CN115216096A - 一种回收玻璃纤维热塑成型的防腐板材及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种回收玻璃纤维热塑成型的防腐板材，按质量份，其包括：26～36份回收玻璃纤维、15～25份第一热塑性塑料、10～20份第二热塑性塑料、1～3份纳米氧化锌、1～3份硅灰石、5～10份云母粉、5～10份聚氨酯树脂、5～10份氨水、1～3份异氰酸酯、1～3份聚二酯、1～3份聚四氟乙烯蜡和1～3份添加剂；所述第一热塑性塑料包括聚氯乙烯和聚碳酸酯中的至少一种；所述第二热塑性塑料包括碳纤维增强热塑性塑料和聚酰亚胺中的至少一种；所述聚二酯包括聚乙二酸乙二酯和聚对苯二甲酸丁二酯中的至少一种。本发明提供的防腐板材将回收玻璃纤维和第一热塑性塑料、第二热塑性塑料发生特异性作用，可以明显改善防腐板材的防腐性能。
Description
技术领域
本发明涉及材料制备领域，具体而言，涉及一种回收玻璃纤维热塑成型的防腐板材及其制备方法。
背景技术
目前由于大量使用玻璃制品，产生了大量玻璃制品类垃圾。由于玻璃制品难以降解，给环境治理带来了巨大的压力，给城市垃圾处理带来很大的挑战。如何处置大量废弃玻璃制品成为亟待解决的问题。
现有的污水厂处理污水、废水时，采用的容器主要为根据需要建筑而成，例如水泥浇筑，而这会导致建设周期长，需要较高的人工成本和时间成本。此外，其防腐性能也有待提高。此外，大型铝材厂的氧化槽也是使用固定式建筑材料，其生产周期长，且无法移动。基于此，需要开发出一种可以快速装配的防腐板材，可以快速组装为需要的容器，且具备防腐功能。
目前的防腐板材其防腐性能较差，当遇到高腐蚀性试剂时，容易被侵蚀，且很难同时做到耐浓酸、浓碱液和有机溶剂。
综上所述，经过申请人的海量检索，本领域至少存在大量废弃玻璃制品难以处理、防腐板材难以同时做到耐浓酸、浓碱液和有机溶剂，因此，需要开发或者改进一种回收玻璃纤维热塑成型的防腐板材及其制备方法。
发明内容
基于此，为了解决防腐板材难以同时做到耐浓酸、浓碱液和有机溶剂的问题，本发明提供了一种回收玻璃纤维热塑成型的防腐板材及其制备方法，具体技术方案如下：
一种回收玻璃纤维热塑成型的防腐板材，按质量份，其包括：26～36份回收玻璃纤维、15～25份第一热塑性塑料、10～20份第二热塑性塑料、1～3份纳米氧化锌、1～3份硅灰石、5～10份云母粉、5～10份聚氨酯树脂、5～10份氨水、1～3份异氰酸酯、1～3份聚二酯、1～3份聚四氟乙烯蜡和1～3份添加剂；
所述第一热塑性塑料包括聚氯乙烯和聚碳酸酯中的至少一种；
所述第二热塑性塑料包括碳纤维增强热塑性塑料和聚酰亚胺中的至少一种；
所述聚二酯包括聚乙二酸乙二酯和聚对苯二甲酸丁二酯中的至少一种。
进一步地，所述回收玻璃纤维的中位长度为0.5～2mm。
进一步地，所述异氰酸酯包括甲苯二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯和六亚二异氰酸酯中的至少一种。
进一步地，所述添加剂包括纤维素类、脂肪酸类和缔合型聚氨酯增稠剂类中的至少一种。
进一步地，所述第一热塑性塑料包括聚氯乙烯和聚碳酸酯，所述聚氯乙烯与所述聚碳酸脂的质量比为1：0.6～1.5。
进一步地，所述第二热塑性塑料包括碳纤维增强热塑性塑料和聚酰亚胺，所述碳纤维增强热塑性塑料和所述聚酰亚胺的质量比为1：1.5～4。
进一步地，所述聚二酯包括聚乙二酸乙二酯和聚对苯二甲酸丁二酯，所述聚乙二酸乙二酯和所述聚对苯二甲酸丁二酯的质量比为1：1。
本技术方案还提供了一种防腐板材的制备方法，包括以下步骤：
将回收的玻璃制品粉碎，得到中位长度为0.5～2mm的回收玻璃纤维；
将所述回收玻璃纤维碎料清洗、干燥，得到回收玻璃纤维碎料；
将1～3份纳米氧化锌、1～3份硅灰石和5～10份云母粉加入混料机中，混合6～8min后得到第一混合物；
将第一混合物用粉末压片机压实，再用破碎机破碎研磨，过筛后得到中位粒径为30～50um的第二混合物；
将上述第二混合物与26～36份回收玻璃纤维、15～25份第一热塑性塑料、10～20份第二热塑性塑料、5～10份聚氨酯树脂、5～10份氨水、1～3份异氰酸酯、1～3份聚二酯、1～3份聚四氟乙烯蜡和1～3份添加剂加入反应釜中搅拌均匀，得到混合物料；
将所述混合物料加入注塑成型机，然后注入模具冷却成型，得到防腐板材。
进一步地，所述搅拌的速度为800～1000r/min，所述搅拌的时间为6～8h。
进一步地，所述注塑成型机设置的温度为160～180℃。
上述防腐板材将回收玻璃纤维和第一热塑性塑料、第二热塑性塑料发生特异性作用，可以明显改善防腐板材的防腐性能，即优异的耐强酸性能、耐强碱性能、耐NaClO性能和耐乙醇性能。本发明中将玻璃制品粉碎到中位长度0.5～2mm，可以更好地与第一热塑性塑料中特定比例的聚氯乙烯和聚碳酸酯在微观空间位置相互作用，从而提高防腐板材的耐NaClO性能和耐乙醇性能；进一步地，与第二热塑性塑料中特定比例的碳纤维增强热塑性塑料和聚酰亚胺发生协同作用，进一步改善耐强酸强碱性能；在此基础上，与异氰酸中的异佛尔酮二异氰酸酯和聚二酯中的聚乙二酸乙二酯能发生进一步协同作用，从而进一步改善防腐板材的耐强酸性能、耐强碱性能、耐NaClO性能和耐乙醇性能，得到的防腐板材防腐性能优异。
具体实施方式
为了使得本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合其实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用以解释本发明，并不限定本发明的保护范围。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
本发明一实施例中的一种回收玻璃纤维混合塑料热塑成型的防腐板材，按质量份，其包括：26～36份回收玻璃纤维、15～25份第一热塑性塑料、10～20份第二热塑性塑料、1～3份纳米氧化锌、1～3份硅灰石、5～10份云母粉、5～10份聚氨酯树脂、5～10份氨水、1～3份异氰酸酯、1～3份聚二酯、1～3份聚四氟乙烯蜡和1～3份添加剂；
所述第一热塑性塑料包括聚氯乙烯和聚碳酸酯中的至少一种；
所述第二热塑性塑料包括碳纤维增强热塑性塑料和聚酰亚胺中的至少一种；
所述聚二酯包括聚乙二酸乙二酯和聚对苯二甲酸丁二酯中的至少一种。
在其中一个实施例中，所述回收玻璃纤维的中位长度为0.5～2mm。优选地，所述回收玻璃纤维的中位长度为0.8～1.6mm。进一步优选地，所述回收玻璃纤维的中位长度为1～1.2mm。
在其中一个实施例中，所述异氰酸酯包括甲苯二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯和六亚二异氰酸酯中的至少一种。优选地，所述异氰酸酯包括甲苯二异氰酸酯和异佛尔酮二异氰酸酯。进一步优选地，所述甲苯二异氰酸酯和所述异佛尔酮二异氰酸酯的质量比为1：1。
在其中一个实施例中，所述添加剂包括纤维素类、脂肪酸类和缔合型聚氨酯增稠剂类中的至少一种。优选地，所述添加剂为缔合型聚氨酯增稠剂类。进一步优选地，所述添加剂为明胶。
在其中一个实施例中，所述第一热塑性塑料包括聚氯乙烯和聚碳酸酯，所述聚氯乙烯与所述聚碳酸脂的质量比为1：0.6～1.5。优选地，所述聚氯乙烯与所述聚碳酸脂的质量比为1：0.8～1.2。进一步优选地，所述聚氯乙烯与所述聚碳酸脂的质量比为1：1。
在其中一个实施例中，所述第二热塑性塑料包括碳纤维增强热塑性塑料和聚酰亚胺，所述碳纤维增强热塑性塑料和所述聚酰亚胺的质量比为1：1.5～4。优选地，所述碳纤维增强热塑性塑料和所述聚酰亚胺的质量比为1：1.8～3。进一步优选地，所述碳纤维增强热塑性塑料和所述聚酰亚胺的质量比为1：2。
在其中一个实施例中，所述聚二酯包括聚乙二酸乙二酯和聚对苯二甲酸丁二酯，所述聚乙二酸乙二酯和所述聚对苯二甲酸丁二酯的质量比为1：1。
本发明提供的防腐板材可用于铝型材厂的氧化槽和废水处理厂的废水容器。
在其中一个实施例中，本技术方案提供了一种防腐板材的制备方法，包括以下步骤：
将回收的玻璃制品粉碎，得到中位长度为0.5～2mm的回收玻璃纤维碎料；
将所述回收玻璃纤维碎料清洗、干燥，得到回收玻璃纤维；
将1～3份纳米氧化锌、1～3份硅灰石和5～10份云母粉加入混料机中，混合6～8min后得到第一混合物；
将第一混合物用粉末压片机压实，再用破碎机破碎研磨，过筛后得到中位粒径为30～50um的第二混合物；
将上述第二混合物与26～36份回收玻璃纤维、15～25份第一热塑性塑料、10～20份第二热塑性塑料、5～10份聚氨酯树脂、5～10份氨水、1～3份异氰酸酯、1～3份聚二酯、1～3份聚四氟乙烯蜡和1～3份添加剂加入反应釜中搅拌均匀，得到混合物料；
将所述混合物料加入注塑成型机，然后注入模具冷却成型，得到防腐板材。
在其中一个实施例中，所述搅拌的速度为800～1000r/min，所述搅拌的时间为6～8h。优选地，所述搅拌的速度为850～950r/min，所述搅拌的时间为6～8h。进一步优选地，所述搅拌的速度为900r/min，所述搅拌的时间为7h。
在其中一个实施例中，所述注塑成型机设置的温度为160～180℃。优选地，所述注塑成型机设置的温度为165～175℃。进一步优选地，所述注塑成型机设置的温度为168～172℃。
下面将结合具体实施例对本发明的实施方案进行详细描述。
实施例1：
一种回收玻璃纤维混合塑料热塑成型的防腐板材的制备方法，包括以下步骤：
将回收的玻璃制品粉碎，得到中位长度为1.2mm的回收玻璃纤维碎料；
将所述回收玻璃纤维碎料清洗、干燥，得到回收玻璃纤维；
将2份纳米氧化锌、2份硅灰石和8份云母粉加入混料机中，混合7min后得到第一混合物；
将第一混合物用粉末压片机压实，再用破碎机破碎研磨，过筛后得到中位粒径为40um的第二混合物；
将上述第二混合物与31份回收玻璃纤维、10份聚氯乙烯、10份聚碳酸酯、5份碳纤维增强热塑性塑料、10份聚酰亚胺、7份聚氨酯树脂、7份氨水、1份甲苯二异氰酸酯、1份异佛尔酮二异氰酸酯、1份聚乙二酸乙二酯、1份聚对苯二甲酸丁二酯、2份聚四氟乙烯蜡和2份明胶加入反应釜中搅拌均匀，搅拌的速度为900r/min，搅拌的时间为7h，得到混合物料；
将混合物料加入注塑成型机，设置温度为170℃，然后注入模具冷却成型，得到防腐板材。
实施例2：
其他的与实施例1同，不同之处在于将回收的玻璃制品粉碎，得到中位长度为0.5mm的回收玻璃纤维碎料。
实施例3：
其他的与实施例1同，不同之处在于将回收的玻璃制品粉碎，得到中位长度为2mm的回收玻璃纤维碎料。
实施例4：
其他的与实施例1同，不同之处在于将上述第二混合物与31份回收玻璃纤维、10份聚氯乙烯、10份聚碳酸酯、5份碳纤维增强热塑性塑料、10份聚酰亚胺、7份聚氨酯树脂、7份氨水、2份异佛尔酮二异氰酸酯、1份聚乙二酸乙二酯、1份聚对苯二甲酸丁二酯、2份聚四氟乙烯蜡和2份明胶加入反应釜中搅拌均匀。
实施例5：
其他的与实施例1同，不同之处在于将上述第二混合物与31份回收玻璃纤维、10份聚氯乙烯、10份聚碳酸酯、5份碳纤维增强热塑性塑料、10份聚酰亚胺、7份聚氨酯树脂、7份氨水、2份六亚二异氰酸酯、1份聚乙二酸乙二酯、1份聚对苯二甲酸丁二酯、2份聚四氟乙烯蜡和2份明胶加入反应釜中搅拌均匀。
实施例6：
其他的与实施例1同，不同之处在于将上述第二混合物与31份回收玻璃纤维、8份聚氯乙烯、12份聚碳酸酯、5份碳纤维增强热塑性塑料、10份聚酰亚胺、7份聚氨酯树脂、7份氨水、1份甲苯二异氰酸酯、1份异佛尔酮二异氰酸酯、1份聚乙二酸乙二酯、1份聚对苯二甲酸丁二酯、2份聚四氟乙烯蜡和2份明胶加入反应釜中搅拌均匀。
实施例7：
其他的与实施例1同，不同之处在于将上述第二混合物与31份回收玻璃纤维、12份聚氯乙烯、8份聚碳酸酯、5份碳纤维增强热塑性塑料、10份聚酰亚胺、7份聚氨酯树脂、7份氨水、1份甲苯二异氰酸酯、1份异佛尔酮二异氰酸酯、1份聚乙二酸乙二酯、1份聚对苯二甲酸丁二酯、2份聚四氟乙烯蜡和2份明胶加入反应釜中搅拌均匀。
实施例8：
其他的与实施例1同，不同之处在于将上述第二混合物与31份回收玻璃纤维、10份聚氯乙烯、10份聚碳酸酯、3份碳纤维增强热塑性塑料、12份聚酰亚胺、7份聚氨酯树脂、7份氨水、1份甲苯二异氰酸酯、1份异佛尔酮二异氰酸酯、1份聚乙二酸乙二酯、1份聚对苯二甲酸丁二酯、2份聚四氟乙烯蜡和2份明胶加入反应釜中搅拌均匀。
实施例9：
其他的与实施例1同，不同之处在于将上述第二混合物与31份回收玻璃纤维、10份聚氯乙烯、10份聚碳酸酯、6份碳纤维增强热塑性塑料、9份聚酰亚胺、7份聚氨酯树脂、7份氨水、1份甲苯二异氰酸酯、1份异佛尔酮二异氰酸酯、1份聚乙二酸乙二酯、1份聚对苯二甲酸丁二酯、2份聚四氟乙烯蜡和2份明胶加入反应釜中搅拌均匀。
实施例10：
其他的与实施例1同，不同之处在于将上述第二混合物与31份回收玻璃纤维、10份聚氯乙烯、10份聚碳酸酯、5份碳纤维增强热塑性塑料、10份聚酰亚胺、7份聚氨酯树脂、7份氨水、1份甲苯二异氰酸酯、2份聚乙二酸乙二酯、1份聚对苯二甲酸丁二酯、2份聚四氟乙烯蜡和2份明胶加入反应釜中搅拌均匀。
对比例1：
其他的与实施例1同，不同之处在于将上述第二混合物与10份聚氯乙烯、10份聚碳酸酯、5份碳纤维增强热塑性塑料、10份聚酰亚胺、7份聚氨酯树脂、7份氨水、1份甲苯二异氰酸酯、1份异佛尔酮二异氰酸酯、1份聚乙二酸乙二酯、1份聚对苯二甲酸丁二酯、2份聚四氟乙烯蜡和2份明胶加入反应釜中搅拌均匀。
对比例2：
其他的与实施例1同，不同之处在于将上述第二混合物与31份回收玻璃纤维、5份碳纤维增强热塑性塑料、10份聚酰亚胺、7份聚氨酯树脂、7份氨水、1份甲苯二异氰酸酯、1份异佛尔酮二异氰酸酯、1份聚乙二酸乙二酯、1份聚对苯二甲酸丁二酯、2份聚四氟乙烯蜡和2份明胶加入反应釜中搅拌均匀。
对比例3：
其他的与实施例1同，不同之处在于将上述第二混合物与31份回收玻璃纤维、10份聚氯乙烯、10份聚碳酸酯、7份聚氨酯树脂、7份氨水、1份甲苯二异氰酸酯、1份异佛尔酮二异氰酸酯、1份聚乙二酸乙二酯、1份聚对苯二甲酸丁二酯、2份聚四氟乙烯蜡和2份明胶加入反应釜中搅拌均匀。
测试方法
耐强酸性能测试：取上述防腐板材切割成30mm×30mm×5mm的尺寸的防腐板材试样，将试样浸泡于70wt％浓硫酸中10h。
耐强碱性能测试：取上述防腐板材切割成30mm×30mm×5mm的尺寸的防腐板材试样，将试样浸泡于35wt％氢氧化钠溶液中12h。
耐NaClO性能测试：取上述防腐板材切割成30mm×30mm×5mm的尺寸的防腐板材试样，将试样浸泡于6wt％的NaClO溶液中8h。
耐乙醇性能测试：取上述防腐板材切割成30mm×30mm×5mm的尺寸的防腐板材试样，将试样浸泡于无水乙醇中10h。
相关测试结果见表1。
表1：
| 项目 | 耐强酸性能 | 耐强碱性能 | 耐NaClO性能 | 耐乙醇性能 |
| 实施例1 | 极轻微蚀痕 | 无变化 | 无变化 | 无变化 |
| 实施例2 | 极轻微蚀痕 | 无变化 | 无变化 | 极轻微蚀痕 |
| 实施例3 | 极轻微蚀痕 | 极无变化 | 极轻微蚀痕 | 无变化 |
| 实施例4 | 极轻微蚀痕 | 无变化 | 无变化 | 无变化 |
| 实施例5 | 极轻微蚀痕 | 轻微蚀痕 | 无变化 | 无变化 |
| 实施例6 | 无变化 | 极轻微蚀痕 | 极轻微蚀痕 | 极轻微蚀痕 |
| 实施例7 | 轻微蚀痕 | 无变化 | 无变化 | 无变化 |
| 实施例8 | 极轻微蚀痕 | 极轻微蚀痕 | 无变化 | 无变化 |
| 实施例9 | 轻微蚀痕 | 无变化 | 无变化 | 无变化 |
| 实施例10 | 无变化 | 无变化 | 无变化 | 无变化 |
| 对比例1 | 严重蚀痕 | 较严重蚀痕 | 较严重蚀痕 | 严重蚀痕 |
| 对比例2 | 较严重蚀痕 | 严重蚀痕 | 严重蚀痕 | 严重蚀痕 |
| 对比例3 | 严重蚀痕 | 严重蚀痕 | 严重蚀痕 | 较严重蚀痕 |
从表1中实施例1～10和对比例1～3可以看出，本发明提供的防腐板材耐强酸性能、耐强碱性能、耐NaClO性能和耐乙醇性非常优秀，其具备非常优异的防腐性能。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (10)
1.一种回收玻璃纤维热塑成型的防腐板材，其特征在于，按质量份，其包括：26～36份回收玻璃纤维、15～25份第一热塑性塑料、10～20份第二热塑性塑料、1～3份纳米氧化锌、1～3份硅灰石、5～10份云母粉、5～10份聚氨酯树脂、5～10份氨水、1～3份异氰酸酯、1～3份聚二酯、1～3份聚四氟乙烯蜡和1～3份添加剂；
所述第一热塑性塑料包括聚氯乙烯和聚碳酸酯中的至少一种；
所述第二热塑性塑料包括碳纤维增强热塑性塑料和聚酰亚胺中的至少一种；
所述聚二酯包括聚乙二酸乙二酯和聚对苯二甲酸丁二酯中的至少一种。
2.根据权利要求1所述的防腐板材，其特征在于，所述回收玻璃纤维的中位长度为0.5～2mm。
3.根据权利要求1所述的防腐板材，其特征在于，所述异氰酸酯包括甲苯二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯和六亚二异氰酸酯中的至少一种。
4.根据权利要求1所述的防腐板材，其特征在于，所述添加剂包括纤维素类、脂肪酸类和缔合型聚氨酯增稠剂类中的至少一种。
5.根据权利要求1所述的防腐板材，其特征在于，所述第一热塑性塑料包括聚氯乙烯和聚碳酸酯，所述聚氯乙烯与所述聚碳酸脂的质量比为1：0.6～1.5。
6.根据权利要求1所述的防腐板材，其特征在于，所述第二热塑性塑料包括碳纤维增强热塑性塑料和聚酰亚胺，所述碳纤维增强热塑性塑料和所述聚酰亚胺的质量比为1：1.5～4。
7.根据权利要求1所述的防腐板材，其特征在于，所述聚二酯包括聚乙二酸乙二酯和聚对苯二甲酸丁二酯，所述聚乙二酸乙二酯和所述聚对苯二甲酸丁二酯的质量比为1：1。
8.一种如权利要求1～7任一项所述的防腐板材的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
将回收的玻璃制品粉碎，得到中位长度为0.5～2mm的回收玻璃纤维碎料；
将所述回收玻璃纤维碎料清洗、干燥，得到回收玻璃纤维；
将1～3份纳米氧化锌、1～3份硅灰石和5～10份云母粉加入混料机中，混合6～8min后得到第一混合物；
将第一混合物用粉末压片机压实，再用破碎机破碎研磨，过筛后得到中位粒径为30～50um的第二混合物；
将上述第二混合物与26～36份回收玻璃纤维、15～25份第一热塑性塑料、10～20份第二热塑性塑料、5～10份聚氨酯树脂、5～10份氨水、1～3份异氰酸酯、1～3份聚二酯、1～3份聚四氟乙烯蜡和1～3份添加剂加入反应釜中搅拌均匀，得到混合物料；
将所述混合物料加入注塑成型机，然后注入模具冷却成型，得到防腐板材。
9.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于，所述搅拌的速度为800～1000r/min，所述搅拌的时间为6～8h。
10.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于，所述注塑成型机设置的温度为160～180℃。
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