CN109971197A - 板材或管材专用料 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种板材或管材专用料,其技术方案要点是,专用料包括如下组分:废纺纤维、粘合剂、玻璃纤维、防火剂、塑料、石墨烯、醋酸乙烯酯;塑料为PE和/或PP;粘合剂包括ABS树脂、EVA树脂、PTB乳液、乙酸乙酯、3‑氨丙基三甲氧基硅烷、去离子水。
Description
技术领域
本发明涉及塑料材料领域,特别涉及一种板材或管材专用料。
背景技术
塑料是一种人工高分子合成的聚合物,塑料总量中约70%-80%的通用塑料在10年内将转化为废塑料,其中50%将在2年内转化为废塑料,这些废塑料如果随意丢弃或不恰当地处理,会给人类环境带来极大的污染和危害,人们将之称为“白色污染”,因此,对塑料的再回收和再利用显得极为重要。
目前,在塑料纺线的生产及加工过程中,会产生大量的废纺,对于这些废纺通常是通过燃烧或者掩埋等方式将其处理,但是这种方式容易导致环境污染以及资源的浪费。
发明内容
针对现有技术存在的不足,本发明的目的在于提供一种板材或管材专用料,解决的技术问题是,如何回收废纺制成高性能的板材或者管材。
本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的:所述专用料包括如下组分:废纺纤维、粘合剂、玻璃纤维、防火剂、塑料、石墨烯、醋酸乙烯酯;
所述塑料为PE和/或PP;
所述粘合剂包括ABS树脂、EVA树脂、PTB乳液、乙酸乙酯、3-氨丙基三甲氧基硅烷、去离子水。
通过上述技术方案,以PP或者PE的塑料为基料,可以通过加热与废纺纤维进行充分的融合,而且树脂胶粘剂在高温下具有较强的流动性,在加热融合的时候能够将废纺纤维进行充分的包裹进而使其与塑料形成致密的板材结构,形成较为致密稳定的结构,利用ABS树脂与EVA树脂的相互混合,能够充分融合 ABS树脂的耐冲击、耐热、易加工的优势以及EVA树脂高韧性、热密封性等优势,保证板材的融合充分;同时由于废纺纤维结构参差不齐,多数以短纤维为主,加入玻璃纤维进而提高板材内部的长纤维占比,确保板材具有足够的结构强度,这样能够有效的将废弃的废纺纤维回收加工形成合适的板材。为了处理玻璃纤维与树脂的黏合剂之间的粘结力问题,加入3-氨丙基三甲氧基硅烷作为偶联剂,增强树脂的黏合剂对玻璃纤维的粘结力,同时,还可以作为树脂和塑料改性剂,答复提高板材或者管材的抗弯强度、抗压强度、剪切强度。PTB乳液,能够防水透气,及时的排出树脂与塑料在熔融加热过程中产生的水汽,避免出现鼓包或者气泡的现象。
同时为了确保板材的使用寿命,加入一定量的石墨烯,其能够与塑料及废纺纤维等基材协同,同时其赋予最后成型的板材更强的抗老化和抗裂性能,提高板材的骨架完整性;考虑到石墨烯的物理结构性质,单纯加入石墨烯会导致其在基材中无法均匀分散影响最终的协同性能,因此加入一定量的醋酸乙烯酯帮助其均匀分散,并与塑料料及废纺纤维等主要基材具备较好的界面相容性,同时,加入醋酸乙烯酯能够赋予板材或者管材所需的弹性。
本发明进一步设置为:所述专用料包括如下重量份数的组分:废纺纤维 30至40份、粘合剂3至4份、玻璃纤维5至8份、防火剂2至4.5份、塑料20 至40份、石墨烯0.1至1份、醋酸乙烯酯2至5份。
本发明进一步设置为:所述粘合剂包括如下重量份数的组分:ABS树脂 0.25至0.375份、EVA树脂0.25至0.375份、PTB乳液0.025至0.05份、乙酸乙酯0.05至0.125份、3-氨丙基三甲氧基硅烷0.025至0.05份、去离子水2.5至 3份。
通过上述技术方案,通过对专用料及黏合剂的比例控制,进而确保各个组分之间能够协调发挥出对应的效果。
本发明进一步设置为:所述防火剂包括如下重量份数的组分:轻钙1.6至 2份、重钙1至1.3份、硬脂酸0.02至0.06份、纳米羟基磷灰石0.04至0.2份。
通过上述技术方案,由于树脂粘胶配合塑料高温下容易出现起火形变等情况,因此需要额外的加入一定的防火剂进而确保成型的板材或者管材符合现有耐高温、防火的要求。轻钙和重钙是防火阻燃的重要材料,容易沉积,具有阻燃性,硬脂酸广泛应用于PVC塑料管材、板材、型材、薄膜的制造,是PVC的热稳定剂,具有很好的热稳定作用。轻钙和重钙与硬脂酸混合后生成一定的硬脂酸盐,如硬脂酸钙等,起到抑制燃烧的作用。但是轻钙和重钙共存时会存在分布效果下降,轻钙容易团聚,重钙无法均匀分布的缺陷,从而影响最终的阻燃效果,因此本发明加入纳米羟基磷灰石,其不但具备优秀的阻燃效果,而且通过其针状或棒状纳米晶体的结构特点,帮助提高轻钙和重钙在塑料及树脂高分子材料中的分布效果,与两者协同增加阻燃材料的阻燃效果。
本发明进一步设置为:所述防火剂中还添加有混合辅助阻燃剂0.5至0.8 份。
本发明进一步设置为:所述混合辅助阻燃剂由磷系阻燃剂有机阻燃剂混合而成,且所述磷系阻燃剂和有机阻燃剂的重量份数比为1∶0.8至1∶1.5。
本发明进一步设置为:所述磷系阻燃剂选择三苯聚磷酸酯、间苯二酚双磷酸酯中的至少一种;所述有机卤系阻燃剂为十溴二苯乙烷和三氧化二锑混合。
通过上述技术方案,磷系阻燃剂为环境友好型阻燃剂,只需要较少的使用量即可达到较好的阻燃效果,同时对环境污染很小,而且,磷系阻燃剂和高分子材料相容性好,对纤维板材力学性能影响较小。与其搭配的溴系有机阻燃剂对塑料的阻燃效果较好,单独使用溴系阻燃剂往往能以达到非常理想的阻燃效果,而搭配氧化锑系列的阻燃剂效果更佳,因为利用这种搭配,使得纤维在燃烧以后其表面能够形成碳层,阻隔了材料与空气的接触,提高了固相阻燃效果。
本发明进一步设置为:所述专用料中还包括有重量份数为22至30份的增塑剂,增塑剂包括TOTM:8至10份、W-2050:12至20份。
通过上述技术方案,增塑剂能够进一步的增加板材的抗张强度和弹性,而且结合板材耐高温的技术效果,其中的TOTM是一种耐热和耐久型主增塑剂,兼具聚酯增塑剂和单体增塑剂的优点,W-5050在塑料能够增加耐迁移性,两者配合能够提升板材的耐迁移性,在高温等状态下自身表面状态及颜色等依旧保持稳定。
本发明进一步设置为:所述专用料中包括重量份数为2至4份的有色粉。
通过上述技术方案,可以通过色粉调节对应板材的颜色,便于适应多种板材的适用范围。
综上所述,本发明对比于现有技术的有益效果为:本发明通过对配料塑料、粘合剂及玻璃纤维的组分设计,能够与废纺纤维相互配合形成混合料,使其能够加工处结构稳定、性能优质的板材或者管材;而且通过粘合剂的组分设计消除废纺纤维及玻璃纤维等不同组分在融合过程中的缺陷,保证专用料加工出来的材料性能,而且同时通过添加阻燃剂能够确保板材或者管材的阻燃性能。
具体实施方式
以下对本发明作进一步详细说明。
实施例一一种板材或管材专用料,专用料包括如下组分:专用料包括如下重量份数的组分:废纺纤维30份、粘合剂3份、玻璃纤维5份、防火剂2份、塑料20份、石墨烯 0.1份、醋酸乙烯酯2份、增塑剂30份、有色粉2份。
其中,增塑剂包括TOTM:8份、W-2050:22份。
粘合剂包括如下重量份数的组分:ABS树脂0.25份、EVA树脂0.25份、 PTB乳液0.025份、乙酸乙酯0.05份、3-氨丙基三甲氧基硅烷0.025份、去离子水2.5份。
防火剂包括如下重量份数的组分:轻钙1.6份、重钙1份、硬脂酸0.02 份、纳米羟基磷灰石0.04份、混合辅助阻燃剂0.5份。
其中,混合辅助阻燃剂由磷系阻燃剂有机阻燃剂混合而成,且磷系阻燃剂和有机阻燃剂的重量份数比为1∶0.8。
磷系阻燃剂选择三苯聚磷酸酯;有机卤系阻燃剂为十溴二苯乙烷和三氧化二锑混合。
实施例二一种板材或管材专用料,专用料包括如下组分:专用料包括如下重量份数的组分:废纺纤维32份、粘合剂3.3份、玻璃纤维6份、防火剂3.5份、塑料25份、石墨烯0.2份、醋酸乙烯酯3份、增塑剂22.8份、有色粉2.3份。
增塑剂包括TOTM:8.5份、W-2050:14.3份。
粘合剂包括如下重量份数的组分:ABS树脂0.3份、EVA树脂0.26份、 PTB乳液0.032份、乙酸乙酯0.08份、3-氨丙基三甲氧基硅烷0.03份、去离子水2.6份。
防火剂包括如下重量份数的组分:轻钙1.8份、重钙1.1份、硬脂酸0.04 份、纳米羟基磷灰石0.06份、混合辅助阻燃剂0.5份。
其中,混合辅助阻燃剂由磷系阻燃剂有机阻燃剂混合而成,且磷系阻燃剂和有机阻燃剂的重量份数比为1∶1。
磷系阻燃剂选择三苯聚磷酸酯;有机卤系阻燃剂为十溴二苯乙烷和三氧化二锑混合。
实施例三一种板材或管材专用料,专用料包括如下组分:专用料包括如下重量份数的组分:废纺纤维33份、粘合剂3.53份、玻璃纤维5份、防火剂3.75份、塑料30份、石墨烯0.6份、醋酸乙烯酯2.8份、增塑剂24份、有色粉3份。
增塑剂包括TOTM:9份、W-2050:15份。
粘合剂包括如下重量份数的组分:ABS树脂0.35份、EVA树脂0.32份、 PTB乳液0.03份、乙酸乙酯0.1份、3-氨丙基三甲氧基硅烷0.03份、去离子水 2.7份。
防火剂包括如下重量份数的组分:轻钙1.8份、重钙1.2份、硬脂酸0.05 份、纳米羟基磷灰石0.1份、混合辅助阻燃剂0.6份。
其中,混合辅助阻燃剂由磷系阻燃剂有机阻燃剂混合而成,且磷系阻燃剂和有机阻燃剂的重量份数比为1∶1.1。
磷系阻燃剂选择三苯聚磷酸酯和间苯二酚双磷酸酯;有机卤系阻燃剂为十溴二苯乙烷和三氧化二锑混合。
实施例四一种板材或管材专用料,专用料包括如下组分:专用料包括如下重量份数的组分:废纺纤维33份、粘合剂3.685份、玻璃纤维7份、防火剂3.38份、塑料31份、石墨烯0.6份、醋酸乙烯酯4份、增塑剂26份、有色粉3.5份。
增塑剂包括TOTM:10份、W-2050:16份。
粘合剂包括如下重量份数的组分:ABS树脂0.36份、EVA树脂0.35份、 PTB乳液0.035份、乙酸乙酯0.1份、3-氨丙基三甲氧基硅烷0.04份、去离子水 2.8份。
防火剂包括如下重量份数的组分:轻钙1.9份、重钙1.2份、硬脂酸0.06 份、纳米羟基磷灰石0.15份、混合辅助阻燃剂0.07份。
其中,混合辅助阻燃剂由磷系阻燃剂有机阻燃剂混合而成,且磷系阻燃剂和有机阻燃剂的重量份数比为1∶1.2。
磷系阻燃剂选择三苯聚磷酸酯和间苯二酚双磷酸酯;有机卤系阻燃剂为十溴二苯乙烷和三氧化二锑混合。
实施例五一种板材或管材专用料,专用料包括如下组分:专用料包括如下重量份数的组分:废纺纤维40份、粘合剂4份、玻璃纤维8份、防火剂4.5份、塑料40份、石墨烯1份、醋酸乙烯酯5份、增塑剂30份、有色粉4份。
增塑剂包括TOTM:10份、W-2050:20份。
粘合剂包括如下重量份数的组分:ABS树脂0.375份、EVA树脂0.375 份、PTB乳液0.05份、乙酸乙酯0.125份、3-氨丙基三甲氧基硅烷0.05份、去离子水3份。
防火剂包括如下重量份数的组分:轻钙12份、重钙1.3份、硬脂酸0.06 份、纳米羟基磷灰石0.2份。
其中,混合辅助阻燃剂由磷系阻燃剂有机阻燃剂混合而成,且磷系阻燃剂和有机阻燃剂的重量份数比为1∶1.5。
磷系阻燃剂选择间苯二酚双磷酸酯;有机卤系阻燃剂为十溴二苯乙烷和三氧化二锑混合。
实验例一
将专用料调制成板材,然后进行耐火性测试。
由此可以见,实施例一至实施例五的耐火性均远超过于国家标准。
实验例二
将专用料制成板材进行性能测试。
由此可以见,实施例一至实施例五的专用料支撑的板材性能较优。
以上所述仅是本发明的示范性实施方式,而非用于限制本发明的保护范围,本发明的保护范围由所附的权利要求确定。
Claims (9)
1.一种板材或管材专用料,其特征是:所述专用料包括如下组分:废纺纤维、粘合剂、玻璃纤维、防火剂、塑料、石墨烯、醋酸乙烯酯;
所述塑料为PE和/或PP;
所述粘合剂包括ABS树脂、EVA树脂、PTB乳液、乙酸乙酯、3-氨丙基三甲氧基硅烷、去离子水。
2.根据权利要求1所述的板材或管材专用料,其特征是:所述专用料包括如下重量份数的组分:废纺纤维30至40份、粘合剂3至4份、玻璃纤维5至8份、防火剂2至4.5份、塑料20至40份、石墨烯0.1至1份、醋酸乙烯酯2至5份。
3.根据权利要求1或2所述的板材或管材专用料,其特征是:所述粘合剂包括如下重量份数的组分:ABS树脂0.25至0.375份、EVA树脂0. 25至0.375份、PTB乳液0.025至0.05份、乙酸乙酯0.05至0.125份、3-氨丙基三甲氧基硅烷0.025至0.05份、去离子水2.5至3份。
4.根据权利要求1或2所述的板材或管材专用料,其特征是:所述防火剂包括如下重量份数的组分:轻钙1.6至2份、重钙1至1.3份、硬脂酸0.02至0.06份、纳米羟基磷灰石0.04至0.2份。
5.根据权利要求4所述的板材或管材专用料,其特征是:所述防火剂中还添加有混合辅助阻燃剂0.5至0.8份。
6.根据权利要求5所述的板材或管材专用料,其特征是:所述混合辅助阻燃剂由磷系阻燃剂和有机阻燃剂混合而成,且所述磷系阻燃剂和有机阻燃剂的重量份数比为1:0.8至1:1.5。
7.根据权利要求6所述的板材或管材专用料,其特征是:所述磷系阻燃剂选择三苯聚磷酸酯、间苯二酚双磷酸酯中的至少一种;所述有机卤系阻燃剂为十溴二苯乙烷和三氧化二锑混合。
8.根据权利要求2所述的板材或管材专用料,其特征是:所述专用料中还包括有重量份数为22至30份的增塑剂,增塑剂包括TOTM:8至10份、W-2050:12至20份。
9.根据权利要求2所述的板材或管材专用料,其特征是:所述专用料中包括重量份数为2至4份的有色粉。
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PB01 | Publication | ||
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SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
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Application publication date: 20190705 |