CN102218872A - 废弃聚苯乙烯-丙烯腈泡沫塑料制备再生防火板材及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供废弃聚苯乙烯-丙烯腈泡沫塑料制备再生防火板材的方法，通过在热压板材上涂抹环氧树脂胶粘贴高级装饰耐火板，各材料间发生化学物理变化，对板材进行改性，提高了其冲击性能和防火性能，还具有防水、耐腐蚀等特殊性能，具有广泛的应用前景。
Description
技术领域
本发明涉及废弃聚苯乙烯-丙烯腈泡沫塑料制备再生防火板材及方法，属于资源回收与再利用领域。
背景技术
目前，对于废弃热固性泡沫塑料的回收与利用，我们已申请了如下专利：(1)中国专利“一种利用废弃热固性泡沫塑料制备的可塑材料及其制备方法”，CN 101629025B；(2)中国专利“一种利用废弃热固性泡沫塑料制备复合板材的方法”，申请号为200910305368.8。专利中介绍了废弃热固性泡沫塑料的再利用方法，主要是通过固态环氧树脂和橡胶来改善热固性泡沫塑料的韧性，热压成再生板材。为了拓宽废弃热固性泡沫塑料的循环再利用范围，我们又寻找到高级装饰耐火板对再生板材进行改性，重在提高其耐火性能。
高级装饰耐火板是将纸张含浸在树脂中，经过高温、高压处理后，而产生的装饰表面材料。它具有耐磨耐热、耐撞击、耐酸碱、耐烟灼、防火、防菌、防霉、抗静电等特点。高级装饰耐火板用于书桌、电脑桌、餐桌、橱窗、实验室、室内装饰等场所。使用时常胶贴于胶合板、刨花板、纤维板等板材的表平面上。我们通过环氧树脂胶将高级装饰耐火板粘贴在再生板材上下表面，材料间发生物理化学变化，板材的性能得到改善，成为具有耐火功能的防火板材，并且其力学性能也得到了提高。
发明内容
本发明的目的在于提供废弃聚苯乙烯-丙烯腈泡沫塑料制备再生防火板材的方法，为废弃热固性泡沫塑料的循环再利用拓宽了范围，赋予了再生板材新的功能——耐火性。
本发明的技术方案如下：
利用废弃苯乙烯-丙烯腈泡沫塑料制备再生防火板材，在板材的外层粘贴硅酸盐耐火板。硅酸盐耐火板厚度为0.6mm。
本发明的再生防火板材的制备方法，步骤如下：
(1)称量原料粉末，在120-160℃下进行预热；
(2)将预热后的原料粉末均匀铺到模具中，进行热压成型，其中压强为10-15MPa，温度为140-170，时间为10-20min；
(3)将成型后的板材进行低温定型，其中压强为10MPa，自然冷却；
(4)在成型的板材上下表面均匀涂抹环氧树脂胶，将裁剪好的高级装饰耐火板粘贴上去，待胶凝固即可。
所述步骤(1)中所述的原料粉末的制备步骤如下：依次向搅拌机中加入废弃热固性聚苯乙烯-丙烯腈泡沫塑料粉末90质量份、增塑剂邻苯二甲酸二辛酯或者氯化石蜡5-10质量份、阻燃剂2-7质量份、颜料碳黑或者铁黑0-3质量份，其中每加入每种助剂都要等到混合均匀后再依次加入下一种助剂；混合均匀后即得原料粉末。
所述废弃泡沫塑料粉末为20-100目粉末。
所述阻燃剂为溴化环氧树脂、磷酸三苯酚、丁苯系磷酸酯或者间苯二酚双磷酸酯中的一种。
本发明使用的原料粉末主要是废弃聚苯乙烯-丙烯腈热固性泡沫塑料粉末，因为废弃的热固性泡沫塑料本身脆性较大，故在其表面用环氧树脂胶将高级装饰耐火板粘贴在表面，通过材料间物理化学作用，不仅能改善其韧性，提高板材的强度，还因板材表面粘有耐火板具有了原来没有的防火功能，拓展了板材的使用范围。
说明书附图
图示是表面粘有耐火板的热固性泡沫塑料再生板材的剖面图；
其中1为热固性聚苯乙烯-丙烯腈泡沫塑料，2为高级装饰耐火板，3为环氧树脂胶。
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)称取废弃热固性聚苯乙烯-丙烯腈泡沫塑料粉末90质量份；
(2)依次向搅拌机中加入废弃热固性聚苯乙烯-丙烯腈泡沫塑料粉末、邻苯二甲酸二辛酯5质量份、溴化环氧树脂7质量份、碳黑3质量份，其中每加入前述一种助剂都要等到混合均匀后再依次加入下一种助剂；
(3)将步骤(2)混合后即得原料粉末；
(4)按1300kg/m3的板材密度体积0.04392m3称量原料粉末57.1kg，将原料粉末预热，温度140℃，时间13min；
(5)热压成型，压强为13MPa，模温为150℃，时间为15min；
(6)低温定型，压强为10MPa，自然冷却；
(7)按模具规格1.2m×2.44m×1.5cm，裁剪高级装饰耐火板两张(1.2m×2.44m)，在成型的板材表面均匀涂抹一层环氧树脂胶，将耐火板粘贴于表面。
(8)对制备的板材进行锯边、砂光，制成标准尺寸的成品板材。
其中废弃热固性聚苯乙烯-丙烯腈泡沫塑料粉末为80目粉末，所得板材密度为1300kg/m3，含水率为0.64％，吸水率为4.89％，吸水厚度极限膨胀率为0.92％，冲击强度为23kJ/m2，抗压强度为32.755MPa，抗压模量为560.116MPa，抗弯强度为272.189MPa，抗弯模量为1.49×106MPa，难燃性符合B1级难燃材料要求。
实施例2
(1)称取废弃热固性聚苯乙烯-丙烯腈泡沫塑料粉末90质量份；
(2)依次向搅拌机中加入废弃热固性聚苯乙烯-丙烯腈泡沫塑料粉末、氯化石蜡7质量份、间苯二酚双膦酸脂4质量份、铁黑1质量份，其中每加入前述一种助剂都要等到混合均匀后再依次加入下一种助剂；
(3)将步骤(2)混合后即得原料粉末；
(4)按1200kg/m3的板材密度体积0.04392m3称量原料粉末52.7kg，将原料粉末预热，温度120℃，时间15min；
(5)热压成型，压强为10MPa，模温为140℃，时间为20min；
(6)低温定型，压强为10MPa，自然冷却；
(7)按模具规格1.2m×2.44m×1.5cm，裁剪高级装饰耐火板两张(1.2m×2.44m)，在成型的板材表面均匀涂抹一层环氧树脂胶，将耐火板粘贴于表面。
(8)对制备的板材进行锯边、砂光，制成标准尺寸的成品板材。
其中废弃热固性聚苯乙烯-丙烯腈泡沫塑料粉末为50目粉末，所得板材密度为1200kg/m3，含水率为0.34％，吸水率为5.22％，吸水厚度极限膨胀率为1.01％，冲击强度为20kJ/m2，抗压强度为38.826MPa，抗压模量为643.921MPa，抗弯强度为430.89MPa，抗弯模量为5.15×106MPa，难燃性符合B1级难燃材料要求。
实施例3
(1)称取废弃热固性聚苯乙烯-丙烯腈泡沫塑料粉末90质量份；
(2)依次向搅拌机中加入废弃热固性聚苯乙烯-丙烯腈泡沫塑料粉末、氯化石蜡10质量份、丁苯系磷酸脂5质量份，其中每加入前述一种助剂都要等到混合均匀后再依次加入下一种助剂；
(3)将步骤(2)混合后即得原料粉末；
(4)按1500kg/m3的板材密度体积0.04392m3称量原料粉末65.88kg，将原料粉末预热，温度160℃，时间10min；
(5)热压成型，压强为15MPa，模温为170℃，时间为10min；
(6)低温定型，压强为10MPa，自然冷却；
(7)按模具规格1.2m×2.44m×1.5cm，裁剪高级装饰耐火板两张(1.2m×2.44m)，在成型的板材表面均匀涂抹一层环氧树脂胶，将耐火板粘贴于表面。
(8)对制备的板材进行锯边、砂光，制成标准尺寸的成品板材。
其中废弃热固性聚苯乙烯-丙烯腈泡沫塑料粉末为100目粉末，所得板材密度为1500kg/m3，含水率为0.72％，吸水率为4.38％，吸水厚度极限膨胀率为0.43％，冲击强度为25kJ/m2，抗压强度为47.625MPa，抗压模量为645.261MPa，抗弯强度为555.914MPa，抗弯模量为3.99×106MPa，难燃性符合B1级难燃材料要求。
实施例4
(1)称取废弃热固性聚苯乙烯-丙烯腈泡沫塑料粉末90质量份；
(2)依次向搅拌机中加入废弃热固性聚苯乙烯-丙烯腈泡沫塑料粉末、氯化石蜡10质量份、磷酸三苯酚2质量份、铁黑2质量份，其中每加入前述一种助剂都要等到混合均匀后再依次加入下一种助剂；
(3)将步骤(2)混合后即得原料粉末；
(4)按1000kg/m3的板材密度体积0.04392m3称量原料粉末43.92kg，将原料粉末预热，温度150℃，时间12min；
(5)热压成型，压强为5MPa，模温为160℃，时间为12min；
(6)低温定型，压强为10MPa，自然冷却；
(7)按模具规格1.2m×2.44m×1.5cm，裁剪高级装饰耐火板两张(1.2m×2.44m)，在成型的板材表面均匀涂抹一层环氧树脂胶，将耐火板粘贴于表面。
(8)对制备的板材进行锯边、砂光，制成标准尺寸的成品板材。
其中废弃热固性聚苯乙烯-丙烯腈泡沫塑料粉末为20目粉末，所得板材密度为1000kg/m3，含水率为0.48％，吸水率为4.86％，吸水厚度极限膨胀率为0.60％，冲击强度为18kJ/m2，抗压强度为50.376MPa，抗压模量为595.409MPa，抗弯强度为537.187MPa，抗弯模量为4.02×106MPa，难燃性符合B1级难燃材料要求。
需要说明的是压板所用设备体积恒定，故可根据所需板材密度，称量原料粉末即可得到所需密度板材。
以上对本发明做了示例性的描述，本发明的权限由权利要求所限定，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在本发明的保护范围之内。
Claims (6)
1.利用废弃苯乙烯-丙烯腈泡沫塑料制备再生防火板材，其特征是在板材的外层粘贴硅酸盐耐火板。
2.如权利要求1所述的再生防火板材，其特征是硅酸盐耐火板厚度为0.6mm。
3.权利要求1或2所述的再生防火板材的制备方法，其特征是步骤如下：
(1)称量原料粉末，在120-160℃下进行预热；
(2)将预热后的原料粉末均匀铺到模具中，进行热压成型，其中压强为10-15MPa，温度为140-170，时间为10-20min；
(3)将成型后的板材进行低温定型，其中压强为10MPa，自然冷却；
(4)在成型的板材上下表面均匀涂抹环氧树脂胶，将裁剪好的高级装饰耐火板粘贴上去，待胶凝固即可。
4.如权利要求3所述的方法，其特征是步骤(1)中所述的原料粉末的制备步骤如下：依次向搅拌机中加入废弃热固性聚苯乙烯-丙烯腈泡沫塑料粉末90质量份、增塑剂邻苯二甲酸二辛酯或者氯化石蜡5-10质量份、阻燃剂2-7质量份、颜料碳黑或者铁黑0-3质量份，其中每加入每种助剂都要等到混合均匀后再依次加入下一种助剂；混合均匀后即得原料粉末。
5.如权利要求3所述的方法，其特征是所述废弃泡沫塑料粉末为20-100目粉末。
6.如权利要求3所述的方法，其特征是所述阻燃剂为溴化环氧树脂、磷酸三苯酚、丁苯系磷酸酯或者间苯二酚双磷酸酯中的一种。
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