CN1137188C - 一种利用废塑料制备复合材料的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种利用废塑料制备复合材料的方法。它用热塑性废塑料经清洗、烘干、粉碎后作为主要原料，与植物纤维素、粘合剂、润滑剂、偶联剂等在高速搅拌器中混合，由搅拌时自身产生的热量将上述物料加工成扁圆形颗粒状母粒，适用于挤出、注射、压铸等塑料成型工艺的加工。制成的各种复合材料产品既具备木材的各种特性，又具有可塑性、韧性和可粘合性，是替代木制品的理想材料，对保护环境具有重要意义。

Description

一种利用废塑料制备复合材料的方法
                      技术领域
本发明涉及一种利用废塑料制备复合材料的方法，特别涉及一种利用各种热塑性废塑料以及植物纤维、粘合剂等材料，通过普通的物理及化学方法制备复合材料的方法。
                      背景技术
在本发明作出之前，公开号为CN1066642A的中国专利公开了一种“合成木塑材料及其制备工艺”，它是采用先取碎石、炉渣粉碎，再取棉毛草木等废旧物清洗、漂白、烘干、粉碎后作为填料，然后，用废橡胶、废塑料造粒作为胶粘剂配料，再加部分化工原料及各种树脂，按比例将配料混合均匀，加温到60～00℃成面团状，再在120～180℃的温度条件下送进模具中压制成型，出模后成为成型产品。由于上述的合成木塑材料采用的主要原料为碎石、炉渣和废橡胶等，均不是热塑性材料，虽经粉碎、加胶粘剂等加工，但它的颗粒度、胶粘结合程度显然不可能达到一般采用挤出、注射等工艺成型的塑料制品的要求，因此，只能加工成面团状后再在模具中压制成型，这样，就使成型的方式受到了限制，无法加工采用挤出、注射等工艺成型的产品。
                     发明内容
本发明的目的在于克服上述现有技术存在的缺陷，提供一种利用热塑性废塑料为主要原料，可采用多种成型方式制备复合材料成品的方法。
本发明是由以下技术方案的实施而实现的：用有机物作为主要原料，植物纤维素、无机物作为填充料，加上粘合剂、润滑剂、偶联剂等辅料，经混合搅拌，加温后加工成复合材料，其特征在于：所述的有机物为热塑性废塑料；复合材料的加工步骤为：
(1)将洗净、烘干、粉碎后的热塑性废塑料按100％计作为原料，添加10～30％的植物纤维填充料，再加入3～5％的粘合类树脂，5～10％的石粉，0.5～2％的钛酸脂偶联剂，1～3％的润滑剂等辅料；
(2)将上述热塑性废塑料原料、填充料和辅料等同时加入到高速搅拌器中混合，其搅拌速度控制在900～1200转/分钟，由搅拌时自身所产生的热量达到105～125℃后，再搅拌3～6分钟，加工成直径为3～6mm的扁圆形颗粒状母粒，其核心为热塑性废塑料，其它材料包复在外面；
(3)将上述扁圆形颗粒状母粒作为原料，按热塑性塑料成型工艺要求加工，制成复合材料成品。
所述的热塑性塑料成型工艺为挤出成型、注射成型、压铸成型中的一种。
所述的热塑性废塑料为PE、PP、PS、ABS材料中的一种或几种。
所述的粘合类树脂为EEA、EVA、SBS、MBS中的一种或几种。
本发明与现有技术相比，由于采用将原料粉碎后高速搅拌，利用其自身产生的高温把热塑性废塑料加工成颗粒状，因此，具有原料受热均匀、颗粒微小、粘合力强等优点，适用于挤出、注射、压铸等成型工艺加工成各种复合材料制品。
同时，采用本发明技术所制备的复合材料制品，既具备木材的各种特性，可锯、可刨、可钉、可钻，又具备塑料的可塑性、韧性和可粘合性等各种特性，且阻燃、绝缘、防水、防潮、防腐、防蛀，可根据用途，制成抗压、抗弯、抗老化、抗冲、不收缩、不变形的产品，因此它可以广泛地应用在建材、防波堤木桩、家俱、包装、托盘、装饰装璜材料等领域。
还由于本发明以工农业生产及生活中的废弃塑料为主要原料，且加工成的产品可替代木制品，因此，对消除白色污染，保护环境，节约木材，保护森林资源，具有重要意义。
                  具体实施方式
下面结合实施例对本发明的技术方案作进一步的阐述。
实施例1：
取主要原料废塑料100公斤，其中PE70公斤，PP20公斤，PS10公斤，在清水中清洗，自然凉干或在80℃烘箱中烘干，用粉碎机将其粉碎成小颗粒状或碎片状；取植物类纤维木屑25公斤，石粉5公斤混合后作为填充料；用5公斤的EVA为粘合剂，1.5公斤白油、1.5公斤硬脂酸为润滑剂，钛酸脂偶联剂0.5公斤，混合后作为辅料。
将上述原料、填充料及辅料同时放入搅拌机中高速搅拌，转速为1000转/分，在高速搅拌时物料自身产生热量，当温度达到约110℃时，再搅拌4分钟左右，待物料充分搅拌均匀并成为直径约4mm的扁圆形颗粒状，其核心为热塑性废塑料，其它材料包复在外面的复合材料母粒。
再把上述扁圆形颗粒状母粒经普通塑料成型挤出机和模具，工艺温度控制在130～180℃，即可挤出成仿木型材，如木桩、集装箱用托盘型材等。
实施例2：
取废塑料100公斤，其中PE50公斤，PS30公斤，ABS20公斤，洗净、烘干、粉碎后作为主要原料；加入木屑20公斤，石粉8公斤，作为填充料；加入3公斤EEV为粘合剂，白油1公斤、石蜡1公斤为润滑剂，偶联剂1.5公斤，为了使加工成的复合材料具有良好的耐磨性和抗冲击性，则需再加入适量的金属粉、玻璃短纤维、石英粉等作为辅料。
将上述原料、填充料及辅料等同时放入搅拌机中高速搅拌，转速为1200转/分，高速搅拌时物料自身产生热量，当温度达到约120℃时，再搅拌3分钟左右，待物料充分搅拌均匀并成为直径约6mm的扁圆形颗粒状，其核心为热塑性废塑料，其它材料包复在外面的复合材料母粒。在保温的状态下将上述塑料母粒经普通塑料压铸机和模具成型，可压铸成如屋面瓦、休闲桌椅等产品。
实施例3：
取废塑料PE100公斤，洗净、烘干、粉碎后作为主要原料；竹木屑20公斤作为填充料；SBS粘合剂5公斤，润滑剂2公斤，石粉5公斤，偶联剂1公斤，如需使加工成的复合材料具有阻燃、绝缘性能，再加入十溴联苯醚8公斤，三氧化二锑2公斤，氢氧化铝5公斤，或适量的三氧化钼、硫酸镁等作为辅料，同时放入搅拌机中高速搅拌，转速为1100转/分，利用高速搅拌时物料自身产生的热量，升温到约105℃后，再搅拌6分钟左右，待物料充分搅拌均匀并成为直径约3mm的扁圆形颗粒状，其核心为热塑性废塑料，其它材料包复在外面的复合材料母粒。将上述塑料母粒经普通塑料注射机和模具成型，工艺温度控制在180℃，可注射成具有阻燃、绝缘特性的复合材料周转箱、汽车空气滤清器网格等产品。

Claims (4)

1.一种利用废塑料制备复合材料的方法，用有机物作为主要原料，植物纤维素、无机物作为填充料，加上粘合剂、润滑剂、偶联剂等辅料，经混合搅拌，加温后加工成复合材料，其特征在于：所述的有机物为热塑性废塑料；所述的复合材料的加工步骤为：
(1)将洗净、烘干、粉碎后的热塑性废塑料按100％计作为原料，添加10～30％的植物纤维作为填充料，再加入3～5％的粘合类树脂，5～10％的石粉，0.5～2％的钛酸脂偶联剂，1～3％的润滑剂等辅料；
(2)将上述热塑性废塑料原料、填充料和辅料等同时加入到高速搅拌器中混合，其搅拌速度控制在900～1200转/分钟，由搅拌时自身所产生的热量达到105～125℃后，再搅拌3～6分钟，加工成直径为3～6mm的扁圆形颗粒状母粒，其核心为热塑性废塑料，其它材料包复在外面；
(3)将上述扁园形颗粒状母粒作为原料，按热塑性塑料成型工艺要求加工，制成复合材料成品。
2.根据权利要求1所述的一种利用废塑料制备复合材料的方法，其特征在于：所述的热塑性塑料成型工艺为挤出成型、注射成型、铸压成型中的一种。
3.根据权利要求1或2所述的一种利用废塑料制备复合材料的方法，其特征在于：所述的热塑性废塑料为PE、PP、PS、ABS材料中的一种或几种。
4.根据权利要求1或2所述的一种利用废塑料制备复合材料的方法，其特征在于：所述的粘合类树脂为EEA、EVA、SBS、MBS中的一种或几种。
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