[發明專利]一種利用聚氯乙烯和粉煤灰制備復合材料及其方法

在審

• 申請號: 201710452909.4
• 申請日: 2017-06-15
• 公開（公告）號: CN107418090A
• 公開（公告）日: 2017-12-01
• 發明（設計）人: 羅建祖;薛建剛
• 申請（專利權）人: 羅建祖;薛建剛
• 主分類號: C08L27/06
• 分類號: C08L27/06;C08L23/12;C08L23/06;C08L91/06;C08K13/04;C08K3/34;C08K5/17;C08K3/36;C08K7/10;C08K5/098
• 代理公司: 包頭市專利事務所15101
• 代理人: 郝荔蓁

技術領域

本發明屬于有機高分子化合物及其組合物的制備。

背景技術

木塑復合材料簡稱WPC已經發展多年，以其優異的強度性能和加工性能以及多種特性得到了廣泛的應用。但是，在生產過程中工序繁瑣，比如木粉，要通過對秸稈、木材廢料等原料進行粉碎，工藝上要進行干燥，磨粉，填料，配方，造粒，再進行加熱模塑或加熱擠出，生產成本較高；并且由于填充料木粉應用占比高，使得木塑材料的吸水率較高，很容易導致微生物滋生，嚴重影響使用壽命。

聚氯乙烯（PVC）是產量僅次于聚乙烯（PE）的第二大通用塑料，具有較好的耐腐蝕、阻燃、絕緣及綜合力學性能。通過配方調整，可制成軟塑料、彈性體以及透明塑料，廣泛的應用于農業，工業，建筑，包裝等領域。但由于其結構上的缺陷致使PVC制品存在韌性差、軟化溫度低、熱穩定性差等問題，從而使其應用領域受到很大限制。填充改性是塑料改性的基本手段之一，通過在基體樹脂中添加粉煤灰等填料，不但可以大大降低企業的成本，而且可以減少粉煤灰對環境造成的污染。同時，PVC的大量使用，也造成在生產中產生大量廢舊料，這些材料也可作為基礎料重復再利用。

粉煤灰是燃煤電廠生產過程中產生的一種固體廢棄物。我國的粉煤灰產出量大約在5億噸，目前堆放量在20億噸以上。如果不能很好利用，這些粉煤灰不僅嚴重污染環境，還大量占用了土地資源。

目前也有使用聚氯乙烯和粉煤灰制備復合材料的方法，比如中國專利CN201410521956.6，一種粉煤灰復合地板，其公開了一種利用粉煤灰和PVC制備復合地板的方法，粉煤灰利用比例為67%-68%;中國專利CN201010281212.3，一種石塑仿木地板及其加工方法，公開了一種石塑仿木地板及其加工方法，PVC廢料利用比例為24.9%-68.3%, 但是這些專利產品的綜合強度性能較低，不能應用于物流運輸系統，如物流的托盤、包裝箱等。

發明內容

本發明的目的是利用固廢粉煤灰與工業PVC或回收料通過制備強度性能上明顯比普通木塑材料高出、有優良的可切削性能、防火性能、防水性能、耐磨及抗腐蝕性良好、抗凍融性且生產成本低的一種利用聚氯乙烯和粉煤灰制備復合材料及其方法。

本發明的技術路徑：

一種利用聚氯乙烯和粉煤灰制備復合材料及其方法，其特征是：各組分的重量百分比如下：聚氯乙烯25-35%，粉煤灰50-70%，粉煤灰的表面活性激發劑0.8-1.2%，活性硅微粉2-3%，非晶質纖維0.05-0.1%，潤滑劑0.2-1%，穩定劑0.5-2%，發泡劑0-2%，著色劑0-2%。

上述聚氯乙烯和粉煤灰結合的復合材料的制備方法如下：

將上述原材料按所述比例投入到原料混合攪拌機，轉速為450r/min~550 r/min，加溫到120℃-130℃充分混合攪拌，再將混合料接入雙螺桿擠出機，加熱到160℃-180℃通過模具擠出,一次成型并冷卻，這就得到本發明產品。

所述聚氯乙烯為，聚氯乙烯的工業原料或廢舊回收的清洗后的料。

所述粉煤灰為細度在150目以上的電廠粉煤灰。其中，必須要求檢測粉煤灰的重金屬放射性達到國家裝飾材料標準：IRa<0.50，Ir<0.75。

所述粉煤灰的表面活性激發劑為三乙醇胺，這樣能夠有效地使基礎料和填充料進行偶聯結合，使得材料的密實度和強度大幅提高。

所述活性硅微粉為細度為1250目或更細目數、含SiO₂重量百分比在96%或以上的硅微粉，活性硅微粉的添加能夠顯著提高憎水性，提高沖擊強度、剛度、耐冷耐熱等物理性能。

所述非晶質纖維為非晶質的普通硅酸鋁耐火纖維，添加該成分能夠顯著增加抗拉強度，抗剪切強度和抗折彎強度。

所述潤滑劑為：石蠟、聚乙烯蠟、聚丙烯蠟、硬脂酸鋅、硬脂酸鈣、硬脂酸醇中的一種或幾種。

所述穩定劑為鈣鋅復合穩定劑，該穩定劑的使用，使得生產中具有優良的流動性和穩定性。

所述發泡劑，型號B83，廠家為上海杰上杰化學有限公司，可加，也可不加。當用戶對產品單位重量有要求時，可添加適當比例的發泡劑。

所述著色劑，可加，也可不加。當用戶對產品的顏色有要求時，可添加適當比例的著色劑。