CN112408901A - 一种利用废旧塑料颗粒制备的隔音板填料 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种利用废旧塑料颗粒制备的隔音板填料，以废旧纯度≥90％的废旧聚苯乙烯塑料颗粒作为原料经过清洗、破碎后经过红外线照射加热处理后再进行微波辅助熔融，将熔融料以磺化聚苯乙烯作为增溶剂与尼龙共混，然后在共混物中加入氯丁橡胶粉末后制得改性聚苯乙烯泡沫塑料，再将改性聚苯乙烯泡沫塑料与水泥、玻化微珠、掺合料、聚丙烯纤维、木质素纤维、塑性膨胀剂、水混合后制得所述隔音板填料。这种隔音板填料通过将改性聚苯乙烯泡沫塑料作为低成本吸音材料对传统吸音材料进行替换，兼具吸音、隔热、高强和抗开裂性能，可替代传统吸音板用于机场、车站、会议室、KTV、电影院等场所中。

Description

一种利用废旧塑料颗粒制备的隔音板填料
技术领域
本发明涉及塑料回收技术领域，为一种利用废旧塑料颗粒制备的隔音板填料。
背景技术
塑料材料在人类社会与生产生活中发挥着越来越重要的作用。然而，塑料的过度使用不仅带来日益严重的环境污染问题，同时也造成了大量的资源浪费。在此背景下，研究如何对废旧塑料进行资源化利用，具有较大的经济价值和社会价值。
隔音板是隔音材料的统称，包括平板状硬质的和可以卷曲的柔性板状隔音材料等，隔音板用于隔断不需要的声音传播，常用具有良好隔音特性的材料构成，随着生活水平的日益提高，建筑行业对于房屋的标准要求也相应提高,依据用途不同对于房屋的隔音性能也提出了不同的要求，目前较好的复合隔音板是阻尼隔音板，是由两块建筑板材，如石膏板、玻镁板、硅酸钙板和水泥压力纤维板等材料两两中间夹着一层隔音板填料而形成的，其中的隔音板填料直接影响到隔音板的性能和成本。如果能利用废旧塑料进行改性处理来作为原料制备低成本的吸音材料，将有助于节省相关施工企业的相关成本。
发明内容
本发明所解决的技术问题在于提供一种利用废旧塑料颗粒制备的隔音板填料，以解决上述技术背景中的问题。
本发明所解决的技术问题采用以下技术方案来实现：
一种利用废旧塑料颗粒制备的隔音板填料，包括以下质量份组分的原料：
水泥：30-45份；
改性聚苯乙烯泡沫塑料：35-60份；
玻化微珠：12-15份
掺合料：10-15份
聚丙烯纤维：7-10份
木质素纤维：5-8份
塑性膨胀剂：3-5份
水：35-60份
其中，改性聚苯乙烯塑料制备时以纯度≥90％的废旧聚苯乙烯塑料颗粒作为原料改性制备，其制备方法为：将废旧聚苯乙烯塑料颗粒洗净，并破碎成粒径3mm以下的颗粒，以远红外线照射加热40-60min，然后微波辅助熔融，在熔融态下以磺化聚苯乙烯作为增溶剂，加入占改性聚苯乙烯塑料质量比7-8％的尼龙共混；然后在共混物中加入占改性聚苯乙烯塑料质量比5-10％的氯丁橡胶粉末，分散均匀后得到改性聚苯乙烯塑料。
作为进一步限定，所述水泥为硅酸盐水泥或者铝酸盐水泥。
作为进一步限定，所述玻化微珠采用堆积密度为180-240kg/m3，抗压强度≥3.5MPa，粒径为0.5-2mm的玻化微珠。
作为进一步限定，所述掺合料为粉煤灰、高炉矿渣、海泡石的质量比为3:1:1的混合物，且粉煤灰与高炉矿渣的粒径范围为0.15-0.25mm，而海泡石的粒径范围为0.05-0.2mm。
作为进一步限定，所述掺合料为粉煤灰、蛭石粉或者珍珠岩粉中的一种或者任意比例组合。
有益效果：本发明的利用废旧塑料颗粒制备的隔音板填料利用废弃聚苯乙烯塑料改性再生成低成本吸音材料原料，与其他材料共同制备成隔音填料，这种隔音填料可填充于建筑板材的夹层之间制作隔音板，这种隔音板吸音效果接近于传统的隔音填料(如发泡水泥、隔音砂浆、聚氨酯泡沫、吸音棉、阻尼毡等)填充成型的隔音板的隔音效果，而制作成本仅为相比于传统的隔音填料填充成型的隔音板的60-75％，同时相比于传统的隔音填料填充成型的隔音板其耐久性、导热系数、强度等方便的性能更加稳定。
具体实施方式
为了更清楚地表述本发明，下面通过具体实施例对本发明作进一步地描述。
实施例一
隔音板填料，包括以下组分的原料：硅酸盐水泥：30质量份；改性聚苯乙烯泡沫塑料：35质量份；玻化微珠：12质量份；掺合料：10质量份；聚丙烯纤维：7质量份；木质素纤维：5质量份；塑性膨胀剂：3质量份；水：35质量份；并将符合上述比例关系的原料在容器内混合并分散均匀后制得隔音板填料。
在本实施例中：
改性聚苯乙烯塑料以纯度为91％的废旧聚苯乙烯塑料颗粒作为原料改性制备，制备时将废旧聚苯乙烯塑料颗粒洗净，并破碎成粒径3mm以下的颗粒，以远红外线照射加热40min，然后微波辅助熔融，在熔融态下以占聚苯乙烯塑料颗粒质量1％的磺化聚苯乙烯作为增溶剂，加入占改性聚苯乙烯塑料质量比7％的尼龙共混；在共混物中加入占改性聚苯乙烯塑料质量比10％的氯丁橡胶粉末，分散均匀后得到本实施例的改性聚苯乙烯塑料。
玻化微珠采用堆积密度为180kg/m3，抗压强度为3.7MPa，粒径为1.5-2mm的玻化微珠。
掺合料为粒径范围为0.05-0.15mm的粉煤灰与蛭石粉的质量比1:1的混合物粉末。
实施例二
隔音板填料，包括以下组分的原料：硅酸盐水泥：45质量份；改性聚苯乙烯泡沫塑料：60质量份；玻化微珠：15质量份；掺合料：15质量份；聚丙烯纤维：10质量份；木质素纤维：8质量份；塑性膨胀剂：5质量份；水：60质量份；并将符合上述比例关系的原料在容器内混合并分散均匀后制得隔音板填料。
在本实施例中：
改性聚苯乙烯塑料以纯度为93％的废旧聚苯乙烯塑料颗粒作为原料改性制备，制备时将废旧聚苯乙烯塑料颗粒洗净，并破碎成粒径2mm以下的颗粒，以远红外线照射加热50min，然后微波辅助熔融，在熔融态下以占聚苯乙烯塑料颗粒质量0.8％的磺化聚苯乙烯作为增溶剂，加入占改性聚苯乙烯塑料质量比8％的尼龙共混；然后在共混物中加入占改性聚苯乙烯塑料质量比8％的氯丁橡胶粉末，分散均匀后得到改性聚苯乙烯塑料。
玻化微珠采用堆积密度为200kg/m3，抗压强度为3.8MPa，粒径为1-2mm的玻化微珠。
掺合料为粒径范围为0.20-0.25mm的蛭石粉与珍珠岩粉的质量比1:3的混合物粉末。
实施例三：
隔音板填料，包括以下组分的原料：铝酸盐水泥：38质量份；改性聚苯乙烯泡沫塑料：45质量份；玻化微珠：14质量份；掺合料：14质量份；聚丙烯纤维：8质量份；木质素纤维：7质量份；塑性膨胀剂：4质量份；水：55质量份；并将符合上述比例关系的原料在容器内混合并分散均匀后制得隔音板填料。
在本实施例中：
改性聚苯乙烯塑料以纯度为92％的废旧聚苯乙烯塑料颗粒作为原料改性制备，制备时将废旧聚苯乙烯塑料颗粒洗净，并破碎成粒径2mm以下的颗粒，以远红外线照射加热50min，然后微波辅助熔融，在熔融态下以占聚苯乙烯塑料颗粒质量0.7％的磺化聚苯乙烯作为增溶剂，加入占改性聚苯乙烯塑料质量比8％的尼龙共混；在共混物中加入占改性聚苯乙烯塑料质量比6％的氯丁橡胶粉末，分散均匀后得到本实施例的改性聚苯乙烯塑料。
玻化微珠采用堆积密度为210kg/m3，抗压强度为3.8MPa，粒径为0.5-1mm的玻化微珠。
掺合料为粒径范围为0.15-0.20mm的粉煤灰。
实施例四：
隔音板填料，包括以下组分的原料：铝酸盐水泥：42质量份；改性聚苯乙烯泡沫塑料：38质量份；玻化微珠：14质量份；掺合料：12质量份；聚丙烯纤维：8质量份；木质素纤维：8质量份；塑性膨胀剂：4质量份；水：40质量份；并将符合上述比例关系的原料在容器内混合并分散均匀后制得隔音板填料。
在本实施例中：
改性聚苯乙烯塑料以纯度为90％的废旧聚苯乙烯塑料颗粒作为原料改性制备，制备时将废旧聚苯乙烯塑料颗粒洗净，并破碎成粒径3mm以下的颗粒，以远红外线照射加热55min，然后微波辅助熔融，在熔融态下以占聚苯乙烯塑料颗粒质量0.8％的磺化聚苯乙烯作为增溶剂，加入占改性聚苯乙烯塑料质量比7％的尼龙共混；在共混物中加入占改性聚苯乙烯塑料质量比9％的氯丁橡胶粉末，分散均匀后得到本实施例的改性聚苯乙烯塑料。
玻化微珠采用堆积密度为200kg/m3，抗压强度为3.6MPa，粒径为1.5-2mm的玻化微珠。
掺合料为粒径范围为0.15-0.20mm的粉煤灰、蛭石粉、珍珠岩粉的质量比3:1:1的比例混合物粉末。
实施例五
隔音板填料，包括以下组分的原料：硅酸盐水泥：41质量份；改性聚苯乙烯泡沫塑料：38质量份；玻化微珠：11质量份；掺合料：11质量份；聚丙烯纤维：10质量份；木质素纤维：6质量份；塑性膨胀剂：4质量份；水：45质量份；并将符合上述比例关系的原料在容器内混合并分散均匀后制得隔音板填料。
在本实施例中：
改性聚苯乙烯塑料以纯度为96％的废旧聚苯乙烯塑料颗粒作为原料改性制备，制备时将废旧聚苯乙烯塑料颗粒洗净，并破碎成粒径3mm以下的颗粒，以远红外线照射加热55min，然后微波辅助熔融，在熔融态下以占聚苯乙烯塑料颗粒质量1％的磺化聚苯乙烯作为增溶剂，加入占改性聚苯乙烯塑料质量比8％的尼龙共混；在共混物中加入占改性聚苯乙烯塑料质量比8％的氯丁橡胶粉末，分散均匀后得到本实施例的改性聚苯乙烯塑料。
玻化微珠采用堆积密度为210kg/m3，抗压强度为3.7MPa，粒径为1.5-2mm的玻化微珠。
掺合料为粒径范围为0.20-0.25mm的粉煤灰、高炉矿渣与粒径范围为0.15-0.2mm海泡石的质量比为3:1:1的混合物。
实施例六
隔音板填料，包括以下组分的原料：硅酸盐水泥：30-45质量份；改性聚苯乙烯泡沫塑料：35-60质量份；玻化微珠：12-15质量份；掺合料：10-15质量份；聚丙烯纤维：7-10质量份；木质素纤维：5-8质量份；塑性膨胀剂：3-5质量份；水：35-60质量份；并将符合上述比例关系的原料在容器内混合并分散均匀后制得隔音板填料。
在本实施例中：
改性聚苯乙烯塑料以纯度为95％的废旧聚苯乙烯塑料颗粒作为原料改性制备，制备时将废旧聚苯乙烯塑料颗粒洗净，并破碎成粒径2mm以下的颗粒，以远红外线照射加热50min，然后微波辅助熔融，在熔融态下以占聚苯乙烯塑料颗粒质量0.9％的磺化聚苯乙烯作为增溶剂，加入占改性聚苯乙烯塑料质量比7.5％的尼龙共混；在共混物中加入占改性聚苯乙烯塑料质量比7％的氯丁橡胶粉末，分散均匀后得到本实施例的改性聚苯乙烯塑料。
玻化微珠采用堆积密度为200kg/m3，抗压强度为3.5MPa，粒径为0.5-1.5mm的玻化微珠。
掺合料为粒径范围为0.15-0.20mm的粉煤灰、0.20-0.25mm高炉矿渣与粒径范围为0.05-0.1mm海泡石的质量比为3:1:1的混合物。
以市售的一款标记为隔音砂浆填充的铝夹层隔音板作为对比例一，以市售的另一款标记为吸音棉和聚氨酯泡沫混合填充的铝夹层隔音板作为对比例二。测定对比例对比例一与对比例二两侧的铝质面板的厚度均为1.5mm，而填充于两侧玻镁板面板之间的填充层的厚度分别为15mm和16mm，其厚度差值对性能影响较小。
同时以实施例一-实施例六的条件下制备的隔音板填料作为填充填料在两块厚度为1.5mm的铝质面板之间进行填充并养护成型，控制隔音板填料的填充厚度为15mm，分别得到对应实施例一-实施例六的隔音板填料的吸音板板材。将对应实施例的吸音板板材与对比例一以及对比例二的吸音板板材进行性能对比如下表：
其中：吸音效果的测试方法为：利用相应的吸音板板材制成3m*3m*3m的方盒，并以此方盒作为隔间，在边角位置平缝位置利用同材质的高分子阻尼橡胶进行封堵，在方盒正中间防止声音源，然后方盒外1m处测量分贝值；
密度通过同一密度仪测量；
抗折强度在材料试验机上通过抗折强度试验获得；
导热系数通过导热系数测试仪获得。
Figure BDA0002764705020000071
基于以上表内数据，可以看出本发明的实施例的隔音板填料在用于隔音板的填充制备时，其隔音效果接近于对比例一的市售隔音砂浆填充的铝夹层隔音板，其密度与对比例一的市售隔音砂浆填充的铝夹层隔音板的密度接近，且抗折强度和导热系数略优于对比例一的市售隔音砂浆填充的铝夹层隔音板，但由于本发明的实施例采用了较大比例的改性聚苯乙烯泡沫塑料作为低成本吸音材料原料，因而在制作成本方面要优于对比例一，且节能环保；因而本申请文件的实施例的技术方案在应用于隔音板制作领域中是有实际应用价值的。
而本实施例的的隔音板填料在用于隔音板的填充制备时，其隔音效果要明显弱于对比例二的市售吸音棉和聚氨酯泡沫混合填充的铝夹层隔音板，但由于对比例二中采用吸音棉和聚氨酯泡沫的混合物作为吸引材料，其板体密度较低，且包括抗折强度在内的物理性能普遍偏低，同时，导热系数较高，隔热性能差，又因为吸音棉和聚氨酯泡沫材料属于易燃物质，因而相比于对比例一以及本发明的实施例，其防火性能也差。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (5)

1.一种利用废旧塑料颗粒制备的隔音板填料，其特征在于，包括以下质量份组分的原料：
水泥：30-45份；
改性聚苯乙烯泡沫塑料：35-60份；
玻化微珠：12-15份
掺合料：10-15份
聚丙烯纤维：7-10份
木质素纤维：5-8份
塑性膨胀剂：3-5份
水：35-60份
其中，改性聚苯乙烯塑料制备时以纯度≥90％的废旧聚苯乙烯塑料颗粒作为原料改性制备，其制备方法为：将废旧聚苯乙烯塑料颗粒洗净，并破碎成粒径3mm以下的颗粒，以远红外线照射加热40-60min，然后微波辅助熔融，在熔融态下以磺化聚苯乙烯作为增溶剂，加入占改性聚苯乙烯塑料质量比7-8％的尼龙共混；然后在共混物中加入占改性聚苯乙烯塑料质量比5-10％的氯丁橡胶粉末，分散均匀后得到改性聚苯乙烯塑料。
2.根据权利要求1所述的利用废旧塑料颗粒制备的隔音板填料，其特征在于，所述水泥为硅酸盐水泥或者铝酸盐水泥。
3.根据权利要求1所述的利用废旧塑料颗粒制备的隔音板填料，其特征在于，所述玻化微珠采用堆积密度为180-240kg/m3，抗压强度≥3.5MPa，粒径为0.5-2mm的玻化微珠。
4.根据权利要求1所述的利用废旧塑料颗粒制备的隔音板填料，其特征在于，所述掺合料为粉煤灰、高炉矿渣、海泡石的质量比为3:1:1的混合物，且粉煤灰与高炉矿渣的粒径范围为0.15-0.25mm，而海泡石的粒径范围为0.05-0.2mm。
5.根据权利要求1所述的利用废旧塑料颗粒制备的隔音板填料，其特征在于，所述掺合料为粉煤灰、蛭石粉或者珍珠岩粉中的一种或者任意比例组合。
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