WO2010091538A1 - 环保型瓷塑复合材料及其制备方法 - Google Patents

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Description

环保型瓷塑复合材料及其制备方法 技术领域
本发明属于建筑材料领域， 尤其涉及一种环保型瓷塑高分子复合材料配方 及其制备方法。
背景技术
随着国内外对污泥处理思路的转变， 现已逐步统一到污泥干化焚烧的技 术思路上来。 对于污泥焚烧后形成的固体废物一 "焚烧灰渣" 应该进行如何 处置， 业界一直处于百家争鸣的状态。 同时， 各种大、 中、 小型热电厂产生 的 "粉煤灰" 的出路一直没有得到有效的解决。 各类陶瓷工厂的废碎料片， 砖瓦厂的废料随意堆弃权，倾倒对环境造成严重破坏。 目前市政、 园林建设、 建材、 家居、 环境装饰以及相关工业领域所运用的型材、 板材大部分为木塑 复合材料和原木。 此类型材环境承受能力有限， 容易开裂，起翘变形， 腐蚀， 物理、 化学性能表现不稳定。 另一方面， 无论是木塑材料还是原木都要消耗 大量的森林资源。 该发明所提出的技术方法与工艺思路, 意在对上述固体废 物进行最大限度的资源化循环再生利用， 变废为宝。
发明内容
本发明依据热塑性聚合物 PE、 PP、 PVC在熔融温度下所具有的良好流动性 和粘结性可与其他改性后的粉状或颗粒状物料进行共聚的机理， 提供一种新型 环保的高分子复合材料配方及其制备方法， 制成物理、 化学性能稳定， 无毒、 无味， 耐酸、 耐碱、 耐高低温的型材。
本发明的技术方案为：一种环保型瓷塑高分子复合材料，包栝热塑性塑料、 竹木粉、 增塑剂、 内外润滑剂、 交联改性剂、 填充剂、 阻燃剂、 颜料， 还包括 灰料。 所述的灰料包括污泥灰、 粉煤灰、（废碎）砖瓦灰、 陶瓷灰、 破^钙的一种 或几种。
一种环保型瓷塑高分子复合材料的配方， 由按重量份计的以下组分组成： 热塑性塑料 10 ~ 70份、 灰料 10 - 90份、 竹木粉 0 ~ 40份、 增塑剂 0. 5 ~ 2份、 内外润滑剂 0. 3 ~ 5份、 交联改性剂 0. 5 ~ 5份、 填充剂 0. 1 ~ 2、 阻燃剂 0 ~ i5 份、 颜料适量。
热塑性塑料为 PVC或 PE和 PP中的 "^种或两种混合。
增塑剂包括无规聚丙烯或透明苯已烯-丁二烯共聚物或热塑性橡胶的一种 或几种。 增塑剂可以作为选用材料， 特殊高端材料中选用。
内外润滑剂包括聚硬酯酸锌或硬酯酸钙或石蜡或乙烯蜡， 其中聚硬酯酸锌 和硬酯酸钙为内润滑剂， 石蜡和乙烤蜡为外润滑剂。
交联改性剂包括铝酸酯偶联剂或 Y-氨丙基三已氧基硅烷偶联剂。
填^剂包括：抗氧化剂 168或抗氧化剂 1010、抗紫外线剂 UV-531、稳定剂。 稳定剂是 ACR加工助剂。
阻燃剂是十溴烷和三氧化硅二锑， 其重量份分别为： 十溴烷 0 ~ 10份， 三 氧化硅二锑 0 ~ 5份。 阻燃剂可以作为选用材料， 特殊高端材料中选用。
一种环保型瓷塑高分子复合材料 ^制备方法， 具体步骤为：
( 1 ) 按上述重量份配比准备原料；
( 2 ) 将灰料进行筛分处理 ， 得到精细度在 200 ~ 1200 目的灰料；
( 3 ) 将灰料和竹木粉进行混合；
( 4 ) 将灰料和竹木粉放入高混机于进行脱水干燥处理， 使含水量 < 6
%0； ( 5 ) 将交联改性剂、 外润滑剂及增塑剂放入高混机与灰料、.竹木粉进 行充分混合， 交联改性剂对灰料、 竹木粉进行包覆改性， 于 120°C混 合时间为 3 - 5分钟；
( 6 ) 将热塑性塑料、 抗氧化剂 168 或抗氧化刑 1010、 抗紫外线剂 UV-53K稳定剂同时放入高混机进行充分混合， 于 120°C- 130°C混合 5 分钟；
( 7 ) 最后放入内润滑剂， 所有物料于 120°C充分混合 1 ~ 5分钟， 卸出 物料后送入造粒设备进行造粒， 成此高分子复合材料， 包装入库。 其中在步骤（5 ) 中， 根据产品要求加入作为选用材料的阻燃剂或颜料。 本发明中可以用竹木粉， 也可以选择不用竹木粉。
本发明的有益效果为： 本发明所提供的拔术方案， 节能减排； 材料耐酸、 碱； 温度敏感度低，理化性能优越。运用本发明的材料制造的各类型材物理、 化学性能稳定， 强度高无毒、 无味， 耐酸、 碱； 耐高低 ， 经过表面处理后， 可以产生木质感， 仿真度相当高， 完全或部分取代现有的木塑型材和原木， 并具有可锯、 可钉、 可切割或螺釘固定的二次加工性质。 例如： 制成室内外 各种铺板、 地板、 门窗框等、 各种规格工业托盘、 仓库铺垫板、 各类包装箱 等。 ¾本发明的高分子复合材料制造型材时， 材料在设备中流动速比稳定， 温度容易控制和调节； 材料不会产生炭化现象， 节约生产成本。 此材料并且 具有重塑性质， 边角料或废弃的产品可以 1 经回收、、 破碎+ 后重新挤出 .、 定型制 造型材产品。 环保型瓷塑高分子复合材料徠制造成各种型材后具有较高的经 济附加值， 并可广泛运用在市政、 园林建设、 建材、 家居、 环境装饰以及相 关工业领域。 该发明所具有的社会效益与环保意义十分明显， 符合国家 "资 源节约型， 环境友好型" 的发展思路， 为国家 "节能减排"、 "发展循环经济" 有积极的贡献。
具体实施方式
下面通过实施例进一步说明本发明的技术方案， 但不以实施例为限。 实施例 1
一种环保型瓷塑高分子复合材料由按重量份计的以下组分组成： 热塑性塑料 PE 60
粉煤灰 20
竹木粉 20
铝酸酯偶联 0. 6
聚乙烯蜡 0. 45
硬酯酸辞 0. 15
无规聚丙烯 0. 5
抗氧化剂 168 0. 15
抗氧化剂 1010 0. 08
抗紫外线剂 UV-531 0. 15
十溴烷 3
三氧化硅二锑 2
ACR加工助剂 0. 7
颜料 适量 一种环保型瓷塑高夯子复合材料的制备方法， 其具^步骤为：
( 1 )按上述重量份配比准备原料；
( 2 ) 将灰料进行筛分处理， 得到精细度在 300 目的灰料;
( 3 ) 将灰料和竹木粉进行混合； ( 4 ) 将灰料和竹木粉放入高混机于进行脱水干燥处理， 使含水量 为 4
%0；
( 5 ) 将铝酸酯偶联 、 聚乙烯蜡及无规聚丙烯放入高混机与灰料、 竹木 粉进行充分混合，铝酸酯偶联对灰料、竹木粉进行包覆改性，于 120 °C混合时间为 4分钟；
( 6 ) 按上述重量份将热塑性塑料、抗氧化剂 168或抗氧化剂 1010.、抗紫 外线剂 UV-531、 十溴烷、 三氧化硅二锑 ACR加工助剂、 颜料同时 放入高混机进行充分混合， 于 120°C混合 5分钟；
( 7 ) 最后放入硬酯酸锌， 所有物料于 120°C充分混合 3分钟， 却出物料 后送入造粒设备进行造粒， 成此高分子复合材料， 包装入库。
实施例 2
热塑性塑料 PVC 50
陶瓷灰 50
铝酸酯偶联 0. 8
聚乙烯蜡 0. 75
硬酯酸锌 0. 35
无规聚丙烯 0. 8
抗氧化剂 168 0. 14
抗氣化剂 1010 0. 07
抗紫外线剂 UV-531 0. 13
十溴烷 2
三氧化硅二锑 1
ACR加工助剂 0. 6 颜料 适量
一种环保型瓷塑高分子复合材料的制备方法， 具体步骤为：
(1) 按上述重量份配比准备原料；
(2) 将 灰料进行 筛 分处 理 ， 得 到 粒度在 200 ~ 1200 ： 目的灰料；
(3) 将灰料放入高混机于进行脱水干燥处理， 使含水量达到 3%。；
(4) 将铝酸酯偶联、 聚乙烯蜡及无规聚丙烯放入高混机与灰料进行充分 混合， 铝酸酯偶联对灰料进行包覆改性， 于 120°C混合时间为 3~5 分钟；
(5) 将热塑性塑料、抗氧化剂 168或抗氧化剂 1010、抗紫外线剂 UV-531、 十溴烷、 三氧化硅二锑 、 ACR加工助剂、 颜料同时^高混机进 行充分混合， 于 120°C- 13(TC混合 5分钟；
(6) 最后放入内润滑剂， 所有物料于 120°C下充分混合 1~5分钟， 卸 出物料后送入造粒设备进行造粒，成此高分子复合材料，包装入库。 实施例 3
热塑性塑料 PP 40
砖瓦灰和粉煤灰 60
铝酸酯偶联 1
聚乙烯蜡 0.9
硬脂酸钙 0.45
热塑性橡胶 0.9
抗氧化剂 168 0.12
抗氧化剂 1010 0.06 抗紫外线剂 UV-531 0. 12 十溴烷 1. 6 三氧化硅二锑 0. 7
ACR加工助剂 0. 5 颜料 适量 一种环保型瓷塑高分子复合材料的制备方法同实施例 2。
实施例 4
热塑性塑料 PE和热塑性材料 PP 30 污泥灰 70 铝酸酯偶联 1. 3 聚乙烯蜡 1. 2 硬酯酸锌 0. 75 无规聚丙烯 1. 2 抗氧化剂 168 0. 1 抗氧化剂 1010 . 0. 05 抗紫外线剂 UV-531 0. 1 寸溴烷 1. 4 三氧化硅二锑 0. 6
ACR加工助剂 0. 4 颜料 适量 一种环保型瓷塑高分子复合材料的制备方法同实施例 2。
实施例 5
热塑性塑料 pyc 20 碳酸钙和陶瓷灰 80 铝酸酯偶联 1. 6 聚乙烯蜡 1. 5 硬酯酸锌 1. 0 无规聚丙烯 1. 5 抗氧化剂 16-8 , 0. 08 抗氧化剂 1010 0. 04 抗紫外线剂 UV- 531 0. 08 十溴烷 1. 3 三氧化硅二锑 0. 5
ACR加工助剂 0. 3 颜料 适量 一种环保型瓷塑高分子复合材料的制备方法同实施例 2。

Claims

权利要求
1. 一种环保型瓷塑高分子复合材料， 包括热塑性塑料、 竹木粉、 增塑剂、 内外润滑剂、 交联改性剂、 填充剂、 阻燃剂、 颜料， 其特征在于： 还包括灰 料。
2. 如权利要求 1 所述的环保型瓷塑高分子复合材料， 其特征在于： 所述的. 灰料包括污泥灰、 粉煤灰、 砖瓦灰、 陶瓷灰、 碳酸钙的一种或几种。
3. 一种按权利要求 1 所述的环保型 塑高分子复合材料的配方， 其特征在 于： 由按重量份计的以卞组分组成：热塑性塑料 10 ~ 70份、灰料 10 ~ 90份、 竹木粉 0 ~ 40份、 增塑剂 0. 5 ~ 2份、 内外润滑剂 0. 3 ~ 5份、 交联改性剂 0. 5 ~ 5份、 填充剂 0. 1 ~ 2、 阻燃剂 0 ~ 15份、 颜料适量。
4. 如权利要求 3 所述的环保型瓷塑高分子复合材料配方， 其特征在于： 所 述的热塑性塑料为 PVC或 PE和 PP中的一种或两种混合。
5. 如权利要求 3 所述的环保型瓷塑高分子复合材料配方， 其特征在于： 所 述的增塑剂包括无规聚丙烯或透明苯已烯 -丁二烯共聚物或热塑性橡胶的一 种或几种。
6. 如权利要求 3 所述的环保型瓷塑高分子复合材料配方， 其特征在于： 所 述的内外润滑剂包括硬酯酸锌或硬酯酸钙或聚乙烯蜡或石蜡。
7. 如权利要求 3 所述的环保型瓷塑高分子复合材料配方， 其特征在于： 所 述的交联改性剂包括铝酸酯偶联剂或 Y-氨丙基三已氧基硅烷偶联剂。
8.如权利要求 3所述的环保型瓷塑高分子复合材料配方， 其特征在于： 所述的 填充剂包括： 抗氧化剂 168或抗氧化剂 1010、抗紫外线剂 UV- 531、稳定剂。
9.根据权利要求 8所述的环保型瓷塑高分子复合材料配方， 其特征在于： 所述 的稳定剂是 ACR加工^剂。
10. 如权利要求 3所述的环保型瓷塑高分子复合材料配方， 其特征在于： 所^ 阻燃剂是十溴烷和三氧化硅二锑， 其重量份分别为： 十溴垸 0~ 10份， 三氧 化硅二锑 Q ~ 5份。
11.如权利要求 1所述的环保型瓷塑高分子复合材料的制备方法， 其特征在于: 具体步骤为：
( 8 ) 按上述配方的重量份配比准备原料；
( 9 ) 将灰料进行筛分处理， 得到粒度在 200 ~ 1200目的灰料；
(10) 将灰料和竹木粉进行混合；
(11 ) 将灰料和竹木粉放入高混机于进行脱水干燥处理， 使舍水量<6°/。。；
(12) 将交联改性剂、外润滑剂及增塑剂放入高混机与灰料、竹木粉进行充 分混合， 交联改性剂对灰料、 竹木粉进行包覆改性， 于 120°C混合时间为 3 ~ 5分钟；
(13) 将热塑性塑料、 抗氧化剂 168或抗氧化剂 1010、 抗紫外线剂 UV- 531 同时放入高混机进行充分混合， 于 120°C-130°C混合 5分钟；
( 14) 最后放入内润滑剂， 所有物料于 120°C下充分混合 1~5分钟， 卸出 物料后送入造粒设备进行造粒， 成此 ¾分子复合材料， 包装入库。
12.如权利要求 11所述的环保型瓷塑高分子复合材料的制备方法，其特征在 于： 在步骤（5) 中， 根据产品要求加入作为选用材料的阻燃剂或颜料。
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