CN112324086A - 利用建筑废弃物制备的纳米碳纤维自发热木塑地板薄膜及方法 - Google Patents

利用建筑废弃物制备的纳米碳纤维自发热木塑地板薄膜及方法 Download PDF

Info

Publication number
CN112324086A
CN112324086A CN202011202732.0A CN202011202732A CN112324086A CN 112324086 A CN112324086 A CN 112324086A CN 202011202732 A CN202011202732 A CN 202011202732A CN 112324086 A CN112324086 A CN 112324086A
Authority
CN
China
Prior art keywords
plastic floor
wood
heating
waste
floor film
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202011202732.0A
Other languages
English (en)
Inventor
杨正龙
徐梦瑶
姚武
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Tongji University
Original Assignee
Tongji University
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Tongji University filed Critical Tongji University
Priority to CN202011202732.0A priority Critical patent/CN112324086A/zh
Publication of CN112324086A publication Critical patent/CN112324086A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E04BUILDING
    • E04FFINISHING WORK ON BUILDINGS, e.g. STAIRS, FLOORS
    • E04F15/00Flooring
    • E04F15/02Flooring or floor layers composed of a number of similar elements
    • E04F15/10Flooring or floor layers composed of a number of similar elements of other materials, e.g. fibrous or chipped materials, organic plastics, magnesite tiles, hardboard, or with a top layer of other materials
    • E04F15/107Flooring or floor layers composed of a number of similar elements of other materials, e.g. fibrous or chipped materials, organic plastics, magnesite tiles, hardboard, or with a top layer of other materials composed of several layers, e.g. sandwich panels
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08JWORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J5/00Manufacture of articles or shaped materials containing macromolecular substances
    • C08J5/18Manufacture of films or sheets
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08JWORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J2327/00Characterised by the use of homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by a halogen; Derivatives of such polymers
    • C08J2327/02Characterised by the use of homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by a halogen; Derivatives of such polymers not modified by chemical after-treatment
    • C08J2327/04Characterised by the use of homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by a halogen; Derivatives of such polymers not modified by chemical after-treatment containing chlorine atoms
    • C08J2327/06Homopolymers or copolymers of vinyl chloride
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K13/00Use of mixtures of ingredients not covered by one single of the preceding main groups, each of these compounds being essential
    • C08K13/02Organic and inorganic ingredients
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/02Elements
    • C08K3/04Carbon
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E04BUILDING
    • E04FFINISHING WORK ON BUILDINGS, e.g. STAIRS, FLOORS
    • E04F2290/00Specially adapted covering, lining or flooring elements not otherwise provided for
    • E04F2290/02Specially adapted covering, lining or flooring elements not otherwise provided for for accommodating service installations or utility lines, e.g. heating conduits, electrical lines, lighting devices or service outlets
    • E04F2290/023Specially adapted covering, lining or flooring elements not otherwise provided for for accommodating service installations or utility lines, e.g. heating conduits, electrical lines, lighting devices or service outlets for heating

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Architecture (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Civil Engineering (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Floor Finish (AREA)

Abstract

本发明涉及一种利用建筑废弃物制备的纳米碳纤维自发热木塑地板薄膜及方法,该自发热木塑地板薄膜具有两层废弃物木塑地板薄膜以及通过胶黏剂附于两层废弃物木塑地板薄膜之间的纳米碳纤维和导热材料;废弃物木塑地板薄膜的原料包括质量比为1~10:1~10的木炭粉和工业PVC底料,并分别添加有1~3wt%的稳定剂、偶联剂和阻燃剂;胶黏剂包括稀释剂、树脂、偶联剂和消泡剂。与现有技术相比,本发明利用建筑废弃物制备的纳米碳纤维自发热木塑地板薄膜的使用,不仅可以节约生产成本,供暖简便,传热迅速,而且耗电量低,没有噪音干扰,无污染气体排放,满足节能环保的战略需求,更加适用于广大中低阶层的生活消费水平。

Description

利用建筑废弃物制备的纳米碳纤维自发热木塑地板薄膜及 方法
技术领域
本发明涉及功能高分子复合材料领域,尤其是涉及一种利用建筑废弃物制备的纳米碳纤维自发热木塑地板薄膜及方法。
背景技术
城市化发展日趋成熟,带来了建筑业的迅猛发展,相伴而产生的建筑垃圾日益增多,中国建筑垃圾的数量已占到城市垃圾总量的1/3以上。我们以每年500-600吨/万平方米的建筑增长面积推算,10年后又将新增300亿平方米建筑面积,伴随而来的即将是巨大的建筑垃圾。对于建筑垃圾,传统的处理方式都是未经任何处理,由施工单位运往郊外或乡村,露天堆放或填埋,耗用大量的征用土地费、垃圾清运费等建设经费,同时,清运和堆放过程中的遗撒和粉尘、灰砂飞扬等问题又造成了严重的环境污染。另外,近年来,“环境友好型社会”对南北方冬季供暖设备提出更高的要求。寒冷冬季里,南方居民习惯借助空调的制热功能,但该方式最大的弊端在于耗电量大,噪音明显,并且在空调环境下室内湿度明显下降,容易造成机体内水分快速流失,破坏生理平衡,对健康无益。除此之外,空调容易产生大量对环境有害的氟利昂,容易破坏地球中的臭氧层,继而给环境造成严重危害。而北方主要通过暖气片来实现供暖需求,通过加热水或者煤炭为介质,将热水或者热水蒸汽传送到暖气片中,实现热量的传送,进而增加室内的温度。该方法的避短是在于需要用到锅炉,体积庞大、质量重,而且工序复杂,任意环节出现故障都有可能造成供暖失败,并且持久的加热时间也不利于成本节约和环境保护。以上两种供暖方式,从传统意义上来说解决了人们在寒冷天气中的取暖问题,但新世纪以来,生态环境愈加恶化,造成人与自然无法和谐共处,气候问题愈加严峻,社会发展也严重受限。
发明内容
本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种利用建筑废弃物制备的纳米碳纤维自发热木塑地板薄膜及方法。本发明基于建筑废弃物(废木、PVC底料)的纳米碳纤维自发热木塑地板薄膜,该新型复合薄膜发热地板不仅能有效避免工业建筑材料浪费,还能实现人们的供暖需求,有效节省工业成本,响应环保型社会的发展战略。
本发明的目的可以通过以下技术方案来实现:
本发明第一方面提供一种利用建筑废弃物制备的纳米碳纤维自发热木塑地板薄膜,具有两层废弃物木塑地板薄膜以及通过胶黏剂附于两层废弃物木塑地板薄膜之间的纳米碳纤维和导热材料;
所述的废弃物木塑地板薄膜的原料包括质量比为1~10:1~10的木炭粉和工业PVC底料,并添加有1~3wt%的稳定剂、偶联剂和阻燃剂;
所述的胶黏剂包括稀释剂、树脂、偶联剂和消泡剂。
优选地,所述的木炭粉为废弃的杉木、枫木和橡木材料碳化后按质量比1~3:1~3:2~4得到的混合粉,干燥度达到98%,粒度约130-150目,自燃点约为505℃,密度约为0.57g/cm3。具有强烈吸附性。
优选地,所述的工业PVC底料为建筑用废弃聚氯乙烯塑料(PVC),研磨后为透明白色固体,粒径为130~150目,密度约1.53g/cm3熔点最低为186℃,玻璃化转变温度为87℃。
优选地,废弃物木塑地板薄膜的原料中:
所述的稳定剂为稀土稳定剂,pH值约为6.0;
所述的偶联剂为硅烷偶联剂KH550,常温下为无色透明液体,25℃下测得密度约0.897g/cm3,闪点为99.5℃,沸点不低于236℃,可溶于各类有机溶剂,增强热固、热塑性树脂的粘结性能;
所述的阻燃剂为磷系阻燃剂。
优选地,胶黏剂中:
所述的稀释剂为间二甲苯,碳氢含量比为8:10,密度约为0.8~0.9g/cm3,分子量为106,常温下为无色透明液体,具有特殊的芳香味,馏分度约140℃,着火点约490~500℃,燃烧热不低于4500J/g;
所述的树脂为酚醛树脂,甲醛和间二甲基苯酚含量比为2.5:2,在酸性条件下加热聚合甲醛含量低于0.02%,有特殊芳香味,pH值约3.7,该胶黏剂在60℃下容易发生固化,固化时间最低要求45min,无需特殊的固化剂;
所述的消泡剂为有机硅消泡剂,pH值约为8.0,密度约为0.97g/cm3
所述的偶联剂为硅烷偶联剂KH550,常温下为无色透明液体,25℃下测得密度约0.897g/cm3,闪点为99.5℃,沸点不低于236℃,可溶于各类有机溶剂,增强热固、热塑性树脂的粘结性能;
优选地,胶黏剂中稀释剂、树脂的用量之比为10~50mL:100mL;偶联剂和消泡剂的添加量分别为树脂质量的0.5wt%和0.3wt%。
优选地:
所述的纳米碳纤维用于作为发热材料,长度约50μm,细度不超过450nm,孔隙率不超过7.5%,拉伸伸长率达到87%。优选采用模板法制备而成。
所述的导热材料为铜片或铝片。
优选地,废弃物木塑地板薄膜的厚度为1~3mm,所述的纳米碳纤维的厚度为3~10mm,所述的胶黏剂的施胶量为450~750g/m2
本发明第二方面提供所述的利用建筑废弃物制备纳米碳纤维自发热木塑地板薄膜的方法,包括以下步骤:
(1)将废弃的杉木、枫木和橡木材料混合材料碳化后碾成粉末,并混合均匀,再通过同样的方式将工业PVC底料碾成粉末,用筛板过滤得到尺寸符合要求的粉末,按配比将木炭粉和PVC粉混合均匀后,添加稳定剂、偶联剂和阻燃剂,高温下搅拌,通过双螺杆挤出机挤出均匀粒料,再加热熔融,将熔融物通过模具成型,形成废弃物木塑地板薄膜;
(2)将稀释剂加入到树脂中对树脂进行稀释;
(3)向稀释后的树脂中添加偶联剂和消泡剂,制得胶黏剂;
(4)将纳米碳纤维附着于下层废弃物木塑地板薄膜上,并放入导热材料,然后涂布胶黏剂;
(5)加热加压处理,得到所述的利用建筑废弃物制备的纳米碳纤维自发热木塑地板薄膜。
优选地,步骤(1)中,在190~210℃下加热熔融,高温下搅拌的温度为150-200℃,双螺杆挤出机的挤出温度为180-200℃。
优选地,步骤(2)中,稀释的时间为20~40min。
优选地,步骤(4)中,废弃物木塑地板薄膜的规格尺寸为:长×宽×厚=100cm×75mm×2mm;导热材料放置两根,尺寸分别为:长×宽×厚=15mm×6mm×0.6mm。
优选地,步骤(5)中,在1.8~2.0MPa的压力及45~65℃的温度下加热30~90min,进行加热加压处理。
与现有技术相比,本发明具有以下优势:
(1)废弃建筑材料“利用得当”,工艺简单。
所选木炭粉和PVC材料为工业废弃原材料,有效减少对原木材和工业材料的使用,避免乱砍滥伐,保护森林资源,有利于绿色和谐社会可持续发展。在此基础上,构建自发热地板薄膜,仅需要利用稀释剂和树脂(作为胶黏剂主体)在加热加压的条件下对其黏合固化便可以完成利用建筑废弃物制备纳米碳纤维自发热木塑地板薄膜的方法。该工序简单易行,误差因素少,可实现机械化操作,从而减少大量的人力与物力资源浪费,节约生产成本。
(2)供暖简便,传热迅速。
该利用建筑废弃物制备纳米碳纤维自发热木塑地板薄膜有别于传统暖气片的复杂化装置,借助电控开关便可以对发热地板进行通电操作,从而完成供暖的操作需求。而且纳米碳纤维材料作为发热材料,它本身具有较大的比表面积,热导率高,热流量快,短短几十分钟内便可以将室内温度升高到10~20℃,让用户在寒冷的冬季感受到室内春天般的温暖。
(3)寿命长久,节能环保。
传统使用的塑胶地板薄膜的平均使用寿命约为5~10年,而纳米碳纤维材料的加入,显著提高了PVC塑胶地板的抗拉强度和抗压强度,弥补了PVC塑胶地板本身的结构缺陷,使其使用寿命更加长久。此外,该利用建筑废弃物制备纳米碳纤维自发热木塑地板薄膜的耗电量低,没有噪音干扰,无污染气体排放,满足节能环保的战略需求。
附图说明
图1为各实施例中自发热地板薄膜材料的拉伸断裂强度。
具体实施方式
一种利用建筑废弃物制备的纳米碳纤维自发热木塑地板薄膜,具有两层废弃物木塑地板薄膜以及通过胶黏剂附于两层废弃物木塑地板薄膜之间的纳米碳纤维和导热材料。
废弃物木塑地板薄膜的原料包括质量比为1~10:1~10的木炭粉和工业PVC底料,并添加有1~3wt%的稳定剂、偶联剂和阻燃剂。木炭粉和工业PVC底料的质量比例如可以是1:10、1:1、4:6、8:3或10:1等。木炭粉为废弃的杉木、枫木和橡木材料碳化后按质量比1~3:1~3:2~4得到的混合粉,三者的比例例如可以是1:1:2、3:13:4或2:2:3等。稳定剂、偶联剂和阻燃剂的添加量例如分别为1wt%、2wt%和3wt%,或者分别为2wt%、1wt%和2wt%,或者分别为3wt%、3wt%和1wt%,或者分别为2wt%、2wt%和2wt%等。
胶黏剂包括稀释剂、树脂、偶联剂和消泡剂。胶黏剂中稀释剂、树脂的用量之比为10~50mL:100mL,例如可以是10mL:100mL、50mL:100mL、30mL:100mL等。偶联剂和消泡剂的添加量分别为树脂质量的0.5wt%和0.3wt%。
纳米碳纤维用于作为发热材料,长度为50μm,细度不超过450nm,孔隙率不超过7.5%,拉伸伸长率达到87%。
导热材料为铜片或铝片。
利用建筑废弃物制备纳米碳纤维自发热木塑地板薄膜的方法,包括以下步骤:
(1)将废弃的杉木、枫木和橡木材料混合材料碳化后碾成粉末,并混合均匀,再通过同样的方式将工业PVC底料碾成粉末,用筛板过滤得到尺寸符合要求的粉末,按配比将木炭粉和PVC粉混合均匀后,添加稳定剂、偶联剂和阻燃剂,150-200℃高温下搅拌,通过双螺杆挤出机180-200℃温度下挤出均匀粒料,再加热熔融,
将熔融物通过模具成型,形成废弃物木塑地板薄膜;
(2)将稀释剂加入到树脂中对树脂进行稀释;
(3)向稀释后的树脂中添加偶联剂和消泡剂,制得胶黏剂;
(4)将纳米碳纤维附着于下层废弃物木塑地板薄膜上,并放入导热材料,然后涂布胶黏剂;
(5)加热加压处理,得到所述的利用建筑废弃物制备的纳米碳纤维自发热木塑地板薄膜。
优选(i)步骤(1)中,在190~210℃下加热熔融;(ii)步骤(2)中,稀释的时间为20~40min;(iii)步骤(4)中,废弃物木塑地板的规格尺寸为:长×宽×高=100cm×75mm×2mm;导热材料放置两根,尺寸分别为:长×宽×高=0.6mm×6mm×3mm;(iv)步骤(5)中,在1.8~2.0MPa的压力及45~65℃的温度下加热30~90min,进行加热加压处理。
下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。
下述各实施例中,如无特别说明:
木炭粉为废弃的杉木、枫木和橡木材料碳化后按配比得到的混合粉,干燥度达到98%,粒度约130-150目,自燃点约为505℃,密度约为0.57g/cm3。具有强烈吸附性。
工业PVC底料为建筑用废弃聚氯乙烯塑料(PVC),研磨后为透明白色固体,粒径为130~150目,密度约1.53g/cm3熔点最低为186℃,玻璃化转变温度为87℃。
废弃物木塑地板薄膜的原料中:
稳定剂为稀土稳定剂,pH值约为6.0;偶联剂为硅烷偶联剂KH550,常温下为无色透明液体,25℃下测得密度约0.897g/cm3,闪点为99.5℃,沸点不低于236℃,可溶于各类有机溶剂,增强热固、热塑性树脂的粘结性能;阻燃剂为磷系阻燃剂。
胶黏剂中:稀释剂为间二甲苯,碳氢含量比为8:10,密度约为0.8~0.9g/cm3,分子量为106,常温下为无色透明液体,具有特殊的芳香味,馏分度约140℃,着火点约490~500℃,燃烧热不低于4500J/g;树脂为酚醛树脂,甲醛和间二甲基苯酚含量比为2.5:2,在酸性条件下加热聚合甲醛含量低于0.02%,有特殊芳香味,pH值约3.7,该胶黏剂在60℃下容易发生固化,固化时间最低要求45min,无需特殊的固化剂;消泡剂为有机硅消泡剂,pH值约为8.0,密度约为0.97g/cm3;偶联剂为硅烷偶联剂KH550,常温下为无色透明液体,25℃下测得密度约0.897g/cm3,闪点为99.5℃,沸点不低于236℃,可溶于各类有机溶剂,增强热固、热塑性树脂的粘结性能;
纳米碳纤维用于作为发热材料,长度约50μm,细度不超过450nm,孔隙率不超过7.5%,拉伸伸长率达到87%。优选采用模板法制备而成。导热材料为铜片。
实施例1
(1)将废弃的杉木、枫木和橡木材料碳化后的混合材料利用粉碎机碾成粉末,按质量比2:2:3进行均匀混合,得到木炭粉,再通过同样的方式将工业废弃PVC底料利用粉碎机碾成粉末,用筛板滤出粒径范围在100~135目的混合粉末,将木炭粉和工业PVC底料的粉末按照5:5的比例混合均匀后,分别添加木炭粉和工业PVC底料总质量的2wt%的稳定剂、偶联剂、阻燃剂,150℃高温下搅拌,通过双螺杆挤出机200℃挤出均匀粒料,再在200℃下加热熔融,将熔融物通过模具成型,形成相应废弃物木塑地板薄膜。
(2)将20mL的二甲苯稀释剂加入到100mL酚醛树脂中,用玻棒在常温下搅拌30min,静置。
(3)向步骤(2)中分别添加0.5%的偶联剂和0.3%的消泡剂。
(4)将厚度为3mm的纳米碳纤维薄膜附着在规格尺寸为100cm(长)×75mm(宽)×2mm(厚)的下层废弃物木塑地板薄膜上,并放入两根尺寸为0.6mm(厚)×6mm(宽)×15mm(长)的导热铜片,涂布胶黏剂35g。
(5)在1.9MPa的压力及55℃的温度下加热60min。得到利用建筑废弃物制备纳米碳纤维自发热木塑地板薄膜。
(6)将制备好的利用建筑废弃物制备纳米碳纤维自发热木塑地板薄膜铺放在温度为0℃、湿度为40%的密闭环境中,通电处理40min。
(7)利用红外测温仪测量发热地板薄膜温度变化及不同位置温度变化均匀程度。
(8)利用红外测温仪测量该密闭环境内温度上升情况。
(8)利用湿度测量仪测量该密闭环境内湿度变化情况。
(10)利用电表测量该时间段内发热地板薄膜的耗电情况。
通电50分钟后,PVC薄膜地板薄膜温度上升约15℃,室内温度上升约6℃,耗电量约5.6kW·h,湿度无明显改变。说明自发热地板薄膜可以满足供暖需求,而且对房间的湿度影响较小,能耗较低。
对实施例1的产品重复测量多次,相关测量结果参见表1。
表1
Figure BDA0002755942690000071
实施例1的产品的导热系数重复测试5次,测试结果参见表2。
表2
序号 测试项目 测试方法 结果 结论
1 导热系数 ASTM C518-17 0.064W/(m.K) 达到要求
2 导热系数 ASTM C518-17 0.057W/(m.K) 达到要求
3 导热系数 ASTM C518-17 0.063W/(m.K) 达到要求
4 导热系数 ASTM C518-17 0.061W/(m.K) 达到要求
5 导热系数 ASTM C518-17 0.057W/(m.K) 达到要求
表3为实施例1的产品的燃烧性能测试结果。
表3
Figure BDA0002755942690000081
实施例2
与实施例1相比,将第二步中二甲苯稀释剂的用量改为30mL,其他条件保持不变。
实施例3
与实施例1相比,将第二步中二甲苯稀释剂的用量改为40mL,其他条件保持不变。
实施例4
与实施例1相比,将第四步中施加的稀释后胶黏剂用量改为45g,其他条件保持不变。
实施例5
与实施例1相比,将第四步中施加的稀释后胶黏剂用量改为55g,其他条件保持不变。
实施例6
与实施例1相比,将第四步中纳米碳纤维薄膜的厚度改为6mm,其他条件保持不变。
实施例7
与实施例1相比,将第四步中纳米碳纤维薄膜的厚度改为9mm,其他条件保持不变。
实施例8
与实施例1相比,将第六步中的室内温度调节成5℃,其他条件保持不变。
实施例9
与实施例1相比,将第六步中的室内温度调节成10℃,其他条件保持不变。
实施例10
与实施例1相比,将第六步中的室内湿度调节成50%,其他条件保持不变。
实施例11
与实施例1相比,将第六步中的室内湿度调节成60%,其他条件保持不变。
实施例12
与实施例1相比,将第六步中的利用建筑废弃物制备纳米碳纤维自发热木塑地板薄膜的通电时间改为50min,其他条件保持不变。
实施例13
与实施例1相比,将第六步中的利用建筑废弃物制备纳米碳纤维自发热木塑地板薄膜的通电时间改为60min,其他条件保持不变。
实例2~13中的利用建筑废弃物制备纳米碳纤维自发热木塑地板薄膜具备和实施例1相似的产品性能,且能耗小,升温快,生产成本低,拉伸强度测试参见图1。
上述对实施例的描述是为便于该技术领域的普通技术人员能理解和使用发明。熟悉本领域技术的人员显然可以容易地对这些实施例做出各种修改,并把在此说明的一般原理应用到其他实施例中而不必经过创造性的劳动。因此,本发明不限于上述实施例,本领域技术人员根据本发明的揭示,不脱离本发明范畴所做出的改进和修改都应该在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种利用建筑废弃物制备的纳米碳纤维自发热木塑地板薄膜,其特征在于,具有两层废弃物木塑地板薄膜以及通过胶黏剂附于两层废弃物木塑地板薄膜之间的纳米碳纤维和导热材料;
所述的废弃物木塑地板薄膜的原料包括质量比为1~10:1~10的木炭粉和工业PVC底料,并分别添加有木炭粉和工业PVC底料总质量1~3wt%的稳定剂、偶联剂和阻燃剂;
所述的胶黏剂包括稀释剂、树脂、偶联剂和消泡剂。
2.根据权利要求1所述的利用建筑废弃物制备的纳米碳纤维自发热木塑地板薄膜,其特征在于,所述的木炭粉为废弃的杉木、枫木和橡木材料碳化后按质量比1~3:1~3:2~4得到的混合粉,干燥度达到98%,粒度为130-150目,自燃点为505℃,密度为0.57g/cm3
3.根据权利要求1所述的利用建筑废弃物制备的纳米碳纤维自发热木塑地板薄膜,其特征在于,所述的工业PVC底料为建筑用废弃聚氯乙烯塑料,研磨后为透明白色固体,粒径为130~150目,密度为1.53g/cm3熔点最低为186℃,玻璃化转变温度为87℃。
4.根据权利要求1所述的利用建筑废弃物制备的纳米碳纤维自发热木塑地板薄膜,其特征在于,废弃物木塑地板薄膜的原料中:
所述的稳定剂为稀土稳定剂,pH值为6.0;
所述的偶联剂为硅烷偶联剂KH550,常温下为无色透明液体,25℃下测得密度约0.897g/cm3,闪点为99.5℃,沸点不低于236℃;
所述的阻燃剂为磷系阻燃剂。
5.根据权利要求1所述的利用建筑废弃物制备的纳米碳纤维自发热木塑地板薄膜,其特征在于,胶黏剂中:
所述的稀释剂为间二甲苯,碳氢含量比为8:10,密度为0.8~0.9g/cm3,分子量为106,常温下为无色透明液体,具有特殊的芳香味,馏分度为140℃,着火点为490~500℃,燃烧热不低于4500J/g;
所述的树脂为酚醛树脂,甲醛和间二甲基苯酚含量比为2.5:2,在酸性条件下加热聚合甲醛含量低于0.02%,有特殊芳香味,pH值为3.7;
所述的消泡剂为有机硅消泡剂,pH值约为8.0,密度为0.97g/cm3
所述的偶联剂为硅烷偶联剂KH550,常温下为无色透明液体,25℃下测得密度约0.897g/cm3,闪点为99.5℃,沸点不低于236℃。
6.根据权利要求1或5所述的利用建筑废弃物制备的纳米碳纤维自发热木塑地板薄膜,其特征在于,胶黏剂中稀释剂、树脂的用量之比为10~50mL:100mL;偶联剂和消泡剂的添加量分别为树脂质量的0.5wt%和0.3wt%。
7.根据权利要求1所述的利用建筑废弃物制备的纳米碳纤维自发热木塑地板薄膜,其特征在于:
所述的纳米碳纤维用于作为发热材料,长度为50μm,细度不超过450nm,孔隙率不超过7.5%,拉伸伸长率达到87%。
所述的导热材料为铜片或铝片。
8.根据权利要求1所述的利用建筑废弃物制备的纳米碳纤维自发热木塑地板薄膜,其特征在于,废弃物木塑地板薄膜的厚度为1~3mm,所述的纳米碳纤维的厚度为3~10mm,所述的胶黏剂的施胶量为450~750g/m2
9.如权利要求1所述的利用建筑废弃物制备纳米碳纤维自发热木塑地板薄膜的方法,其特征在于,包括以下步骤:
(1)将废弃的杉木、枫木和橡木材料混合材料碳化后碾成粉末,并混合均匀,再通过同样的方式将工业PVC底料碾成粉末,用筛板过滤得到尺寸符合要求的粉末,按配比将木炭粉和PVC粉混合均匀后,添加稳定剂、偶联剂和阻燃剂,高温下搅拌,通过双螺杆挤出机挤出均匀粒料,再加热熔融,将熔融物通过模具成型,形成废弃物木塑地板薄膜;
(2)将稀释剂加入到树脂中对树脂进行稀释;
(3)向稀释后的树脂中添加偶联剂和消泡剂,制得胶黏剂;
(4)将纳米碳纤维附着于下层废弃物木塑地板薄膜上,并放入导热材料,然后涂布胶黏剂;
(5)加热加压处理,得到所述的利用建筑废弃物制备的纳米碳纤维自发热木塑地板薄膜。
10.根据权利要求9所述的利用建筑废弃物制备纳米碳纤维自发热木塑地板薄膜的方法,其特征在于,包括以下条件中的任一项或多项:
(i)步骤(1)中,在190~210℃下加热熔融,高温下搅拌的温度为150-200℃,双螺杆挤出机的挤出温度为180-200℃;
(ii)步骤(2)中,稀释的时间为20~40min;
(iii)步骤(4)中,废弃物木塑地板薄膜的规格尺寸为:长×宽×厚=100cm×75mm×2mm;导热材料放置两根,尺寸分别为:长×宽×厚=15mm×6mm×0.6mm;
(iv)步骤(5)中,在1.8~2.0MPa的压力及45~65℃的温度下加热30~90min,进行加热加压处理。
CN202011202732.0A 2020-11-02 2020-11-02 利用建筑废弃物制备的纳米碳纤维自发热木塑地板薄膜及方法 Pending CN112324086A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202011202732.0A CN112324086A (zh) 2020-11-02 2020-11-02 利用建筑废弃物制备的纳米碳纤维自发热木塑地板薄膜及方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202011202732.0A CN112324086A (zh) 2020-11-02 2020-11-02 利用建筑废弃物制备的纳米碳纤维自发热木塑地板薄膜及方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN112324086A true CN112324086A (zh) 2021-02-05

Family

ID=74324114

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202011202732.0A Pending CN112324086A (zh) 2020-11-02 2020-11-02 利用建筑废弃物制备的纳米碳纤维自发热木塑地板薄膜及方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN112324086A (zh)

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0932249A (ja) * 1995-07-19 1997-02-04 Tsuneji Tamiya 畳及び畳床
CN102348297A (zh) * 2011-10-19 2012-02-08 信阳市环宇针织服装有限公司 一种纳米碳纤维复合电热材料及其制备方法
CN103476158A (zh) * 2013-09-04 2013-12-25 中国科学院深圳先进技术研究院 Ptc复合材料发热膜及其制备方法和应用
CN104837222A (zh) * 2015-05-06 2015-08-12 南京格林木业有限公司 一种用导电发热胶膜制成的导电发热复合板材和其制备方法以及用该复合板材制成的制品
CN204850363U (zh) * 2015-05-20 2015-12-09 安徽韩华建材科技股份有限公司 一种自发热生态木塑地板
CN106738179A (zh) * 2016-12-11 2017-05-31 昭平县科学技术指导站 一种纤维板生产添加剂
CN108841188A (zh) * 2018-06-07 2018-11-20 江苏肯帝亚木业有限公司 一种利用碳纳米纤维增强导热性能的木塑复合材料及其制备方法
CN109651732A (zh) * 2018-12-26 2019-04-19 山东霞光集团有限公司 一种生物炭改性木塑复合材料及其制备方法

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0932249A (ja) * 1995-07-19 1997-02-04 Tsuneji Tamiya 畳及び畳床
CN102348297A (zh) * 2011-10-19 2012-02-08 信阳市环宇针织服装有限公司 一种纳米碳纤维复合电热材料及其制备方法
CN103476158A (zh) * 2013-09-04 2013-12-25 中国科学院深圳先进技术研究院 Ptc复合材料发热膜及其制备方法和应用
CN104837222A (zh) * 2015-05-06 2015-08-12 南京格林木业有限公司 一种用导电发热胶膜制成的导电发热复合板材和其制备方法以及用该复合板材制成的制品
CN204850363U (zh) * 2015-05-20 2015-12-09 安徽韩华建材科技股份有限公司 一种自发热生态木塑地板
CN106738179A (zh) * 2016-12-11 2017-05-31 昭平县科学技术指导站 一种纤维板生产添加剂
CN108841188A (zh) * 2018-06-07 2018-11-20 江苏肯帝亚木业有限公司 一种利用碳纳米纤维增强导热性能的木塑复合材料及其制备方法
CN109651732A (zh) * 2018-12-26 2019-04-19 山东霞光集团有限公司 一种生物炭改性木塑复合材料及其制备方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN108589319B (zh) 一种光伏组件用封装材料
CN102942892B (zh) 一种环氧酚醛树脂胶黏剂及利用该黏剂制作的环氧酚醛胶布和层压板
EP1832553A1 (en) Clay film product
CN104070741A (zh) 一种高弹性塑料合金复合板材及其制造方法
CN111113946A (zh) 一种混杂复合材料层合板及其制备工艺
CN104357009A (zh) 木质素阻燃纤维板胶黏剂及其生产方法
CN113715422A (zh) 一种高耐磨环氧玻纤布层压板及其制备方法
KR20130110425A (ko) 가교된 폴리락트산을 이용한 보드 및 이의 제조방법
CN113512273A (zh) 一种OoA成型热熔法预浸料用环氧树脂组合物
CN1889795A (zh) 利用碳纤维制备多功能发热纸的方法
CN103481567B (zh) 一种生物质多聚物杂化叠层复合材料及制备方法
CN112324086A (zh) 利用建筑废弃物制备的纳米碳纤维自发热木塑地板薄膜及方法
CN113416510A (zh) 一种环氧树脂灌封胶及其制备方法
CN103711210B (zh) 一种用于幕墙外保温的阻燃型防水透气膜的制备方法
CN109096934A (zh) 一种耐高温防水丁基胶带
CN108274846A (zh) 一种耐久性改性沥青建筑防水卷材及其制备方法
CN206347632U (zh) 一种模块化地暖走线基底盒及功能复合板
CN110421937A (zh) 一种pvc塑胶地板及其制备方法
CN109651733A (zh) 阻燃、抗冲击印刷基膜的制备方法
CN104388044A (zh) 一种具有高粘结强度的木质素纤维板胶黏剂及其生产方法
CN107215018A (zh) 一种玻璃钢复合板
CN109773905B (zh) 基于高周波无胶压密技术的电热复合材料
CN105804369B (zh) 一种饰面竹塑地热地板及其冷压加工方法
CN113089339B (zh) 一种防粘衬布
CN103170184B (zh) 一种玻璃纤维覆膜滤材的制备方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20210205

RJ01 Rejection of invention patent application after publication