CN111171476A - 一种绿色建筑用复合隔热材料及其制备方法 - Google Patents

一种绿色建筑用复合隔热材料及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明属于绿色建筑技术领域，具体涉及一种绿色建筑用复合隔热材料及其制备方法。该复合隔热材料由如下原料制得，按重量份数计，废聚氯乙烯/废聚乙烯/废聚丙烯的混合再生颗粒100份、短纤维3～6份、玻璃纤维10～20份、抗氧剂0.3～0.6份、润滑剂0.3～0.6份、阻燃剂1～3份、硅烷偶联剂0.3～0.6份。本发明利用废聚氯乙烯、废聚乙烯和废聚丙烯等废旧塑料进行改性，在废旧塑料的改性过程中，利用脂肪族聚酯来提高产品韧性，制备出新型的塑料颗粒，塑料颗粒韧性好，稳定性强，能够使塑料颗粒保持原塑料的固有特性，将废旧塑料再次利用，既节约社会资源，又保护环境。

Description

一种绿色建筑用复合隔热材料及其制备方法
技术领域
本发明属于绿色建筑技术领域，具体涉及一种绿色建筑用复合隔热材料及其制备方法。
背景技术
目前，建筑中使用的材料多为混凝土和水泥，容易对环境造成污染，且其吸水率、阻燃率、强度都不尽理想，影响整体建筑质量。绿色建材是指采用清洁生产技术、少用天然资源和能源、大量使用工业或城市固态废物生产的无毒害、无污染、无放射性、有利于环境保护和人体健康的建筑材料。在国外，绿色建材早已在建筑、装饰施工中广泛应用，目前国内也十分重视环保节能型建材，逐步开始被应用推广。
建筑保温隔热是保温材料的最大应用领域，在建筑上使用保温材料不仅可以显著节约能源，而且可以改善居住条件。目前我国建筑保温隔热还处于发展阶段，重点是北方寒冷地区的保温和南方地区的隔热。
发明内容
本发明的一目的在于提供一种新的绿色建筑用复合隔热材料。
实现本发明一目的而采用的技术方案为：一种绿色建筑用复合隔热材料，该复合隔热材料由如下原料制得，按重量份数计，废聚氯乙烯/废聚乙烯/废聚丙烯的混合再生颗粒100份、短纤维3～6份、玻璃纤维10～20份、抗氧剂0.3～0.6份、润滑剂0.3～0.6份、阻燃剂1～3份、硅烷偶联剂0.3～0.6份。
优选地，本发明所述的抗氧剂为抗氧剂1010，所述的润滑剂为硬脂酸钙，所述的阻燃剂为氢氧化镁，所述的硅烷偶联剂为kh550。
优选地，本发明所述的废聚氯乙烯/废聚乙烯/废聚丙烯的混合再生颗粒粒径为4～20mm。
优选地，本发明所述的废聚氯乙烯/废聚乙烯/废聚丙烯的混合再生颗粒由以下步骤制得：将废聚氯乙烯、废聚乙烯和废聚丙烯进行粉碎混合，混合过程中加入脂肪族聚酯、增韧剂、交联剂，然后放入捏合机中捏合加工，捏合加工的时间为20～40分钟，捏合温度为120～140℃，最后挤出造粒，制得废聚氯乙烯、废聚乙烯和废聚丙烯的混合再生颗粒。
优选地，本发明所述的废聚氯乙烯、废聚乙烯和废聚丙烯的质量比为1：(1～3)：(1～3)，所述的脂肪族聚酯、增韧剂、交联剂与废聚氯乙烯、废聚乙烯、废聚丙烯质量之和的质量比为(0.01～0.05)：(0.01～0.05)：(0.01～0.05)：1。
本发明所述的脂肪族聚酯选自聚丁二酸丁二醇酯、聚己二酸乙二醇酯、聚丁二酸乙二醇酯中的一种；所述的增韧剂选自聚乙二醇单甲醚、聚乙二醇二甲醚、聚乙二醇十六烷基醚中的一种；所述的交联剂为三烯丙基异氰脲酸酯/三乙醇胺复合物，其中，三烯丙基异氰脲酸酯和三乙醇胺的质量比为2：1。
实现本发明另一目的而采用的技术方案为：一种绿色建筑用复合隔热材料的制备方法，其制备步骤为：
1)混合再生颗粒的制备
将废聚氯乙烯、废聚乙烯和废聚丙烯进行粉碎混合，混合过程中加入脂肪族聚酯、增韧剂、交联剂，然后放入捏合机中捏合加工，最后挤出造粒，制得废聚氯乙烯、废聚乙烯和废聚丙烯的混合再生颗粒；
2)隔热材料的制备
将废聚氯乙烯、废聚乙烯和废聚丙烯的混合再生颗粒、短纤维、玻璃纤维、抗氧剂、润滑剂、阻燃剂、硅烷偶联剂加入混料机中混合均匀，得到混合料，然后将混合料投入熔炉中熔融，将熔融后的混合料灌入模具中，然后在真空条件下压制成型，最后加热固化为成品。
其中，步骤1)中所述的捏合加工，捏合加工的时间为20～40分钟，捏合温度为120～140℃。
其中，步骤2)中所述的加热固化，固化温度为40～50℃，固化时间为1～2小时。
本发明的技术优点在于：
1)本发明利用废聚氯乙烯、废聚乙烯和废聚丙烯等废旧塑料进行改性，在废旧塑料的改性过程中，利用脂肪族聚酯来提高产品韧性，制备出新型的塑料颗粒，塑料颗粒韧性好，稳定性强，能够使塑料颗粒保持原塑料的固有特性，将废旧塑料再次利用，既节约社会资源，又保护环境。
2)本发明在废旧塑料的改性过程中，同时利用交联剂来提高复合材料的耐热性。
3)本发明材料配方中短纤维的加入，有利于改善材料的机械力学性能，提高机械强度。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明做进一步地描述。
本发明一种绿色建筑用复合隔热材料，该复合隔热材料由如下原料制得，按重量份数计，废聚氯乙烯/废聚乙烯/废聚丙烯的混合再生颗粒100份、短纤维3～6份、玻璃纤维10～20份、抗氧剂0.3～0.6份、润滑剂0.3～0.6份、阻燃剂1～3份、硅烷偶联剂0.3～0.6份。
本发明所述的废聚氯乙烯/废聚乙烯/废聚丙烯的混合再生颗粒由以下步骤制得：将废聚氯乙烯、废聚乙烯和废聚丙烯进行粉碎混合，混合过程中加入脂肪族聚酯、增韧剂、交联剂，然后放入捏合机中捏合加工，捏合加工的时间为20～40分钟，捏合温度为120～140℃，最后挤出造粒，制得废聚氯乙烯、废聚乙烯和废聚丙烯的混合再生颗粒。
本发明所述的脂肪族聚酯选自聚丁二酸丁二醇酯、聚己二酸乙二醇酯、聚丁二酸乙二醇酯中的一种。
本发明所述的增韧剂选自聚乙二醇单甲醚、聚乙二醇二甲醚、聚乙二醇十六烷基醚中的一种。
本发明所述的交联剂为三烯丙基异氰脲酸酯/三乙醇胺复合物，其中，三烯丙基异氰脲酸酯和三乙醇胺的质量比为2：1。
实施例1
1)混合再生颗粒的制备
将废聚氯乙烯、废聚乙烯和废聚丙烯按质量比1：1：1进行粉碎混合，其中，废聚氯乙烯、废聚乙烯和废聚丙烯的质量之和为60克，混合过程中加入聚丁二酸丁二醇酯0.6克、增韧剂聚乙二醇单甲醚0.6克、交联剂0.6克，然后放入捏合机中捏合加工，捏合加工的时间为20分钟，捏合温度为140℃，最后挤出造粒，制得废聚氯乙烯、废聚乙烯和废聚丙烯的混合再生颗粒，粒径控制为4mm。
2)隔热材料的制备
将步骤废聚氯乙烯、废聚乙烯和废聚丙烯的混合再生颗粒100份、短纤维3份、玻璃纤维10份、抗氧剂1010 0.3份、润滑剂硬脂酸钙0.3份、阻燃剂氢氧化镁1份、硅烷偶联剂kh550 0.3份加入混料机中混合均匀，得到混合料，然后将混合料投入熔炉中熔融，将熔融后的混合料灌入模具中，然后在真空条件下压制成型，最后加热固化为成品，固化温度为50℃，固化时间为1小时。
实施例2
1)混合再生颗粒的制备
将废聚氯乙烯、废聚乙烯和废聚丙烯1：2：3进行粉碎混合，其中，废聚氯乙烯、废聚乙烯和废聚丙烯的质量之和为60克，混合过程中加入聚己二酸乙二醇酯3克、增韧剂聚乙二醇二甲醚3克、交联剂3克，然后放入捏合机中捏合加工，捏合加工的时间为40分钟，捏合温度为120℃，最后挤出造粒，制得废聚氯乙烯、废聚乙烯和废聚丙烯的混合再生颗粒，粒径控制为10mm。
2)隔热材料的制备
将废聚氯乙烯、废聚乙烯和废聚丙烯的混合再生颗粒100份、短纤维6份、玻璃纤维20份、抗氧剂1010 0.6份、润滑剂硬脂酸钙0.6份、阻燃剂氢氧化镁3份、硅烷偶联剂kh5500.6份加入混料机中混合均匀，得到混合料，然后将混合料投入熔炉中熔融，将熔融后的混合料灌入模具中，然后在真空条件下压制成型，最后加热固化为成品，固化温度为40℃，固化时间为2小时。
实施例3
1)混合再生颗粒的制备
将废聚氯乙烯、废聚乙烯和废聚丙烯1：3：2进行粉碎混合，其中，废聚氯乙烯、废聚乙烯和废聚丙烯的质量之和为60克，混合过程中加入聚丁二酸乙二醇酯3克、增韧剂聚乙二醇十六烷基醚3克、交联剂3克，然后放入捏合机中捏合加工，捏合加工的时间为30分钟，捏合温度为130℃，最后挤出造粒，制得废聚氯乙烯、废聚乙烯和废聚丙烯的混合再生颗粒，粒径控制为20mm。
2)隔热材料的制备
将废聚氯乙烯、废聚乙烯和废聚丙烯的混合再生颗粒100份、短纤维5份、玻璃纤维15份、抗氧剂1010 0.5份、润滑剂硬脂酸钙0.5份、阻燃剂氢氧化镁2份、硅烷偶联剂kh5500.5份加入混料机中混合均匀，得到混合料，然后将混合料投入熔炉中熔融，将熔融后的混合料灌入模具中，然后在真空条件下压制成型，最后加热固化为成品，固化温度为45℃，固化时间为1.5小时。
对实施例1-3所制得的隔热材料进行性能测试，材料的拉伸强度约45Mpa，弯曲强度约80Mpa，热传导系数约0.038W/m.K(稳态法)。

Claims (10)

1.一种绿色建筑用复合隔热材料，其特征在于：该复合隔热材料由如下原料制得，按重量份数计，废聚氯乙烯/废聚乙烯/废聚丙烯的混合再生颗粒100份、短纤维3～6份、玻璃纤维10～20份、抗氧剂0.3～0.6份、润滑剂0.3～0.6份、阻燃剂1～3份、硅烷偶联剂0.3～0.6份。
2.根据权利要求1所述的绿色建筑用复合隔热材料，其特征在于：所述的抗氧剂为抗氧剂1010，所述的润滑剂为硬脂酸钙，所述的阻燃剂为氢氧化镁，所述的硅烷偶联剂为kh550。
3.根据权利要求1所述的绿色建筑用复合隔热材料，其特征在于：所述的废聚氯乙烯/废聚乙烯/废聚丙烯的混合再生颗粒粒径为4～20mm。
4.根据权利要求3所述的绿色建筑用复合隔热材料，其特征在于：所述的废聚氯乙烯/废聚乙烯/废聚丙烯的混合再生颗粒由以下步骤制得：将废聚氯乙烯、废聚乙烯和废聚丙烯进行粉碎混合，混合过程中加入脂肪族聚酯、增韧剂、交联剂，然后放入捏合机中捏合加工，捏合加工的时间为20～40分钟，捏合温度为120～140℃，最后挤出造粒，制得废聚氯乙烯、废聚乙烯和废聚丙烯的混合再生颗粒。
5.根据权利要求4所述的绿色建筑用复合隔热材料，其特征在于：所述的废聚氯乙烯、废聚乙烯和废聚丙烯的质量比为1：(1～3)：(1～3)，所述的脂肪族聚酯、增韧剂、交联剂与废聚氯乙烯、废聚乙烯、废聚丙烯质量之和的质量比为(0.01～0.05)：(0.01～0.05)：(0.01～0.05)：1。
6.根据权利要求1所述的绿色建筑用复合隔热材料，其特征在于：该复合隔热材料由以下步骤制得：
1)混合再生颗粒的制备
将废聚氯乙烯、废聚乙烯和废聚丙烯进行粉碎混合，混合过程中加入脂肪族聚酯、增韧剂、交联剂，然后放入捏合机中捏合加工，最后挤出造粒，制得废聚氯乙烯/废聚乙烯/废聚丙烯的混合再生颗粒；
2)隔热材料的制备
将废聚氯乙烯、废聚乙烯和废聚丙烯的混合再生颗粒、短纤维、玻璃纤维、抗氧剂、润滑剂、阻燃剂、硅烷偶联剂加入混料机中混合均匀，得到混合料，然后将混合料投入熔炉中熔融，将熔融后的混合料灌入模具中，然后在真空条件下压制成型，最后加热固化为成品。
7.根据权利要求6所述的绿色建筑用复合隔热材料，其特征在于：步骤1)中所述的捏合加工，捏合加工的时间为20～40分钟，捏合温度为120～140℃；步骤2)中所述的加热固化，固化温度为40～50℃，固化时间为1～2小时。
8.根据权利要求6所述的绿色建筑用复合隔热材料，其特征在于：所述的脂肪族聚酯选自聚丁二酸丁二醇酯、聚己二酸乙二醇酯、聚丁二酸乙二醇酯中的一种；所述的增韧剂选自聚乙二醇单甲醚、聚乙二醇二甲醚、聚乙二醇十六烷基醚中的一种；所述的交联剂为三烯丙基异氰脲酸酯/三乙醇胺复合物，其中，三烯丙基异氰脲酸酯和三乙醇胺的质量比为2：1。
9.一种制备如权利要求1所述绿色建筑用复合隔热材料的方法，其特征在于：制备方法为：
1)混合再生颗粒的制备
将废聚氯乙烯、废聚乙烯和废聚丙烯进行粉碎混合，混合过程中加入脂肪族聚酯、增韧剂、交联剂，然后放入捏合机中捏合加工，最后挤出造粒，制得废聚氯乙烯、废聚乙烯和废聚丙烯的混合再生颗粒；
2)隔热材料的制备
将废聚氯乙烯、废聚乙烯和废聚丙烯的混合再生颗粒、短纤维、玻璃纤维、抗氧剂、润滑剂、阻燃剂、硅烷偶联剂加入混料机中混合均匀，得到混合料，然后将混合料投入熔炉中熔融，将熔融后的混合料灌入模具中，然后在真空条件下压制成型，最后加热固化为成品。
10.根据权利要求9所述绿色建筑用复合隔热材料的制备方法，其特征在于：步骤1)中所述的捏合加工，捏合加工的时间为20～40分钟，捏合温度为120～140℃；步骤2)中所述的加热固化，固化温度为40～50℃，固化时间为1～2小时。
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