鉬廢渣增強木塑複合材料及其製備方法
2023-09-11 00:43:50
鉬廢渣增強木塑複合材料及其製備方法
【專利摘要】本發明公開了一種鉬廢渣增強木塑複合材料，其組分質量配比如下：稻殼粉45-52％、高密度聚乙烯20-30％、鉬廢渣10-20％、助劑添加劑8-15％，其中所述助劑添加劑包括偶聯劑、潤滑劑和抗氧劑。本發明還提供了上述鉬廢渣增強木塑複合材料的製備方法。本發明將鉬廢渣添加到稻殼粉和高密度聚乙烯中製成鉬廢渣增強木塑複合材料，製得的木塑複合材料強度和耐水性能明顯提升，且實現了礦物廢渣的回收利用，大幅降低木塑複合材料的生產成本。由於金屬鉬廢渣、稻殼粉以及高密度聚乙烯之間的相容性較差，導致板材的表面容易開裂，本發明加入偶聯劑及潤滑劑，以改善金屬鉬廢渣、稻殼粉以及高密度聚乙烯之間的相容性，製成符合質量要求的木塑複合材料。
【專利說明】鉬廢渣增強木塑複合材料及其製備方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種鑰廢渣增強木塑複合材料及其製備方法，屬於木塑加工【技術領域】。
【背景技術】
[0002]木塑複合材料(Wood-plastic Composites,縮寫WPC)是以木質纖維為原料與塑料通過增容共混工藝加工成型使其成為具有二者優點的高性能、高附加值的新型複合材料。目前木塑加工行業中塑料基體一般選用熔點相對較低的高密度聚乙烯(HDPE)、聚丙烯(PP)、聚苯乙烯(PS)、聚氯乙烯(PVC)等，其中以HDPE應用較為廣泛，而填充纖維則常選用廉價的具有高長徑比的天然植物纖維，如木粉、甘蔗渣、稻殼粉、棉桔杆、亞麻。為了提高木塑複合材料內各相材料的相容性和分散性，通常需要加入偶聯劑、相容劑以及一些其他助劑來改善材料之間的界面相容性。[0003]目前隨著木塑複合材料製備領域發展日益成熟，目前製備木塑複合材料的主要成型工藝有:擠出成型、熱壓成型以及擠壓成型工藝。木塑製品的應用已經遍布建築、物流、室內裝潢、園林等各個行業。其今後的應用趨勢將主要向著高檔化、高附加值功能化的方向發展。但是木塑複合材料由於其製備材料的限制，其強度低，韌性差，明顯制約了其使用範圍。
[0004]冶煉廢渣作為鋼鐵產業的副產品，其巨大的剩餘量已經給環境帶來的沉重的負擔，造成資源的浪費，因此急需尋找可以將其二次加工利用的途徑，變廢為寶，節約資源。鑰廢渣作為一種重要的無機礦物，可以從冶煉工業中回收，由於其特殊的特點，近年來應用發展較快，鑰粉在造紙行業可以代替木漿改善紙張亮度、結構和均勻度方面的性能，同時它也是一種重要聚合物生產行業的填充劑。
【發明內容】
[0005]本發明提供了一種鑰廢渣增強木塑複合材料，製備得到的木塑複合材料強度和韌性均有顯著提高。
[0006]本發明目的是通過以下技術方案實現的:一種鑰廢渣增強木塑複合材料，稻殼粉45-52%、高密度聚乙烯20-30%、鑰廢渣10-20%、助劑添加劑8_15%，其中所述助劑添加劑包括偶聯劑、潤滑劑和抗氧劑。
[0007]進一步的，所述助劑添加劑還包括防菌劑、紫外線穩定劑、著色劑、熱穩定劑。
[0008]進一步的，所述鑰廢渣增強木塑複合材料中助劑添加劑的質量配比如下:偶聯劑:3-5% ;潤滑劑:2-2.5% ;防菌劑+紫外線穩定劑1-5% ;著色劑+抗氧劑+熱穩定劑:2-2.5%。
[0009]進一步的，所述潤滑劑選自聚乙烯蠟、硬脂酸、硬脂酸鋅、乙撐雙硬脂醯胺中的一種或兩種；所述偶聯劑為矽烷偶聯劑。
[0010]進一步的，所述稻殼粉粒徑在50-80目，含水量為2-6%。
[0011]進一步的，所述鑰廢渣粒徑不小於200目。[0012]進一步的，所述高密度聚乙烯為回收的廢棄飲料瓶蓋，其粒徑在60-100目。
[0013]本發明還提供了上述鑰廢渣增強木塑複合材料的製備方法，其步驟包括:
[0014]a、物料準備:將稻殼粉粉碎成粒徑50-80目，高密度聚乙烯粉碎成粒徑60-100目，用200目篩網篩出粒徑不小於200目的鑰廢渣備用，將稻殼粉、鑰廢渣經烘箱105°C乾燥8h ；
[0015]b、預處理:將鑰廢渣用矽烷偶聯劑處理後烘乾，其中矽烷偶聯劑的質量佔處理鑰廢渣質量的1.5% ;
[0016]C、高混:將高密度聚乙烯、乾燥後的稻殼粉纖維、鑰廢渣以及全部助劑添加劑放入80-100°C的高速攪拌機中混合均勻；
[0017]d、造粒:以步驟c獲得的混合物為基材，在造粒機中150_180°C下造粒；
[0018]e、擠出:步驟d得到的顆粒經過單螺杆擠出機擠出成寬50-80mm，厚IOmm的板材，並冷卻截斷。
[0019]本發明針對目前冶煉資源利用率不高的現狀，將鑰廢渣添加到稻殼粉和高密度聚乙烯中製成鑰廢渣增強木塑複合材料，製得的木塑複合材料強度和耐水性能明顯提升，且實現了礦物廢渣的回收利用 ，大幅降低木塑複合材料的生產成本。由於金屬鑰廢渣、稻殼粉以及高密度聚乙烯之間的相容性較差，導致板材的表面容易開裂，本發明加入偶聯劑及潤滑劑，以改善金屬鑰廢渣、稻殼粉以及高密度聚乙烯之間的相容性，製成符合質量要求的木塑複合材料。
【具體實施方式】
[0020]實施例1
[0021]本鑰廢渣增強木塑複合材料的製備方法，其步驟包括:
[0022]a、物料準備:將稻殼粉粉碎成粒徑50-80目，高密度聚乙烯，粉碎成粒徑60-100目，鑰廢渣原料經篩網曬出不小於200目的鑰廢渣，將稻殼粉、鑰廢渣經烘箱105°C乾燥8h ；
[0023]b、預處理:取南京曙光化工集團有限公司生產的型號為KH550的矽烷偶聯劑溶液與乙醇水溶液(無水乙醇/水的體積比為10/1)混合,將鑰廢洛浸泡其中，攪拌20min,其中矽烷偶聯劑的質量佔處理鑰廢渣質量的1.5%，加入乙醇水溶液的量以將全部鑰廢渣浸潤為準，隨後將處理後的鑰廢渣置於真空烘箱中105°C乾燥24h ；
[0024]C、高混:將高密度聚乙烯27% wt、乾燥後的稻殼粉纖維48% wt、處理後的鑰廢渣15% wt以及助劑添加劑10%放入90°C的高速攪拌機中混合均勻；其中偶聯劑為上海泰斌商貿有限公司生產的型號為KH550的粉狀矽烷偶聯劑，其用量為3% ;潤滑劑為聚乙烯蠟+硬脂酸鋅，其用量分別為1% ;防菌劑選用異噻唑類，其用量為1.5% ;紫外線穩定劑選用受阻胺類光穩定劑，其用量為0.5% ;著色劑為顏料，其用量為1% ;抗氧劑選用抗氧劑168，其用量為1% ;熱穩定劑為稀土穩定劑，其用量為1% ;
[0025]d、造粒:以步驟c獲得的混合物為基材，在造粒機中150°C下造粒；
[0026]e、擠出:步驟d得到的顆粒經過單螺杆擠出機擠出成寬50_80mm，厚IOmm的板材，並冷卻截斷。
[0027]依據GB/T24508— 2009《木塑地板》、GB/T17657—1999《人造板及飾面理化性能試驗方法》檢驗本實施例得到的鑰廢渣增強木塑複合材料，其結果如下:
[0028]
【權利要求】
1.一種鑰廢渣增強木塑複合材料，其組分質量配比如下:稻殼粉45-52%、高密度聚乙烯20-30%、鑰廢渣10-20%、助劑添加劑8-15%，其中所述助劑添加劑包括偶聯劑、潤滑劑和抗氧劑。
2.根據權利要求1所述的鑰廢渣增強木塑複合材料，其特徵在於:所述助劑添加劑還包括防菌劑、紫外線穩定劑、著色劑、熱穩定劑。
3.根據權利要求2所述的鑰廢渣增強木塑複合材料，其特徵在於:所述鑰廢渣增強木塑複合材料中助劑添加劑的質量配比如下:偶聯劑:3-5% ;潤滑劑:2-2.5% ;防菌劑+紫外線穩定劑:1-5% ;著色劑+抗氧劑+熱穩定劑:2-2.5%。
4.根據權利要求2所述的鑰廢渣增強木塑複合材料，其特徵在於:所述潤滑劑選自聚乙烯蠟、硬脂酸、硬脂酸鋅、乙撐雙硬脂醯胺中的一種或兩種；所述偶聯劑為矽烷偶聯劑。
5.根據權利要求2所述的鑰廢渣增強木塑複合材料，其特徵在於:所述稻殼粉粒徑在50-80目，含水量為2—6%。
6.根據權利要求2所述的鑰廢渣增強木塑複合材料，其特徵在於:所述鑰廢渣粒徑不小於200目。
7.根據權利要求2所述的鑰廢渣增強木塑複合材料，其特徵在於:所述高密度聚乙烯為回收的廢棄飲料瓶蓋，其粒徑在60-100目。
8.權利要求1-7所述的鑰廢渣增強木塑複合材料的製備方法，其步驟包括: a、物料準備:將稻殼粉粉碎成粒徑50-80目，高密度聚乙烯粉碎成粒徑60-100目，用200目篩網篩出粒徑不小於200目的鑰廢渣備用，將稻殼粉、鑰廢渣經烘箱105°C乾燥8h; b、預處理:將鑰廢渣用矽烷偶聯劑處理後烘乾，其中矽烷偶聯劑的質量佔處理鑰廢渣質量的1.5% ; C、高混:將高密度聚乙烯、乾燥後的稻殼粉纖維、鑰廢渣以及全部助劑添加劑放入80-100°C的高速攪拌機中混合均勻； d、造粒:以步驟c獲得的混合物為基材，在造粒機中150-180°C下造粒； e、擠出:步驟d得到的顆粒經過單螺杆擠出機擠出成寬50-80mm，厚IOmm的板材，並冷卻截斷。
【文檔編號】C08K3/08GK103911011SQ201410171731
【公開日】2014年7月9日 申請日期:2014年4月25日 優先權日:2014年4月25日
【發明者】於萍, 熊雪平, 蓋辰, 蘇佔芳, 安中林 申請人:錦州科美新資源科技有限公司