本发明涉及一种木塑复合材料,更确切地说,是一种利用FRP废渣制备的木塑复合材料。
背景技术:
我国目前玻璃缸年产量已达160万吨左右,按照10%比例计算每年仅加工过程中的玻璃缸边角废料及废次品就会有16多万吨。玻璃钢制品的使用寿命一般为15-20年,使用寿命结束后,将又会年产废弃物150万吨左右,因此玻璃钢废物的处理刻不容缓。另外,农作物秸秆和林业“三剩物”(采伐剩余物、造材剩余物和加工剩余物))的处理问题也亟待解决。
技术实现要素:
本发明主要是解决现有技术所存在的技术问题,从而提供一种利用FRP废渣制备的木塑复合材料。
本发明的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的:
本发明公开了一种利用FRP废渣制备的木塑复合材料,包含组分及各组分的重量份数为:
PVC树脂粉50-100份;
FRP废渣20-60份;
植物纤维粉10-30份;
钙质填充剂30-60份;
活化剂0.3-2.5份;
环保稳定剂4-8份;
ACR加工助剂5-10份;
发泡剂1-3份;
内外润滑剂1-2.5份,
碳化钨粉末0.1-0.5份。
作为本发明较佳的实施例,所述的FRP废渣为玻璃纤维废渣,
所述的钙质填充剂为1000-1250目,
所述的活化剂为芳基羧酸金属皂和马来酸酐共聚物中的至少一种,
所述的环保稳定剂为钙锌稳定剂和有机锡稳定剂中的至少一种,
所述的ACR加工助剂为二辛脂和己二酸中的至少一种,
所述的发泡剂为小苏打和偶氮酰胺中的至少一种,
所述的内外润滑剂为单苷酯,
所述的碳化钨粉末为200-300目。
作为本发明较佳的实施例,所述的植物纤维粉为秸秆纤维粉。
本发明还公开了一种制备如前叙的利用FRP废渣制备的木塑复合材料的制备方法,包含步骤:
1)、将FRP废渣进行经分选、破碎、粉磨、筛分、干燥后送入高速混料机,加入活化剂在80~120℃温度下活化1-2小时;
2)、将其余的配料送入高速混料机,加热到100~150℃,再冷却至45~80℃放入料筒;
3)、将混好的原料加入挤出机,加热至120~200℃挤出,挤出机机筒温度130~200℃,模具温度130~220℃,主机转速8~30转/min,喂料转速8~30转/min;
4)、经模具成型、冷却定型和牵引,切割成满足客户要求的尺寸。
本发明的利用FRP废渣制备的木塑复合材料具有如下优点:
1、利用环保,不含甲醛、重金属,在生产及使用的过程中不会对环境、人造成危害;以FRP废渣和秸秆、林业“三剩物”为原料,综合成本低;
2、加入活化剂后,将FRP添加量提高到40%,有效提高了废弃资源的利用率;
4、在硬度、强度、弹性模量、冲击韧性及握钉力方面高于国家标准,能够满足后期各种处理要求;
5、表面结皮光滑、平整,防水防潮,易于加工,使用数年后可100%回收。
具体实施方式
按照下表进行备料:
四个实施例中份分别采用:
将上述备好料的四个实施例分别进行以下加工:
1)将FRP废渣进行经分选、破碎、粉磨、筛分、干燥后送入高速混料机,加入活化剂在80~120℃温度下活化1-2小时;
2)将其余的配料送入高速混料机,加热到100~150℃,再冷却至45~80℃放入料筒;
3)将混好的原料加入挤出机,加热至120~200℃挤出,挤出机机筒温度130~200℃,模具温度130~220℃,主机转速8~30转/min,喂料转速8~30转/min;
4)经模具成型、冷却定型和牵引,切割成满足客户要求的尺寸。
5)产品经过不同的后期处理工艺﹝转印、吸塑、UV等﹞,做成符合客户要求的成品。
本发明的利用FRP废渣制备的木塑挤压板的力学性能如下表所示:
由于增加了碳化钨粉末,有效提高了木塑材料的耐磨性。
为了提高本发明的木塑复合材的强度,在配料时可以加入石墨烯,加入量是PVC树脂粉重量的0.1%-0.5%,制得的板材硬度至少能提高10%,而弯曲弹性模量至少能提高5%。
此外,为了能够进一步提高材料的强度及耐腐蚀能力,可以添加将金属泡沫打成粉体的材料,金属泡沫可以是泡沫镍、泡沫铜、泡沫钛、泡沫铁镍等,优选泡沫钛。
将泡沫钛粉碎为30到50目的粉体,按照实施例1~实施例4,分别添加0.3、0.6、0.9、1.2的重量份进行添加,其余制备工艺同上。
由于泡沫钛粉碎后,粉体具有不规则的形状,能够很好地与基底与因此能够更好地固化到基体内。强度与不添加的相比,能够提高10~15%。而钛本身具有很好的耐腐蚀能力,从而能够进一步提高木塑复合材料的耐腐蚀性能。
为了提高本发明的木塑复合材的抗菌性能,在配料时可以加入纳米银,纳米银的粒径在25-50纳米之间,加入量为PVC树脂粉重量的1%-5%,加入纳米银后,制得的板材的抗菌性得到有效提高,经过ASTME2180标准的大肠杆菌抗菌测试,杀菌率达到90%以上。
本发明的利用FRP废渣制备的木塑复合材料具有如下优点:
1、利用环保,不含甲醛、重金属,在生产及使用的过程中不会对环境、人造成危害;以FRP废渣和秸秆、林业“三剩物”为原料,综合成本低;
3、加入活化剂后,将FRP添加量提高到40%,有效提高了废弃资源的利用率;
4、在硬度、强度、弹性模量、冲击韧性及握钉力方面高于国家标准,能够满足后期各种处理要求;
5、表面结皮光滑、平整,防水防潮,易于加工,使用数年后可100%回收。
不局限于此,任何不经过创造性劳动想到的变化或替换,都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此,本发明的保护范围应该以权利要求书所限定的保护范围为准。