CN102211402A - 纤维及表面增强热固性泡沫塑料废弃物板材及制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种纤维及表面增强热固性泡沫塑料废弃物板材及制备方法，板材由饰面材料、热固性泡沫塑料、增强纤维、热固性泡沫塑料、饰面材料组成的五层复合板材。本发明在复合板材的制备过程中完全利用纤维和饰面材料对苯乙烯-丙烯睛共聚物机体进行双重物理增强，不使用粘合剂，无溶剂无甲醛，极大地简化了生产工艺、降低了生产成本、减少了资源消耗。所制备的板材具有强度高、稳定性好、抗变形能力强，平整度高，防潮性能优越，握钉力强和阻燃、耐腐蚀性能好。
Description
技术领域
本发明涉及一种纤维及表面增强热固性泡沫塑料废弃物板材及制备方法，属于资源回收与再利用领域。
背景技术
伴随经济建设的发展和建筑技术的进步，建筑板材的用量与日俱增，且对其要求也越来越高。传统建筑板材的制造大量地消耗矿产资源和林业资源，近年来虽然开发了一些复合板材，如纤维板，镀锌板等，但这些材料多数强度低，在运输、组装、拆卸过程中容易变形或者破损率大，同时其生产制造工艺复杂、投资大、成本高、循环再利用率低、装饰较困难。
另一方面，材料行业的发展在为人们的生产生活带来巨大便利的同时，也产生了大量的废弃物，尤其是热固性塑料废弃物，其回收难度大且大多由于工艺复杂和能源消耗大而降低其回收价值。
发明内容
针对以上问题，本发明目的是利用纤维和饰面材料作为增强材料，以热固性苯乙烯-丙烯睛(SAN)共聚物泡沫塑料废弃物为基体，制备一种新型的建筑及装饰用再生复合板材。本发明不但提供一种生产工艺简单、生产成本低、产品无毒无味且性能优良的纤维和纸面增强复合建筑及装饰用再生板材的制备方法，而且解决了的热固性苯乙烯-丙烯睛共聚物泡沫塑料废弃物回收再利用问题。所用增强纤维以天然纤维为主，这也提高了农业资源的附加值。
纤维及表面增强热固性泡沫塑料废弃物板材的制备方法，其特征是它由饰面材料、热固性泡沫塑料、增强纤维、热固性泡沫塑料、饰面材料组成的五层复合板材。
纤维及表面增强热固性泡沫塑料废弃物板材的制备方法，其特征是它由饰面材料、热固性泡沫塑料、增强纤维、热固性泡沫塑料、饰面材料组成的五层复合板材，热固性泡沫塑料为废弃的苯乙烯-丙烯腈共聚物泡沫塑料。
纤维及表面增强热固性泡沫塑料废弃物板材的制备方法，步骤如下：
1)将废弃的苯乙烯-丙烯腈共聚物泡沫塑料废弃物清洗干净；将清洗后的苯乙烯-丙烯腈共聚物泡沫塑料研磨成20-100目的粉末；
2)称量原料粉末，在100-170℃下预热，时间为10-30min；
3)在模具中铺设一层饰面增强材料，将预热好的原料放入热压机模具中，并在原料中间部位均匀铺设一层增强纤维，在原料上表面也铺设一层饰面增强材料；热固性泡沫塑料废弃物与天然纤维的质量百分比为85-95∶5-15；
4)在压强为5-20MPa，温度为140-200℃，时间为5-30min的条件下热压成型。
本发明中可以将步骤4)成型后的板材进行低温定型，其中压强为5-20MPa，温度为20-80℃，时间为15-30min。
本发明中可以将步骤1)将废弃的苯乙烯-丙烯腈共聚物泡沫塑料废弃物切成易于研磨的0.5-2cm3的块状，然后将其研磨成20-100目的粉末。
本发明所用的热固性泡沫塑料废弃物为任意单体摩尔比的苯乙烯-丙烯腈共聚物泡沫塑料废弃物。
本发明中步骤4)中所用的饰面增强材料是常用的牛皮纸、压纹纸、书面纸、铜版纸、画报纸或美纹纸等。
所用的增强纤维为天然黄麻纤维、天然亚麻纤维、天然苎麻纤维
本发明使用的原料粉末主要利用热固性苯乙烯-丙烯睛共聚物泡沫塑料废弃物粉末，在实施步骤2中，对原来粉末的预热干燥温度不宜过高或过低，过高将使原来碳化和裂解，过低则无法实现对原来的彻底干燥而影响所得复合板材的强度，预热时间也应适中，经探究在100-170℃下预热10-30min教为合适；实施步骤3中的饰面增强材料可以根据实际需要进行调整；实施步骤3中的纤维应均匀铺设于物料中间部位，以免所得板材的性能不均匀，局部强度过低。
本发明中为实现真正意义上的环保，在复合板材的制备过程中完全利用纤维和饰面材料对苯乙烯-丙烯睛共聚物机体进行双重物理增强，不使用粘合剂，无溶剂无甲醛，极大地简化了生产工艺、降低了生产成本、减少了资源消耗。所制备的板材具有强度高、稳定性好、抗变形能力强，平整度高，防潮性能优越，握钉力强和阻燃、耐腐蚀性能。
说明书附图
图1：天然纤维和饰面增强热固性泡沫塑料废弃物再生复合板材示意图；
其中：1为热固性泡沫塑料、2为增强纤维、3为饰面材料
具体实施方式
下面结合具体实施例进一步说明本发明的技术方案。
实施例1：
(1)将苯乙烯-丙烯睛共聚物泡沫塑料废弃物清洗干净，然后将其研磨成20-100目的粉末。
(2)称取(1)中苯乙烯-丙烯睛共聚物泡沫塑料废弃物粉末38.25kg在100℃下预热30min。
(3)在模具中铺设一层牛皮纸饰面，将预热好的原料放入热压机模具中，并在原料中间部位均匀铺设6.75kg增强纤维，然后在原料上表面也铺设一层牛皮纸饰面。
(4)热压成型，压强为20MPa，温度为200℃，时间为30min。
(5)对制备的板材进行锯边、砂光，制成标准尺寸的成品板材。
其中苯乙烯-丙烯睛共聚物泡沫塑料废弃物粉末为20-100目粉末，所用增强纤维是天然黄麻纤维，黄麻麻纤维在样板中层沿长边排列。所得板材密度为1000kg/m3的板材，吸水率4.02％、抗冲强度22.41kJ/m2、抗压强度50.68MPa、抗弯强度42.56MPa。
实施例2：
(1)将苯乙烯-丙烯睛共聚物泡沫塑料废弃物清洗干净，然后将其切成0.5-2cm3的块状，将块状物研磨成20-100目的粉末。
(2)称取(1)中苯乙烯-丙烯睛共聚物泡沫塑料废弃物粉末38.25kg在100℃下预热30min。
(3)在模具中铺设一层牛皮纸饰面，将预热好的原料放入热压机模具中，并在原料中间部位均匀铺设6.75kg增强纤维，然后在原料上表面也铺设一层牛皮纸饰面。
(4)热压成型，压强为20MPa，温度为200℃，时间为30min。
(5)低温定型，压强为20MPa，温度为80℃，时间为15min。
(6)对制备的板材进行锯边、砂光，制成标准尺寸的成品板材。
其中苯乙烯-丙烯睛共聚物泡沫塑料废弃物粉末为20-100目粉末，所用增强纤维是天然黄麻纤维，黄麻麻纤维在样板中层沿长边排列。所得板材密度为1000kg/m3的板材，吸水率4.56％、抗冲强度24.65kJ/m2、抗压强度53.63MPa、抗弯强度41.26MPa。
实施例3：
(1)将苯乙烯-丙烯睛共聚物泡沫塑料废弃物清洗干净，然后将其切成0.5-2cm3的块状，将块状物研磨成20-100目的粉末。
(2)称取(1)中苯乙烯-丙烯睛共聚物泡沫塑料废弃物粉末38.25kg在150℃下预热15min。
(3)在模具中铺设一层压纹纸饰面，将预热好的原料放入热压机模具中，并在原料中间部位均匀铺设6.75kg增强纤维，然后在原料上表面也铺设一层压纹纸饰面。
(4)热压成型，压强为15MPa，温度为180℃，时间为15min。
(5)低温定型，压强为10MPa，温度为50℃，时间为10min。
(6)对制备的板材进行锯边、砂光，制成标准尺寸的成品板材。
其中苯乙烯-丙烯睛共聚物泡沫塑料废弃物粉末为20-100目粉末，所用增强纤维是天然黄麻纤维，黄麻纤维在样板中层沿长边排列。所得板材密度为1000kg/m3的板材，吸水率5.52％、抗冲强度28.95kJ/m2、抗压强度58.42MPa、抗弯强度46.18MPa。
实施例4：
(1)将苯乙烯-丙烯睛共聚物泡沫塑料废弃物清洗干净，然后将其切成0.5-2cm3的块状，将块状物研磨成20-100目的粉末。
(2)称取(1)中苯乙烯-丙烯睛共聚物泡沫塑料废弃物粉末40.5kg在150℃下预热10min。
(3)在模具中铺设一层美纹纸饰面，将预热好的原料放入热压机模具中，并在原料中间部位均匀铺设4.5kg增强纤维，然后在原料上表面也铺设一层美纹纸饰面。
(4)热压成型，压强为15MPa，温度为180℃，时间为10min。
(5)低温定型，压强为10MPa，温度为50℃，时间为10min。
(6)对制备的板材进行锯边、砂光，制成标准尺寸的成品板材。
其中苯乙烯-丙烯睛共聚物泡沫塑料废弃物粉末为20-100目粉末，所用增强纤维是天然苎麻纤维，苎麻纤维在样板中层沿长边排列。所得板材密度为1000kg/m3的板材，吸水率4.38％、抗冲强度27.86kJm2、抗压强度61.15MPa、抗弯强度48.32MPa。
实施例5：
(1)将苯乙烯-丙烯睛共聚物泡沫塑料废弃物清洗干净，然后将其切成0.5-2cm3的块状，将块状物研磨成20-100目的粉末。
(2)称取(1)中苯乙烯-丙烯睛共聚物泡沫塑料废弃物粉末42.25kg在170℃下预热10min。
(3)在模具中铺设一层铜版纸饰面，将预热好的原料放入热压机模具中，并在原料中间部位均匀铺设2.25kg增强纤维，然后在原料上表面也铺设一层铜版纸饰面。
(4)热压成型，压强为10MPa，温度为180℃，时间为10min。
(5)低温定型，压强为15MPa，温度为50℃，时间为15min。
(6)对制备的板材进行锯边、砂光，制成标准尺寸的成品板材。
其中苯乙烯-丙烯睛共聚物泡沫塑料废弃物粉末为20-100目粉末，所用增强纤维是天然亚麻纤维，纤维在样板中层沿长边排列。所得板材密度为1000kg/m3的板材，吸水率3.45％、抗冲强度23.68kJ/m2、抗压强度63.45MPa、抗弯强度50.31MPa。
实施例6：
(1)将苯乙烯-丙烯睛共聚物泡沫塑料废弃物清洗干净，然后将其切成0.5-2cm3的块状，将块状物研磨成20-100目的粉末。
(2)称取(1)中苯乙烯-丙烯睛共聚物泡沫塑料废弃物粉末42.25kg在170℃下预热20min。
(3)在模具中铺设一层铜版纸饰面，将预热好的原料放入热压机模具中，并在原料中间部位均匀铺设2.25kg增强纤维，然后在原料上表面也铺设一层铜版纸饰面。
(4)热压成型，压强为5MPa，温度为150℃，时间为5min。
(5)低温定型，压强为5MPa，温度为20℃，时间为15min。
(6)对制备的板材进行锯边、砂光，制成标准尺寸的成品板材。
其中苯乙烯-丙烯睛共聚物泡沫塑料废弃物粉末为20-100目粉末，所用增强纤维是天然亚麻纤维，纤维在样板中层沿长边排列。所得板材密度为1000kg/m3的板材，吸水率3.56％、抗冲强度22.89kJ/m2、抗压强度61.32MPa、抗弯强度48.65MPa。
以上对本发明做了示例性的描述，应该说明的是，在不脱离本发明的核心的情况下，任何简单的变形、修改或者其他本领域技术人员能够不花费创造性劳动的等同替换均落入本发明的保护范围。
Claims (6)
1.纤维及表面增强热固性泡沫塑料废弃物板材的制备方法，其特征是它由饰面材料、热固性泡沫塑料、增强纤维、热固性泡沫塑料、饰面材料组成的五层复合板材；热固性泡沫塑料为废弃的苯乙烯-丙烯腈共聚物泡沫塑料。
2.权利要求1的纤维及表面增强热固性泡沫塑料废弃物板材的制备方法，其特征是步骤如下：
1)将废弃的苯乙烯-丙烯腈共聚物泡沫塑料废弃物清洗干净；将清洗后的苯乙烯-丙烯腈共聚物泡沫塑料研磨成20-100目的粉末；
2)称量原料粉末，在100-170℃下预热，时间为10-30min；
3)在模具中铺设一层饰面增强材料，将预热好的原料放入热压机模具中，并在原料中间部位均匀铺设一层增强纤维，在原料上表面铺设一层饰面增强材料；热固性泡沫塑料废弃物与天然纤维的质量百分比为85-95∶5-15；
4)在压强为5-20MPa，温度为140-200℃，时间为5-30min的条件下热压成型。
3.如权利要求2所述的方法，其特征是将步骤4)成型后的板材进行低温定型，其中压强为5-20MPa，温度为20-80℃，时间为15-30min。
4.如权利要求2所述的方法，其特征是步骤1)将废弃的苯乙烯-丙烯腈共聚物泡沫塑料废弃物切成易于研磨的0.5-2cm3的块状，然后将其研磨成20-100目的粉末。
5.如权利要求2所述的方法，其特征是步骤4)中所用的饰面增强材料是常用的牛皮纸、压纹纸、书面纸、铜版纸、画报纸或美纹纸。
6.如权利要求2所述的方法，其特征是所用的增强纤维为天然黄麻纤维、天然亚麻纤维、天然苎麻纤维。
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