KR20120027108A - 친환경성 세라믹-플라스틱 복합재 및 그 조제방법 - Google Patents

친환경성 세라믹-플라스틱 복합재 및 그 조제방법 Download PDF

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Abstract

일종의 친환경성 세라믹-플라스틱 복합재 및 그 조제방법에 있어서, 상기 복합재는 열가소성 플라스틱, 대나무분말, 가소제, 내외 윤활제, 가교제, 충전제, 발화 지연제, 안료 및 미장재가 포함된다.

Description

친환경성 세라믹-플라스틱 복합재 및 그 조제방법{ENVIRONMENTALLY-FRIENDLY CERAMIC-PLASTIC COMPOSITE AND THE PREPARATION METHOD THEREOF}
본 발명은 건축자재 분야에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 일종의 친환경성 세라믹-플라스틱 고분자 복합재의 포뮬러 및 그 조제방법에 관한 것이다.
슬러지 처리에 대한 국내외의 사고방식이 전환됨에 따라, 지금 점차 슬러지 건조, 소성 기술을 통일시키는 사고방식으로 통일되고 있다. 슬러지 소성 후에 형성된 고체폐기물-‘회분’을 어떻게 처리할 지에 대해 업계에서는 줄곧 백가쟁명의 상태에 처해 있다. 각종 대형, 중형, 소형 화력발전소에서 산생된 ‘플라이애시’는 줄곧 유효한 해결을 받지 못하고 있다. 각종 자기공장의 분쇄 원료, 벽돌과 기와공장의 폐기물을 함부로 쌓아놓거나 버리는 현상은 환경에 심각한 파괴를 야기한다. 현재 도시 행정, 조경림 건설, 건축자재, 거처, 환경 인테리어 및 유관 공업분야에 사용되는 형재, 판재 대부분은 목재-플라스틱 복합재와 원목이다. 이런 유형의 형재의 환경은 수용력이 한정되어 있으며, 쉽게 깨지고 변형되며, 또한 부식, 물리, 화학 성능도 안정되지 못하다. 별도로 목재-플라스틱 재료든지 아니면 원목이든 지를 물론 하고 모두 대량의 삼림자원을 소모하게 된다. 이 발명에서 언급된 기술방법과 기술 관련 사고방식은 상술한 고체폐기물을 최대한도로 자원화 순환시켜 재활용하고, 아울러 폐기물을 유용한 것으로 변하게 한다.
본 발명은 열가소성 중합체PE, PP, PVC가 용해온도하에서 갖고 있는 양호한 유동성과 점성에 의해, 기타 가교 후의 분말상태 또는 과립상태의 자재와 중합될 수 있는 원리를 통하여, 일종의 새로운 친환경성 고분자 복합재의 포뮬러 및 그 조제방법을 제공하여, 물리, 화학 성능이 안정되고 무독, 무미, 내산성, 내염기성, 내고온, 내저온의 형재를 제작하는데 그 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 일종의 친환경성 세라믹-플라스틱 고분자 복합재는, 열가소성 플라스틱, 대나무분말, 가소제, 내외 윤활제, 가교제, 충전제, 발화 지연제, 안료가 포함된다. 또한 애시(ash)가 더 포함되는 것을 특징으로 한다. 상기 애시는 하수슬러지애시, 플라이애시(비산회), 블록-타일애시, 세라믹애시, 탄산칼슘중에서 일종 또는 몇 종류가 포함된다.
일종의 친환경성 세라믹-플라스틱 복합재의 포뮬러는, 중량에 따라 열가소성 플라스틱 10-70단위, 애시 10-90단위, 대나무분말 0-40단위, 가소제 0.5-2단위, 내외 윤활제 0.3-5단위, 가교 제0.5-5단위, 충전제 0.1-2단위, 발화 지연제 0-15단위, 안료는 적당량으로 구성된다.
상기 열가소성 플라스틱은 PVC 또는 PE 와 PP중의 일종 또는 2가지의 혼합이다.
상기 가소제는 불규칙적인 폴리프로필렌 또는 투명 스티렌부타디엔고무 또는 열가소성 고무중의 일종 또는 몇 종류가 포함된다. 가소제는 선택성 자재로 특수 최첨단 재료에 사용된다.
상기 내외 윤활제는 징크스테아레이트 또는 스테아르산칼슘 또는 폴리에틸렌 산화왁스 또는 파라핀이 포함되며, 그중에서 징크스테아레이트와 스테아르산칼슘은 내부 윤활제이고, 파라핀과 폴리에틸렌 산화왁스는 외부 윤활제이다.
상기 가교제는 알루민산염결합제 또는 Y-아미노프로필트리에톡시실란 결합제가 포함된다.
상기 첨가제는 168항산화제 또는 1010항산화제, UV-531자외선 저항제, 안정제가 포함된다. 상기 안정제는 ACR가공조제이다.
상기 발화 지연제는 텐 실란 브롬과 삼산화규소 안티몬이며, 그 중량비례는 텐 실란 브롬이 0-10단위, 삼산화규소 안티몬이 0-5단위이다. 발화 지연제는 선택성 자재로 특수 최첨단 재료에 사용된다.
상기 일종의 친환경성 세라믹-플라스틱 복합재의 조제방법의 절차는 아래와 같다.
(1) 상기 포뮬러의 중량비례에 따라 원료를 준비한다;
(2) 애시를 체질하여 정밀도가 200-1200목인 애시를 선별한다;
(3) 애시와 대나무분말을 혼합한다;
(4) 애시와 대나무분말을 고속혼합기에 넣고 탈수,건조처리하여, 함수량은 6‰보다 작거나 같게 한다;
(5) 가교제, 외부 윤활제 및 가소제를 고속혼합기에 넣고, 애시와 대나무분말과 함께 충분히 혼합하며, 가교제는 애시, 대나무분말에 대해 서페이스 코팅처리하며, 120도에서의 혼합시간은 3-5분이다;
(6) 열가소성 플라스틱, 168항산화제 또는 1010항산화제, UV-531자외선 저항제, 안정제를 동시에 고온혼합기에 넣고 충분히 혼합하며, 120도-130도에서의 혼합시간은 5분이다;
(7) 최종 내부 윤활제를 넣고, 모든 자재는 120도에서 1-5분간 충분히 혼합하며, 자재 하역 후 과립형성 장비에 이송하며, 고분자 복합재로 형성되어 포장, 입고된다.
상기 절차(5)에서 제품의 요구에 따라, 선택성 자재인 발화 지연제 또는 안료를 첨가하는 것을 특징으로 한다.
본 발명은 대나무분말을 사용할 수도 있고, 사용하지 않아도 된다.
본 발명의 효과는 아래와 같다.
에너지를 절감하고 배출을 감소시키며, 자재는 산, 염기에 견딜 수 있고, 온도 민감도는 낮으며, 또한 물리,화학 성능은 우월하다. 본 발명의 자재를 이용하여 제조된 각종 유형의 형재는 물리, 화학 성능이 안정되고, 강도가 높으며, 또한 무독, 무미, 내산, 내 알칼리성이며, 또한 고온과 저온에도 견딘다. 표면처리 후, 나무 질감이 생길 수 있고, 모의도가 상당히 높으며, 현유의 합성목재와 원목을 완전히 또는 부분적으로 대체할 수 있으며, 또한 톱질, 못질, 절단이 가능하거나 또는 나사로 고정할 수 있는 2차 가공의 성질도 있다. 예를 들면 실내외에 각종 유형의 판자, 바닥, 문틀 등, 각종 규격의 공업용 파렛트, 창고용 바닥판, 각종 유형의 포장박스 등이다. 본 발명의 고분자 복합재로 형재를 가공할 때, 자재는 장비에서의 유동 속도가 비교적 안정되며, 온도를 쉽게 제어, 조절할 수 있다.
자재는 탄화현상이 발생 되지 않으며,생산원가를 절감할 수 있다. 이 자재는 또한 재성형 기능이 있어, 스크랩 또는 폐기한 제품을 회수할 수 있으며, 부수어진 후에도 다시 압출, 성형하여 형재 제품을 만든다. 친환경성 세라믹-플라스틱 고분자 복합자재는 각종 형재로 만들어진 후, 비교적 높은 경제적 부가가치가 부여되며, 광범위하게 도시 행정, 조경림 건설, 건축자재, 거처, 환경 인테리어 및 유관 공업분야에 사용된다. 본 발명이 갖고 있는 사회적 효율과 환경보호의 의미는 아주 명확하다. 즉 중국국가‘자원 절약형, 환경 우호형’의 컨셉에 부합되며, 또한 중국국가의‘에너지 절감 및 배출 감소’와 ‘순환경제 발전’을 위해 적극적인 공헌을 한다.
이하, 구체적인 실시 예는 첨부된 도면과 함께 본 발명의 기술 방안에 대해 더욱 상세히 설명한다. 단 본 발명은 구체적인 실시예에 국한하지 않는다.
실시예 1
일종의 친환경성 세라믹-플라스틱 고분자 복합재는 중량에 따라 이하의 성분으로 구성된다.
열가소성 플라스틱PE 60
애시(ash) 20
대나무분말 20
알루민산염결합제 0.6
폴리에틸렌 산화왁스 0.45
징크스테아레이트 0.15
불규칙적 폴리프로필렌 0.5
168항산화제 0.15
1010항산화제 0.08
UV-531자외선 저항제 0.15
텐 실란 브롬 3
삼산화규소 안티몬 2
ACR가공조제 0.7
안료 적당량
일종의 친환경성 세라믹-플라스틱 고분자 복합재의 조제방법에 있어서, 구체적인 절차는 아래와 같다.
(1) 상기 중량비례에 따라 원료를 준비한다;
(2) 애시를 체질하여 정밀도가 300목인 애시를 선별한다;
(3) 애시와 대나무분말을 혼합한다;
(4) 애시와 대나무분말을 고속혼합기에 넣고 탈수,건조처리하여, 함수량은 4‰가 되게 한다;
(5) 알루민산염결합제, 폴리에틸렌 산화왁스 및 불규칙적인 폴리프로필렌을 고속혼합기에 넣고, 애시와 대나무분말과 함께 충분히 혼합한다. 알루민산염결합제는 애시, 대나무분말에 대해 서페이스 코팅처리하며, 120도에서의 혼합시간은 4분이다;
(6) 상기 중량에 따라, 열가소성 플라스틱, 168항산화제 또는 1010항산화제, UV-531자외선 저항제, 텐 실란 브롬, 삼산화규소 안티몬, ACR가공조제, 안료를 동시에 고온혼합기에 넣고 충분히 혼합하며, 120도에서 5분 혼합한다;
(7) 최종 징크스테아레이트를 넣고, 모든 자재는 120도 조건에서 3분간 충분히 혼합된다. 자재 하역 후 과립형성 장비에 이송하며, 고분자 복합재가 형성되어 포장, 입고된다.
실시예 2
열가소성 플라스틱PVC 50
세라믹애시 50
알루민산염결합제 0.8
폴리에틸렌 산화왁스 0.75
징크스테아레이트 0.35
불규칙적 폴리프로필렌 0.8
168항산화제 0.14
1010항산화제 0.07
UV-531자외선 저항제 0.13
텐 실란 브롬 2
삼산화규소 안티몬 1
ACR가공조제 0.6
안료 적당량
일종의 친환경성 세라믹-플라스틱 고분자 복합재의 조제방법에 있어서, 구체적인 절차는 아래와 같다.
(1) 상기 중량비례에 따라 원료를 준비한다;
(2) 애시를 체질하여 정밀도가 200-1200목인 애시를 선별한다;
(3) 애시를 고속혼합기에 넣고 탈수,건조처리하여, 함수량은 33‰가 되게 한다;
(4) 알루민산염결합제, 폴리에틸렌 산화왁스 및 불규칙적인 폴리프로필렌을 고속혼합기에 넣고, 애시와 충분히 혼합한다. 알루민산염결합제는 애시에 대해 서페이스 코팅처리하며, 120도에서의 혼합시간은 3-5분이다;
(5) 열가소성 플라스틱, 168항산화제 또는 1010항산화제, UV-531자외선 저항제, 텐 실란 브롬, 삼산화규소 안티몬, ACR가공조제, 안료를 동시에 고온혼합기에 넣고 충분히 혼합하며, 120도-130도에서 5분 혼합한다;
(6) 최종 내부 윤활제를 넣고, 모든 자재는 120도 조건에서 1-5분간 충분히 혼합된다. 자재 하역 후 과립형성 장비에 이송하며, 고분자 복합재가 형성되어 포장, 입고된다.
실시예 3
열가소성 플라스틱PP 40
블록-타일애시와 플라이애시(비산회) 60
알루민산염결합제 1
폴리에틸렌 산화왁스 0.9
스테아르산칼슘 0.45
열가소성 고무 0.9
168항산화제 0.12
1010항산화제 0.06
UV-531자외선 저항제 0.12
텐 실란 브롬 1.6
삼산화규소 안티몬 0.7
ACR가공조제 0.5
안료 적당량
일종의 친환경성 세라믹-플라스틱 고분자 복합재의 조제방법은 실시예 2와 같다.
실시예 4
열가소성 플라스틱PE와 열가소성 자재PP 30
슬러지애시 70
알루민산염결합제 1.3
폴리에틸렌 산화왁스 1.2
징크스테아레이트 0.75
불규칙적 폴리프로필렌 1.2
168항산화제 0.1
1010항산화제 0.05
UV-531자외선 저항제 0.1
텐 실란 브롬 1.4
삼산화규소 안티몬 0.6
ACR가공조제 0.4
안료 적당량
일종의 친환경성 세라믹-플라스틱 고분자 복합재의 조제방법은 실시예 2와 같다.
실시예 5
열가소성 플라스틱PVC 20
탄산칼슘과 세라믹애시 80
알루민산염결합제 1.6
폴리에틸렌 산화왁스 1.5
징크스테아레이트 1.0
불규칙적 폴리프로필렌 1.5
168항산화제 0.08
1010항산화제 0.04
UV-531자외선 저항제 0.08
텐 실란 브롬 1.3
삼산화규소 안티몬 0.5
ACR가공조제 0.3
안료 적당량
일종의 친환경성 세라믹-플라스틱 고분자 복합재의 조제방법은 실시예 2와 같다.

Claims (12)

  1. 열가소성 플라스틱, 대나무분말, 가소제, 내외 윤활제, 가교제, 충전제, 발화 지연제, 안료가 포함되는 일종의 친환경성 세라믹-플라스틱 복합재에 있어서,
    애시가 더 포함되는 것을 특징으로 하는 일종의 친환경성 세라믹-플라스틱 복합재.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 애시는 하수슬러지애시, 플라이애시(비산회), 블록-타일애시, 세라믹애시, 탄산칼슘중에서 일종 또는 몇 종류가 포함되는 것을 특징으로 하는 일종의 친환경성 세라믹-플라스틱 복합재.
  3. 제 1항에 있어서,
    중량에 따라 열가소성 플라스틱 10-70단위, 애시 10-90단위, 대나무분말 0-40단위, 가소제 0.5-2단위, 내외 윤활제 0.3-5단위, 가교 제0.5-5단위, 충전제 0.1-2단위, 발화 지연제 0-15단위, 안료는 적당량으로 구성된 것을 특징으로 하는 일종의 친환경성 세라믹-플라스틱 복합재의 포뮬러.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 열가소성 플라스틱은 PVC 또는 PE와 PP중의 일종 또는 2가지의 혼합인 것을 특징으로 하는 일종의 친환경성 세라믹-플라스틱 복합재의 포뮬러.
  5. 제 3항에 있어서,
    상기 가소제는 불규칙적인 폴리프로필렌 또는 투명 스티렌부타디엔고무 또는 열가소성 고무중의 일종 또는 몇 종류가 포함되는 것을 특징으로 하는 일종의 친환경성 세라믹-플라스틱 복합재의 포뮬러.
  6. 제 3항에 있어서,
    상기 내외 윤활제는 징크스테아레이트 또는 스테아르산칼슘 또는 폴리에틸렌 산화왁스 또는 파라핀이 포함되는 것을 특징으로 하는 일종의 친환경성 세라믹-플라스틱 복합재의 포뮬러.
  7. 제 3항에 있어서,
    상기 가교제는 알루민산염결합제 또는 Y-아미노프로필트리에톡시실란 결합제가 포함되는 것을 특징으로 하는 일종의 친환경성 세라믹-플라스틱 복합재의 포뮬러.
  8. 제 3항에 있어서,
    상기 첨가제는 168항산화제 또는 1010항산화제, UV-531자외선 저항제, 안정제가 포함되는 것을 특징으로 하는 일종의 친환경성 세라믹-플라스틱 복합재의 포뮬러.
  9. 제 8항에 있어서,
    상기 안정제는 ACR가공조제인 것을 특징으로 하는 일종의 친환경성 세라믹-플라스틱 복합재의 포뮬러.
  10. 제 3항에 있어서,
    상기 발화 지연제는 텐 실란 브롬과 삼산화규소 안티몬이며, 중량비례는 텐 실란 브롬이 0-10단위, 삼산화규소 안티몬이 0-5단위인 것을 일종의 친환경성 세라믹-플라스틱 복합재의 포뮬러.
  11. 제 1항에 있어서,
    일종의 친환경성 세라믹-플라스틱 복합재의 조제방법의 절차에 있어서,
    (8) 상기 포뮬러의 중량비례에 따라 원료를 준비한다;
    (9) 애시를 체질하여 정밀도가 200-1200목인 애시를 선별한다;
    (10) 애시와 대나무분말을 혼합한다;
    (11) 애시와 대나무분말을 고속혼합기에 넣고 탈수,건조처리하여, 함수량이 6‰보다 작거나 같게 한다;
    (12) 가교제, 외부 윤활제 및 가소제를 고속혼합기에 넣고, 애시와 대나무분말과 함께 충분히 혼합하며, 가교제는 애시, 대나무분말에 대해 서페이스 코팅처리하며, 120도에서의 혼합시간은 3-5분이다;
    (13) 열가소성 플라스틱, 168항산화제 또는 1010항산화제, UV-531자외선 저항제를 동시에 고온혼합기에 넣고 충분히 혼합하며, 120도-130도에서의 혼합시간은 5분이다;
    (14) 최종 내부 윤활제를 넣고, 모든 자재는 120도에서 1-5분간 충분히 혼합하며, 자재 하역 후 과립형성 장비에 이송하며, 고분자 복합재로 형성되어 포장, 입고되는 것을 특징으로 하는 일종의 친환경성 세라믹-플라스틱 복합재의 조제방법.
  12. 제 11항에 있어서,
    상기 절차(5)는 제품의 요구에 따라, 선택성 자재인 발화 지연제 또는 안료를 첨가하는 것을 특징으로 하는 일종의 친환경성 세라믹-플라스틱 복합재의 조제방법.


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