CN105860394A - 添加有合成纤维的环保材料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种添加有合成纤维的环保材料，由下列重量份的原料制成：聚酰胺纤维15‑45份、聚氨酯纤维10‑25份、聚丙烯晴纤维15‑25份、聚乙烯醇缩醛纤维15‑25份、对苯二甲酸5‑18份、乙烯基苯磺酸7‑17份、十二烷基三甲基氯化铵14‑23份、三甲基硅烷10‑20份、钛酸酯5‑12份、硼酸锌2‑8份、络酸钠3‑12份、磷酸三苯酯5‑15份、1,4‑丁二醇6‑16份、胶黏剂5‑10份、抗氧化剂2‑5份、热稳定剂5‑15份，通过上述配比，使得该材料环保性能良好，耐用性能强、易降解。同时，还公开了相应的制备方法。

Description

添加有合成纤维的环保材料及其制备方法
技术领域
本发明涉及环保材料技术领域，特别涉及一种添加有合成纤维的环保材料及其制备方法。
背景技术
随着全球经济的发展，具有全球性影响的环境问题日益严重突出。伴随着社会化、工业化的发展，不仅我们的环境受到严重的损害，更是出现了垃圾污染、海洋污染、室内装修污染日益严重等现象。所以面对如此严重的污染问题，环保材料应运而生，在应对全球环境日益恶化的当今社会工业化发展中凸显了尤其重要的作用。
环保材料是指在生产、生活中，人们所使用的基本无毒无害或低毒、低排放的、易于分解、降解的材料。如环保地板、环保墙材、环保墙饰、环保管材、环保漆料、环保照明灯材料。环保材料主要分为基本无毒无害型和低毒、低排放型两类。针对上述特点，行业内对环保材料进行了各项研究，在优化其性能的同时，使其的环保性能增加，尽量降低对环境的有害排放。为了应对日益严重的环境问题和行业内对环保材料性能的高要求，研究出一款环保性能良好，耐用性能强、易降解的环保材料显得尤为重要。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明提供一种添加有合成纤维的环保材料及其制备方法，通过采用特定原料进行组合，配合相应的生产工艺，得到了一种新型的添加有合成纤维的环保材料，其环保性能良好，耐用性能强、易降解，能够满足行业的要求，具有较好的应用前景。
本发明的目的可以通过以下技术方案实现：
添加有合成纤维的环保材料，由下列重量份的原料制成：聚酰胺纤维15-45份、聚氨酯纤维10-25份、聚丙烯晴纤维15-25份、聚乙烯醇缩醛纤维15-25份、对苯二甲酸5-18份、乙烯基苯磺酸7-17份、十二烷基三甲基氯化铵14-23份、三甲基硅烷10-20份、钛酸酯5-12份、硼酸锌2-8份、络酸钠3-12份、磷酸三苯酯5-15份、1,4-丁二醇6-16份、胶黏剂5-10份、抗氧化剂2-5份、热稳定剂5-15份。
优选地，所述胶黏剂选自环氧树脂、酚醛树脂、三聚氰胺-甲醛树脂、呋喃树脂中的一种或几种。
优选地，所述抗氧化剂选自β-环胡精、乙二胺四乙酸二钠、丙酸钙、酒石酸钠中的一种或几种。
优选的，所述热稳定剂选自亚磷酸钠、硫酸铜、琥珀酸钡、碳酸镁中的一种或几种。
所述的添加有合成纤维的环保材料的制备方法，包括以下步骤：
（1）按照重量份称取各原料；
（2）将聚酰胺纤维、聚氨酯纤维、聚丙烯晴纤维、聚乙烯醇缩醛纤维、对苯二甲酸、乙烯基苯磺酸、十二烷基三甲基氯化铵混合，加入超声粉碎机中超声粉碎40min,超声粉碎机功率200-300W，得到预混混合物；
（3）依次往预混混合物中加入三甲基硅烷、钛酸酯、硼酸锌、络酸钠、磷酸三苯酯、1,4-丁二醇，将上述混合物投入常温脱水干燥机中进行脱水20min,得到干燥混合物；
（4）将得到的干燥混合物投入反应釜中，加入等质量的丙三醇，并依次加入胶黏剂、抗氧化剂、热稳定剂，反应釜转速1500-2000 r/min，反应釜温度为150-220℃,反应时间15-30min，得到成品原液；
（5）将上述成品原液注入螺杆挤出机中熔融、挤出、塑型，即得成品。
优选地，所述步骤（5）中，螺杆挤出机的螺杆转速为1500-2000r/min，料筒温度150-220℃。
本发明与现有技术相比，其有益效果为：
（1）本发明的添加有合成纤维的环保材料以聚酰胺纤维、聚氨酯纤维、聚丙烯晴纤维、聚乙烯醇缩醛纤维、对苯二甲酸、乙烯基苯磺酸、十二烷基三甲基氯化铵为主要成分，通过加入三甲基硅烷、钛酸酯、硼酸锌、络酸钠、磷酸三苯酯、1,4-丁二醇、胶黏剂、抗氧化剂、热稳定剂，辅以超声粉碎、脱水、搅拌、加热、熔融、挤出、塑型等工艺，使得制备而成的添加有合成纤维的环保材料具有优良的环保性能，耐用性能强、易于降解，整体性能得到大幅度提高。
（2）本发明的添加有合成纤维的环保材料原料廉价、工艺简单，适于大规模工业化运用，实用性强。
具体实施方式
下面结合具体实施例对发明的技术方案进行详细说明。
实施例1
（1）按照重量份称取聚酰胺纤维15份、聚氨酯纤维10份、聚丙烯晴纤维15份、聚乙烯醇缩醛纤维16份、对苯二甲酸5份、乙烯基苯磺酸7份、十二烷基三甲基氯化铵14份、三甲基硅烷10份、钛酸酯5份、硼酸锌2份、络酸钠3份、磷酸三苯酯5份、1,4-丁二醇6份、环氧树脂5份、β-环胡精2份、亚磷酸钠5份；
（2）将聚酰胺纤维、聚氨酯纤维、聚丙烯晴纤维、聚乙烯醇缩醛纤维、对苯二甲酸、乙烯基苯磺酸、十二烷基三甲基氯化铵混合，加入超声粉碎机中超声粉碎40min,超声粉碎机功率200W，得到预混混合物；
（3）依次往预混混合物中加入三甲基硅烷、钛酸酯、硼酸锌、络酸钠、磷酸三苯酯、1,4-丁二醇，将上述混合物投入常温脱水干燥机中进行脱水20min,得到干燥混合物；
（4）将得到的干燥混合物投入反应釜中，加入等质量的丙三醇，并依次加入环氧树脂、β-环胡精、亚磷酸钠，反应釜转速1500 r/min，反应釜温度为150℃,反应时间15min，得到成品原液；
（5）将上述成品原液注入螺杆挤出机中熔融、挤出、塑型，即得成品，螺杆挤出机的螺杆转速为1500r/min，料筒温度150℃。
制得的添加有合成纤维的环保材料的性能测试结果如表1所示。
实施例2
（1）按照重量份称取聚酰胺纤维21份、聚氨酯纤维13份、聚丙烯晴纤维18份、聚乙烯醇缩醛纤维19份、对苯二甲酸14份、乙烯基苯磺酸11份、十二烷基三甲基氯化铵17份、三甲基硅烷14份、钛酸酯9份、硼酸锌3份、络酸钠5份、磷酸三苯酯9份、1,4-丁二醇9份、酚醛树脂7份、乙二胺四乙酸二钠3份、硫酸铜8份；
（2）将聚酰胺纤维、聚氨酯纤维、聚丙烯晴纤维、聚乙烯醇缩醛纤维、对苯二甲酸、乙烯基苯磺酸、十二烷基三甲基氯化铵混合，加入超声粉碎机中超声粉碎40min,超声粉碎机功率240W，得到预混混合物；
（3）依次往预混混合物中加入三甲基硅烷、钛酸酯、硼酸锌、络酸钠、磷酸三苯酯、1,4-丁二醇，将上述混合物投入常温脱水干燥机中进行脱水20min,得到干燥混合物；
（4）将得到的干燥混合物投入反应釜中，加入等质量的丙三醇，并依次加入酚醛树脂、乙二胺四乙酸二钠、硫酸铜，反应釜转速1650r/min，反应釜温度为175℃,反应时间20min，得到成品原液；
（5）将上述成品原液注入螺杆挤出机中熔融、挤出、塑型，即得成品，螺杆挤出机的螺杆转速为1650r/min，料筒温度175℃。
制得的添加有合成纤维的环保材料的性能测试结果如表1所示。
实施例3
（1）按照重量份称取聚酰胺纤维41份、聚氨酯纤维23份、聚丙烯晴纤维22份、聚乙烯醇缩醛纤维20份、对苯二甲酸16份、乙烯基苯磺酸14份、十二烷基三甲基氯化铵20份、三甲基硅烷17份、钛酸酯10份、硼酸锌6份、络酸钠9份、磷酸三苯酯14份、1,4-丁二醇13份、三聚氰胺-甲醛树脂8份、丙酸钙4份、琥珀酸钡12份；
（2）将聚酰胺纤维、聚氨酯纤维、聚丙烯晴纤维、聚乙烯醇缩醛纤维、对苯二甲酸、乙烯基苯磺酸、十二烷基三甲基氯化铵混合，加入超声粉碎机中超声粉碎40min,超声粉碎机功率280W，得到预混混合物；
（3）依次往预混混合物中加入三甲基硅烷、钛酸酯、硼酸锌、络酸钠、磷酸三苯酯、1,4-丁二醇，将上述混合物投入常温脱水干燥机中进行脱水20min,得到干燥混合物；
（4）将得到的干燥混合物投入反应釜中，加入等质量的丙三醇，并依次加入三聚氰胺-甲醛树脂、丙酸钙、琥珀酸钡，反应釜转速1800r/min，反应釜温度为200℃,反应时间25min，得到成品原液；
（5）将上述成品原液注入螺杆挤出机中熔融、挤出、塑型，即得成品，螺杆挤出机的螺杆转速为1800r/min，料筒温度200℃。
制得的添加有合成纤维的环保材料的性能测试结果如表1所示。
实施例4
（1）按照重量份称取聚酰胺纤维45份、聚氨酯纤维25份、聚丙烯晴纤维24份、聚乙烯醇缩醛纤维25份、对苯二甲酸18份、乙烯基苯磺酸17份、十二烷基三甲基氯化铵23份、三甲基硅烷20份、钛酸酯12份、硼酸锌8份、络酸钠12份、磷酸三苯酯15份、1,4-丁二醇16份、呋喃树脂10份、酒石酸钠5份、碳酸镁15份；
（2）将聚酰胺纤维、聚氨酯纤维、聚丙烯晴纤维、聚乙烯醇缩醛纤维、对苯二甲酸、乙烯基苯磺酸、十二烷基三甲基氯化铵混合，加入超声粉碎机中超声粉碎40min,超声粉碎机功率300W，得到预混混合物；
（3）依次往预混混合物中加入三甲基硅烷、钛酸酯、硼酸锌、络酸钠、磷酸三苯酯、1,4-丁二醇，将上述混合物投入常温脱水干燥机中进行脱水20min,得到干燥混合物；
（4）将得到的干燥混合物投入反应釜中，加入等质量的丙三醇，并依次加入呋喃树脂、酒石酸钠、碳酸镁，反应釜转速2000 r/min，反应釜温度为220℃,反应时间30min，得到成品原液；
（5）将上述成品原液注入螺杆挤出机中熔融、挤出、塑型，即得成品，螺杆挤出机的螺杆转速为2000 r/min，料筒温度220℃。
制得的添加有合成纤维的环保材料的性能测试结果如表1所示。
对比例1
（1）按照重量份称取聚氨酯纤维10份、聚丙烯晴纤维15份、对苯二甲酸5份、乙烯基苯磺酸7份、十二烷基三甲基氯化铵14份、三甲基硅烷10份、钛酸酯5份、硼酸锌2份、络酸钠3份、磷酸三苯酯5份、1,4-丁二醇6份、环氧树脂5份、β-环胡精2份、亚磷酸钠5份；
（2）将聚氨酯纤维、聚丙烯晴纤维、对苯二甲酸、乙烯基苯磺酸、十二烷基三甲基氯化铵混合，加入超声粉碎机中超声粉碎40min,超声粉碎机功率200W，得到预混混合物；
（3）依次往预混混合物中加入三甲基硅烷、钛酸酯、硼酸锌、络酸钠、磷酸三苯酯、1,4-丁二醇，将上述混合物投入常温脱水干燥机中进行脱水20min,得到干燥混合物；
（4）将得到的干燥混合物投入反应釜中，加入等质量的丙三醇，并依次加入环氧树脂、β-环胡精、亚磷酸钠，反应釜转速1500 r/min，反应釜温度为150℃,反应时间15min，得到成品原液；
（5）将上述成品原液注入螺杆挤出机中熔融、挤出、塑型，即得成品，螺杆挤出机的螺杆转速为1500r/min，料筒温度150℃。
制得的添加有合成纤维的环保材料的性能测试结果如表1所示。
对比例2
（1）按照重量份称取聚酰胺纤维45份、聚丙烯晴纤维24份、聚乙烯醇缩醛纤维25份、乙烯基苯磺酸17份、十二烷基三甲基氯化铵23份、三甲基硅烷20份、钛酸酯12份、硼酸锌8份、络酸钠12份、磷酸三苯酯15份、呋喃树脂10份、酒石酸钠5份、碳酸镁15份；
（2）将聚酰胺纤维、聚丙烯晴纤维、聚乙烯醇缩醛纤维、乙烯基苯磺酸、十二烷基三甲基氯化铵混合，加入超声粉碎机中超声粉碎40min,超声粉碎机功率300W，得到预混混合物；
（3）依次往预混混合物中加入三甲基硅烷、钛酸酯、硼酸锌、络酸钠、磷酸三苯酯，将上述混合物投入常温脱水干燥机中进行脱水20min,得到干燥混合物；
（4）将得到的干燥混合物投入反应釜中，加入等质量的丙三醇，并依次加入呋喃树脂、酒石酸钠、碳酸镁，反应釜转速2000 r/min，反应釜温度为220℃,反应时间30min，得到成品原液；
（5）将上述成品原液注入螺杆挤出机中熔融、挤出、塑型，即得成品，螺杆挤出机的螺杆转速为2000 r/min，料筒温度220℃。
制得的添加有合成纤维的环保材料的性能测试结果如表1所示。
将实施例1-4和对比例1-2的添加有合成纤维的环保材料分别进行静曲强度、抗冲击强度、甲醛净化性能和3个月降解效率这几项性能测试。
表1
　 静曲强度（Mpa） 抗冲击强度（Mpa） 甲醛净化性能%≥75 3个月降解效率（土埋处理%）
实施例1 63.92 79.51 90.08 94.42
实施例2 62.91 80.38 89.36 97.22
实施例3 63.25 82.05 89.72 96.64
实施例4 62.13 81.17 89.18 97.07
对比例1 38.26 34.85 73.79 46.65
对比例2 40.27 29.87 75.69 52.21
本发明的添加有合成纤维的环保材料以聚酰胺纤维、聚氨酯纤维、聚丙烯晴纤维、聚乙烯醇缩醛纤维、对苯二甲酸、乙烯基苯磺酸、十二烷基三甲基氯化铵为主要成分，通过加入三甲基硅烷、钛酸酯、硼酸锌、络酸钠、磷酸三苯酯、1,4-丁二醇、胶黏剂、抗氧化剂、热稳定剂，辅以超声粉碎、脱水、搅拌、加热、熔融、挤出、塑型等工艺，使得制备而成的添加有合成纤维的环保材料具有优良的环保性能，耐用性能强、易于降解，整体性能得到大幅度提高。本发明的添加有合成纤维的环保材料原料廉价、工艺简单，适于大规模工业化运用，实用性强。
以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (6)

1.添加有合成纤维的环保材料，其特征在于：由下列重量份的原料制成：聚酰胺纤维15-45份、聚氨酯纤维10-25份、聚丙烯晴纤维15-25份、聚乙烯醇缩醛纤维15-25份、对苯二甲酸5-18份、乙烯基苯磺酸7-17份、十二烷基三甲基氯化铵14-23份、三甲基硅烷10-20份、钛酸酯5-12份、硼酸锌2-8份、络酸钠3-12份、磷酸三苯酯5-15份、1,4-丁二醇6-16份、胶黏剂5-10份、抗氧化剂2-5份、热稳定剂5-15份。
2.根据权利要求1所述的添加有合成纤维的环保材料，其特征在于：所述胶黏剂选自环氧树脂、酚醛树脂、三聚氰胺-甲醛树脂、呋喃树脂中的一种或几种。
3.根据权利要求1所述的添加有合成纤维的环保材料，其特征在于：所述抗氧化剂选自β-环胡精、乙二胺四乙酸二钠、丙酸钙、酒石酸钠中的一种或几种。
4.根据权利要求1所述的添加有合成纤维的环保材料，其特征在于：所述热稳定剂选自亚磷酸钠、硫酸铜、琥珀酸钡、碳酸镁中的一种或几种。
5.根据权利要求1～4任一所述的添加有合成纤维的环保材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）按照重量份称取各原料；
（2）将聚酰胺纤维、聚氨酯纤维、聚丙烯晴纤维、聚乙烯醇缩醛纤维、对苯二甲酸、乙烯基苯磺酸、十二烷基三甲基氯化铵混合，加入超声粉碎机中超声粉碎40min,超声粉碎机功率200-300W，得到预混混合物；
（3）依次往预混混合物中加入三甲基硅烷、钛酸酯、硼酸锌、络酸钠、磷酸三苯酯、1,4-丁二醇，将上述混合物投入常温脱水干燥机中进行脱水20min,得到干燥混合物；
（4）将得到的干燥混合物投入反应釜中，加入等质量的丙三醇，并依次加入胶黏剂、抗氧化剂、热稳定剂，反应釜转速1500-2000 r/min，反应釜温度为150-220℃,反应时间15-30min，得到成品原液；
（5）将上述成品原液注入螺杆挤出机中熔融、挤出、塑型，即得成品。
6.根据权利要求5所述的添加有合成纤维的环保材料的制备方法，其特征在于，所述步骤（5）中，螺杆挤出机的螺杆转速为1500-2000r/min，料筒温度150-220℃。
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