CN102492246A - 废旧pvc电缆外皮/木粉复合板材的配方及生产方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种废旧PVC电缆外皮/木粉复合板材的配方及生产方法。将废旧PVC电缆外皮颗粒、纯PVC粉末、金属皂类稳定剂、氯化聚乙烯、甲基丙烯酸多元酯和润滑剂加入高混机中混合，将硅烷偶联剂进行水解处理，然后将硅烷偶联剂和木粉混合，放入高混机中混合，将上述两组原料放入高混机中混合，将混合好的原料加入双螺杆挤出机中进行混炼挤出，将粉碎的木塑材料于模具中压制成型，即可得到复合板材。木塑复合材料制品因兼有木材和塑料的优点，因而被广泛应用于很多领域，如家具、建筑、工业、车辆船舶、包装运输等国民生产的各个方面。

Description

废旧PVC电缆外皮/木粉复合板材的配方及生产方法

技术领域

本发明涉及一种废旧塑料的回收和利用，特别涉及一种废旧PVC电缆外皮/木粉复合板材的配方及生产方法。

背景技术

在当前的室外建材生产中，所采用的大部分仍为实木地板或由实木地板为主要成分的复合地板。为保护我国有限的木材资源，必须开发合适的木材替代品。另一方面是废弃物的大量产生，对环境构成了相当大的威胁，如废旧塑料就是对环境的一个“白色污染”，其中聚乙烯（PE）、聚丙烯（PP）、聚苯乙烯（PS）和聚氯乙烯（PVC）等热塑性塑料占80%以上。是一大可开发利用的资源；我国是一个农业大国，农作物秸秆极为丰富，同时锯末、低等材、技材等均可再生利用。综合利用、合理利用、节约利用和再扩展到循环回收利用是极其重要的事情。

PVC电缆料作为电线电缆的外皮，常年暴露于自然环境中，且由于PVC的化学特性，其内部结构也被严重破坏，若再作为塑料纯料进行回收再利用，其性能已不能满足生产要求。一种较为普遍采用的方法是将废旧PVC电缆外皮重新造粒后，和纯料混合重新制造电缆外皮。但是这种采用回收料制成电缆，在绝缘性、耐候性和使用寿命上远不如用纯料制成的产品，且具有很大的安全隐患。

发明内容

本发明的目的就是为了解决废旧PVC电缆料的再利用问题，提供了一种废旧PVC电缆外皮/木粉复合板材的配方及生产方法，并在制造过程中使用无毒或低毒的塑料助剂以达到环保要求。

本发明的目的通过下述方案实现：一种废旧PVC电缆外皮/木粉复合板材的配方，其特征在于：组份和重量份数配比如下：

废旧PVC电缆外皮颗粒         70~90；       纯PVC粉末                 10~30；

木粉                                     50~60；       金属皂类稳定剂            0.5~1.5；

偶联剂                                  0.5~0.6；      乙醇                                2.0~2.4；

氯化聚乙烯                           5~6；          甲基丙烯酸多元酯         8~10

润滑剂                               0.5~0.6。

一种废旧PVC电缆外皮/木粉复合板材的生产方法，其特征在于，步骤如下：

1）将废旧PVC电缆外皮颗粒、纯PVC粉末、金属皂类稳定剂、氯化聚乙烯、甲基丙烯酸多元酯和润滑剂加入高混机中混合，混合温度为100℃~110℃，混合时间为5~10分钟；

2）将硅烷偶联剂进行水解处理，然后将硅烷偶联剂和木粉混合，放入高混机中混合，混合温度为100℃~110℃，混合时间为10~15分钟；再在100℃~120℃的温度下烘干为2~3h；

3）将步骤1）和2）的两组原料放入高混机中混合，混合温度为100~110℃，混合时间为10~15分钟；

4）将混合好的原料加入双螺杆挤出机中进行混炼挤出，挤出机主机转速为：40~50转/分钟，喂料机转速为：4~5转/分钟，挤出后粉碎；

5）将粉碎的木塑材料于模具中压制成型，压片温度：150~160℃，压力：10~15Mpa，时间：15~20分钟，即可得到复合板材。

本方法所生产的木塑复合材料是以废旧PVC电缆料、木粉为主要原料，经添加各种功能助剂及少量的纯PVC，在双螺杆挤出机中混炼挤出的。它有以下特点：

力学强度良好，抗冲击强度高，热伸缩性和吸水性均比木材小，尺寸稳定性好；耐磨，耐化学腐蚀、不虫蛀，非易燃；兼具木材和塑料的双重加工性能，即可锯、刨、钉、旋、切、削、敲击、粘贴与胶合，也可用挤出、压制、注塑成型。

木塑复合材料制品因兼有木材和塑料的优点，因而被广泛应用于很多领域，如家具、建筑、工业、车辆船舶、包装运输等国民生产的各个方面。

本方法所采用的PVC原料为国内废旧电缆拆解企所拆解出的废旧电缆外皮，价格低廉，且有利于环境保护。本方法所采用的塑料助剂大部分为无毒或低毒产品，在材料生产和使用过程中对人体和环境危害很小。

具体实施方式

一种废旧PVC电缆外皮/木粉复合板材的配方，组份和重量份数配比如下：

废旧PVC电缆外皮颗粒       70~90；      纯PVC粉末                        10~30；

木粉                                     50~60；     金属皂类稳定剂                    0.5~1.5；

偶联剂                                  0.5~0.6；    乙醇                                    2.0~2.4；

氯化聚乙烯                           5~6；        甲基丙烯酸多元酯                8~10；

润滑剂                               0.5~0.6。

废旧PVC电缆外皮颗粒为20~30目。木粉为木材加工的边角料经过粉碎所得，其粒度为40~60目，含水量小于2%。金属皂稳定剂包括钙锌复合稳定剂或钡锌镉复合稳定剂。偶联剂为乙氧基硅烷偶联剂。润滑剂为硬脂酸钙。

一种废旧PVC电缆外皮/木粉复合板材的生产方法，步骤如下：

1）将废旧PVC电缆外皮颗粒、纯PVC粉末、金属皂类稳定剂、氯化聚乙烯、甲基丙烯酸多元酯和润滑剂加入高混机中混合，混合温度为100℃~110℃，混合时间为5~10分钟；

2）将硅烷偶联剂进行水解处理，然后将硅烷偶联剂和木粉混合，放入高混机中混合，混合温度为100℃~110℃，混合时间为10~15分钟；再在100℃~120℃的温度下烘干为2~3h；

3）将步骤1）和2）的两组原料放入高混机中混合，混合温度为100~110℃，混合时间为10~15分钟；

4）将混合好的原料加入双螺杆挤出机中进行混炼挤出，挤出机主机转速为：40~50转/分钟，喂料机转速为：4~5转/分钟，挤出后粉碎；

5）将粉碎的木塑材料于模具中压制成型，压片温度：150~160℃，压力：10~15Mpa，时间：15~20分钟，即可得到复合板材。

挤出机为双螺杆挤出机。

实施例1：

1.将白色PVC电线外皮经粉碎机粉碎成20目的颗粒，并进行清洗。将清洗后的PVC颗粒在鼓风干燥箱中于100℃下烘干。

所述的挤出机为双螺杆挤出机。

2.按照下表1配方和重量份数进行原料的配置：

表1 

原料	重量份数
		白色PVC电缆颗粒	70
纯PVC粉末	30
		木粉	50
钙锌复合稳定剂	1.5
		乙氧基硅烷偶联剂	0.5
乙醇	2.0
		氯化聚乙烯	5
甲基丙烯酸多元酯	10
		硬脂酸钙	0.5

3.按照配方将废旧PVC电缆外皮颗粒、纯PVC粉末、金属皂类稳定剂、氯化聚乙烯、甲基丙烯酸多元酯和润滑剂加入高混机中混合，混合温度为110℃，混合时间为5分钟；

4.按照配方先将硅烷偶联剂溶解于4倍乙醇中，并加入少量的水调节PH值后进行水解；

5.按照配方将处理好的硅烷偶联剂和40目木粉混合，放入高混机中混合，混合温度为110℃，混合时间为10分钟。

6.将混合好的偶联剂和木粉烘干，烘干温度为：120℃，烘干时间为2h；

7.将两组原料放入高混机中混合，混合温度为110℃，混合时间为10分钟；

8.将混合好的原料加入双螺杆挤出机中进行挤出，挤出机主机转速为：40转/分钟，喂料机转速为：4转/分钟；挤出后粉碎；

9.将粉碎的木塑材料于板材模具中压制成型，模具尺寸按需要定，压片温度：160℃，压力：10MPa，时间：20分钟。即可得到复合板材，其厚度及面积可根据应用调整。

实施例2：

1.将黑色PVC电线外皮经粉碎机粉碎成30目的颗粒，并进行清洗。将清洗后的PVC颗粒在鼓风干燥箱中于100℃下烘干。

2.按照下表2配方和重量份数进行原料的配置:

表2 

原料	重量份数
		黑色PVC电缆颗粒	90
纯PVC粉末	10
		木粉	60
钡锌镉复合稳定剂	0.5
		乙氧基硅烷偶联剂	0.6
乙醇	2.4
		氯化聚乙烯	6
甲基丙烯酸多元酯	10
		硬脂酸钙	0.6

3.按照配方将废旧PVC电缆外皮颗粒、纯PVC粉末、金属皂类稳定剂、氯化聚乙烯、甲基丙烯酸多元酯和润滑剂加入高混机中混合，混合温度为100℃，混合时间为10分钟；

4.按照配方先将硅烷偶联剂溶解于4倍乙醇中，并加入少量的水调节PH值后进行水解；

5.按照配方将处理好的硅烷偶联剂和60目木粉混合，放入高混机中混合，混合温度为105℃，混合时间为12分钟；

6.将混合好的偶联剂和木粉烘干，烘干温度为：110℃，烘干时间为3h；

7.将两组原料放入高混机中混合，混合温度为105℃，混合时间为12分钟；

8.将混合好的原料加入双螺杆挤出机中进行挤出，挤出机主机转速为：50转/分钟，喂料机转速为：5转/分钟；挤出后粉碎；

9.将粉碎的木塑材料于板材模具中压制成型，模具尺寸按需要定，压片温度：150℃，压力：15MPa，时间：15分钟。即可得到复合板材，其厚度及面积可根据应用调整。

实施例3：

1.将透明PVC电线外皮经粉碎机粉碎成25目的颗粒，并进行清洗。将清洗后的PVC颗粒在鼓风干燥箱中于100℃下烘干。

2.按照下表3配方和重量份数进行原料的配置:

表3 

原料	重量份数
		透明PVC电缆颗粒	80
纯PVC粉末	20
		木粉	60
钙锌复合稳定剂	1
		乙氧基硅烷偶联剂	0.6
乙醇	2.4
		氯化聚乙烯	5.5
甲基丙烯酸多元酯	9
		硬脂酸钙	0.55

3.按照配方将废旧透明PVC电缆外皮颗粒、纯PVC粉末、钙锌符合稳定剂、氯化聚乙烯、甲基丙烯酸多元酯和润滑剂加入高混机中混合，混合温度为105℃，混合时间为7分钟；

4.按照配方先将硅烷偶联剂溶解于4倍乙醇中，并加入少量的水调节PH值后进行水解；

5.按照配方将处理好的硅烷偶联剂和50目木粉混合，放入高混机中混合，混合温度为100℃，混合时间为15分钟；

6.将混合好的偶联剂和木粉烘干，烘干温度为：115℃，烘干时间为2.5h；

7.将两组原料放入高混机中混合，混合温度为100℃，混合时间为15分钟；

8.将混合好的原料加入双螺杆挤出机中进行挤出，挤出机主机转速为：45转/分钟，喂料机转速为：4.5转/分钟；挤出后粉碎；

9.将粉碎的木塑材料于板材模具中压制成型，模具尺寸按需要定，压片温度：155℃，压力：13MPa，时间：17分钟。即可得到复合板材，其厚度及面积可根据应用调整。

本发明提出的废旧PVC电缆外皮/木粉复合板材的配方及生产方法，已通过实施例进行了描述，相关技术人员明显能在不脱离本发明的内容、精神和范围内对本文所述的产品和制作方法进行改动或适当变更与组合，来实现本发明的技术。特别需要指出的是，所有相类似的替换和改动对本领域技术人员来说是显而易见的，他们都被视为包括在本发明的精神、范围和内容中。

Claims (7)

1.一种废旧PVC电缆外皮/木粉复合板材的配方，其特征在于：组份和重量份数配比如下：

废旧PVC电缆外皮颗粒         70~90；       纯PVC粉末                     10~30；

木粉                                      50~60；         金属皂类稳定剂               0.5~1.5

偶联剂                                  0.5~0.6；         乙醇                                  2.0~2.4；

氯化聚乙烯                            5~6；            甲基丙烯酸多元酯            8~10；

润滑剂                                  0.5~0.6。

2.根据权利要求1所述的废旧PVC电缆外皮/木粉复合板材的配方，其特征在于：所述的废旧PVC电缆外皮颗粒为20~30目。

3.根据权利要求1所述的废旧PVC电缆外皮/木粉复合板材的配方，其特征在于：木粉为木材加工的边角料经过粉碎所得，其粒度为40~60目，含水量小于2%。

4.根据权利要求1所述的废旧PVC电缆外皮/木粉复合板材的配方，其特征在于：所述的金属皂稳定剂包括钙锌复合稳定剂或钡锌镉复合稳定剂。

5.根据权利要求1所述的废旧PVC电缆外皮/木粉复合板材的配方，其特征在于：所述的偶联剂为乙氧基硅烷偶联剂。

6.根据权利要求1所述的废旧PVC电缆外皮/木粉复合板材的配方，其特征在于：所述的润滑剂为硬脂酸钙。

7.一种废旧PVC电缆外皮/木粉复合板材的生产方法，其特征在于，步骤如下：

1）将废旧PVC电缆外皮颗粒、纯PVC粉末、金属皂类稳定剂、氯化聚乙烯、甲基丙烯酸多元酯和润滑剂加入高混机中混合，混合温度为100℃~110℃，混合时间为5~10分钟；

2）将硅烷偶联剂进行水解处理，然后将硅烷偶联剂和木粉混合，放入高混机中混合，混合温度为100℃~110℃，混合时间为10~15分钟；再在100℃~120℃的温度下烘干为2~3h；

3）将步骤1）和2）的两组原料放入高混机中混合，混合温度为100~110℃，混合时间为10~15分钟；

4）将混合好的原料加入双螺杆挤出机中进行混炼挤出，挤出机主机转速为：40~50转/分钟，喂料机转速为：4~5转/分钟，挤出后粉碎；

5）将粉碎的木塑材料于模具中压制成型，压片温度：150~160℃，压力：10~15Mpa，时间：15~20分钟，即可得到复合板材。