CN106751183A - 一种节能环保材料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种节能环保材料，包括以下重量份的原料：废弃塑料40～60份、秸秆粉10～20份、玻璃纤维3～8份、碳酸钙粉6～10份、纳米二氧化钛1～2份、纳米银离子1～2份、硬脂酸钙2～6份、阻燃剂0.5～1份、粘合剂1～3份、润滑剂2～4份。本发明提出的一种节能环保材料，其不仅具有良好的稳定性、耐候性及力学性能，还具有良好的保温性、抗菌性、抗老化及阻燃性能，采用废弃塑料为主要原料，废物利用，实现了资源的回收利用，以秸秆粉为主要填料，有效的减少了环境污染及资源浪费问题，节能环保，其制备方法简单，制备成本低，所得材料可广泛应用于日常生活、工业建筑及其他领域，安全环保，值得推广。

Description

一种节能环保材料及其制备方法
技术领域
本发明涉及材料技术领域，尤其涉及一种节能环保材料及其制备方法。
背景技术
塑料是指以高分子量的合成树脂为主要组分，加入适当添加剂，如增塑剂、稳定剂、阻燃剂、润滑剂、着色剂等，经加工成型的塑性(柔韧性)材料，或固化交联形成的刚性材料。塑料是20世纪的产物，自从它被开发以来，各方面的用途日益广泛。其中，聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、聚氯乙烯(PVC)、聚苯乙烯(PS)及丙烯腈─丁二烯─苯乙烯共聚合物(ABS)这五类塑料占据了塑料原料使用的绝大多数，它们均为热塑性塑料，具有产量大、用途广、成型性好、价格便宜的特点。通用塑料制成的各类生活塑料制品具有难降解性，产品使用后被弃置成为固体废物，由于随意乱丢乱扔，难于降解处理，以致造成了严重的环境污染问题，随着通用塑料制品的广泛应用，环境污染问题也显得尤为的突出。目前用于塑料垃圾的处理方法主要有填埋和焚烧等，其中填埋法具有占地面积大、填埋费用高，污染地下生态环境等缺点；而焚烧法具有易产生有毒气体，污染大气，能耗高等缺点。然而，通常情况下，热塑性塑料的产品是可再回收利用的，回收再利用废弃塑料能够有效的减少污染问题，废物利用还能节省资源。基于上述陈述，本发明提出了一种节能环保材料及其制备方法。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种节能环保材料及其制备方法。
一种节能环保材料，包括以下重量份的原料：废弃塑料40～60份、秸秆粉10～20份、玻璃纤维3～8份、碳酸钙粉6～10份、纳米二氧化钛1～2份、纳米银离子1～2份、硬脂酸钙2～6份、阻燃剂0.5～1份、粘合剂1～3份、润滑剂2～4份。
优选的，所述的一种节能环保材料，包括以下重量份的原料：废弃塑料45～55份、秸秆粉12～18份、玻璃纤维4～7份、碳酸钙粉7～9份、纳米二氧化钛1.2～1.8份、纳米银离子1.2～1.8份、硬脂酸钙3～5份、阻燃剂0.6～0.8份、粘合剂1.5～2.5份、润滑剂2.5～3.5份。
优选的，所述的一种节能环保材料，包括以下重量份的原料：废弃塑料50份、秸秆粉15份、玻璃纤维5份、碳酸钙粉8份、纳米二氧化钛1.5份、纳米银离子1.5份、硬脂酸钙4份、阻燃剂0.7份、粘合剂2份、润滑剂3份。
优选的，所述废弃塑料为废弃聚乙烯、废弃聚丙烯、废弃聚氯乙烯和废弃聚苯乙烯的一种或多种，主要包括无毒的废弃生活塑料及废弃家用电器塑料。
优选的，所述阻燃剂为红磷与氢氧化镁的复配物或红磷与氢氧化铝的复配物。
优选的，所述粘合剂为淀粉与羟甲基纤维素的混合物。
优选的，所述润滑剂为白矿油或环氧大豆油。
本发明还提出了一种节能环保材料的制备方法，包括以下步骤：
S1、回收废弃塑料，将所述比重的废弃塑料破碎成碎片，然后利用浓度为12～35％的乙醇水溶液进行超声清洗，清洗完全后利用离心机去杂、甩干，得回收塑料碎片A；
S2、将步骤S1中所得的回收塑料碎片A于所述比重的秸秆粉、碳酸钙粉、玻璃纤维加入到研磨机中，充分研磨混合后得粒径为30～120μm的混合料粉末B；
S3、将步骤S2中所得的混合料粉末B与所述比重的纳米二氧化钛、纳米银离子、硬脂酸钙、阻燃剂、粘合剂、润滑剂加入到混合设备中，以300～500r/min的转速混合均匀，得混合料C；
S4、将步骤S3中所得的混合料C加入到双螺杆挤出机中，在205～225℃下熔融挤出，经温度依次为180～150℃、120～90℃、60～30℃的分段冷却槽依次冷却至室温后，造粒即得。
本发明提出的一种节能环保材料，其不仅具有良好的稳定性、耐候性及力学性能，还具有良好的保温性、抗菌性、抗老化及阻燃性能，采用废弃塑料为主要原料，废物利用，实现了资源的回收利用，以秸秆粉为主要填料，有效的减少了环境污染及资源浪费问题，节能环保，本发明还提出了一种节能环保材料的制备方法，采用回收处理后的废弃塑料为主要原料，经加工处理后与助剂共混后熔融挤出造粒而得，其制备方法简单，制备成本低，所得材料可广泛应用于日常生活、工业建筑及其他领域，安全环保，值得推广。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步解说。
实施例一
本发明提出的一种节能环保材料，包括以下重量份的原料：废弃聚氯乙烯40份、秸秆粉12份、玻璃纤维4份、碳酸钙粉8份、纳米二氧化钛1.8份、纳米银离子1.2份、硬脂酸钙4份、红磷与氢氧化铝的复配物0.8份、淀粉与羟甲基纤维素的混合物2份、白矿油3份。
其制备方法，包括以下步骤：
S1、回收废弃聚氯乙烯，将所述比重的废弃聚氯乙烯破碎成碎片，然后利用浓度为30％的乙醇水溶液进行超声清洗，清洗完全后利用离心机去杂、甩干，得回收塑料碎片A；
S2、将步骤S1中所得的回收塑料碎片A于所述比重的秸秆粉、碳酸钙粉、玻璃纤维加入到研磨机中，充分研磨混合后得粒径为40μm的混合料粉末B；
S3、将步骤S2中所得的混合料粉末B与所述比重的纳米二氧化钛、纳米银离子、硬脂酸钙、红磷与氢氧化铝的复配物、淀粉与羟甲基纤维素的混合物、白矿油加入到混合设备中，以400r/min的转速混合均匀，得混合料C；
S4、将步骤S3中所得的混合料C加入到双螺杆挤出机中，在220℃下熔融挤出，经温度依次为160℃、90℃、30℃的分段冷却槽依次冷却至室温后，造粒即得。
实施例二
本发明提出的一种节能环保材料，包括以下重量份的原料：废弃聚乙烯60份、秸秆粉20份、玻璃纤维8份、碳酸钙粉7份、纳米二氧化钛2份、纳米银离子1份、硬脂酸钙3份、红磷与氢氧化镁的复配物1份、淀粉与羟甲基纤维素的混合物1份、环氧大豆油2.5份。
其制备方法，包括以下步骤：
S1、回收废弃聚乙烯，将所述比重的废弃聚乙烯破碎成碎片，然后利用浓度为15％的乙醇水溶液进行超声清洗，清洗完全后利用离心机去杂、甩干，得回收塑料碎片A；
S2、将步骤S1中所得的回收塑料碎片A于所述比重的秸秆粉、碳酸钙粉、玻璃纤维加入到研磨机中，充分研磨混合后得粒径为80μm的混合料粉末B；
S3、将步骤S2中所得的混合料粉末B与所述比重的纳米二氧化钛、纳米银离子、硬脂酸钙、红磷与氢氧化镁的复配物、淀粉与羟甲基纤维素的混合物、环氧大豆油加入到混合设备中，以350r/min的转速混合均匀，得混合料C；
S4、将步骤S3中所得的混合料C加入到双螺杆挤出机中，在205℃下熔融挤出，经温度依次为180℃、110℃、50℃的分段冷却槽依次冷却至室温后，造粒即得。
实施例三
本发明提出的一种节能环保材料，包括以下重量份的原料：废弃聚苯乙烯55份、秸秆粉18份、玻璃纤维5份、碳酸钙粉10份、纳米二氧化钛1.2份、纳米银离子1.5份、硬脂酸钙2份、红磷与氢氧化镁的复配物0.5份、淀粉与羟甲基纤维素的混合物1.5份、环氧大豆油4份。
其制备方法，包括以下步骤：
S1、回收废弃聚苯乙烯，将所述比重的废弃聚苯乙烯破碎成碎片，然后利用浓度为20％的乙醇水溶液进行超声清洗，清洗完全后利用离心机去杂、甩干，得回收塑料碎片A；
S2、将步骤S1中所得的回收塑料碎片A于所述比重的秸秆粉、碳酸钙粉、玻璃纤维加入到研磨机中，充分研磨混合后得粒径为120μm的混合料粉末B；
S3、将步骤S2中所得的混合料粉末B与所述比重的纳米二氧化钛、纳米银离子、硬脂酸钙、红磷与氢氧化镁的复配物、淀粉与羟甲基纤维素的混合物、环氧大豆油加入到混合设备中，以500r/min的转速混合均匀，得混合料C；
S4、将步骤S3中所得的混合料C加入到双螺杆挤出机中，在210℃下熔融挤出，经温度依次为150℃、100℃、60℃的分段冷却槽依次冷却至室温后，造粒即得。
实施例四
本发明提出的一种节能环保材料，包括以下重量份的原料：废弃聚丙烯45份、秸秆粉10份、玻璃纤维6份、碳酸钙粉6份、纳米二氧化钛1份、纳米银离子2份、硬脂酸钙6份、红磷与氢氧化铝的复配物0.9份、淀粉与羟甲基纤维素的混合物3份、白矿油2份。
其制备方法，包括以下步骤：
S1、回收废弃聚丙烯，将所述比重的废弃聚丙烯破碎成碎片，然后利用浓度为25％的乙醇水溶液进行超声清洗，清洗完全后利用离心机去杂、甩干，得回收塑料碎片A；
S2、将步骤S1中所得的回收塑料碎片A于所述比重的秸秆粉、碳酸钙粉、玻璃纤维加入到研磨机中，充分研磨混合后得粒径为50μm的混合料粉末B；
S3、将步骤S2中所得的混合料粉末B与所述比重的纳米二氧化钛、纳米银离子、硬脂酸钙、红磷与氢氧化铝的复配物、淀粉与羟甲基纤维素的混合物、白矿油加入到混合设备中，以450r/min的转速混合均匀，得混合料C；
S4、将步骤S3中所得的混合料C加入到双螺杆挤出机中，在215℃下熔融挤出，经温度依次为170℃、105℃、40℃的分段冷却槽依次冷却至室温后，造粒即得。
实施例五
本发明提出的一种节能环保材料，包括以下重量份的原料：废弃聚乙烯50份、秸秆粉15份、玻璃纤维3份、碳酸钙粉9份、纳米二氧化钛1.5份、纳米银离子1.8份、硬脂酸钙5份、红磷与氢氧化镁的复配物0.6份、淀粉与羟甲基纤维素的混合物2.5份、环氧大豆油3.5份。
其制备方法，包括以下步骤：
S1、回收废弃聚乙烯，将所述比重的废弃聚乙烯破碎成碎片，然后利用浓度为35％的乙醇水溶液进行超声清洗，清洗完全后利用离心机去杂、甩干，得回收塑料碎片A；
S2、将步骤S1中所得的回收塑料碎片A于所述比重的秸秆粉、碳酸钙粉、玻璃纤维加入到研磨机中，充分研磨混合后得粒径为30μm的混合料粉末B；
S3、将步骤S2中所得的混合料粉末B与所述比重的纳米二氧化钛、纳米银离子、硬脂酸钙、红磷与氢氧化镁的复配物、淀粉与羟甲基纤维素的混合物、环氧大豆油加入到混合设备中，以300r/min的转速混合均匀，得混合料C；
S4、将步骤S3中所得的混合料C加入到双螺杆挤出机中，在225℃下熔融挤出，经温度依次为165℃、120℃、45℃的分段冷却槽依次冷却至室温后，造粒即得。
分别对上述实施例一～五中制备的节能环保材料进行性能测试，得出如下结果：
实施例 一 二 三 四 五
拉伸强度(MPa) 63 59 71 65 68
冲击强度(MPa) 101 107 99 102 1.5
自熄时间(s) 31 22 29 25 33
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种节能环保材料，其特征在于，包括以下重量份的原料：废弃塑料40～60份、秸秆粉10～20份、玻璃纤维3～8份、碳酸钙粉6～10份、纳米二氧化钛1～2份、纳米银离子1～2份、硬脂酸钙2～6份、阻燃剂0.5～1份、粘合剂1～3份、润滑剂2～4份。
2.根据权利要求1所述的一种节能环保材料，其特征在于，包括以下重量份的原料：废弃塑料45～55份、秸秆粉12～18份、玻璃纤维4～7份、碳酸钙粉7～9份、纳米二氧化钛1.2～1.8份、纳米银离子1.2～1.8份、硬脂酸钙3～5份、阻燃剂0.6～0.8份、粘合剂1.5～2.5份、润滑剂2.5～3.5份。
3.根据权利要求1所述的一种节能环保材料，其特征在于，包括以下重量份的原料：废弃塑料50份、秸秆粉15份、玻璃纤维5份、碳酸钙粉8份、纳米二氧化钛1.5份、纳米银离子1.5份、硬脂酸钙4份、阻燃剂0.7份、粘合剂2份、润滑剂3份。
4.根据权利要求1所述的一种节能环保材料，其特征在于，所述废弃塑料为废弃聚乙烯、废弃聚丙烯、废弃聚氯乙烯和废弃聚苯乙烯的一种或多种，主要包括无毒的废弃生活塑料及废弃家用电器塑料。
5.根据权利要求1所述的一种节能环保材料，其特征在于，所述阻燃剂为红磷与氢氧化镁的复配物或红磷与氢氧化铝的复配物。
6.根据权利要求1所述的一种节能环保材料，其特征在于，所述粘合剂为淀粉与羟甲基纤维素的混合物。
7.根据权利要求1所述的一种节能环保材料，其特征在于，所述润滑剂为白矿油或环氧大豆油。
8.一种节能环保材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、回收废弃塑料，将所述比重的废弃塑料破碎成碎片，然后利用浓度为12～35％的乙醇水溶液进行超声清洗，清洗完全后利用离心机去杂、甩干，得回收塑料碎片A；
S2、将步骤S1中所得的回收塑料碎片A于所述比重的秸秆粉、碳酸钙粉、玻璃纤维加入到研磨机中，充分研磨混合后得粒径为30～120μm的混合料粉末B；
S3、将步骤S2中所得的混合料粉末B与所述比重的纳米二氧化钛、纳米银离子、硬脂酸钙、阻燃剂、粘合剂、润滑剂加入到混合设备中，以300～500r/min的转速混合均匀，得混合料C；
S4、将步骤S3中所得的混合料C加入到双螺杆挤出机中，在205～225℃下熔融挤出，经温度依次为180～150℃、120～90℃、60～30℃的分段冷却槽依次冷却至室温后，造粒即得。
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