CN105237912B - 粉煤灰和聚氯乙烯回收料复合材料及其制法和应用 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及建筑材料领域，具体涉及粉煤灰和聚氯乙烯复合材料及其制法和应用。该复合材料采用含有下述组分的原料制成：粉煤灰60‑85重量份，聚氯乙烯回收料13‑37重量份，稳定剂0.5‑2重量份，第一润滑剂0.1‑1重量份，和第二润滑剂0.1‑1重量份；其中，所述第一润滑剂选自硬脂酸或硬脂酸醇、硬脂酸钙或硬脂酸锌的一种或两种以上，所述第二润滑剂选自石蜡、聚乙烯蜡、聚丙烯蜡或氧化聚乙烯蜡的一种或两种以上。本发所述复合材料的制备方法工艺简单、成本低廉，产品附加值高，废物：粉煤灰和废旧PVC利用比例为97‑99.3％，可获得良好的环保效益，具有广阔的应用前景。

Description

粉煤灰和聚氯乙烯回收料复合材料及其制法和应用
技术领域
本发明涉及建筑材料领域，主要是复合材料技术领域，具体涉及粉煤灰和聚氯乙烯复合材料及其制法和应用。
背景技术
粉煤灰是燃煤电厂生产过程中产生的一种固体废弃物，产量约占燃煤总量的5～20％。我国粉煤灰年排放量约5亿吨，目前我国粉煤灰堆放量20亿吨以上，储灰场占用土地约4×104km2，这不仅严重污染环境，也占用了大量的土地资源。粉煤灰中含有大量的硅铝氧化物，如果将粉煤灰中的主要成分加以利用，就可以“变废为宝”，达到保护环境的目的。目前已有掺杂粉煤灰制备轻质材料、耐火材料、隔热保温材料、建筑材料、日用陶瓷材料等技术应用，但是对粉煤灰进行高附加值利用的效果并不是很明显。
聚氯乙烯(PVC)树脂是由氯乙烯(VC)单体聚合而成的热塑性高聚物，是世界上四大通用塑料之一，由于其具有优良的加工性能和物理化学性能，被广泛应用于建筑材料、工业制品、日用品、发泡材料、密封材料、纤维材料等各个领域。传统板材的制备工艺如图1所示：先将原料筛分进行预处理后，按设计的配方准确称量各种物料组分，之后进行配料混合、通过上料机进行上料、转入挤出机挤出、定径、成型、冷却、牵引、切割等板材制备工序，最终得到板材成品。据推算，我国PVC的需求量以每年10％的速度递增，PVC的大量使用必然也导致大量废品的产生，这些废品污染着河流、湖泊等人类赖以生存的环境，PVC的回收利用，不仅可以解决环保问题，而且可以缓解资源紧缺的压力，尤其在PVC原料价格持续上涨的今天，其回收再利用具有重要的意义。
针对粉煤灰和废旧PVC的污染问题，如何综合利用这些粉煤灰和废旧PVC，使之变废为宝，是人们普遍关心的问题，也是材料领域科研人员和环境保护者值得研究的课题。
目前关于利用粉煤灰和工业PVC制备复合材料的专利已有报道，特别是制备的仿木、石塑地板已逐渐在建材领域得到应用。胡勇(中国专利，CN201410521956.6，一种粉煤灰复合地板)公开了一种利用粉煤灰和PVC制备复合地板的方法，其废物(粉煤灰)利用比例为67％～68％；于德胜(中国专利，CN201010281212.3，一种石塑仿木地板及其加工方法)公开了一种石塑仿木地板及其加工方法，其废物(废旧PVC粒料)利用比例为24.9％-68.3％；倪雨舒(中国专利，CN201410064742.0，一种粉煤灰板材)公开了一种粉煤灰板材，其废物(粉煤灰)利用比例为42％～56％；王习东等(中国专利，CN201410114555.9，一种利用粉煤灰制备仿木地板的方法)公开了一种利用粉煤灰制备仿木地板的方法，其废物(粉煤灰)利用比例为86％～94％。
发明内容
本发明解决的技术问题是：上述利用粉煤灰和工业PVC制备复合材料的生产工艺仍存在诸多问题，包括：(1)原料成本高；(2)产品附加值低；(3)生产工艺复杂；(4)废物利用比例低；(5)在制备过程中由于加入了多种辅料使产品回收利用率低。
本发明的目的是：利用固体废弃物粉煤灰和废旧PVC，通过科学配比合理工艺制备板材，使其原料成本低，制备工艺简单，附加值高，产品可回收再利用，可以获得良好的经济效益。
为解决上述技术问题，本发明提供了一种粉煤灰和聚氯乙烯回收料复合材料，以粉煤灰和废旧PVC为主要原料，采用含有下述组分的原料制成：粉煤灰60-85重量份，聚氯乙烯回收料13-37重量份，稳定剂0.5-2重量份，第一润滑剂0.1-1重量份，和第二润滑剂0.1-1重量份；
其中，所述第一润滑剂选自硬脂酸或硬脂酸醇、硬脂酸钙或硬脂酸锌的一种或两种以上，所述第二润滑剂选自石蜡、聚乙烯蜡、聚丙烯蜡或氧化聚乙烯蜡的一种或两种以上。
本发明中废物(粉煤灰和废旧PVC)利用比例为97～99.3％，且原料成本低廉、产品附加值高、生产工艺简单、产品可完全回收再利用。本发明为粉煤灰和废旧PVC的综合利用提供了一条新的技术支撑，可以获得良好的环保效益；本发明使得粉煤灰和废旧PVC“变废为宝”，填补了利用粉煤灰和PVC回收料制备板材领域的空白。
具体来说，针对现有技术的不足，本发明提供了如下技术方案：
一种复合材料，其特征在于，其采用含有下述组分的原料制成：粉煤灰60-85重量份，聚氯乙烯回收料13-37重量份，稳定剂0.5-2重量份，第一润滑剂0.1-1重量份，和第二润滑剂0.1-1重量份；
其中，所述第一润滑剂选自硬脂酸、硬脂酸醇、硬脂酸钙或硬脂酸锌的一种或两种以上，所述第二润滑剂选自石蜡、聚乙烯蜡、聚丙烯蜡或氧化聚乙烯蜡的一种或两种以上。
一种复合材料，其特征在于，其采用下述组分的原料制成：粉煤灰60-85重量份，聚氯乙烯回收料13-37重量份，稳定剂0.5-2重量份，第一润滑剂0.1-1重量份，和第二润滑剂0.1-1重量份；
其中，所述第一润滑剂选自硬脂酸、硬脂酸醇、硬脂酸钙或硬脂酸锌的一种或两种以上，所述第二润滑剂选自石蜡、聚乙烯蜡、聚丙烯蜡或氧化聚乙烯蜡的一种或两种以上。
优选的，上述复合材料中，所述粉煤灰为70-85重量份，所述聚氯乙烯回收料为13-30重量份。
优选的，上述复合材料中，所述稳定剂为0.5-1重量份，第一润滑剂为0.1-0.5重量份，第二润滑剂为0.4-0.6重量份。
优选的，上述复合材料中，所述第一润滑剂为硬脂酸。
优选的，上述复合材料中，所述稳定剂选自无尘铅盐多功能复合稳定剂或钙锌复合稳定剂。
优选的，上述复合材料中，所述粉煤灰的化学组成包括二氧化硅和三氧化二铝，所述二氧化硅的质量含量为50-60％，优选为51-52％；所述三氧化二铝的质量含量为20-40％，优选为26-30％。
优选的，上述复合材料中，聚氯乙烯回收料的氯元素含量为50-86wt％，氧化钙含量为2-28wt％。
优选的，上述复合材料中，所述粉煤灰的粒度以通过泰勒制筛后，筛余量小于5％为准，所述用于筛分粉煤灰的泰勒制筛的目数为100-200目，优选为120-200目。
优选的，上述复合材料中，聚氯乙烯回收料的粒度以通过泰勒制筛后，筛余量小于5％为准，所述用于筛分聚氯乙烯回收料的泰勒制筛的目数为40-60目，优选50-60目。
本发明还提供上述复合材料的制备方法，包括下述步骤：
(1)筛分：将粉煤灰和聚氯乙烯回收料进行筛分；
(2)配料混合：按照重量比称取粉煤灰、聚氯乙烯回收料、稳定剂、第一润滑剂和第二润滑剂进行混合，混合温度为120-140℃，再将其冷却至20-50℃；
(3)挤出：将步骤(2)所得混料转入挤出成型机中将其挤塑成型；得到所述复合材料。
优选的，上述制备方法中，所述挤出成型机包括挤压部件，所述挤压部件包括主机电机、挤压料筒和主机螺杆，所述主机螺杆在物料输出的一端安装有合流芯和机头；
其中，所述挤压料筒沿物料输出方向依次分为四段：料筒第一段温度为182-194℃，料筒第二段温度为180-190℃，料筒第三段温度为175-186℃，料筒第四段温度为175-185℃。
优选的，上述制备方法中，所述合流芯的温度为165-175℃，所述机头的温度为175-185℃。
优选的，上述制备方法中，所述主机螺杆转速为11-19r/min。
优选的，上述制备方法中，所述挤出成型机还包括喂料部件，所述喂料部件包括喂料电机、喂料筒体和喂料螺杆；所述喂料螺杆转速为12-25r/min。
优选的，上述制备方法中，在所述挤出步骤后还依次设置有定径、冷却和牵引的过程。
优选的，上述制备方法中，所述牵引过程的牵引速度为0.5-1.2r/min。
优选的，上述制备方法中，在所述牵引过程之后还包括下述步骤：
将经检测后废弃的复合材料经过破碎后，作为聚氯乙烯回收料使用。
本发明还提供一种复合材料，由上述制备方法制备得到。
本发明还提供一种板材，由上述复合材料制备得到。
本发明还提供上述复合材料或上述板材在建筑材料领域的应用。
本发明的有益效果是：(1)原料成本低。粉煤灰是燃煤电厂生产过程中产生的一种固体废弃物，产量约占燃煤总量的5～20％，我国粉煤灰年排放量约5亿吨，目前我国粉煤灰堆放量20亿吨以上；PVC回收料是PVC在生产生活使用过程中产生的一种固体废弃物，分布广泛易得。由于主要原料(粉煤灰颗粒60～85％、PVC回收料13～37％)属于大宗工业固体废弃物，故原料成本极低。(2)生产工艺简单。本发明所述利用粉煤灰和PVC回收料制备板材的方法，原料经过筛分、配料混合、上料、挤出成型、定径、冷却、牵引、切割等简单工序即能得到成品，工艺极其简单。(3)废物利用比例高。本发明所述利用粉煤灰和PVC回收料制备板材的方法，原料中废物(粉煤灰和废旧PVC)利用比例为96～99.3％，废物利用比例极高。(4)产品回收利用率高。本发明所述利用粉煤灰和PVC回收料制备板材的方法，生产中产生的不合格品及超过使用寿命的产品经过破碎机和磨粉机的处理，可以充当原料进行再生产，产品回收利用率极高。(5)为固体废弃物粉煤灰和PVC回收料资源化利用提供了一条新途径，填补了利用粉煤灰和PVC回收料制备板材的方法领域的空白。
附图说明
图1为传统板材的制备工艺路线图。
图2为本发明具体实施方式中所述制备复合材料的工艺路线图。
具体实施方式
鉴于现有利用粉煤灰和工业PVC制备复合材料的工艺存在原料成本高、产品附加值低、废物利用率低等问题，本发明提供一种粉煤灰和聚氯乙烯回收料复合材料，具有原料成本低、工艺简单、废物利用率高等优点。
一种优选的实施方式中，制备本发明所述复合材料的工艺路线图如图2所示，制备步骤如下：
a、筛分：用筛分机，经20目～200目筛网对粉煤灰和废旧PVC原料进行筛分，筛余量小于5％，封装待用；
b、配料混合：按照重量百分比组成：粉煤灰60～85％、废旧PVC13-37％、稳定剂0.5～2％、硬脂酸0.1～1％、蜡(石蜡、PE蜡，或石蜡与PE蜡共同使用)0.1～1％进行称料，用高低混料机将粉煤灰、废旧PVC、稳定剂、硬脂酸、蜡均匀混合在一起；
c、上料：利用螺旋上料机将混合原料输送至喂料筒体中；
d、挤出：利用挤出成型机将混合原料挤塑成型；
所述挤出成型机包括喂料部件和挤压部件，所述喂料部件包括喂料电机、喂料筒体和喂料螺杆；所述挤压部件包括主机电机、挤压料筒和主机螺杆，所述主机螺杆在物料输出的一端安装有合流芯和机头。
挤压料筒沿物料输出方向依次分为四段：料筒第一段的温度范围为182～194℃，料筒第二段温度范围为180～190℃，料筒第三段温度范围为175～186℃，料筒第四段温度范围为175～185℃，合流芯温度范围为165～175℃，机头温度范围为175～185℃，主机螺杆转速范围为11～19r/min，喂料螺杆转速范围为12～25r/min；
e、定径：利用定径台将挤出的板材进行定径；
f、冷却：利用循环水冷却系统对板材进行冷却；
g、牵引：利用牵引机对板材进行牵引，牵引速度在0.5～1.2r/min；
h、切割：利用切割机对板材进行定长切割；
i、成品；
j、回收利用：生产中产生的不合格品及使用后超过使用寿命的产品经过破碎机和磨粉机的处理，得到破碎料和磨粉料，可以充当原料进行再生产，从而达到再利用的目的。
本发明所述废物回收量包括粉煤灰和PVC回收料的总回收量，所有燃煤电厂排出的粉煤灰都适用于本发明，所述粉煤灰主要组分为二氧化硅和三氧化二铝，其他组分还包括氧化铁、氧化钙和二氧化钛等。适用于本发明的PVC回收料包括软质或硬质PVC，包括塑钢料类、电缆料类、管类、膜类等废旧PVC。
下面通过具体实施例来进一步说明本发明所述粉煤灰和聚氯乙烯回收料复合材料的制备和应用。
在下面的实施例中，所用试剂的信息如下：
粉煤灰：属于固体废弃物(包头地区及周边电厂粉煤灰)；成分：SiO2：52％、Al2O3：26％、Fe2O3：6％、CaO:7％、其余镁、钾、钠等元素的氧化物占9％。
废旧PVC：厂家：定州市耐特尔装饰材料有限公司；经XRF检测：氯元素含量50-86wt％，氧化钙含量2-28wt％。
硬脂酸：厂家：潍坊宏福塑胶有限公司；
石蜡：厂家：潍坊宏福塑胶有限公司；
聚乙烯蜡：厂家：潍坊宏福塑胶有限公司。
稳定剂：无尘铅盐多功能复合稳定剂，厂家：潍坊宏福塑胶有限公司，型号：SDB-6003。经XRF检测：氧化铅含量53-57wt％，氧化钙含量40-44wt％。
在下面的实施例中，所用设备的信息如下：
XRF：X射线荧光光谱仪，厂家：帕纳科X射线分析仪器公司，型号：AxioS-mAX。
高低混料机：厂家：无锡光良塑料机械有限公司；型号：SHR-300/600。
螺旋上料机：厂家：无锡光良塑料机械有限公司；规格：直径90mm、长度3.5m、电机功率2.2KW。
挤出成型机：厂家：无锡光良塑料机械有限公司；型号：SJZ65/132。
其中，挤出成型机包括喂料部件和挤压部件，所述喂料部件包括喂料电机、喂料筒体和喂料螺杆；所述挤压部件包括主机电机、挤压料筒和主机螺杆，所述主机螺杆在物料输出的一端安装有合流芯和机头，所述挤压料筒沿物料输出方向依次分为四段，每段料筒的外围设置有加热部件，用以控制料筒的温度。
实施例一
制备粉煤灰和聚氯乙烯回收料复合材料，原料组成为(wt％)：粉煤灰70％、PVC回收料(经XRF检测：氯元素含量62wt％，氧化钙含量：25wt％)28％、稳定剂(经XRF检测：氧化铅含量55wt％，氧化钙含量：42wt％)1％、硬脂酸0.4％、石蜡0.6％。制备方法步骤如下：
a、筛分：用120目泰勒制筛对粉煤灰进行筛分，用60目泰勒制筛对PVC回收料进行筛分，使筛余量(未通过筛子的物料占总物料的重量比)小于5％，分别将通过筛子的物料封装待用。
b、配料混合：按照下述重量百分比称取混合原料(wt％)：粉煤灰70％、PVC回收料28％、稳定剂1％、硬脂酸0.4％、石蜡0.6％，混合原料总质量为100kg。将上述混合原料置于高速混合机中，在125℃下均匀混合，并在低速混合机中混合冷却至50℃。
c、上料：利用螺旋上料机将混合原料输送至喂料筒体中。
d、挤出：利用挤出成型机将混合原料挤塑成型，料筒第一段的温度为185℃，料筒第二段的温度为182℃，料筒第三段的温度为180℃，料筒第四段的温度为178℃，合流芯温度为170℃，机头温度为175℃，主机螺杆转速为13.1r/min，喂料螺杆转速为17.6r/min；
e、定径：利用定径台将挤出的复合材料进行定径；
f、冷却：利用循环水冷却系统对复合材料进行冷却；
g、牵引：利用牵引机对复合材料进行牵引，牵引速度为0.72r/min；
h、切割：利用切割机对复合材料进行定长切割；
i、成品。
j、回收利用：生产中产生的不合格品及使用后超过使用寿命的产品经过破碎机和磨粉机的处理，可以充当原料进行再生产，从而达到再利用的目的。
将本实施例制得的复合材料进行下述表征，结果如表1所示：
1.甲醛释放量
按照国家标准GB/T 17657-2013中4.58所述甲醛含量测点——穿孔法，测定实施例一所述成品的甲醛释放量。
2.阻燃性能
按照国家标准GB/T 2408-2008中试验方法B所述垂直燃烧试验，测定实施例一所得成品的阻燃性能。
3.密度
按照国家标准GB/T 17657-2013中4.2密度测定的规定，确定试样质量与其体积之比，测定实施例一所得成品的密度。
4.吸水率
按照国家标准GB/T 17657-2013中4.624h吸水率测定的规定，测定试样浸水24h前后质量差与试样浸水前质量之比，从而检测实施例一所述成品的吸水率。
5.维卡软化温度
按照GB/T 1633-2000的标准，检测成品的维卡软化温度。
实施例二
制备粉煤灰和聚氯乙烯回收料复合材料，原料组成为(wt％)：粉煤灰85％、PVC回收料(经XRF检测：氯元素含量68wt％，氧化钙含量：22wt％)13％、稳定剂(无尘铅盐多功能复合稳定剂，经XRF检测：氧化铅含量53wt％，氧化钙含量：44wt％)1％、硬脂酸0.4％、PE蜡0.3％、石蜡0.3％。制备方法步骤如下：
a、筛分：用200目泰勒制筛对粉煤灰进行筛分，用60目泰勒制筛对PVC回收料进行筛分，使筛余量小于5％，分别将通过筛子的物料封装待用。
b、配料混合：按照下述重量百分比称取混合原料(wt％)：粉煤灰85％、PVC回收料13％、稳定剂1％、硬脂酸0.4％、PE蜡0.3％、石蜡0.3％，混合原料总质量为100kg。将将上述混合原料置于高速混合机中，在140℃下均匀混合，并在低速混合机中混合冷却至40℃。
c、上料：利用螺旋上料机将混合原料输送至喂料筒体中。
d、挤出：利用挤出成型机将混合原料挤塑成型，料筒第一段的温度为194℃，料筒第二段的温度为190℃，料筒第三段的温度为186℃，料筒第四段的温度为185℃，合流芯温度为175℃，机头温度为185℃，主机螺杆转速为15r/min，喂料螺杆转速为19r/min；
e、定径：利用定径台将挤出的复合材料进行定径；
f、冷却：利用循环水冷却系统对复合材料进行冷却；
g、牵引：利用牵引机对复合材料进行牵引，牵引速度为0.89r/min；
h、切割：利用切割机对复合材料进行定长切割；
i、成品。
j、回收利用：生产中产生的不合格品及使用后超过使用寿命的产品经过破碎机和磨粉机的处理，可以充当原料进行再生产，从而达到再利用的目的。
用与实施例一相同的方法对实施例二所得成品进行表征，结果如表1所示。
实施例三
制备粉煤灰和聚氯乙烯回收料复合材料，原料组成为(wt％)：粉煤灰60％、PVC回收料(经XRF检测：氯元素含量76wt％，氧化钙含量：18wt％)37％、稳定剂(无尘铅盐多功能复合稳定剂，经XRF检测：氧化铅含量57wt％，氧化钙含量：40wt％)2％、硬脂酸0.4％、PE蜡0.3％、石蜡0.3％。制备方法步骤如下：
a、筛分：用120目泰勒制筛对粉煤灰进行筛分，用60目泰勒制筛对PVC回收料进行筛分，使筛余量小于5％，分别将通过筛子的物料封装待用。
b、配料混合：按照下述重量百分比称取混合原料(wt％)：粉煤灰60％、PVC回收料37％、稳定剂2％、硬脂酸0.4％、PE蜡0.3％、石蜡0.3％，混合原料总质量为100kg。将上述混合原料置于高速混合机中，在130℃下均匀混合，并在低速混合机中混合冷却至30℃。
c、上料：利用螺旋上料机将混合原料输送至喂料筒体中。
d、挤出：利用挤出成型机将混合原料挤塑成型，料筒第一段的温度为182℃，料筒第二段的温度为180℃，料筒第三段的温度为175℃，料筒第四段的温度为175℃，合流芯温度为165℃，机头温度为175℃，主机螺杆转速为19r/min，喂料螺杆转速为25r/min；
e、定径：利用定径台将挤出的复合材料进行定径；
f、冷却：利用循环水冷却系统对复合材料进行冷却；
g、牵引：利用牵引机对复合材料进行牵引，牵引速度为1.2r/min；
h、切割：利用切割机对复合材料进行定长切割；
i、成品。
j、回收利用：生产中产生的不合格品及使用后超过使用寿命的产品经过破碎机和磨粉机的处理，可以充当原料进行再生产，从而达到再利用的目的。
用与实施例一相同的方法对实施例三所得成品进行表征，结果如表1所示。
实施例四
制备粉煤灰和聚氯乙烯回收料复合材料，原料组成为(wt％)：粉煤灰65％、PVC回收料(经XRF检测：氯元素含量80wt％，氧化钙含量：11wt％)33％、稳定剂(无尘铅盐多功能复合稳定剂，经XRF检测：氧化铅含量54wt％，氧化钙含量：43wt％)1.3％、硬脂酸0.3％、PE蜡0.4％。制备方法步骤如下：
a、筛分：用100目泰勒制筛对粉煤灰进行筛分，用40目泰勒制筛对PVC回收料进行筛分，使筛余量小于5％，分别将通过筛子的物料封装待用。
b、配料混合：按照下述重量百分比称取混合原料(wt％)：粉煤灰65％、PVC回收料33％、稳定剂1.3％、硬脂酸0.3％、PE蜡0.4％，混合原料总质量为100kg。将上述混合原料置于高速混合机中，在120℃下均匀混合，并在低速混合机中混合冷却至20℃。
c、上料：利用螺旋上料机将混合原料输送至喂料筒体中。
d、挤出：利用挤出成型机将混合原料挤塑成型，料筒第一段的温度为188℃，料筒第二段的温度为185℃，料筒第三段的温度为183℃，料筒第四段的温度为178℃，合流芯温度为170℃，机头温度为176℃，主机螺杆转速为11r/min，喂料螺杆转速为12r/min；
e、定径：利用定径台将挤出的复合材料进行定径；
f、冷却：利用循环水冷却系统对复合材料进行冷却；
g、牵引：利用牵引机对复合材料进行牵引，牵引速度为0.5r/min；
h、切割：利用切割机对复合材料进行定长切割；
i、成品。
j、回收利用：生产中产生的不合格品及使用后超过使用寿命的产品经过破碎机和磨粉机的处理，可以充当原料进行再生产，从而达到再利用的目的。
用与实施例一相同的方法对实施例四所得成品进行表征，结果如表1所示。
实施例五
制备粉煤灰和聚氯乙烯回收料复合材料，原料组成为(wt％)：粉煤灰70％、PVC回收料(经XRF检测：氯元素含量76wt％，氧化钙含量：20wt％)29.3％、稳定剂(无尘铅盐多功能复合稳定剂，经XRF检测：氧化铅含量56wt％，氧化钙含量：41wt％)0.5％、硬脂酸0.1％、石蜡0.1％。制备方法步骤如下：
a、筛分：用200目泰勒制筛对粉煤灰进行筛分，用100目泰勒制筛对PVC回收料进行筛分，使筛余量(未通过筛子的物料占总物料的重量比)小于5％，分别将通过筛子的物料封装待用。
b、配料混合：按照下述重量百分比称取混合原料(wt％)：粉煤灰70％、PVC回收料29.3％、稳定剂0.5％、硬脂酸0.1％、石蜡0.1％，混合原料总质量为100kg。将上述混合原料置于高速混合机中，在125℃下均匀混合，并在低速混合机中混合冷却至30℃。
c、上料：利用螺旋上料机将混合原料输送至喂料筒体中。
d、挤出：利用挤出成型机将混合原料挤塑成型，料筒第一段的温度为186℃，料筒第二段的温度为184℃，料筒第三段的温度为181℃，料筒第四段的温度为177℃，合流芯温度为170℃，机头温度为177℃，主机螺杆转速为14r/min，喂料螺杆转速为18r/min；
e、定径：利用定径台将挤出的复合材料进行定径；
f、冷却：利用循环水冷却系统对复合材料进行冷却；
g、牵引：利用牵引机对复合材料进行牵引，牵引速度为0.75r/min；
h、切割：利用切割机对复合材料进行定长切割；
i、成品。
j、回收利用：生产中产生的不合格品及使用后超过使用寿命的产品经过破碎机和磨粉机的处理，可以充当原料进行再生产，从而达到再利用的目的。
用与实施例一相同的方法对实施例五所得成品进行表征，结果如表1所示。
表1 实施例一～实施例五的表征结果
其中，甲醛释放量E0指的是甲醛释放量≤3mg/100g，可直接用于室内。阻燃V0指的是单个试样余焰时间≤10s。
由表1可知，本发明所述复合材料制备的板材甲醛释放量低，阻燃性能优越，密度最大可达2.23g/cm3，维卡软化温度可达171℃，性能优越。由此可知，本发明所述复合材料的制备方法不仅成本低、工艺简单，废物利用率高，且制得的复合材料甲醛释放量低，性能优越，可直接用于室内，具有广泛的应用前景。
需要说明的是，如果粉煤灰在原料中的重量份超出60-85％，或者PVC回收料在原料中的重量份超出13-37％，在本专利的工艺参数下，所得复合材料将成型困难，甚至无法成型，不适用于工业利用。
综上所述，本发明利用粉煤灰和PVC回收料制备板材的方法，粉煤灰用量在60～85％，PVC回收料13～37％，这无疑为固体废弃物粉煤灰和PVC回收提供了一条利用途径。此外，本发明所述产品及其制备方法无废弃物产生，可以将不合格产品与超过使用寿命的产品经破碎磨粉后全部重复再利用，且不产生环境污染。

Claims (10)

1.一种复合材料，其特征在于，其由下述组分的原料制成：粉煤灰70-85重量份，聚氯乙烯回收料13-30重量份，稳定剂0.5-2重量份，第一润滑剂0.1-1重量份，和第二润滑剂0.1-1重量份；
其中，所述稳定剂选自无尘铅盐多功能复合稳定剂或钙锌复合稳定剂，所述第一润滑剂选自硬脂酸、硬脂酸醇、硬脂酸钙或硬脂酸锌的一种或两种以上，所述第二润滑剂选自石蜡、聚乙烯蜡、聚丙烯蜡或氧化聚乙烯蜡的一种或两种以上；
所述复合材料的制备方法，包括下述步骤：
(1)筛分：将粉煤灰和聚氯乙烯回收料进行筛分；
(2)配料混合：按照重量比称取粉煤灰、聚氯乙烯回收料、稳定剂、第一润滑剂和第二润滑剂进行混合，混合温度为120-140℃，再将其冷却至20-50℃；
(3)挤出：将步骤(2)所得混料转入挤出成型机中将其挤塑成型；得到所述复合材料；
所述挤出成型机包括挤压部件，所述挤压部件包括主机电机、挤压料筒和主机螺杆，所述主机螺杆在物料输出的一端安装有合流芯和机头；
其中，所述挤压料筒沿物料输出方向依次分为四段：料筒第一段温度为182-194℃，料筒第二段温度为180-190℃，料筒第三段温度为175-186℃，料筒第四段温度为175-185℃。
2.根据权利要求1所述的复合材料，其中，所述稳定剂为0.5-1重量份，第一润滑剂为0.1-0.5重量份，第二润滑剂为0.4-0.6重量份。
3.根据权利要求1所述的复合材料，其中，所述第一润滑剂为硬脂酸。
4.根据权利要求1-3任一项所述的复合材料，其中，所述粉煤灰的化学组成包括二氧化硅和三氧化二铝，所述二氧化硅的质量含量为50-60％；所述三氧化二铝的质量含量为20-40％。
5.根据权利要求1-3任一项所述的复合材料，聚氯乙烯回收料的氯元素含量为50-86wt％，氧化钙含量为2-28wt％。
6.根据权利要求1-3任一项所述的复合材料，其中，所述粉煤灰的粒度以通过泰勒制筛后，筛余量小于5％为准，所述用于筛分粉煤灰的泰勒制筛的目数为100-200目。
7.根据权利要求1-3任一项所述的复合材料，其中，聚氯乙烯回收料的粒度以通过泰勒制筛后，筛余量小于5％为准，所述用于筛分聚氯乙烯回收料的泰勒制筛的目数为40-60目。
8.根据权利要求1所述的复合材料，其中，所述合流芯的温度为165-175℃，所述机头的温度为175-185℃。
9.根据权利要求1或8所述的复合材料，在所述挤出步骤后还依次设置有定径、冷却和牵引的过程。
10.根据权利要求9所述的复合材料，其中，在所述牵引过程之后还包括下述步骤：
将经检测后废弃的复合材料经过破碎后，作为聚氯乙烯回收料使用。
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