CN1225429C - 一次成型的粉煤灰复合材料及其制造方法 - Google Patents
一次成型的粉煤灰复合材料及其制造方法 Download PDFInfo
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Abstract
本发明公开了一种一次成型的粉煤灰复合材料及其制造方法。该粉煤灰复合材料以粉煤灰为主要原料,再添加废聚烯、硬脂酸和碳黑,按照一定的重量份配比,经粉碎、搅拌、预热、混炼、成型等工艺制成,材质光滑、致密,可以部分替代木材、铸铁、钢材等建筑材料,消耗粉煤灰和废聚烯,有利于环保,成本低,工艺简单,机器损耗低。
Description
技术领域
本发明型涉及一种建筑材料,具体地讲是涉及一种一次成型的粉煤灰复合材料。同时,本发明还涉及该复合材料的制造方法。
背景技术
目前,建筑业中的建筑材料有木材、铸铁、钢材、水泥、PVC塑料及铝合金等,常用于制作门窗、护栏、装饰件或下水管道。木材的大量使用,会造成人类赖以生存的森林的剧减;钢铁不耐酸蚀,为防锈,经常要对其表面刷漆,维护费用高且污染环境,制造成本高,比重大;水泥的制造成本较高,比重较大;PVC塑料易老化,易燃,当使用温度超过70℃时会变形;铝合金不耐碱蚀,制造成本亦较高。
为了寻找木材,铸铁,钢材,水泥,PVC塑料及铝合金等建筑材料的替代品或部分替代品,并且能尽量利用电厂的废弃物粉煤灰及生活的弃物废塑料,不少有识之士进行了大量的研究与开发工作,并取得了相当的进展。如ZL00103295.X就公开了一种以粉煤灰、废聚烯、润滑粉和消毒粉为原料的复合材料配方及制造方法。但是,该配方仍然存在不足,主要表现为成型时物料和机器螺杆之间摩擦严重,容易损耗机器,同时材质不够光滑和致密。
发明内容
本发明的目的是提供一种新型的一次成型的粉煤灰复合材料,其主要成份是粉煤灰。本发明的另一目的是提供该粉煤灰复合材料的制造方法。
为实现上述目的,本发明采用如下技术方案:
本发明粉煤灰复合材料由下述重量份配比的原料制成:
粉煤灰 40——70
废聚烯 30——60
硬脂酸 1——6
碳黑 0.5——3
其中,所述的废聚烯是废旧聚乙烯或废旧聚丙烯或废旧聚氯乙烯;粉煤灰的用量多于废聚烯的用量。
硬脂酸和碳黑都可以通过市场购得;粉煤灰可以是黑色,灰色或自色。如果利用白色粉煤灰,制成的一次成型复合材料的表面可涂以彩色涂料作为装饰件使用。
本发明的一次成型的粉煤灰复合材料的制造方法包括以下步骤:
(1)将粉煤灰粉碎至至少80目,将废聚烯粉碎至至少20目;
(2)称量各原料并按照配方进行配料;
(3)混料机搅拌;
(4)在50-80℃温度下预热、进料;
(5)混炼:先用15-30分钟升温至180-200℃,再用5-10分钟降温至110-130℃;
(6)挤出机出料的同时,模具成型或压铸机成型;
(7)循环水冷却;
(8)切割,包装。
如果粉煤灰潮湿,在粉碎前应该进行干燥处理。
所述的混炼,是指边温控边混料的过程,例如,可使用现在常用的挤出机,在其外围加上温控线圈,用电力升温或降温,并靠挤出机的带外螺纹的螺轴旋转,进行边温控边混料。
本发明的一次成型的粉煤灰复合材料的用处:管材,该复合材料中使用聚乙烯及聚丙烯制成的管材可用于给水、排水管道,该复合材料中使用废聚氯乙烯塑料制成的管道可用于排水管道;异型材及板材,可用于制作雨水篦子、地板砖、门、窗或装饰材料;棒材,可作护栏,焊条等。
本发明的一次成型的粉煤灰复合材料优点是:加工性能较好,可锯、削、切、钻、粘,用这种材料制成的细棒材,可作为焊条进行该材料间的焊接,焊接的温度为105℃左右;比重较轻,每立方厘米为1.6克;耐弱酸、碱;有韧性又耐磨,用该复合材料制成的管子之间连接可使用套扣或焊接;由于使用工业及生活废弃物粉煤灰及废旧聚烯,有利于环保且生产成本较低,约比钢铁低1.5-2.5倍,比铝合金低2.5-3.5倍,比PVC塑料低一倍左右;本复合材料还可回收再利用。相对ZL00103295.X专利产品而言,本发明产品的优点是:由于硬脂酸起到了后期润滑作用,可以减小物料和机器之间的磨损,保护机器螺杆,同时复合材料更加致密、光滑;碳黑起到了抗老化作用,使得本发明产品使用寿命更长。
具体实施方式
下面结合实施例,对本发明的一次成型的粉煤灰复合材料及其制造方法作进一步说明。
实施例1
本实施例为本发明的一次成型的粉煤灰复合雨水篦子的实施例。
称取下列重量份(千克)原料
粉煤灰 60
废聚乙烯 48
硬脂酸 5
碳黑 1
本实施例的制造方法是:
(1)粉煤灰粉碎至至少80目,将废聚乙烯粉碎至至少20目;
(2)称量各原料并按照配方进行配料;
(3)混料机搅拌;
(4)在50-80℃温度下预热、进料;
(5)混炼:先用25分钟升温至190℃,再用10分钟降温至110℃;
(6)压铸机(压力在20吨以上)成型制成雨水篦子;
(7)循环水冷却;
(8)切割,包装。
实施例2
本实施例为本发明的一次成型的粉煤灰复合管材的实施例,管的外径为50mm,管壁厚为2mm。
称取下列重量份(千克)原料
粉煤灰 40
废聚丙烯 30
硬脂酸 6
碳黑 2
本实施例的制造方法除采用挤压机模具成型外,其他步骤与实施例1相同。
实施例3
本实施例为本发明的一次成型的粉煤灰复合建筑模板的实施例。
称取下列重量份(千克)原料
粉煤灰 45
废聚氯乙烯 35
硬脂酸 1
碳黑 3
本实施例的一次成型的粉煤灰复合建筑模板的制造方法与实施例2相同。
实施例2的粉煤灰复合管材经清华大学材料科学与工程系实验室检测,结果见表1;经河北省产品质量监督检验院检验,全部合格,检验报告见表2。
表1
冲击强度试验 | αk=9.23±1.28KJ/cm2 |
拉伸屈服强度 | >45MPa |
水压试验 | 不破裂(1.6MPa) |
软化温度 | ≥100℃ |
气味 | 无不良气味 |
耐酸碱性 | 耐弱酸弱碱 |
毒性 | 常温下无毒 |
表2
检验项目 | 技术要求 | 实测结果 | 判定 |
冲击强度(KJ/cm2) | ≥9.0 | 9.25 | 合格 |
拉伸屈服强度(Mpa) | >45 | 48 | 合格 |
水压试验(Mpa) | ≥1.6 | 2 | 合格 |
软化温度(℃) | ≥100 | √ | 合格 |
老化试验(7.5℃/48h) | 无局粉化、龟裂、气泡及变形 | √ | 合格 |
阻燃性(水平燃烧) | ≤5mm | 3 | 合格 |
Claims (2)
1.一种一次成型的粉煤灰复合材料,其特征在于由下列重量份配比的原料制成:
粉煤灰 40-70
废聚烯 30-60
硬脂酸 1-6
碳黑 0.5-3
其中,所述的废聚烯是废旧聚乙烯或废旧聚丙烯或废旧聚氯乙烯;粉煤灰的用量多于废聚烯的用量。
2.权利要求1所述的一次成型的粉煤灰复合材料的制造方法,其特征在于包括如下步骤:
(1)粉煤灰粉碎至至少80目,将废聚烯粉碎至至少20目;
(2)称量各原料并按照配方进行配料;
(3)混料机搅拌;
(4)在50-80℃温度下预热、进料;
(5)混炼:先用15-30分钟升温至180-200℃,再用5-10分钟降温至110-130℃;
(6)挤出机出料的同时,模具成型或压铸机成型;
(7)循环水冷却;
(8)切割,包装。
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