CN1209418C - 一种废旧塑料和粉煤灰的改性组合物 - Google Patents
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Abstract
本发明为一种废旧塑料和粉煤灰的改性组合物。现有的废旧塑料和粉煤灰组合物，需要添加增韧剂、抗氧化剂、金属材料、纤维材料或化学补强剂，增加了利用组合物生产复合制品的生产成本和制品本身的重量。本发明包括废旧塑料和粉煤灰，其特征是在所述的组合物中加入了用于改性的纳米级粉体碳酸钙，按质量比混合，其比例为：废旧塑料∶粉煤灰∶纳米级粉体碳酸钙∶阻燃剂∶废旧橡胶粉＝100∶(25-200)∶(10-30)∶3∶(3-14)。本发明明显降低了组合物的成本及利用改性组合物制成复合制品的成本，且较大减轻了复合制品的重量。
Description
技术领域
本发明属于一种废旧塑料和粉煤灰的改性组合物，其可制成窨井盖、路沿、道路隔离墩等产品。
背景技术
近年来，随着电力工业和化学工业的迅速发展，其产生的粉煤灰、废旧塑料和橡胶严重污染了环境，现大多被利用开发高附加值产品，例如窨井盖、路沿、道路隔离墩等，不仅使废物得到利用，而且减少了环境污染。一中国专利号为“00112189.8”的申请公开说明书公开了名称为“给排水检查井盖、座及其生产工艺”的发明，其所述的井盖、座由钢筋骨架和混合材料组成的包裹体构成，包裹体包括废弃塑料、粉煤灰、阻燃剂、加强剂及抗老化剂等，虽然制成的井盖、座的强度很高，但其生产成本高、重量大，且耗费钢铁资源。另外，还需加入加强剂(玻璃纤维或ACR)及抗老化剂来提高抗氧化性和强度，从而进一步增加了井盖、座的生产成本。另一中国专利号为“00133325.9”的申请公开说明书公开了名称为“废旧塑料和粉煤灰复合制品的模压生产方法”，其所涉及的复合制品组分中，包括表面处理剂、增韧剂、偶联剂、防老化剂等多种化学助剂，这些化学助剂在制品的生产过程中会加热分解，污染空气，另外，由于这些化学助剂的加入且所需的份数较多，进一步增加了制品的生产成本和制品本身的重量。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是克服上述现有技术的缺陷，提供一种废旧塑料和粉煤灰的改性组合物，在其中加入了用于改性的纳米级粉体碳酸钙，不需要添加任何增韧剂、抗氧化剂、金属材料、纤维材料或化学补强剂，明显降低组合物的成本，较大减轻用此组合物制成的复合制品重量。
本发明的所采用的技术方案是：一种废旧塑料和粉煤灰的改性组合物，包括废旧塑料和粉煤灰，其特点是在所述的组合物中加入了用于改性的纳米级粉体碳酸钙，按质量比混合，其比例为：废旧塑料∶粉煤灰∶纳米级粉体碳酸钙∶阻燃剂∶废旧橡胶粉＝100∶(25-200)∶(10-30)∶3∶(3-14)，纳米级粉体碳酸钙具有高强度、高韧性、抗氧化等性能及重量轻的优点。废旧塑料和废旧橡胶粉选择单一品种或性质、熔点类似的，并使其为粉末状。纳米级粉体碳酸钙的加入，提高了组合物的强度、韧性和抗氧化等性能，这样就不必添加增韧剂和抗氧剂来提高组合物的韧性和抗氧化性，也不必用常规的金属材料、化学纤维、玻璃纤维或化学补强剂等来补强，由于省掉了多种化学助剂或金属等补强材料的添加，明显降低了组合物的成本，这样也就明显降低了利用改性组合物制成复合制品的成本，较大减轻了复合制品的重量。
所述的一种废旧塑料和粉煤灰的改性组合物，其还包括塑料颜料，塑料颜料与废旧塑料的比例为(1-6)∶100，使复合制品更加美观。
所述的一种废旧塑料和粉煤灰的改性组合物，纳米级粉体碳酸钙的粒径为60×10-9-100×10-9m，为市售产品(商品名为纳米CaCO3，生产厂家为山西兰花公司)，该产品是经过表面处理的，经过表面处理的纳米级碳酸钙的改性性能更好。
所述的一种废旧塑料和粉煤灰的改性组合物，粉煤灰的筛选粒径≤147×10-6m，烧蚀量≤10％。
所述的一种废旧塑料和粉煤灰的改性组合物，阻燃剂是十溴联苯醚或三氧化二锑。
所述的一种废旧塑料和粉煤灰的改性组合物，废旧塑料为聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、聚氯乙烯、聚酯或丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS)。
组合物中的各组分按质量比混合后，在搅拌机上搅拌均匀；将混合后的组合物置于常规塑料挤出机中，据不同废旧塑料的熔点来选择加热温度为100-280℃至塑料熔融；将已熔融的物料从挤出机挤出，放入模具中，在250-500吨压机中加压15-25分钟；卸下压力机，冷却至≤50℃后脱模即为废旧塑料和粉煤灰的复合制品，如窨井盖、路沿、道路隔离墩等产品。利用本发明所制得的复合制品，其具有较高的抗压强度(30-45Mpa)、抗弯强度(25-35Mpa)、抗伸强度(20-30Mpa)、耐热(80℃-150℃)、耐寒(-20℃～-40℃)及耐酸碱腐蚀的优点。
本发明在废旧塑料和粉煤灰中加入改性组分纳米级粉体碳酸钙后，既不需要添加任何化学增韧剂和抗氧化剂，也不需要添加金属、纤维材料或化学补强剂，省掉了多种化学助剂、金属、纤维等补强材料的加入，明显降低组合物的成本，降低了利用改性组合物制成复合制品的成本且较大减轻复合制品的重量，此外，复合制品的各项性能指标要高于现有复合制品的指标。
具体实施方式
下列实施例进一步说明本发明。
实施例1
按质量比秤取废旧塑料 100
粉煤灰 25
纳米级粉体碳酸钙 10
阻燃剂 3
废旧橡胶粉 2
塑料颜料 2
粉煤灰筛选粒径≤147×10-6m，纳米级粉体碳酸钙的粒径为60×10-9-100×10-9m，且经过表面处理。可以用来制备箱体、塑料门窗、接线盒等薄壁制品。将它们混合搅拌均匀，在挤出机中加热100-280℃至塑料熔融后放入模具中，用250-350吨压机加压15-20分钟，冷却脱模即可。
实施例2
按质量比秤取废旧塑料 100
粉煤灰 50
纳米级粉体碳酸钙 15
阻燃剂 3
废旧橡胶粉 5
粉煤灰筛选粒径≤147×10-6m，可以用来制备箱体、塑料门窗、接线盒等薄壁制品。将它们混合搅拌均匀，在挤出机中加热100-280℃至塑料熔融后放入模具中，用250-350吨压机加压15-20分钟，冷却脱模即可。
实施例3
按质量比秤取废旧塑料 100
粉煤灰 100
纳米级粉体碳酸钙 25
阻燃剂 3
废旧橡胶粉 8
粉煤灰筛选粒径≤316.7×10-6m，纳米级粉体碳酸钙的粒径为60×10-9-100×10-9m，且经过表面处理。可以用来制备排水窨井盖、座、井箅、道路隔离墩、路沿、高速公路护栏等厚壁大件制品。将它们混合搅拌均匀，在挤出机中加热100-280℃至塑料熔融后放入模具中，用400-500吨压机加压15-20分钟，冷却脱模即可，其抗压强度为30-45Mpa，抗弯强度为25-35Mpa，抗伸强度为20-30Mpa，耐热温度为80℃-150℃，耐寒温度为-20℃～-40℃。
实施例4
按质量比秤取废旧塑料 100
粉煤灰 200
纳米级粉体碳酸钙 30
阻燃剂 3
废旧橡胶粉 14
塑料颜料 6
粉煤灰筛选粒径≤316.7×10-6m，可以用来制备排水窨井盖、座、井箅、道路隔离墩、路沿、高速公路护栏等厚壁制品。将它们混合搅拌均匀，在挤出机中加热100-280℃至塑料熔融后放入模具中，用400-500吨压机加压15-20分钟，冷却脱模即可，其抗压强度为30-40Mpa，抗弯强度为25-30Mpa，抗伸强度为20-25Mpa，耐热温度为80℃-150℃，耐寒温度为-20℃～-40℃。
Claims (6)
1、一种废旧塑料和粉煤灰的改性组合物，包括废旧塑料和粉煤灰，其特征是在所述的组合物中加入了用于改性的纳米级粉体碳酸钙，按质量比混合，其比例为：废旧塑料∶粉煤灰∶纳米级粉体碳酸钙∶阻燃剂∶废旧橡胶粉＝100∶25-200∶10-30∶3∶3-14。
2、根据权利要求1所述的一种废旧塑料和粉煤灰的改性组合物，其特征是所述的改性组合物中包括塑料颜料，其与废旧塑料的比例为1-6∶100。
3、根据权利要求1或2所述的一种废旧塑料和粉煤灰的改性组合物，其特征是所述的纳米级粉体碳酸钙的粒径为60×10-9-100×10-9m。
4、根据权利要求3所述的一种废旧塑料和粉煤灰的改性组合物，其特征是所述的粉煤灰的筛选粒径≤147×10-6m，烧蚀量≤10％。
5、根据权利要求1所述的一种废旧塑料和粉煤灰的改性组合物，其特征是所述的阻燃剂是十溴联苯醚或三氧化二锑。
6、根据权利要求1所述的一种废旧塑料和粉煤灰的改性组合物，其特征是所述的废旧塑料为聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、聚氯乙烯、聚酯或丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物。
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