CN108504066A - 一种可净化空气复合板材及其制备方法 - Google Patents

一种可净化空气复合板材及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种可净化空气复合板材及其制备方法，涉及建筑板材领域，包括以下重量份计的原料：聚碳酸酯30‑40份、丙烯腈‑丁二烯‑苯乙烯三元共聚物18‑25份、硅灰粉10‑16份、硅藻土6‑12份、木质纤维素5‑10份、石墨烯4‑8份、玻璃纤维4‑8份、聚丙烯纤维5‑9份、改性电气石粉3‑6份、竹炭粉4‑8份、茶粕粉3‑6份、氧化锌2‑5份、增塑剂2.5‑4.5份、阻燃剂1.8‑3.2份和润滑剂1.2‑2.5份；本发明板材性质稳定具有良好的抗压性、尺寸稳定性、耐热性、耐候性和防腐性，可以吸附空气中的有害气体，净化室内空气，同时具有较好的使用长效性，具有较好的应用价值。

Description

一种可净化空气复合板材及其制备方法
技术领域
本发明涉及建筑板材领域，具体涉及一种可净化空气复合板材及其制备方法。
背景技术
目前市场上的板材按材质分类为实木板、人造板两大类，实木板就是采用完整的木材制成的木材板，这些板材坚固耐用、纹路自然，是装修中优中之选，但由于此类板材造价高，施工工艺要求高，在装修中使用反而并不多，一般建材行业使用板材都是人造板，为了提高人造板材的防腐性和使用寿命，市场上很多板材添加有有害、有毒物质，危害空气质量和人类健康。
一提到室内空气质量的问题，人们总会联想到家具、装修、甚至油漆产品中的挥发性有害物质，特别是甲醛的危害已达到令人惊恐的地步。在建材行业，从业者尽力降低甲醛释放量指标，逐步提升环保等级，但这些举措只能降低负面因素带来的销售低下的危害，并不能从根本上解决有害物质释放的问题。
发明内容
针对现有技术中存在的问题，本发明提供了一种可净化空气复合板材及其制备方法，本发明板材性质稳定具有良好的抗压性、尺寸稳定性、耐热性、耐候性和防腐性，可以吸附空气中的有害气体，净化室内空气，同时具有较好的使用长效性，具有较好的应用价值。
为了达到上述目的，本发明通过以下技术方案来实现的：
一种可净化空气复合板材，包括以下重量份计的原料：
聚碳酸酯30-40份、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯三元共聚物18-25份、硅灰粉10-16份、硅藻土6-12份、木质纤维素5-10份、石墨烯4-8份、玻璃纤维4-8份、聚丙烯纤维5-9份、改性电气石粉3-6份、竹炭粉4-8份、茶粕粉3-6份、氧化锌2-5份、增塑剂2.5-4.5份、阻燃剂1.8-3.2份和润滑剂1.2-2.5份；
所述改性电气石粉的制备方法为：将电气石粉浸泡到甲苯溶剂中，超声震荡20-30分钟后倒入四口烧瓶中，搅拌并水浴加热至55-70摄氏度，加入相当于电气石粉重量0.2-0.3倍的山梨醇酐单硬脂酸酯，恒温搅拌2-4小时后，用无水乙醇冲洗3-5次，抽滤，置于烘箱中，在80-90摄氏度下，干燥3-5小时，烘干即得。
优选地，包括以下重量份计的原料：聚碳酸酯32-37份、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯三元共聚物20-23份、硅灰粉12-15份、硅藻土8-10份、木质纤维素7-9份、石墨烯5-7份、玻璃纤维5-6份、聚丙烯纤维6-8份、改性电气石粉4-5份、竹炭粉5-7份、茶粕粉4-5份、氧化锌3-4份、增塑剂3.2-3.8份、阻燃剂2.2-2.6份和润滑剂1.5-1.9份。
优选地，包括以下重量份计的原料：聚碳酸酯35份、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯三元共聚物22份、硅灰粉13份、硅藻土9份、木质纤维素8份、石墨烯6份、玻璃纤维5.5份、聚丙烯纤维7份、改性电气石粉4.5份、竹炭粉6份、茶粕粉4.5份、氧化锌3.5份、增塑剂3.5份、阻燃剂2.5份和润滑剂1.7份。
优选地，所述增塑剂为邻苯二甲酸二辛酯或邻苯二甲酸二丁酯，所述阻燃剂为十溴二苯醚、四澳双酚A、五溴甲苯和六溴十二烷中的一种或几种结合，所述润滑剂为石墨或二硫化钼。
本发明中还公开了一种上述可净化空气复合板材的制备方法，具体地，包括以下步骤：
(1)将硅灰粉、硅藻土、木质纤维素、石墨烯、玻璃纤维、聚丙烯纤维、改性电气石粉、竹炭粉、茶粕粉和氧化锌混合投入球磨中粉碎，过200-500目筛，得混合粉末；
(2)将混合粉末与质量分数5％的硅烷偶联剂溶液按照质量比1:15-20混合，搅拌混合均匀后，置入超声波分散机中，高频震荡2-4小时，沉析过滤，将滤料置入烘箱中，在80-90摄氏度下，烘干12小时以上，即得物料A，备用；
(3)将物料A与聚碳酸酯、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯三元共聚物、增塑剂、阻燃剂、交联剂和润滑剂放入双螺杆混炼机机组中进行混合造粒，将粒料放入模具中模压成型，冷却后切割，即得所述可净化空气复合板材。
优选地，所述步骤(1)中物料A的水分含量低于1％。
优选地，所述步骤(4)中双螺杆挤出机的挤出温度为175-190摄氏度，螺杆转速为90-120转/分钟。
优选地，所述步骤(4)中模压温度为200-220摄氏度，模压压力为30-45MPa。
本发明具有如下的有益效果：
(1)本发明板材性质稳定具有良好的抗压性、尺寸稳定性、耐热性、耐候性和防腐性，可以吸附空气中的有害气体，净化室内空气，同时具有较好的使用长效性，具有较好的应用价值。
(2)本发明原料中添加改性电气石粉，电气石粉晶体本身具有永久带电性，可以释放负离子，具有除去异味，除臭，抑菌抗菌的作用，电气石粉是亲水性物质，不能直接与聚碳酸酯进行良好的分散复合，利用山梨醇酐单硬脂酸酯对电气石粉进行改性，可以提高电气石粉的分散性和材料的复合稳定性。
(3)本发明原料中添加有竹炭粉，竹炭具有疏松多孔的结构，其分子细密多孔，质地坚硬。有很强的吸附能力，能净化空气、消除异味、吸湿防霉、抑菌驱虫。
(4)本发明以聚碳酸酯和丙烯腈-丁二烯-苯乙烯三元共聚物为主要基料，具有高强度及弹性系数，耐疲劳性，耐候性，化学稳定性，无味无臭对人体无害，安全环保。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明的具体实施方式作进一步描述，以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。
实施例1
一种可净化空气复合板，包括以下重量份计的原料：
聚碳酸酯30份、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯三元共聚物18份、硅灰粉10份、硅藻土6份、木质纤维素5份、石墨烯4份、玻璃纤维4份、聚丙烯纤维5份、改性电气石粉3份、竹炭粉4份、茶粕粉3份、氧化锌2份、增塑剂2.5份、阻燃剂1.8份和润滑剂1.2份；
改性电气石粉的制备方法为：将电气石粉浸泡到甲苯溶剂中，超声震荡20分钟后倒入四口烧瓶中，搅拌并水浴加热至55摄氏度，加入相当于电气石粉重量0.2倍的山梨醇酐单硬脂酸酯，恒温搅拌2小时后，用无水乙醇冲洗3次，抽滤，置于烘箱中，在80摄氏度下，干燥3小时，烘干即得。
增塑剂为邻苯二甲酸二辛酯；
阻燃剂为十溴二苯醚；
润滑剂为石墨。
制备方法如下：
(1)将硅灰粉、硅藻土、木质纤维素、石墨烯、玻璃纤维、聚丙烯纤维、改性电气石粉、竹炭粉、茶粕粉和氧化锌混合投入球磨中粉碎，过200目筛，得混合粉末；
(2)将混合粉末与质量分数5％的硅烷偶联剂溶液按照质量比1:15混合，搅拌混合均匀后，置入超声波分散机中，高频震荡2小时，沉析过滤，将滤料置入烘箱中，在80摄氏度下，烘干15小时，水分含量低于1％，即得物料A，备用；
(3)将物料A与聚碳酸酯、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯三元共聚物、增塑剂、阻燃剂、交联剂和润滑剂放入双螺杆混炼机机组中进行混合造粒，双螺杆挤出机的挤出温度为175摄氏度，螺杆转速为90转/分钟将粒料放入模具中模压成型，模压温度为200摄氏度，模压压力为30MPa，冷却后切割，即得所述可净化空气复合板材。
实施例2
一种可净化空气复合板材，包括以下重量份计的原料：
聚碳酸酯40份、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯三元共聚物25份、硅灰粉16份、硅藻土12份、木质纤维素10份、石墨烯8份、玻璃纤维8份、聚丙烯纤维9份、改性电气石粉6份、竹炭粉8份、茶粕粉6份、氧化锌5份、增塑剂4.5份、阻燃剂3.2份和润滑剂2.5份；
改性电气石粉的制备方法为：将电气石粉浸泡到甲苯溶剂中，超声震荡30分钟后倒入四口烧瓶中，搅拌并水浴加热至70摄氏度，加入相当于电气石粉重量0.3倍的山梨醇酐单硬脂酸酯，恒温搅拌4小时后，用无水乙醇冲洗5次，抽滤，置于烘箱中，在90摄氏度下，干燥5小时，烘干即得。
增塑剂为邻苯二甲酸二丁酯；
阻燃剂为四澳双酚A；
润滑剂为二硫化钼。
制备方法如下：
(1)将硅灰粉、硅藻土、木质纤维素、石墨烯、玻璃纤维、聚丙烯纤维、改性电气石粉、竹炭粉、茶粕粉和氧化锌混合投入球磨中粉碎，过500目筛，得混合粉末；
(2)将混合粉末与质量分数5％的硅烷偶联剂溶液按照质量比1:20混合，搅拌混合均匀后，置入超声波分散机中，高频震荡4小时，沉析过滤，将滤料置入烘箱中，在90摄氏度下，烘干12小时，控制水分含量在1％以下，即得物料A，备用；
(3)将物料A与聚碳酸酯、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯三元共聚物、增塑剂、阻燃剂、交联剂和润滑剂放入双螺杆混炼机机组中进行混合造粒，双螺杆挤出机的挤出温度为190摄氏度，螺杆转速为120转/分钟，将粒料放入模具中模压成型，模压温度为220摄氏度，模压压力为45MPa，冷却后切割，即得所述可净化空气复合板材。
实施例3
一种可净化空气复合板，包括以下重量份计的原料：
聚碳酸酯32份、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯三元共聚物20份、硅灰粉12份、硅藻土8份、木质纤维素7份、石墨烯5份、玻璃纤维5份、聚丙烯纤维6份、改性电气石粉4份、竹炭粉5份、茶粕粉4份、氧化锌3份、增塑剂3.2份、阻燃剂2.2份和润滑剂1.5份；
改性电气石粉的制备方法为：将电气石粉浸泡到甲苯溶剂中，超声震荡25分钟后倒入四口烧瓶中，搅拌并水浴加热至60摄氏度，加入相当于电气石粉重量0.25倍的山梨醇酐单硬脂酸酯，恒温搅拌3小时后，用无水乙醇冲洗4次，抽滤，置于烘箱中，在85摄氏度下，干燥4小时，烘干即得。
增塑剂为邻苯二甲酸二辛酯；
阻燃剂为五溴甲苯；
润滑剂为石墨。
制备方法如下：
(1)将硅灰粉、硅藻土、木质纤维素、石墨烯、玻璃纤维、聚丙烯纤维、改性电气石粉、竹炭粉、茶粕粉和氧化锌混合投入球磨中粉碎，过300目筛，得混合粉末；
(2)将混合粉末与质量分数5％的硅烷偶联剂溶液按照质量比1:18混合，搅拌混合均匀后，置入超声波分散机中，高频震荡3小时，沉析过滤，将滤料置入烘箱中，在85摄氏度下，烘干14小时，物料A的水分含量低于1％，即得物料A，备用；
(3)将物料A与聚碳酸酯、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯三元共聚物、增塑剂、阻燃剂、交联剂和润滑剂放入双螺杆混炼机机组中进行混合造粒，挤出温度为180摄氏度，螺杆转速为100转/分钟，将粒料放入模具中模压成型，模压温度为210摄氏度，模压压力为40MPa，冷却后切割，即得所述可净化空气复合板材。
实施例4
一种可净化空气复合板，包括以下重量份计的原料：
聚碳酸酯37份、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯三元共聚物23份、硅灰粉15份、硅藻土10份、木质纤维素9份、石墨烯7份、玻璃纤维6份、聚丙烯纤维8份、改性电气石粉5份、竹炭粉7份、茶粕粉5份、氧化锌4份、增塑剂3.8份、阻燃剂2.6份和润滑剂1.9份；
改性电气石粉的制备方法为：将电气石粉浸泡到甲苯溶剂中，超声震荡26分钟后倒入四口烧瓶中，搅拌并水浴加热至68摄氏度，加入相当于电气石粉重量0.22倍的山梨醇酐单硬脂酸酯，恒温搅拌3.5小时后，用无水乙醇冲洗5次，抽滤，置于烘箱中，在82摄氏度下，干燥4.5小时，烘干即得。
增塑剂为邻苯二甲酸二辛酯；
阻燃剂为六溴十二烷；
润滑剂为二硫化钼。
制备方法如下：
(1)将硅灰粉、硅藻土、木质纤维素、石墨烯、玻璃纤维、聚丙烯纤维、改性电气石粉、竹炭粉、茶粕粉和氧化锌混合投入球磨中粉碎，过400目筛，得混合粉末；
(2)将混合粉末与质量分数5％的硅烷偶联剂溶液按照质量比1:16混合，搅拌混合均匀后，置入超声波分散机中，高频震荡3.5小时，沉析过滤，将滤料置入烘箱中，在88摄氏度下，烘干13小时，控制水分含量低于1％，即得物料A，备用；
(3)将物料A与聚碳酸酯、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯三元共聚物、增塑剂、阻燃剂、交联剂和润滑剂放入双螺杆混炼机机组中进行混合造粒，挤出温度为180摄氏度，螺杆转速为110转/分钟，将粒料放入模具中模压成型，模压温度为215摄氏度，模压压力为40MPa，冷却后切割，即得所述可净化空气复合板材。
实施例5
一种可净化空气复合板，包括以下重量份计的原料：
聚碳酸酯35份、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯三元共聚物22份、硅灰粉13份、硅藻土9份、木质纤维素8份、石墨烯6份、玻璃纤维5.5份、聚丙烯纤维7份、改性电气石粉4.5份、竹炭粉6份、茶粕粉4.5份、氧化锌3.5份、增塑剂3.5份、阻燃剂2.5份和润滑剂1.7份；
改性电气石粉的制备方法为：将电气石粉浸泡到甲苯溶剂中，超声震荡22分钟后倒入四口烧瓶中，搅拌并水浴加热至62摄氏度，加入相当于电气石粉重量0.28倍的山梨醇酐单硬脂酸酯，恒温搅拌2.5小时后，用无水乙醇冲洗3次，抽滤，置于烘箱中，在84摄氏度下，干燥3.8小时，烘干即得。
增塑剂为邻苯二甲酸二丁酯；
阻燃剂为十溴二苯醚和六溴十二烷按照质量比1:1混合组成；
润滑剂为石墨。
制备方法如下：
(1)将硅灰粉、硅藻土、木质纤维素、石墨烯、玻璃纤维、聚丙烯纤维、改性电气石粉、竹炭粉、茶粕粉和氧化锌混合投入球磨中粉碎，过400目筛，得混合粉末；
(2)将混合粉末与质量分数5％的硅烷偶联剂溶液按照质量比1:19混合，搅拌混合均匀后，置入超声波分散机中，高频震荡3.5小时，沉析过滤，将滤料置入烘箱中，在88摄氏度下，烘干12小时以上，即得物料A，物料A的水分含量低于1％。
(3)将物料A与聚碳酸酯、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯三元共聚物、增塑剂、阻燃剂、交联剂和润滑剂放入双螺杆混炼机机组中进行混合造粒，双螺杆挤出机的挤出温度为185摄氏度，螺杆转速为110转/分钟，将粒料放入模具中模压成型，模压温度为210摄氏度，模压压力为40MPa，冷却后切割，即得所述可净化空气复合板材。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种可净化空气复合板材，其特征在于，包括以下重量份计的原料：聚碳酸酯30-40份、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯三元共聚物18-25份、硅灰粉10-16份、硅藻土6-12份、木质纤维素5-10份、石墨烯4-8份、玻璃纤维4-8份、聚丙烯纤维5-9份、改性电气石粉3-6份、竹炭粉4-8份、茶粕粉3-6份、氧化锌2-5份、增塑剂2.5-4.5份、阻燃剂1.8-3.2份和润滑剂1.2-2.5份；
所述改性电气石粉的制备方法为：将电气石粉浸泡到甲苯溶剂中，超声震荡20-30分钟后倒入四口烧瓶中，搅拌并水浴加热至55-70摄氏度，加入相当于电气石粉重量0.2-0.3倍的山梨醇酐单硬脂酸酯，恒温搅拌2-4小时后，用无水乙醇冲洗3-5次，抽滤，置于烘箱中，在80-90摄氏度下，干燥3-5小时，烘干即得。
2.根据权利要求1所述的可净化空气复合板材，其特征在于，包括以下重量份计的原料：聚碳酸酯32-37份、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯三元共聚物20-23份、硅灰粉12-15份、硅藻土8-10份、木质纤维素7-9份、石墨烯5-7份、玻璃纤维5-6份、聚丙烯纤维6-8份、改性电气石粉4-5份、竹炭粉5-7份、茶粕粉4-5份、氧化锌3-4份、增塑剂3.2-3.8份、阻燃剂2.2-2.6份和润滑剂1.5-1.9份。
3.根据权利要求1所述的可净化空气复合板，其特征在于，包括以下重量份计的原料：聚碳酸酯35份、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯三元共聚物22份、硅灰粉13份、硅藻土9份、木质纤维素8份、石墨烯6份、玻璃纤维5.5份、聚丙烯纤维7份、改性电气石粉4.5份、竹炭粉6份、茶粕粉4.5份、氧化锌3.5份、增塑剂3.5份、阻燃剂2.5份和润滑剂1.7份。
4.根据权利要求1所述的可净化空气复合板材，其特征在于，所述增塑剂为邻苯二甲酸二辛酯或邻苯二甲酸二丁酯，所述阻燃剂为十溴二苯醚、四澳双酚A、五溴甲苯和六溴十二烷中的一种或几种结合，所述润滑剂为石墨或二硫化钼。
5.一种如权利要求1-4任一项所述的可净化空气复合板材的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)将硅灰粉、硅藻土、木质纤维素、石墨烯、玻璃纤维、聚丙烯纤维、改性电气石粉、竹炭粉、茶粕粉和氧化锌混合投入球磨中粉碎，过200-500目筛，得混合粉末；
(2)将混合粉末与质量分数5％的硅烷偶联剂溶液按照质量比1:15-20混合，搅拌混合均匀后，置入超声波分散机中，高频震荡2-4小时，沉析过滤，将滤料置入烘箱中，在80-90摄氏度下，烘干12小时以上，即得物料A，备用；
(3)将物料A与聚碳酸酯、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯三元共聚物、增塑剂、阻燃剂、交联剂和润滑剂放入双螺杆混炼机机组中进行混合造粒，将粒料放入模具中模压成型，冷却后切割，即得所述可净化空气复合板材。
6.根据权利要求5所述的可净化空气复合板材的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中物料A的水分含量低于1％。
7.根据权利要求5所述的可净化空气复合板材的制备方法，其特征在于，所述步骤(4)中双螺杆挤出机的挤出温度为175-190摄氏度，螺杆转速为90-120转/分钟。
8.根据权利要求5所述的可净化空气复合板材的制备方法，其特征在于，所述步骤(4)中模压温度为200-220摄氏度，模压压力为30-45MPa。
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