，按不同的结构形式分层组坯，经热压固化而成。顶层为篾黄条片排列铺码，底层和芯层可用篾黄条片排列铺码，亦可用多层篾黄条片编席或编廉重叠组成。本产品除适用于船舶建造工业外，还可供制造东厢板。建筑工业用板和集装箱工业用板等使用。专利公开号CN2257843翻篁复合板公开了一种由面板(1)基板(3)及粘结层(2)三层经热压而成的平板形块状翻篁复合板，用了毛竹天然材料作表面。专利公开号CN2274575公开了毛竹积层板是将截面加工成相同尺寸矩形的毛竹竹条，且均按同一竹条纤维方向依次侧立紧密排列并胶接而成，具有板面平整美观、承重强度大、不易变形和颜色一致等优点。
如美国专利US20060037271里叙述了用粉煤灰和无机粘合剂水泥制造建筑板材的方法，里面还提到了以竹材作为增强材料；美国专利US6391435提到将竹材碾碎，并控制其含水量作为增强材料制造无机模具等。由于粉煤灰具有机械强度高和重量轻的特点，在GB 1468165和CN 91102499中公开了将其直接压缩制备天花板材；在公开号CN 99211198中公开了制备防火板材的技术。
由中国科学院过程工程研究所任天瑞，夏萱发明的专利公开号CN1640640A：公开了一种复合防水板材的制备方法及其用途，是由20～70重量份的植物纤维、10～60重量份的粉煤灰和5～40重量份的粘合剂通过共混模压聚合制成。其中的植物纤维包括农作物的秸秆等制成的纤维粉末；所述的粉煤灰包括了各行业的烧失量低于10％的燃煤粉体；所述的粘合剂为由顺丁烯二酸酐、邻苯二甲酸酐、多元醇、苯乙烯或其同系物的混合物，还可包括三聚氰胺、丙烯酸、或松香和双环戊二烯。
发明内容
本发明的目的在于克服已有技术制得的板材强度低，性能单一或不具有防水的功能；另外，在我国只将竹材的板作为面板使用，使得竹材利用率低；另外已有复合防水板材制造工艺繁杂，和在生产过程中易造成环境污染的缺陷，从而提供一种具有高强度、又具有防水功能的的竹屑与粉煤灰复合防水板材，以及提供一种生产过程简单不易造成环境污染的制备竹屑与粉煤灰复合防水板材的方法。
本发明的目的是通过如下的技术方案实现的：
本发明提供一种具有防水功能的竹屑与粉煤灰复合防水板材，包括以下组份：
竹屑          20～70重量份；
粉煤灰        10～60重量份；
乳液粘合剂    5～40重量份；
过氧化引发剂其中过氧化引发剂的添加量为粘合剂的0.5～3.5wt％；
通过共混模压聚合制成板。
在上述的技术方案中，还包括添加塑料1～12重量份；所述的塑料选自聚乙烯(PE)、聚氯乙烯(PVC)、聚苯乙烯(PS)、乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA)、聚氨酯(PU)、聚丙烯(PP)、聚碳酸酯(PC)、邻苯二甲酸乙二醇酯(PET)、ABS树脂、SBS树脂中的一种或几种的混合物，可以是新塑料，也可以是废旧塑料，即上所述各种回收的热塑性塑料的粉体以任意比例的共混粉体。
在上述的技术方案中，所述的乳液粘合剂为由粘合剂与水组成，其中水占乳液总重量的10～80％；所述的粘合剂由松香、二元醇、不饱和二元酸或不饱和二元酸酐、饱和二元酸或饱和二元酸酐的缩聚物溶于苯乙烯组成的组合物；该组合物中聚合物的分子量在1000～5000；其中松香/二元醇/不饱和二元酸或不饱和二元酸酐/饱和二元酸或饱和二元酸酐的配料为＝1∶4～18∶2～6∶1.5～9(摩尔比)；苯乙烯占组合物总重量的25～35％。
在上述的技术方案中，所述的粘合剂还包括单独添加三聚氰胺、丙烯酸、或松香和双环戊二烯，添加黏合剂质量百分比在0～10％。
在上述的技术方案中，所述的竹屑包括各种竹材杆及其采伐剩余物和加工废料，如边脚料、细刨花、竹枝丫、竹梢、开花竹子、竹篓、蔑黄等为原料制成的纤维粉末。
在上述的技术方案中，所述的粉煤灰包括了火力发电厂、炼钢厂、化工厂和其它行业的烧失量低于10％的燃煤粉体。
在上述的技术方案中，所述的过氧化引发剂包括：过氧化氢、过氧化苯甲酰胺或过硫酸胺。
本发明提供一种上述竹屑与粉煤灰复合防水板材的制备方法，包括如下步骤：
1)将竹屑干燥后，粉碎至长度低于50毫米的粉末；
2)在室温下，先将5～40重量份的粘合剂与粘合剂重量2％的过氧化引发剂混合均匀后，再与20～70重量份步骤1)的经粉碎的竹屑混合，制成预模压料；
3)将10～60重量份的粉煤灰倒入步骤2)的预模压料中，混合均匀制成模压料；
4)将步骤3)制得的模压料填在模压机的模腔中，于1～10Mpa条件下80～150℃加热5～15分钟，放气，升温到110～160℃在此范围选定的压力下维持2～10分钟，冷却到80℃，停止加压；冷却至50℃以下，打开模腔，得到竹屑与粉煤灰复合防水板材，修边备用。
在上述的技术方案中，还包括在步骤3)中添加1～12重量份的塑料；所述的塑料选自聚乙烯(PE)、聚氯乙烯(PVC)、聚苯乙烯(PS)、乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA)、聚氨酯(PU)、聚丙烯(PP)、聚碳酸酯(PC)、邻苯二甲酸乙二醇酯(PET)、ABS树脂、SBS树脂中的一种或几种的混合物，可以是新塑料，也可以是废旧塑料，即上所述各种回收的热塑性塑料的粉体以任意比例的共混粉体。
在上述的技术方案中，所述的竹屑包括各种竹材杆及其采伐剩余物和加工废料，如边脚料、细刨花、竹枝丫、竹梢、开花竹子、竹篓、蔑黄等为原料制成的纤维粉末；
在上述的技术方案中，所述步骤1)的竹屑长度优选5～20毫米。
在上述的技术方案中，所述的粘合剂由松香、二元醇、不饱和二元酸或不饱和二元酸酐、饱和二元酸或饱和二元酸酐的缩聚物溶于苯乙烯组成的组合物；该组合物中聚合物的分子量在1000～5000；其中松香/二元醇/不饱和二元酸或不饱和二元酸酐/饱和二元酸或饱和二元酸酐的配料为＝1∶4～18∶2～6∶1.5～9(摩尔比)；苯乙烯占组合物总重量的25～35％。
在上述的技术方案中，所述的乳液粘合剂为由上述粘合剂与水组成的乳液粘合剂，其中水占乳液总重量的10～80％。
在上述的技术方案中，所述的粘合剂还包括单独添加三聚氰胺、丙烯酸、或松香和双环戊二烯，添加黏合剂质量百分比在0～10％。
在上述的技术方案中，所述的过氧化引发剂为过氧化氢、过氧化苯甲酰胺或过硫酸胺。
在上述的技术方案中，所述的粉煤灰包括了火力发电厂、炼钢厂、化工厂和其它行业的烧失量低于10％的燃煤粉体。
本发明提供的竹屑与粉煤灰复合防水板材在各种家具、办公设备、汽车内饰、室内外装修与建筑材料中的非承重墙体、吊顶、地板及不拆卸模板材料中的用途。
本发明提供的复合防水板材的组份还可包括1～12重量份的新、旧塑料。该复合防水板材高强度、防水性能好，并且采用的原材料大部分是工农业的废弃产品，所以不但原料资源丰富，而且价格低廉；同时为桔秆、粉煤灰和废旧塑料的再利用提供了巨大的市场，降低了对环境造成的污染。
本发明提供的竹屑与粉煤灰复合防水板材及其制备方法的优点在于：
1、竹屑与粉煤灰复合防水板材主要原料之一的竹屑，其表面存在大量的羟基，可与本发明的粘合剂形成酯键和大量的氢键，在板材中的作用是增加人造板材的韧性，减少人造板材的单位重量，提高人造板材的抗弯曲性能；
2、竹屑与粉煤灰复合防水板材主要原料之一的粉煤灰，是一类多羟基的无机矿物质，不仅重量轻，而且可以提高人造板材的抗冲击性能；
3、竹屑与粉煤灰复合防水板材主要原料之一的粘合剂，主要组分为松香、丁二烯酸酐、苯酐、多元醇和苯乙烯，具有少量的自由羧基，在制备复合板材的过程中与竹屑表面的羟基以及粉煤灰表面的羟基发生酯化，形成了体形结构，提高了板材的防水性和强度；当粘合剂中加入三聚氰胺时，可以生成星状的聚酰胺，与粘合剂中的聚酯和聚苯乙烯形成了一种互穿网络结构(IPN)的粘合剂，对于防水与防腐性能均有极大的提高；当加入松香和双环戊二二烯时，可以提高粘合剂的流动性与应用的表面光洁度；其中本发明采用的粘合剂不含有甲醛，所以对环境与人没有污染。
4、竹屑与粉煤灰复合防水板材主要原料之一的塑料，加入复合板材中可以减低粘合剂的用量，同时提高了复合板材的可加工性与可饰性；
5、本发明采用的原材料大部分是工农业的废弃产品，所以不但原料资源丰富，而且价格低廉；同时为竹屑、粉煤灰和废旧塑料的再利用提供了巨大的市场，降低了对环境造成的污染；
6、本发明的全部生产工艺不产生任何的废水和废气，环保卫生。
本发明利用竹屑、粉煤灰或/和塑料，采用材料接枝技术与半互穿聚合物网络(Semi-IPN，Semi-interpenetrating polymer network，)工艺制备的高强度防水复合板材具有优越的防水、耐腐蚀、抗冲击性、隔音与防虫等效果，材料完全不含有甲醛，是一种新型的环保材料。可用于制备各种家具、室内外装修与建筑材料中。
具体实施方式
下面结合制备方法的实施例对本发明复合板材进行详细地说明：
本发明使用的竹屑是直接从竹林砍伐来的竹竿及砍伐剩余物或竹材加工废料，晾干到自由水分含量低于15％，用竹材粉碎机粉碎到长度低于50毫米，最好是5～30毫米，制备成竹屑粉末，备用。其中不同竹屑的化学成分列于表1，在本发明中最常使用的是毛竹。
表1、竹屑的主要组成
  名称   粗蛋白   粗纤维   淀粉   糖分   磷   无氮浸出物
  毛竹翠竹紫竹凤尾竹高山竹   4.83.23.65.73.8   35.143.641.634.349.0   17.07.26.96.97.6   0.210.160.350.60.27   0.080.080.100.10.1   3538.639.551.340.1
本发明使用的粉煤灰要求烧失量低于10％，例如火力发电厂、炼钢厂、化工厂和其它行业的烧失量低于10％的燃煤粉体；否则其中未燃尽的炭粒含量高，造成吸水性大，强度低，易风化，不利于复合板材的性能。该粉煤灰的化学组成如表2所示。
表2粉煤灰的化学组成(％)
成分 SiO2 Al2O3 Fe2O3 GaO MgO SO3   Na2O及K2O 烧失量
  含量   48~57   20~25   ＜4   1.5-2.0   0.4-0.8   ＜0.8   1.0-1.5   ＜10
实施例1、制备竹屑与粉煤灰复合防水板材I
在室温下，先将粘合剂——松香、顺丁烯二酸酐(工业级)、邻苯二甲酸酐(工业级)、丙二醇(工业级)、苯乙烯(工业级)质量比是10∶10∶15∶10∶30的混合物100g，制成固含量为50％的乳液与2g过氧化氢混合均匀后，再与100g长度为5～20毫米的竹屑混合，制成预模压料；将100g的电厂粉煤灰(300目)倒入此预模压料中，混合均匀制成模压料。
为了利于脱模，在模具中刷少量机油，取130g模压料填入模腔，用手按平即可，盖上模具上模板压实。将平板硫化压机上下加热板加热到110℃，使已装料模具在硫化压机上升压到5MPa，保压、保温10分钟后放气，升温到140℃，在此压力下维持5分钟，冷却到80℃，停止加压；将模板冷却至50℃以下，开模取出样品，得到竹屑与粉煤灰复合防水板材I，按长度14cm，宽度11cm，厚度7mm修边备用。在以后的试验中，该板材样品将被加工为小条，一块样品加工4-6个小条以进行力学性能的测试。
按下述方法对竹屑与粉煤灰复合防水板材I进行测试，该板材的密度为1.1g/cm3，吸水率为1.1％，冲击强度为4096.01(KJ/m2)，静弯曲强度为20.822Mpa，防虫实验的ΔG小于G1的0.1％。
测试实验一、对板材的密度、吸水率的测定方法
用云石机、木锯、钢锯等切割工具切割出用于测量的试件，其尺寸为：宽度b＝15±0.1mm，长度L＝23±0.5mm，厚度δ＝(5-25)mm±0.1mm。测量精度为0.1mm。通过游标卡尺测量，达到该精度后，选取感量为0.01g的天平称重，记录每个试样的质量G1(精确到0.01g)。
取容器装满蒸馏水，并使容器内的水温保持在20±5℃。将质量为G1的试件浸入容器内的蒸馏水中，在20±5℃的水温下保持24h。取出试件，用纱布或者吸水纸吸干试件表面水分，立刻称重G。精度为0.01g。
按照下列公式计算每个试件的密度和24h吸水率W(％)，精确到0.1％。
密度＝质量G1/(长度L×宽度b×厚度δ)
吸水率W＝(G-G1)/G1
G-浸水后试件的重量，g
G1-浸水前试件的重量，g。
测试实验二、试样的冲击测试
用云石机、木锯、钢锯等切割出用于材料的冲击韧性、静曲强度的试件尺寸为：宽度b＝15±0.1mm，长度L＝120±0.5mm，厚度δ＝(5-25)mm±0.1mm。通过游标卡尺测量，准确记录每个样条的长度、宽度、厚度精确到(0.001mm)。
采取简支梁方式在冲击机上测定冲击功(冲击吸收能)，如图1所示。试验时将摆锤挂在机架的扬臂上(位置I)，摆锤杆的中心线与通过摆锤杆中心6的铅垂线成为α的扬角，此时摆锤具有一定位能。然后让摆锤自由下落，位能转变为动能打在试样4上。试样断裂成2半后，摆锤的剩余能量使摆锤上升到一定高度(位置II)，β角为升角。如果，以w表示摆锤的重量，1表示摆锤摆杆长度。记录冲击测试机上的冲击功(冲击吸收能)数据。
冲击强度＝断裂能/试样的横截面积
其中，横截面积＝试样宽度L×试样厚度δ
测试实验三、试样的弯曲性能测试
用云石机、木锯、钢锯等切割出用于材料的冲击韧性、静曲强度的试件尺寸为：宽度b＝15±0.1mm，长度L＝120±0.5mm，厚度δ＝(5-25)mm±0.1mm。通过游标卡尺测量，准确记录每个样条的长度、宽度、厚度精确到(0.001mm)。
使用万能材料测试仪(INSTRON-1121)对试样的弯曲性能进行测试。测试条件是，温度23℃，在5mm/min下弯曲。按下式计算弯曲强度：
β＝3PL/2bd2
式中P为破坏载荷，L为样条跨距，b为样条宽度，d为样条厚度。样条在载荷的作用下的形变称为挠度，样条随着载荷的增加，其挠度也增加，计算弯曲模量E＝L3m/4bd3，m为载荷-挠度曲线上直线的斜率。直接由万能材料测试仪(INSTRON-1121)所附带软件计算得出。
测试实验四、防虫实验
取用云石机、木锯、钢锯等切割工具切割出用于材料的密度、吸水率测量的试件尺寸为：宽度b＝15±0.1mm，长度L＝23±0.5mm，厚度δ＝(5-25)mm±0.1mm。测量精度为0.1mm。通过游标卡尺测量，达到该精度后，选取感量为0.01g的天平称重，记录每个试样的质量G1(精确到0.01g)。
取三块该样品放入带通风装置的玻璃器皿，放入100-120只白蚁。观察三日后试样的外观是否被白蚁啃食。称量试样记录试样的质量G2，计算其差值ΔG。
实施例2、制备竹屑与粉煤灰复合防水板材II
在室温下，先将粘合剂——松香、顺丁烯二酸酐(工业级)、邻苯二甲酸酐(工业级)、丙二醇(工业级)、苯乙烯(工业级)质量比是10∶10∶15∶10∶30的混合物100g，制成固含量为50％的乳液与2g过氧化苯甲酰胺混合均匀后，再与100g长度为5～20毫米的竹屑混合，制成预模压料；将100g聚氯乙烯(PVC)细粉(北京有机化工二厂，建材5型)和100g的电厂粉煤灰(300目)混合均匀后倒入此预模压料中，混合均匀制成模压料。
为了利于脱模，在模具中刷少量机油，取140g模压料填入模腔，用手按平即可，盖上模具上模板压实。将平板硫化压机上下加热板加热到110℃，使已装料模具在硫化压机上升压到5MPa，保压、保温10分钟后放气，升温到140℃，在此压力下维持5分钟，冷却到80℃，停止加压；将模板冷却至50℃以下，开模取出样品，得到竹屑与粉煤灰复合防水板材II，按长度14cm，宽度11cm，厚度7mm修边备用。
按实施例1中的方法对竹屑与粉煤灰复合防水板材II进行测试，该板材的密度为1.1g/cm3、吸水率为1.0％，冲击强度为4501.03(KJ/m2)，静弯曲强度为35.853MPa，防虫实验的ΔG小于G1的0.1％。
实施例3～28、制备竹屑与粉煤灰复合防水板材III～XXVIII
按实施例1、2的方法制备竹屑与粉煤灰复合防水板材III～XXVIII，并按实施例1的方法对其进行测试，列于表3、表4。
表3、竹屑与粉煤灰复合防水板材的组成
*为方便起见，下表中将顺丁烯二酸酐(A)、邻苯二甲酸酐(B)、丙二醇(C)、苯乙烯(D)、三聚氰胺(E)、丙烯酸(F)、松香(G)、双环戊二烯(H)依次用A、B、C、D、E、F、G表示
实施例   竹屑及其所占重量份   粉煤灰及其所占重量份   塑料及其所占重量份   粘合剂及其所占重量份
3 毛竹竹屑 20   火力发电厂的粉煤灰 25 聚乙烯(PE) 50   A、B、C、D＝10∶15∶10∶30(wt％) 5
4 毛竹竹屑 20   火力发电厂的粉煤灰 15 聚乙烯(PE) 40   A、B、C、D＝10∶15∶10∶30(wt％) 25
5 毛竹竹屑 20   火力发电厂的粉煤灰 20 聚乙烯(PE) 20   A、B、C、D＝10∶15∶10∶30(wt％) 40
6 毛竹竹屑 40   火力发电厂的 20   聚乙烯(PE) 20   A、B、C、D＝10∶15∶10∶30 20
  粉煤灰   (wt％)
7 毛竹竹屑 60   火力发电厂的粉煤灰 20 聚乙烯(PE) 10   A、B、C、D＝10∶15∶10∶30(wt％) 10
8 毛竹竹屑 10   炼钢厂的粉煤灰 60 聚苯乙烯(PS) 20   A、B、C、D＝10∶15∶10∶30∶(wt％) 10
9 毛竹竹屑 20 炼钢厂的粉煤灰 40   乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA) 20 A、B、C、D＝10∶15∶10∶30∶(wt％) 20
10 竹材枝杈粉末 30 化工厂的粉煤灰 20   乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA) 30 A、B、C、D、E＝10∶15∶10∶30∶0.1(wt％) 20
11 竹材枝杈粉末 35   炼钢厂的粉煤灰 30 聚氨酯(PU) 20   A、B、C、D、F＝10∶15∶10∶30∶5(wt％) 15
12 竹材枝杈粉末 30 火力发电厂的粉煤灰 40 聚丙烯(PP) 10   A、B、C、D、G、H＝10∶15∶10∶30∶5∶5(wt％) 20
13 竹材枝杈粉末 20 化工厂的粉煤灰 35 聚碳酸酯(PC) 15   A、B、C、D、G、H＝10∶15∶10∶30∶5∶5(wt％) 30
  14   竹材枝杈   30   化工厂   20   ABS树   30   A、B、C、D、   20
  粉末   的粉煤灰   脂   G、H＝10∶15∶10∶30∶5∶5(wt％)
15 竹材枝杈粉末 20 化工厂的粉煤灰 30 SBS树脂 20   A、B、C、D、G、H＝10∶15∶10∶30∶5∶5(wt％) 30
16 竹材枝杈粉末 15 化工厂的粉煤灰 35 PVC∶PE(1∶1) 35   A、B、C、D、G、H＝10∶15∶10∶30∶5∶5(wt％) 15
17 竹材枝杈粉末 20 化工厂的粉煤灰 30 PVC∶PE(1∶3) 20   A、B、C、D、G、H＝10∶15∶10∶30∶5∶5(wt％) 30
18 竹材枝杈粉末 30 火力发电厂的粉煤灰 30 PVC∶PE(1∶5) 20   A、B、C、D、G、H＝10∶15∶10∶30∶5∶5(wt％) 20
19 竹材枝杈粉末 30 火力发电厂的粉煤灰 30 PVC∶PS(1∶1) 20   A、B、C、D、G、H＝10∶15∶10∶30∶5∶5(wt％) 20
20 竹材枝杈粉末 15 火力发电厂的粉煤灰 15 PVC∶PP(1∶1) 35   A、B、C、D、G、H＝10∶15∶10∶30∶5∶5(wt％) 35
21   竹材枝杈粉末 20   火力发电厂的 20   PVC∶PC 30   A、B、C、D、G、H＝10∶15∶ 30
  粉煤灰   (1∶1)   10∶30∶5∶5(wt％)
22 竹材枝杈粉末 20 火力发电厂的粉煤灰 20 PE∶PP(1∶1) 30   A、B、C、D、G、H＝10∶15∶10∶30∶5∶5(wt％) 30
23 竹材枝杈粉末 20 火力发电厂的粉煤灰 20 PS∶PE(1∶1) 30   A、B、C、D、G、H＝10∶15∶10∶30∶5∶5(wt％) 30
24 竹材枝杈粉末 20 火力发电厂的粉煤灰 20   PVC∶PS∶PE(1∶1∶1) 30   A、B、C、D、G、H＝10∶15∶10∶30∶5∶5(wt％) 30
25 竹材枝杈粉末 20 火力发电厂的粉煤灰 20   PVC∶PP∶PE(1∶1∶1) 30   A、B、C、D、G、H＝10∶15∶10∶30∶5∶5(wt％) 30
26 竹材枝杈粉末 20 火力发电厂的粉煤灰 20   PC  ∶PS∶PE(1∶1∶1) 30   A、B、C、D、G、H＝10∶15∶10∶30∶5∶5(wt％) 30
27 竹材枝杈粉末 20 火力发电厂的粉煤灰 20   ABS∶SBS∶PE(1∶1∶1) 30   A、B、C、D、G、H＝10∶15∶10∶30∶5∶5(wt％) 30
28 竹材枝杈粉末 20   火力发电厂的粉煤灰 20   ABS∶SBS∶PVC 30   A、B、C、D、G、H＝10∶15∶10∶30∶5∶5 30
  (1∶1∶1)   (wt％)
28 竹材枝杈粉末 40 火力发电厂的粉煤灰 30 热塑性塑料组分 0   A、B、C、D、G、H＝10∶15∶10∶30∶5∶5(wt％) 30
29 竹材枝杈粉末 40 火力发电厂的粉煤灰 30 热塑性塑料组分 10   A、B、C、D、G、H＝10∶15∶10∶30∶5∶5(wt％) 20
表4、竹屑与粉煤灰复合防水板材的性能
  竹屑与粉煤灰复合防水板材   密度(g/cm3) 吸水率(％)   冲击强度(KJ/m2)   静弯曲强度(MPa)   防虫实验ΔG/Gl(％)
  III   0.95   0.40   3986.65   35.68   0.00
  IV   1.20   0.80   4985.67   78.63   0.00
  V   0.98   1.00   5200.36   63.25   0.00
  VI   1.15   0.10   2698.25   58.63   0.00
  VII   1.25   0.20   2986.56   46.39   0.02
  VIII   1.40   0.30   4933.58   58.36   0.02
  IX   1.10   2.00   5263.82   48.63   0.02
  X   0.80   4.00   2986.33   58.36   0.02
  X1   0.98   0.20   2658.76   69.63   0.00
  XII   1.10   0.10   2865.36   45.63   0.02
  XIII   1.50   2.00   2469.25   63.68   0.00
  XIV   1.40   3.00   3002.58   67.65   0.00
  XV   0.80   1.50   3147.28   74.92   0.00
  XVI   1.20   4.00   2869.65   69.54   0.01
  XVII   1.36   5.00   2796.46   68.63   0.00
  XVIII   1.42   0.10   2789.58   67.46   0.02
  XIX   1.10   0.10   2689.64   68.97   0.00
  XX   1.00   0.80   2578.98   56.36   0.02
  XXI   0.90   0.20   2178.69   59.54   0.01
  XXII   1.10   1.00   3258.95   46.24   0.04
  XXIII   1.20   2.00   3145.39   56.58   0.00
  XXIV   1.26   3.00   2987.27   49.78   0.02
  XXV   0.90   1.00   2568.84   46.36   0.06
  XXVI   1.10   0.60   2596.35   38.57   0.04
  XXVII   1.15   0.50   2498.35   56.69   0.00
  XVIII   1.20   0.10   3002.00   55.14   0.00
  XVIIII   1.20   0.10   3988.25   75.67   0.00
根据表4中的测试的数据可以看出，本发明提供的竹屑与粉煤灰复合防水板材的防水性能明显高于现有的板材。它的最高吸水率远低于其它板材8％的吸水率。就其力学性能而言，它的静弯曲强度也远高于其它板材16MPa的数值；同时，它具有较高的抗冲击性能，几乎达到相同质量的工程塑料的抗冲击性能。本发明提供的竹屑与粉煤灰复合防水板材具有优良的防虫性能，白蚁无法啃食该材料。在生产本品的过程中完全不产生污水和废气，完全不含甲醛，并且在生产的过程中能消耗大量工业废品粉煤灰、竹材废料以及各种废旧塑料，该方法是一种环保生产方法。
本发明提供的竹屑与粉煤灰复合防水板材具有防水、防潮、结实、好用的特点，利于加工，可以用于制造柜子、桌子、椅子、地板、门窗、轻质龙骨、隔断、制作包装箱、仿木材料等用途。
使用本发明生产的1.2×2.4米的板材为原料，用木工锯子、钢锯、云石机等木工工具进行切割加工，制成各种形状的板材，然后使用刨子、角磨机等工具刨平表面，再用木螺丝、粘胶等制作成为桌子、台面、门板以及以上所述的各种建筑材料。板材的外表面可以刮腻子、打磨、喷刷各种油漆、可以粘贴各种表面。或者定做相应的模具，直接压制成为所需要的形状的产品，例如成型整体门、窗、地板等。材料的外表面的装饰过程既可以在成品完成后再贴面，也可以在压制前铺垫上外表面材料直接成型。

Claims (11)

1.一种竹屑与粉煤灰复合防水板材，包括以下组份和比例：
竹屑          20～70重量份；
粉煤灰        10～60重量份；
乳液粘合剂    5～40重量份；
过氧化引发剂  其中过氧化引发剂的添加量为粘合剂的0.5～3.5wt％；
通过共混模压聚合制成板。
2.按权利要求1所述的竹屑与粉煤灰复合防水板材，其特征在于，还包括添加塑料1～12重量份；所述的塑料选自聚乙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯、乙烯-醋酸乙烯共聚物、聚氨酯、聚丙烯、聚碳酸酯、邻苯二甲酸乙二醇酯、ABS树脂、SBS树脂中的一种，或其它们以任意比例的共混粉体。
3.按权利要求1所述的竹屑与粉煤灰复合防水板材，其特征在于，所述的乳液粘合剂为由粘合剂与水组成，其中水占乳液总重量的10～80％；所述的粘合剂由松香、二元醇、不饱和二元酸或不饱和二元酸酐、饱和二元酸或饱和二元酸酐的缩聚物溶于苯乙烯组成的组合物；该组合物中聚合物的分子量在1000～5000；其中松香/二元醇/不饱和二元酸或不饱和二元酸酐/饱和二元酸或饱和二元酸酐的配料为＝1∶4～18∶2～6∶1.5～9(摩尔比)；苯乙烯占组合物总重量的25～35％。
4.按权利要求1所述的竹屑与粉煤灰复合防水板材，其特征在于，所述的粘合剂还包括单独添加三聚氰胺、丙烯酸、或松香和双环戊二烯，添加黏合剂质量百分比在0～10％。
5.按权利要求1所述的竹屑与粉煤灰复合防水板材，其特征在于，所述的粉煤灰包括了火力发电厂、炼钢厂、化工厂和其它行业的烧失量低于10％的燃煤粉体。
6.按权利要求1所述的竹屑与粉煤灰复合防水板材，其特征在于，所述的过氧化引发剂包括：过氧化氢、过氧化苯甲酰胺或过硫酸胺。
7.一种权利要求1所述的竹屑与粉煤灰复合防水板材的制备方法，包括如下步骤1：
1)将竹屑干燥后，粉碎至长度低于50毫米的粉末；
2)在室温下，先将5～40重量份的粘合剂与粘合剂重量2％的过氧化引发剂混合均匀后，再与20～70重量份步骤1)的经粉碎的竹屑混合，制成预模压料；
3)将10～60重量份的粉煤灰倒入步骤2)的预模压料中，混合均匀制成模压料；
4)将步骤3)制得的模压料填在模压机的模腔中，于1～10Mpa条件下80～150℃加热5～15分钟，放气，升温到110～160℃，在此范围选定的压力下维持2～10分钟，冷却到80℃，停止加压；冷却至50℃以下，打开模腔，得到竹屑与粉煤灰复合防水板材，修边备用。
8.按权利要求7所述的竹屑与粉煤灰复合防水板材，其特征在于，还包括添加塑料1～12重量份；所述的塑料选自聚乙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯、乙烯-醋酸乙烯共聚物、聚氨酯、聚丙烯、聚碳酸酯、邻苯二甲酸乙二醇酯、ABS树脂、SBS树脂中的一种，或其它们以任意比例的共混粉体。
9.按权利要求7所述的竹屑与粉煤灰复合防水板材，其特征在于，所述的乳液粘合剂为由粘合剂与水组成，其中水占乳液总重量的10～80％；所述的粘合剂由松香、二元醇、不饱和二元酸或不饱和二元酸酐、饱和二元酸或饱和二元酸酐的缩聚物溶于苯乙烯组成的组合物；该组合物中聚合物的分子量在1000～5000；其中松香/二元醇/不饱和二元酸或不饱和二元酸酐/饱和二元酸或饱和二元酸酐的配料为＝1∶4～18∶2～6∶1.5～9(摩尔比)；苯乙烯占组合物总重量的25～35％。
10.按权利要求7所述的竹屑与粉煤灰复合防水板材，其特征在于，所述的粘合剂还包括单独添加三聚氰胺、丙烯酸、或松香和双环戊二烯，添加黏合剂质量百分比在0～10％。
11.按权利要求7所述的竹屑与粉煤灰复合防水板材，其特征在于，所述的过氧化引发剂为过氧化氢、过氧化苯甲酰胺或过硫酸胺。
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