CN102627829B - 利用废旧abs塑料制作的复合纤维板及制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及利用废旧ABS塑料制作的复合纤维板及制备方法。包括下列重量份原料制成:废旧ABS塑料:100份,木粉:0-60份,相溶剂:4-8份,碳酸钙:1-5份,润滑剂:1-2份,增韧剂:6-12份,所述的相溶剂由下列重量份原料制成:苯乙烯丁二烯橡胶共聚物:100份,顺丁二烯酸酐:2-4份,过氧化二异丙苯:0.1-0.35份,其制备方法是:首先制备相溶剂,并按上述配比混合,通过采用平行单、双螺杆挤压机、偏平机头和三辊压光机压制成型,本发明的优点是:耐冲击、强度高、防水、耐化学腐蚀,且价格低廉,可替代纤维板、木板包装钢卷。
Description
技术领域
本发明涉及一种利用废旧ABS塑料制作的复合纤维板及制备方法。
背景技术
目前,钢卷包装大量使用木制纤维板,由于木材使用量与灌木生长速度的差距越来越大,我国森林资源匾乏,加之森林保护法实施力度逐渐加强,且木材的使用严重破坏了生态平衡,造成水土流失,这将造成我国在今后较长一段时间内木材供应量大幅度减少,因此,迫切需要开发新型材料替代木材。因此,市场上急需寻找一种高强度、抗冲击性、韧性好的替代产品。随着经济的发展,废旧ABS塑料俗称丙烯腈-丁二烯-苯乙共聚物,即废旧电视机壳、电脑壳、电话机壳、儿童玩具、汽车方向盘、仪表盘、电器开关等原件使用周期将至,大量的废旧ABS塑料对环境造成严重污染,也急待寻求多种可行的再利用方法,特别是需要研制一种用于钢卷包装的强度、抗冲击性、韧性好的工程塑料板材制品。通过改性的塑料制品具有优良物理机械性能,而具质轻、色彩丰富、易成型等一系列优点,因此目前“以塑代木”的趋势在很多行业都显现出来。
发明内容
本发明的目的是提供一种耐冲击、强度高、防水、耐化学腐蚀,且价格低廉的,可替代纤维板、木板的利用废旧ABS塑料制作的复合纤维板,
本发明的再一个是提供一种利用废旧ABS塑料制作的复合纤维板的制备方法。
本发明的目的是通过下述技术方案来实现的:
本发明的利用废旧ABS塑料制作的复合纤维板,其特征在于包括下列重量份原料制成:
废旧ABS塑料 : 100份
木粉: 0-60份
相溶剂: 4-8份
碳酸钙: 1-5份
润滑剂: 1-2份
增韧剂: 6-12份,
所述的相溶剂由下列重量份原料制成:
苯乙烯丁二烯橡胶共聚物: 100份
顺丁二烯酸酐: 2-4份
过氧化二异丙苯: 0.1-0.35份,
所述的润滑剂为:聚乙烯腊,
所述的增韧剂为:氯化聚乙烯,
按照本发明的利用废旧ABS塑料制作复合纤维板,还包括下列重量份原料制成:
废旧ABS塑料 : 100份
木粉: 0-60份
相溶剂: 4-8份
碳酸钙: 1-5份
润滑剂: 1-2份
增韧剂: 6-12份
发泡剂: 0.1-2份,
所述的发泡剂为:偶氮二酰胺。
按照本发明的利用废旧ABS塑料制作复合纤维板,所述的相溶剂由下列重量份原料制成:
苯乙烯丁二烯橡胶共聚物: 100份
顺丁二烯酸酐: 2-4份
过氧化二异丙苯: 0.2-0.3份。
按照本发明的利用废旧ABS塑料制作复合纤维板,还包括下列重量份原料制成:其特征在于所述的
废旧ABS塑料 : 100份
相溶剂: 5-7份
碳酸钙: 2-4份
润滑剂: 1-2份
增韧剂: 8-10份。
按照本发明的利用废旧ABS塑料制作复合纤维板,还包括下列重量份原料制成:其特征在于所述的
废旧ABS塑料 : 100份
木粉: 40-50份
相溶剂: 5-7份
碳酸钙: 2-4份
润滑剂: 1-2份
增韧剂: 8-10份
发泡剂: 0.1-1份。
本发明利用废旧ABS塑料制作复合纤维板的制备方法,其特征在于按以下列步骤进行:
1)按重量份比称取苯乙烯丁二烯橡胶共聚物:100份,顺丁二烯酸酐: 2-4份,过氧化二异丙苯:0.1-0.35份混合后,投入平行双螺杆挤出机,使苯乙烯丁二烯橡胶共聚物在过氧化二异丙苯的作用下与顺丁二烯酸酐在平行双螺杆挤出机中,在90-200℃ 五种温度区域下溶融接枝,其螺杆转数为:60-120转/分钟,调整出料量为100-125kg/h,从上料口至机头分为5个温度控制区域,采用递增式控制出料温度,第1 温度控制区域的温度控制在90-100℃,第2温度控制区域的温度控制在100-125℃,第3温度控制区域的温度控制在126-136℃,第4温度控制区域的温度控制在136-172℃,第5温度控制区域的温度控制在173-200℃,水冷至常温后切粒,其粒度为3-5mm,制成相溶剂待用,
2)取回收的废旧ABS塑料粉碎至3-5mm,
3)将经上述步骤1得到的相溶剂4-8份与步骤2得到的废旧ABS塑料颗粒100份混合,并加入碳酸钙:1-5份,润滑剂:1-2份和增韧剂:6-12份混合均匀, 再投入平行双螺杆挤出机,其挤出温度为:125-195℃ ,其螺杆转数为:60-120转/分钟,调整出料量为100-125kg/h,挤出造粒3-5mm后,送入单螺杆挤出机,挤出溶融、塑化,其挤出温度为:125-195℃ ,其螺杆转数为:60-120转/分钟,调整出料量为100-125kg/h,送入偏平机头和三辊压光机压制成型1.0-15mm厚的复合纤维板坯料,剪切、成品。
本发明利用废旧ABS塑料制作复合纤维板的制备方法,其特征在于还可以按以下列步骤进行:
1)按重量份比称取苯乙烯丁二烯橡胶共聚物:100份,顺丁二烯酸酐: 2-4份,过氧化二异丙苯:0.1-0.35份混合后,投入平行双螺杆挤出机,使苯乙烯丁二烯橡胶共聚物在过氧化二异丙苯的作用下与顺丁二烯酸酐在平行双螺杆挤出机中,在90-200℃ 五种温度区域下溶融接枝其螺杆转数为:60-120转/分钟,调整出料量为100-125kg/h,上料口至机头分为5个温度控制区域,采用递增式控制出料温度,第1 温度控制区域的温度控制在90-100℃,第2温度控制区域的温度控制在100-125℃,第3温度控制区域的温度控制在126-136℃,第4温度控制区域的温度控制在136-172℃,第5温度控制区域的温度控制在173-200℃,水冷至常温后切粒,其粒度为3-5mm,制成相溶剂待用,
2)取回收的废旧ABS塑料粉碎至3-5mm,
3)将木粉,在100-110℃温度下干燥8-15分钟,干燥至含水率≤0. 4%,
4)将经上述步骤1得到的相溶剂4-8份与步骤2)和3)得到的废旧ABS塑料颗粒100份和木粉30-60份混合,并加入碳酸钙:1-5份,润滑剂:1-2份和增韧剂:6-12份混合均匀, 再投入平行双螺杆挤出机,其挤出温度为:125-195℃ ,其螺杆转数为:60-120转/分钟,调整出料量为100-125kg/h,挤出造粒3-5mm后,再加入发泡剂:0.1-2份搅拌均匀,送入单螺杆挤出机,挤出溶融、塑化,其挤出温度为:125-195℃ ,其螺杆转数为:60-120转/分钟,调整出料量为100-125kg/h,送入偏平机头和三辊压光机压制成型1.0-15mm厚的复合纤维板坯料,剪切、成品。
其中,木粉为多糖含羟基的大分子亲水性材料,塑料为非极性高分子聚合物,它们可谓是非均一相,为不降或少降低塑料[混合物]的物理性能指标,因而必须填加一种相溶剂,本发明的相溶剂采用上述原料配比,不仅能与废旧ABS塑料混融性很好,同时能增强韧性,其中过氧化二异丙苯作为触发剂,能使聚苯乙烯丁橡胶共聚物在过氧化二异丙苯的作用下与顺丁二烯酸酐在平行双螺杆挤出机中溶融接枝。
本发明的优点是: 1 .由于本发明使用废旧ABS塑料和木粉,其来源丰富、处理量大、成本低廉,不仅可节省大量价格较为昂贵的塑料,降低纯塑料制品的成本,而且还为废旧ABS塑料资源的有效利用开辟了一条新的途径;且在整个生产过程无有害气体、废水、残渣产生,在使用过程中无甲醛等有害气体释放,因此不会造成环境污染和给人体带来损害,是一种值得推崇的绿色环保处理方法和可持续回收利用再生资源的典范。
2 .本发明方法工艺简单、易行,不需要专门的设备,一般塑料厂现有的单螺杆挤出机、偏平机头和三辊压光机就可实施,故投资小,经济效益高。
3.本发明生产的废旧ABS塑料制备复合纤维板,不仅可以象其它塑料制品一样着色,制成含木粉的仿木板材,出可以不加木粉,而且耐冲击、强度高,防水、耐腐蚀,吸水性比木材小,其综合性能优于木质纤维板,因此可替代现有的纤维板、木板用来作为钢卷包装材料。 具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步说明。
实施例1
本发明的利用废旧ABS塑料制备复合纤维板的制备方法,利用废旧ABS塑料制作复合纤维板的制备方法,其特征在于按以下列步骤进行:
1)按重量份比称取苯乙烯丁二烯橡胶共聚物:100份,顺丁二烯酸酐:3份,过氧化二异丙苯:0.15份混合后,投入平行双螺杆挤出机,使苯乙烯丁二烯橡胶共聚物在过氧化二异丙苯的作用下与顺丁二烯酸酐在平行双螺杆挤出机中,在90-200℃ 五种温度区域下溶融接枝,其螺杆转数为:80-100转/分钟,调整出料量为100-110kg/h,从上料口至机头分为5个温度控制区域,采用递增式控制出料温度,第1 温度控制区域的温度控制在90-100℃,第2温度控制区域的温度控制在100-125℃,第3温度控制区域的温度控制在126-136℃,第4温度控制区域的温度控制在136-172℃,第5温度控制区域的温度控制在173-200℃,水冷至常温后切粒,其粒度为3-5mm,制成相溶剂待用,
本发明之所以采用递增式控制出料温度是因为过氧化异丙苯热分解温度在132℃左右,如果一开始即在挤出机1-2区域内混合温度过高,在没分散均匀时放出游离氧,使物料局部交联,相溶剂外观凸凹不平滑,无法使用,所以必须首先在低温下将其组份混合均匀后再交联。
2)取回收的废旧ABS塑料粉碎至3-5mm,
3)将经上述步骤1得到的相溶剂5份与步骤2得到的废旧ABS塑料颗粒100份混合,并加入碳酸钙:2份,润滑剂:1.5份和增韧剂:6份混合均匀, 再投入平行双螺杆挤出机,其挤出温度为:125-195℃ ,其螺杆转数为:60-80转/分钟,调整出料量为100-110kg/h,挤出造粒3-5mm后,再送入单螺杆挤出机,挤出溶融、塑化,其挤出温度为:125-195℃ ,其螺杆转数为:60-80转/分钟,调整出料量为100-110kg/h,送入偏平机头和三辊压光机压制成型1.0-15mm厚的复合纤维板坯料,剪切、成品。
本发明是一种通过将上述组份混合固化形成的交联型复合材料,从而可赋予废旧ABS塑料复合材料更高的力学强度、抗拉强度、耐久性。其性能指标:密度1.05g/cm3,抗拉强度≥39MPa,冲击强度6.4mm(IZOD制品冲击)≥20,尺寸变化率0.4-0.7%,弯曲强度≥70MPa,邵尔硬度SCALE(D)≥105°。
实施例2
按照本发明的利用废旧ABS塑料制作复合纤维板的制备方法,按以下列步骤进行:
1)按重量份比称苯乙烯丁二烯橡胶共聚物:100份,顺丁二烯酸酐:4份,过氧化二异丙苯:0.25份混合后,其制作工序与实施例1相同,制成相溶剂待用,
2)取回收的废旧ABS塑料粉碎至3-5mm,
3)将木粉,在100-110℃温度下干燥8-15分钟,干燥至含水率≤0. 4%,
4)将经上述步骤1得到的相溶剂6份与步骤2)和3)得到的废旧ABS塑料颗粒100份和木粉30份混合,并加入碳酸钙:3 份、润滑剂:1.5份和增韧剂:8份混合均匀, 再投入平行双螺杆挤出机,其挤出温度为:125-135℃,其螺杆转数为:60-80转/分钟,调整出料量为100-110kg/h,挤出造粒3-5mm后,再加入发泡剂:0.15份搅拌均匀,送入单螺杆挤出机,挤出溶融、塑化,其挤出温度为:125-135℃,其螺杆转数为:60-80转/分钟,调整出料量为100-110kg/h,送入偏平机头和三辊压光机压制成型1.0-5mm厚的复合纤维板坯料,剪切、成品。
制得的复合纤维板性能指标:密度1.12g/cm3,抗拉强度≥21MPa,冲击强度6.4mm(IZOD制品冲击)≥17.6,尺寸变化率0.4-0.7%,弯曲强度≥72MPa,邵尔硬度SCALE(D)≥108°。
实施3
按照本发明的利用废旧ABS塑料制作复合纤维板的制备方法,按下列其3)、4)按以下步骤进行:
其步骤1)、2)、3)同实施例2,
步骤4)是:将经上述步骤1得到的相溶剂7份与步骤2和3得到的废旧ABS塑料颗粒100份和木粉40份混合,并加入碳酸钙:3份,润滑剂:2份和增韧剂:9份混合均匀, 再投入平行双螺杆挤出机,其挤出温度为:125-150℃,调整出料量为100-125kg/h,挤出造粒3-5mm后,再加入发泡剂:0.25份搅拌均匀,送入单螺杆挤出机,挤出溶融、塑化,其挤出温度为:125-185度,调整出料量为100-125kg/h,入偏平机头和三辊压光机压制成型1.0-15mm厚的复合纤维板坯料,剪切、成品。
制得的复合纤维板性能指标:密度1.16g/cm3,抗拉强度≥16MPa,冲击强度6.4mm(IZOD制品冲击)≥14.5,尺寸变化率0.4-0.7%,弯曲强度≥75MPa,邵尔硬度SCALE(D)≥110°。
实施4
按照本发明的利用废旧ABS塑料制作复合纤维板的制备方法,按下列其3)、4)按以下步骤进行:
其步骤1)、2)、3)同实施例2,
步骤4)是:将经上述步骤1得到的相溶剂7份与步骤2和3得到的废旧ABS塑料颗粒100份和木粉50份混合,并加入碳酸钙:4份,润滑剂:2份和增韧剂:10份混合均匀, 再投入平行双螺杆挤出机,其挤出温度为:150-180℃,调整出料量为100-125kg/h,挤出造粒3-5mm后,再加入发泡剂:0.25份搅拌均匀,送入单螺杆挤出机,挤出溶融、塑化,其挤出温度为:150-180℃,调整出料量为100-125kg/h,送入偏平机头和三辊压光机压制成型1.0-15mm厚的复合纤维板坯料,剪切、成品。
制得的复合纤维板性能指标:密度1.17g/cm3,抗拉强度≥13.5MPa,冲击强度6.4mm(IZOD制品冲击)≥13,尺寸变化率0.4-0.7%,弯曲强度≥76MPa,邵尔硬度SCALE(D)≥110°。
实施5
步骤4)是:将经上述步骤1得到的相溶剂7份与步骤2和3得到的废旧ABS塑料颗粒100份和木粉60份混合,并加入碳酸钙:4份,润滑剂:2份和增韧剂:10份混合均匀, 再投入平行双螺杆挤出机,其挤出温度为:125-185℃,其挤出温度为:160-190℃,调整出料量为100-125kg/h,挤出造粒3-5mm后,再加入发泡剂:2份搅拌均匀,送入单螺杆挤出机,挤出溶融、塑化,其挤出温度为:160-190℃,调整出料量为100-125kg/h,送入偏平机头和三辊压光机压制成型1.0-15mm厚的复合纤维板坯料,剪切、成品。
制得的复合纤维板性能指标:密度1.18g/cm3,抗拉强度≥12.5MPa,冲击强度6.4mm(IZOD制品冲击)≥11.8,尺寸变化率0.4-0.7%,弯曲强度≥78MPa,邵尔硬度SCALE(D)≥112°。
Claims (1)
1.一种利用废旧ABS塑料制作复合纤维板的制备方法,其特征在于按以下列步骤进行:
1)按重量份比称取苯乙烯丁二烯橡胶共聚物:100份,顺丁二烯酸酐: 2-4份,过氧化二异丙苯:0.1-0.35份混合后,投入平行双螺杆挤出机,使苯乙烯丁二烯橡胶共聚物在过氧化二异丙苯的作用下与顺丁二烯酸酐在平行双螺杆挤出机中,在90-200℃ 五种温度区域下 熔融接枝,其螺杆转数为:60-120转/分钟,调整出料量为100-125kg/h,上料口至机头分为5个温度控制区域,采用递增式控制出料温度,第1 温度控制区域的温度控制在90-100℃,第2温度控制区域的温度控制在100-125℃,第3温度控制区域的温度控制在126-136℃,第4温度控制区域的温度控制在136-172℃,第5温度控制区域的温度控制在173-200℃,水冷至常温后切粒,其粒度为3-5mm,制成相 容剂待用,
2)取回收的废旧ABS塑料粉碎至3-5mm,
3)将木粉在100-110℃温度下干燥8-15分钟,干燥至含水率≤0. 4%,
3)将经上述步骤1得到的相 容剂4-8份与步骤2)和3)得到的废旧ABS塑料颗粒100份和木粉30-60份混合,并加入碳酸钙:1-5份,润滑剂:1-2份和增韧剂:6-12份,混合均匀, 再投入平行双螺杆挤出机,其挤出温度为:125-195℃ ,其螺杆转数为:60-120转/分钟,调整出料量为100-125kg/h,挤出造粒3-5mm后,再加入发泡剂:0.1-2份,搅拌均匀,送入单螺杆挤出机,挤出 熔融、塑化,其挤出温度为:125-195℃ ,其螺杆转数为:60-120转/分钟,调整出料量为100-125kg/h,送入偏平机头和三辊压光机压制成型1.0-15mm厚的复合纤维板坯料,剪切、成品,所述增韧剂为氯化聚乙烯,润滑剂为聚乙烯蜡,发泡剂为偶氮二酰胺。
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