一种塑料复合材料彩色路缘石及其制备方法与流程

文档序号:17234512发布日期:2019-03-30 08:16阅读:486来源:国知局

本发明属于路缘石制备技术领域,具体涉及一种塑料复合材料彩色路缘石及其制备方法。



背景技术:

道路上的路缘石是指用石材或混凝土条状物体用在路面边缘的界石,路缘石也称道牙石、路沿石、路边石、路牙石。路缘石是道路路面上区分车行道、人行道、绿地、隔离带和道路其他部分的分界线,起到保障行人、车辆交通安全和保证路面边缘整齐的作用。目前城市道路、公路所使用的路缘石,均采用混凝土和花岗岩材料,其外表呈灰色。传统的城市道路路缘石颜色过于单调,令人乏味,已无法与周边景色协调起来,无法满足人类对美和艺术的追求。

我国pvc(聚氯乙烯)的需求量以每年10%的速度递增,pvc的大量使用必然也导致大量废品的产生,这些废品污染着河流、湖泊等人类赖以生存的环境,pvc的回收利用,不仅可以解决环保问题,而且可以缓解资源紧缺的压力,尤其在pvc原料价格持续上涨的今天,其回收再利用具有重要的意义。

燃煤电厂排出的粉煤灰是一种粘土类火山灰质材料,熔点为1250~1450℃,根据煤种不同,粉煤灰的组成成分也不同,粉煤灰收集方法通常有干法和湿法两种,湿法收集的粉煤灰粒径一般小于0.1mm,目前只有30%被利用,50%堆放在灰场,20%排入江河湖海,而堆场占地投资占电厂建设投资的40%,是一笔很大的支出;此外在堆放过程中因逐步脱水而随风飘迁,严重危害人们生活和工作环境。

在热塑性塑料加工过程中,须加入无机填料以改善塑料制品的耐摩擦性、耐热性、尺寸稳定性、刚性等。要求填料具有化学稳定性,颗粒细小均匀,密度小,资源丰富,价格低廉等性能。塑料工业最常用的填料为碳酸钙,可分为轻质碳酸钙和重质碳酸钙。但是在塑料中加入碳酸钙需要经过煅烧、干燥等步骤,工艺复杂,所以需要开发一种新的填料。



技术实现要素:

本发明的目的是为了解决现有的路缘石颜色单调,无法和周边景色相配合,以及pvc和粉煤灰易对环境造成污染的问题,提供一种塑料复合材料彩色路缘石及其制备方法,该方法利用废旧高分子材料和资源丰富的电厂粉煤灰为主要原料,价格低廉、机械加工性能良好,能广泛应用。

为实现上述目的,本发明采取的技术方案如下:

一种塑料复合材料彩色路缘石,所述的彩色路缘石按照100~120:300~400:30~50:40~60:0~20的质量份数由废旧高分子材料、粉煤灰、玻璃纤维、交联剂、色粉制备而成。

一种上述的塑料复合材料彩色路缘石的制备方法,所述方法具体步骤如下:

步骤一:将废旧高分子材料在开放式混炼机上塑炼至融熔状态后,依次加入粉煤灰、玻璃纤维、交联剂、色粉,混炼均匀后拉出薄片,冷却至50~60℃半硬状态下,放在切粒机中切成颗粒,即制得彩色塑料复合材料颗粒;

步骤二:将制备好的彩色塑料复合材料颗粒放入挤出机料斗加温至160~180℃,经加温挤出的塑化原料放入模具内,用液压机加压,冷却到60℃左右温度后制品脱模,即制成塑料复合材料彩色路缘石条体块。

本发明相对于现有技术的有益效果是:

(1)本发明制作的彩色路缘石,颜色可以有多种,可以根据路边的绿化、建筑物景观等对路缘石颜色的要求,对色粉添加剂和原料配比协调配制。不同颜色的路缘石还有警示作用。本发明的彩色路缘石具有高强度,高质感,抗耐磨,不退色及流畅的线性等特点。

(2)根据树脂改性原理,实现了原状粉煤灰和纤维对废旧聚合物的高比例填充,获得了性能良好的工程性能材料,该材料密度在1.5~2吨/立方米,低于石材或者混凝土的路缘石材料密度,方便施工安装。

(3)塑料复合材料制作的路缘石即有工程塑料的基本性能,还具有可刨、可锯的木材性能和可车、可铣的金属性能。该材料防水、防潮、保温、阻燃、耐腐蚀、抗冲击、抗压、抗拉伸、抗冻性高、颜色可调。原材料易得,成本低廉,生产过程无二次污染,节能利废。

(4)粉煤灰作为塑料填料,其中含有圆而光滑的珠体,颗粒间聚集力小,加工时易分散到树脂中且分布均匀。粉煤灰粒径较小,不必像轻质碳酸钙那样需专门煅烧、干燥,只需将其适当处理就可填充于塑料,并大大节省投资,降低原材料成本。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明的技术方案作进一步的说明,但并不局限于此,凡是对本发明技术方案进行修改或者等同替换,而不脱离本发明技术方案的精神和范围,均应涵盖在本发明的保护范围中。

本发明的原理是:依据交联技术在一定温度压力条件下,交联剂上的强极性基团和粉煤灰上的某些官能团发生化学反应键合,交联剂弱性有机官能团与高分子有机相缠绕有机紧密结合,使分散相填料和连续相树脂成为一体;高比例粉煤灰和抗老化剂增强屏蔽作用,使制品可在露天自然温度条件下使用40年以上。

适应范围:塑料复合材料彩色路缘石按照《国家建筑标准设计图集》05mr404城市道路路缘石中的尺寸制作。塑料复合材料也适用《国家建筑标准设计图集》07mr403城市道路护坡中的正方形和六边形空心块制作和《国家建筑标准设计图集》05mr203城市道路人行道铺砌中的树池边框制作。为保证塑料复合材料彩色路缘石、护坡空心框、树池边框各自的施工安装整体性和稳定性互相间可设通孔,用螺丝螺母连接固定。

具体实施方式一:本实施方式记载的是一种塑料复合材料彩色路缘石,所述的彩色路缘石按照100~120:300~400:30~50:40~60:0~20的质量份数由废旧高分子材料、粉煤灰、玻璃纤维、交联剂、色粉制备而成。所述的粉煤灰为干灰过100目筛,所述的玻璃纤维长度为40mm左右。

具体实施方式二:具体实施方式一所述的塑料复合材料彩色路缘石,所述的交联剂为过氧化苯甲酰。

具体实施方式三:具体实施方式一或二所述的塑料复合材料彩色路缘石,所述的废旧高分子材料为聚丙烯、聚乙烯或聚氯乙烯。

具体实施方式四:一种具体实施方式一至三中任一具体实施方式所述的塑料复合材料彩色路缘石的制备方法,所述方法具体步骤如下:

步骤一:将废旧高分子材料(碎料)在开放式混炼机上塑炼至融熔状态后,依次加入粉煤灰、玻璃纤维、交联剂、色粉,混炼均匀后拉出薄片,冷却至50~60℃半硬状态下,放在切粒机中切成颗粒,即制得彩色塑料复合材料颗粒;

步骤二:将制备好的彩色塑料复合材料颗粒放入挤出机料斗加温至160~180℃,经加温挤出的塑化原料放入模具内,用液压机加压,冷却到60℃左右温度后制品脱模,即制成塑料复合材料彩色路缘石条体块。

所述的开放式混炼机型号为xk-560a,购自青岛金港湾机械有限公司;所述的切粒机型号为lq-500龙门式,购自泰州市辉宇橡塑机械有限公司;所述的挤出机型号为sjz,购自张家港市康巨机械有限公司;所述的液压机型号为ym32b一630t,购自厂家滕州市卡维机械设备有限公司。

具体实施方式五:具体实施方式四所述的塑料复合材料彩色路缘石的制备方法,步骤一中,所述的塑炼温度为160~180℃,混炼时间为15~20min。

具体实施方式六:具体实施方式四所述的塑料复合材料彩色路缘石的制备方法,步骤一中,所述的薄片厚度为2.5~3.5mm。

具体实施方式七:具体实施方式四所述的塑料复合材料彩色路缘石的制备方法,步骤一中,所述的颗粒直径为2.5~3.5mm。

具体实施方式八:具体实施方式四所述的塑料复合材料彩色路缘石的制备方法,步骤二中,所述的液压机加压后的压力为800kg/cm2

实施例1:

步骤一:将10公斤废旧高分子材料(碎料)在开放式炼胶机上塑炼至融熔状态后,依次加入粉煤灰、玻璃纤维、过氧化苯甲酰、色粉,混炼均匀后拉出薄片,冷却后放在切粒机中切成颗粒,即制得彩色塑料复合材料颗粒;

步骤二:将制备好的彩色塑料复合材料颗粒放入挤出机料斗加温至160~180℃,经加温挤出的塑化原料放入模具内,用液压机加压(压力为800kg/cm2)冷却后脱模,即制成塑料粉煤灰复合材料彩色路缘石条体块。

用上述工艺制得的彩色塑料粉煤灰复合材料的理化性能:抗压强度33.8mpa;抗折强度66.2mpa;抗冻-15℃,经30次冻融循环无变化;吸水率等于零;耐温性沸水煮24小时不软化,冻后放入烘箱升温至150℃,24小时后其重量、外形无变化;煤气灶明火灼烧30秒软化但不起火,耐酸碱用食醋、食盐、食用碱(nahco3)浸泡一年无软化等变化;用20%硫酸或盐酸、硝酸溶液滴于表面无反应;用苛性钠滴于表面无反应。

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