CN103232664B - 一种阻燃高强高韧亚克力实心板及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
一种阻燃高强高韧亚克力实心板及其制备方法，步骤为：搅拌下，用甲基丙烯酸甲酯溶解废旧有机玻璃粉料得浆料A，用甲基丙烯酸甲酯溶解EVA树脂得浆料B，将浆料B倒入浆料A中搅拌均匀得浆料C，再依次加入粉煤灰粉料、木屑粉料、米糠粉料、普通着色颜料、氢氧化镁和过氧化二苯甲酰，搅拌均匀得高粘浆料D；将高粘浆料D置于钢模中，用热压机冷压成型，再于80～90℃加热聚合2～3h；冷却、脱模、修边、打磨得阻燃高强高韧亚克力实心板。本发明利用固体废弃物制备阻燃高强高韧亚克力实心板，减少了环境污染，得到的亚克力实心板硬度高，抗弯强度和冲击强度强、阻燃效果好，附加值高，可广泛应用在建筑、家装行业。
Description
技术领域
本发明属于复合板材领域，特别涉及一种阻燃高强高韧亚克力实心板及其制备方法。
背景技术
目前，市场上亚克力橱柜板韧性差、易碎，亚克力饰面板强度和硬度差、易划伤，而且造价高。使得废弃的亚克力橱柜板和亚克力饰面板能够再生使用，降低亚克力板的成本，提高其韧性、强度和硬度是亚克力板的发展趋势。且亚克力橱柜板和亚克力饰面板还需要达到阻燃的要求。
废有机玻璃主要来自于生产中的不合格产品、成型过程中的浇铸(道)及机械加工中的边角料、切屑(片)等，此外，还有相当一部分来自流通领域中，例如，在一辆报废的汽车中，有机玻璃的质量要占到非金属部分的30%左右(轮胎除外)。废有机玻璃作为废塑料中的重要成员之一，可采用机械、裂解、焚化等方式进行回收利用。据文献报道，废有机玻璃还可溶于有机溶剂，生产粘合剂、亚克力台面等复合材料，在碱性条件下水解为可用于污水处理的聚甲基丙烯酸钠等。虽然废有机玻璃热裂解原料回收普遍，但是能耗高。其溶解回收能耗低，但是溶剂毒性大，环境污染严重。
粉煤灰主要来自于火力发电和冶金燃煤排放的固体废物，1995年粉煤灰排放量达1.25亿吨，2000年约为1.5亿吨，2009年约为3.75亿吨，2010年达4.8亿吨，给我国的国民经济建设及生态环境造成巨大的压力，粉煤灰污染已成为中国最大的单一固体污染源。目前，粉煤灰在高分子材料中的应用潜力越来越受到重视，研究报道主要是利用粉煤灰的耐热、化学性质稳定以及价廉特点，使其充当普通填料角色。
木屑主要来自于木材加工留下的锯末、刨花粉料和废边角料、废旧木材粉碎的碎末，是一种很有价值的再生资源。木屑是由50-55%的纤维素、15-25%的半纤维素和20-30%的木质素作为主要成份构成的天然复合材料。木屑可直接作为燃料，或通过化学处理制造饲料、乙醇、纤维素等化工原料或产品，或直接作为填料生产木质塑料。
发明内容
本发明的目的在于提供一种阻燃高强高韧亚克力实心板及其制备方法，该方法利用固体废弃物为原料，操作简便，制备流程短，制得的亚克力板材硬度高，抗弯强度和冲击强度强、阻燃效果好，附加值高。
为达到上述目的，本发明采用的技术方案为：
一种阻燃高强高韧亚克力实心板的制备方法，包括以下步骤：
1）溶解废旧有机玻璃粉料和EVA树脂：
搅拌下，用甲基丙烯酸甲酯溶解废旧有机玻璃粉料得到浆料A，并用甲基丙烯酸甲酯溶解EVA树脂得到浆料B；其中按质量份数计，甲基丙烯酸甲酯的总用量为100份，废旧有机玻璃粉料的用量为70～90份，EVA树脂的用量为5～10份；
2）混合浆料的制备：
将浆料B倒入浆料A中搅拌均匀得到浆料C，在浆料C中依次加入20～50份粉煤灰粉料、10～20份木屑粉料、5～10份米糠粉料、5～10份普通着色颜料、40～70份氢氧化镁和1.5～3份过氧化二苯甲酰，搅拌均匀得到高粘浆料D;
3）模压成型、加热聚合：
将高粘浆料D置于钢模中，通过热压机冷压成型，再于80～90℃加热聚合2～3h;
4)冷却、脱模，得到阻燃高强高韧亚克力实心板。
所述的废旧有机玻璃粉料是将废旧有机玻璃清洗、干燥、破碎、粉碎、过筛后得到的，废旧有机玻璃粉料的粒径为800目以细。
所述的粉煤灰粉料是将粉煤灰干燥、过筛后得到的，粉煤灰粉料的粒径为400目以细。
所述的木屑粉料是将木屑干燥、粉碎、过筛后得到的，木屑粉料的粒径为400目以细。
所述的米糠粉料是将米糠干燥、粉碎、过筛后得到的，米糠粉料的粒径为400目以细。
所述的普通着色颜料为氧化铁红、氧化铁蓝、氧化铁绿、氧化铁黑和钛白粉中一种或几种任意比例的混合物。
制备出的阻燃高强高韧亚克力实心板，其密度为1.2～1.4g/cm3，硬度为93～95HD，抗弯强度为120～180MPa，冲击强度为20～35KJ/m2，阻燃级别为HB级。
相对于现有技术，本发明的有益效果为：
本发明利用废旧有机玻璃粉料、粉煤灰粉料、木屑粉料和米糠粉料这四种固体废弃物为原料制备阻燃高强高韧高亚克力实心板，操作简便、制备流程短、原料易得、生产成本低，同时还具有提高固体废弃物利用率，减少环境污染的优点。此外，由于米糠是一种可降解的生物材料，将米糠粉料配合木屑粉料填充在废旧有机玻璃粉料中制备阻燃高强高韧亚克力实心板，提高了所制备出的阻燃高强高韧亚克力实心板的生物降解性。
本发明制备出的阻燃高强高韧亚克力实心板具有木材和塑料的双重加工特性，其物理机械性能优良，表面光滑，密度为1.2～1.4g/cm3，硬度为93～95HD，抗弯强度为120～180MPa，冲击强度为20～35KJ/m2，阻燃级别为HB级，附加值高，可广泛应用在建筑、家装行业。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步详细说明。
实施例1
1）溶解废旧有机玻璃粉料和EVA树脂：
在机械搅拌作用下，用60份甲基丙烯酸甲酯溶解90份废旧有机玻璃粉料得到浆料A，用40份甲基丙烯酸甲酯溶解10份EVA树脂到浆料B；
其中废旧有机玻璃粉料是将废旧有机玻璃清洗、干燥、破碎、粉碎、再过800目筛后得到的；
2）混合浆料的制备：
将浆料B倒入浆料A中搅拌均匀得到浆料C，在浆料C中依次加入50份粉煤灰粉料、20份木屑粉料、10份米糠粉料、5份钛白粉、60份氢氧化镁和3份过氧化二苯甲酰，搅拌均匀得到高粘浆料D；
其中粉煤灰粉料是将粉煤灰干燥、过400目筛后得到的，木屑粉料是将木屑干燥、粉碎、再过400目筛后得到的，米糠粉料是将米糠干燥、粉碎、再过400目筛后得到的；
3）模压成型、加热聚合：
将高粘浆料D置于钢模中，通过热压机冷压成型（冷压成型是指在不加热的条件下压制成型），再于90℃加热聚合2h;
4)冷却、脱模、修边、打磨得到阻燃高强高韧亚克力实心板。
制备出的阻燃高强高韧亚克力实心板，其表面光滑，密度为1.4g/cm3，硬度为95HD，抗弯强度为180MPa，冲击强度为35KJ/m2，阻燃级别为HB级。
实施例2
1）溶解废旧有机玻璃粉料和EVA树脂：
在机械搅拌作用下，用50份甲基丙烯酸甲酯溶解70份废旧有机玻璃粉料得到浆料A，用50份甲基丙烯酸甲酯溶解5份EVA树脂到浆料B;
其中废旧有机玻璃粉料是将废旧有机玻璃清洗、干燥、破碎、粉碎、再过600目筛后得到的；
2）混合浆料的制备：
将浆料B倒入浆料A中搅拌均匀得到浆料C，在浆料C中依次加入20份粉煤灰粉料、10份木屑粉料、5份米糠粉料、7份氧化铁蓝、40g氢氧化镁和1.5份过氧化二苯甲酰，搅拌均匀得到高粘浆料D;
其中粉煤灰粉料是将粉煤灰干燥、过200目筛后得到的，木屑粉料是将木屑干燥、粉碎、再过300目筛后得到的，米糠粉料是将米糠干燥、粉碎、再过300目筛后得到的；
3）模压成型、加热聚合：
将高粘浆料D置于钢模中，通过热压机冷压成型，再于80℃加热聚合3h;
4)冷却、脱模、修边、打磨得到阻燃高强高韧亚克力实心板。
制备出的阻燃高强高韧亚克力实心板，其表面光滑，密度为1.2g/cm3，硬度为93HD，抗弯强度为120MPa，冲击强度为20KJ/m2，阻燃级别为HB级。
实施例3
1）溶解废旧有机玻璃粉料和EVA树脂：
在机械搅拌作用下，用40份甲基丙烯酸甲酯溶解80份废旧有机玻璃粉料得到浆料A，用60份甲基丙烯酸甲酯溶解7份EVA树脂到浆料B;
其中废旧有机玻璃粉料是将废旧有机玻璃清洗、干燥、破碎、粉碎、再过200目筛后得到的；
2）混合浆料的制备：
将浆料B倒入浆料A中搅拌均匀得到浆料C，在浆料C中依次加入40份粉煤灰粉料、15份木屑粉料、8份米糠粉料、10份氧化铁绿和氧化铁黑的混合颜料、70g氢氧化镁和2份过氧化二苯甲酰，搅拌均匀得到高粘浆料D;
其中粉煤灰粉料是将粉煤灰干燥、过300目筛后得到的，木屑粉料是将木屑干燥、粉碎、再过200目筛后得到的，米糠粉料是将米糠干燥、粉碎、再过200目筛后得到的；
3）模压成型、加热聚合：
将高粘浆料D置于钢模中，通过热压机冷压成型，再于85℃加热聚合2.5h;
4)冷却、脱模、修边、打磨得到阻燃高强高韧亚克力实心板。
制备出的阻燃高强高韧亚克力实心板，其表面光滑，密度为1.35g/cm3，硬度为94HD，抗弯强度为150MPa，冲击强度为28KJ/m2，阻燃级别为HB级。
实施例4
1）溶解废旧有机玻璃粉料和EVA树脂：
在机械搅拌作用下，用70份甲基丙烯酸甲酯溶解80份废旧有机玻璃粉料得到浆料A，用30份甲基丙烯酸甲酯溶解5份EVA树脂到浆料B;
其中废旧有机玻璃粉料是将废旧有机玻璃清洗、干燥、破碎、粉碎、再过400目筛后得到的；
2）混合浆料的制备：
将浆料B倒入浆料A中搅拌均匀得到浆料C，在浆料C中依次加入30份粉煤灰粉料、10份木屑粉料、10份米糠粉料、8份氧化铁红、氧化铁蓝、氧化铁绿和钛白粉的混合颜料、50g氢氧化镁和2.5份过氧化二苯甲酰，搅拌均匀得到高粘浆料D;
其中粉煤灰粉料是将粉煤灰干燥、过300目筛后得到的，木屑粉料是将木屑干燥、粉碎、再过300目筛后得到的，米糠粉料是将米糠干燥、粉碎、再过200目筛后得到的；
3）模压成型、加热聚合：
将高粘浆料D置于钢模中，通过热压机冷压成型，再于90℃加热聚合2h;
4)冷却、脱模、修边、打磨得到阻燃高强高韧亚克力实心板。
制备出的阻燃高强高韧亚克力实心板，其表面光滑，密度为1.38g/cm3，硬度为94HD，抗弯强度为160MPa，冲击强度为30KJ/m2，阻燃级别为HB级。
Claims (7)
1.一种阻燃高强高韧亚克力实心板的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
1）溶解废旧有机玻璃粉料和EVA树脂：
搅拌下，用甲基丙烯酸甲酯溶解废旧有机玻璃粉料得到浆料A，并用甲基丙烯酸甲酯溶解EVA树脂得到浆料B；其中按质量份数计，甲基丙烯酸甲酯的总用量为100份，废旧有机玻璃粉料的用量为70～90份，EVA树脂的用量为5～10份；
2）混合浆料的制备：
将浆料B倒入浆料A中搅拌均匀得到浆料C，在浆料C中依次加入20～50份粉煤灰粉料、10～20份木屑粉料、5～10份米糠粉料、5～10份普通着色颜料、40～70份氢氧化镁和1.5～3份过氧化二苯甲酰，搅拌均匀得到高粘浆料D;
3）模压成型、加热聚合：
将高粘浆料D置于钢模中，通过热压机冷压成型，再于80～90℃加热聚合2～3h;
4)冷却、脱模，得到阻燃高强高韧亚克力实心板。
2.根据权利要求1所述的阻燃高强高韧亚克力实心板的制备方法，其特征在于：所述的废旧有机玻璃粉料是将废旧有机玻璃清洗、干燥、破碎、粉碎、过筛后得到的，废旧有机玻璃粉料的粒径为800目以细。
3.根据权利要求1所述的阻燃高强高韧亚克力实心板的制备方法，其特征在于：所述的粉煤灰粉料是将粉煤灰干燥、过筛后得到的，粉煤灰粉料的粒径为400目以细。
4.根据权利要求1所述的阻燃高强高韧亚克力实心板的制备方法，其特征在于：所述的木屑粉料是将木屑干燥、粉碎、过筛后得到的，木屑粉料的粒径为400目以细。
5.根据权利要求1所述的阻燃高强高韧亚克力实心板的制备方法，其特征在于：所述的米糠粉料是将米糠干燥、粉碎、过筛后得到的，米糠粉料的粒径为400目以细。
6.根据权利要求1所述的阻燃高强高韧亚克力实心板的制备方法，其特征在于：所述的普通着色颜料为氧化铁红、氧化铁蓝、氧化铁绿、氧化铁黑和钛白粉中一种或几种任意比例的混合物。
7.根据权利要求1-6中任意一项所述的方法制备出的阻燃高强高韧亚克力实心板，其特征在于：其密度为1.2～1.4g/cm3，硬度为93～95HD，抗弯强度为120～180MPa，冲击强度为20～35KJ/m2，阻燃级别为HB级。
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