CN111253740A - 一种环保建筑板材及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种环保建筑板材，其特征在于，是由按重量份计的以下原料制成：废旧热塑性ABS塑料20‑30份、改性9‑芴酮‑2,7‑二羧酸/3,6‑二氨基咔唑缩聚物60‑80份、1,3‑二乙烯基四乙氧基二硅烷改性玻璃纤维/莫来石纤维复合料10‑15份、引发剂1‑3份、烯丙苯噻唑2‑4份、增塑剂5‑10份。本发明还公开了所述环保建筑板材的制备方法。本发明公开的环保建筑板材具有综合性能优异，性能稳定性佳，阻燃性、耐候性优异，强度高，韧性大，使用寿命长，环保性好的优点。

Description

一种环保建筑板材及其制备方法
技术领域
本发明涉及建筑材料技术领域，尤其涉及一种环保建筑板材及其制备方法。
背景技术
近年来，随着我国经济的快速发展及城乡一体化进程的推进，各种重大建筑工程项目接踵而来，它们以其独特的魅力成为了现代化城市的一道亮丽的风景线。在这些重大建筑工程项目的背后离不开建筑板材的使用，如在建筑工程中浇注混凝土时所用的支撑模板与墙体模板，室内墙面装饰板、地板。这些建筑板材的性能直接影响建筑工程质量及装饰装潢效果。因此，开发性能优异的建筑板材显得尤为重要。
目前，在建筑工程中常用的建筑板材为竹胶板、木板、塑料板及钢板。钢板坚固，使用寿命长，但其成本高、重量大、幅面窄、拼缝多，施工运输不方便，易生锈，需要进行防腐处理，且维护费用高，搬运不方便；塑料板，其质量轻，不沾混凝土，可重复使用次数多，但其刚性不好易变形，直接注塑成型存在韧性不足，高空作业时容易破损，且其抗紫外老化性能、阻燃性能和加工流动性均有待进一步提高。竹、木板重量轻、幅面宽、拼缝少，是现有技术中使用量较多的建筑板材，但其强度低，不防水，易霉变腐烂，重复使用次数少，且消耗大量绿色资源，会对环境造成不可逆转的影响，带来资源的严重浪费，不符合可持续发展战略要求。
申请号为201710301223.5公开了一种新型玻纤环保防火复合地板，包括上层、中层和底层，所述上层由以下重量份的原料制成：连续玻璃纤维50～60份、溴化环氧树脂5～10份、聚碳酸酯25～33份和乙烯基酯树脂9～16份，所述中层由以下重量份的原料制成：连续玻璃纤维55～65份、环氧树脂8～15份、间苯二甲酸型不饱和聚酯20～27份，所述底层由以下重量份的原料制成：连续玻璃纤维50～60份、乙烯基酯树脂30～40份，并公开了其制备方法。该发明有效降低了地板中有害气体含量，同时从源头上杜绝了现有木地板存在的使用性能缺陷，减少不必要的麻烦。但是各原料之间的相容性不佳，易产生相分离，无机成分在长期使用过程中，易渗出，影响性能稳定性。使用溴化环氧树脂引入卤素能起到很好地防火作用，但是其燃烧不环保，环氧树脂易黄变。
中国专利200810302833.8公开了一种废旧塑料与工业石膏制成的复合板及其生产方法，是将废旧塑料与工业石膏作为原材料生产复合板。上述专利生产的复合板由于采用废旧塑料与各种工业废渣与工业石膏等原料生产的复合板不具备抗菌的效果，其在墙体表面由于处于阴暗潮湿的环境或因为室外下雨等情况，导致复合板表面大量细菌的滋生，会让板材霉变，并继而产生病菌危害安装人员的健康。
因此，开发一种综合性能优异，性能稳定性佳，阻燃性、耐候性优异、使用安全环保的建筑板材符合市场需求，具有广泛的市场价值和应用前景，对促进建筑材料行业的发展具有非常重要的意义。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种环保建筑板材，该建筑板材安全快捷地实现了废弃材料的回收再利用，符合可持续发展战略要求；具有综合性能优异，性能稳定性佳，阻燃性、耐候性优异，强度高，韧性大，使用寿命长，环保性好的优点。同时，本发明还提供了所述环保建筑板材的制备方法，该制备方法简单易操作，制备效率高，适合连续规模化生产。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案为：
一种环保建筑板材，其特征在于，是由按重量份计的以下原料制成：废旧热塑性ABS塑料20-30份、改性9-芴酮-2,7-二羧酸/3,6-二氨基咔唑缩聚物60-80份、1,3-二乙烯基四乙氧基二硅烷改性玻璃纤维/莫来石纤维复合料10-15份、引发剂1-3份、烯丙苯噻唑2-4份、增塑剂5-10份。
进一步地，所述增塑剂为环氧大豆油、环氧糠油酸丁酯、环氧乙酰亚麻油酸甲酯中的至少一种。
进一步地，所述引发剂为偶氮二异丁腈、偶氮二异庚腈中的至少一种。
进一步地，所述1,3-二乙烯基四乙氧基二硅烷改性玻璃纤维/莫来石纤维复合料的制备方法，包括如下步骤：将玻璃纤维、莫来石纤维分散于有机溶剂中，然后再加入1,3-二乙烯基四乙氧基二硅烷，在30-50℃下搅拌反应6-8小时，然后旋蒸除去溶剂，得到1,3-二乙烯基四乙氧基二硅烷改性玻璃纤维/莫来石纤维复合料。
优选地，所述玻璃纤维、莫来石纤维、有机溶剂、1,3-二乙烯基四乙氧基二硅烷的质量比为3:1:(15-20):0.5。
优选地，所述有机溶剂为乙醇、四氢呋喃、丙酮中的一种。
进一步地，所述改性9-芴酮-2,7-二羧酸/3,6-二氨基咔唑缩聚物的制备方法，包括如下步骤：
步骤S1、将9-芴酮-2,7-二羧酸、3,6-二氨基咔唑、催化剂加入到高沸点溶剂中，超声10-20分钟，形成混合溶液；然后将混合溶液转移到高压反应釜中，用氮气或惰性气体置换釜内空气，将高压反应釜中温度保持在265-285℃、压强保持在1.8-2.8MPa，搅拌反应7-9h，而后于0.8-1.2MPa，290-300℃下搅拌反应1.5-2.5小时，最后在真空条件下，控制温度在240-250℃之间，搅拌反应18-24h，后冷却至室温，在水中沉出，并用乙醇洗涤沉出的产物3-6次，最后置于真空干燥箱80-90℃下干燥至恒重，得到9-芴酮-2,7-二羧酸/3,6-二氨基咔唑缩聚物；
步骤S2、将经过步骤S1制成的9-芴酮-2,7-二羧酸/3,6-二氨基咔唑缩聚物、3-氯-3-(4-氟苯基)丙烯腈、氯甲基杂氮硅三烷、碱性催化剂加入到N-甲基吡咯烷酮中，在60-80℃下搅拌反应8-10小时，后在水中沉出，并用乙醇洗涤沉出的产物3-6次，最后置于真空干燥箱80-90℃下干燥至恒重，得到改性9-芴酮-2,7-二羧酸/3,6-二氨基咔唑缩聚物。
进一步地，步骤S1中所述9-芴酮-2,7-二羧酸、3,6-二氨基咔唑、催化剂、高沸点溶剂的摩尔比为1:1:(0.4-0.6):(6-10)。
优选地，所述催化剂为硫代膦酸酯、亚磷酸、硫代磷酰胺中的至少一种。
优选地，所述高沸点溶剂为二甲亚砜、N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺中的至少一种；所述惰性气体为氦气、氖气、氩气中的一种。
优选地，步骤S2中所述9-芴酮-2,7-二羧酸/3,6-二氨基咔唑缩聚物、3-氯-3-(4-氟苯基)丙烯腈、氯甲基杂氮硅三烷、碱性催化剂、N-甲基吡咯烷酮的摩尔比为1:0.5:0.3:(0.1-0.3):(5-8)。
优选地，所述碱性催化剂为氢氧化钠、碳酸钠、氢氧化钾、碳酸钾中的至少一种。
本发明的另一个目的，在于提供一种所述环保建筑板材的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：将各原料按比例加入到高速混合机中混合均匀，得到混合物料，然后将混合物送入双螺杆挤出机，经双螺杆高速剪切、混炼，由机头挤出、拉条、风冷、切粒、干燥和包装，得到所述建筑板材。
采用上述技术方案所产生的有益效果在于：
(1)本发明提供的一种环保建筑板材的制备方法，该制备方法简单易行，制备效率高，适合连续规模化生产。
(2)本发明提供的一种环保建筑板材，克服了传统建筑板材强度低，不防水，易霉变腐烂，重复使用次数少，且消耗大量绿色资源，会对环境造成不可逆转的影响，带来资源的严重浪费，不符合可持续发展战略要求，阻燃性和耐候性差的缺陷，具有综合性能优异，性能稳定性佳，阻燃性、耐候性优异，强度高，韧性大，使用寿命长，环保性好的优点。
(3)本发明提供的一种环保建筑板材，添加废旧热塑性ABS塑料，实现废弃资源的回收再利用，变废为宝，既节约了资源，减少了浪费，又有利于保护环境，符合可持续发展战略要求。
(4)本发明提供的一种环保建筑板材，以废旧热塑性ABS塑料、改性9-芴酮-2,7-二羧酸/3,6-二氨基咔唑缩聚物作为基材，ABS上的不饱和键与改性9-芴酮-2,7-二羧酸/3,6-二氨基咔唑缩聚物上的双键及烯丙苯噻唑上的双键在成型时形成三维网络结构，有效改善了板材的综合性能；改性9-芴酮-2,7-二羧酸/3,6-二氨基咔唑是首先由9-芴酮-2,7-二羧酸、3,6-二氨基咔唑发生酰胺化缩聚反应，后再通过带氯基的3-氯-3-(4-氟苯基)丙烯腈和氯甲基杂氮硅三烷对分子主链上的咔唑基上的氨基进行反应，通过改性，首先引入双键，为后续交联固化提供反应位点，二来引入氟苯、腈、杂氮硅三烷结构，进一步改善材料的综合性能，提高耐候性、自清洁性能、性能稳定性和机械力学性能；烯丙苯噻唑结构除了可以改善力学性能还能起到防霉杀菌的作用；多苯环结构的引入和杂氮硅三烷结构的引入，能有效改善阻燃性。
(5)本发明提供的一种环保建筑板材，添加1,3-二乙烯基四乙氧基二硅烷改性玻璃纤维/莫来石纤维复合料，能对板材起到较好的增强作用，莫来石纤维能有效改善ABS塑料的耐热性，通过表面改性，引入双键，能参与成型时的共聚交联反应，使得各成分均以化学键的形式形成有机整体，改善了板材的综合性能。
具体实施方式
为了使本技术领域人员更好地理解本发明的技术方案，并使本发明的上述特征、目的以及优点更加清晰易懂，下面结合实施例对本发明做进一步的说明。实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。
本发明实施例所述二氧化钛纳米空心球为预先制备，制备方法参考：中国发明专利201810529196.1实施例1；所述端氨基聚氨酯，平均分子量为1836，为预先制备，制备方法参考：中国发明专利201110382645.2实施例1；所述含氟聚氨酯为预先制备，制备方法参考：中国发明专利201611173199.3实施例1；其他原料均为商业购买。
实施例1
一种环保建筑板材，其特征在于，是由按重量份计的以下原料制成：废旧热塑性ABS塑料20份、改性9-芴酮-2,7-二羧酸/3,6-二氨基咔唑缩聚物60份、1,3-二乙烯基四乙氧基二硅烷改性玻璃纤维/莫来石纤维复合料10份、偶氮二异丁腈1份、烯丙苯噻唑2份、环氧大豆油5份。
所述1,3-二乙烯基四乙氧基二硅烷改性玻璃纤维/莫来石纤维复合料的制备方法，包括如下步骤：将玻璃纤维300g、莫来石纤维100g分散于乙醇1500g中，然后再加入1,3-二乙烯基四乙氧基二硅烷50g，在30℃下搅拌反应6小时，然后旋蒸除去溶剂，得到1,3-二乙烯基四乙氧基二硅烷改性玻璃纤维/莫来石纤维复合料。
所述改性9-芴酮-2,7-二羧酸/3,6-二氨基咔唑缩聚物的制备方法，包括如下步骤：
步骤S1、将9-芴酮-2,7-二羧酸、3,6-二氨基咔唑、硫代膦酸酯加入到二甲亚砜中，超声10分钟，形成混合溶液；然后将混合溶液转移到高压反应釜中，用氮气置换釜内空气，将高压反应釜中温度保持在265℃、压强保持在1.8MPa，搅拌反应7h，而后于0.8MPa，290℃下搅拌反应1.5小时，最后在真空条件下，控制温度在240℃之间，搅拌反应18h，后冷却至室温，在水中沉出，并用乙醇洗涤沉出的产物3次，最后置于真空干燥箱80℃下干燥至恒重，得到9-芴酮-2,7-二羧酸/3,6-二氨基咔唑缩聚物；所述9-芴酮-2,7-二羧酸、3,6-二氨基咔唑、硫代膦酸酯、二甲亚砜的摩尔比为1:1:0.4:6；
步骤S2、将经过步骤S1制成的9-芴酮-2,7-二羧酸/3,6-二氨基咔唑缩聚物、3-氯-3-(4-氟苯基)丙烯腈、氯甲基杂氮硅三烷、氢氧化钠加入到N-甲基吡咯烷酮中，在60℃下搅拌反应8小时，后在水中沉出，并用乙醇洗涤沉出的产物3次，最后置于真空干燥箱80℃下干燥至恒重，得到改性9-芴酮-2,7-二羧酸/3,6-二氨基咔唑缩聚物；所述9-芴酮-2,7-二羧酸/3,6-二氨基咔唑缩聚物、3-氯-3-(4-氟苯基)丙烯腈、氯甲基杂氮硅三烷、碱性催化剂、N-甲基吡咯烷酮的摩尔比为1:0.5:0.3:0.1:5。
一种所述环保建筑板材的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：将各原料按比例加入到高速混合机中混合均匀，得到混合物料，然后将混合物送入双螺杆挤出机，经双螺杆高速剪切、混炼，由机头挤出、拉条、风冷、切粒、干燥和包装，得到所述建筑板材。
实施例2
一种环保建筑板材，其特征在于，是由按重量份计的以下原料制成：废旧热塑性ABS塑料23份、改性9-芴酮-2,7-二羧酸/3,6-二氨基咔唑缩聚物65份、1,3-二乙烯基四乙氧基二硅烷改性玻璃纤维/莫来石纤维复合料11份、偶氮二异庚腈1.5份、烯丙苯噻唑2.5份、环氧糠油酸丁酯6份。
所述1,3-二乙烯基四乙氧基二硅烷改性玻璃纤维/莫来石纤维复合料的制备方法，包括如下步骤：将玻璃纤维300g、莫来石纤维100g分散于四氢呋喃1650g中，然后再加入1,3-二乙烯基四乙氧基二硅烷50g，在35℃下搅拌反应6.5小时，然后旋蒸除去溶剂，得到1,3-二乙烯基四乙氧基二硅烷改性玻璃纤维/莫来石纤维复合料。
所述改性9-芴酮-2,7-二羧酸/3,6-二氨基咔唑缩聚物的制备方法，包括如下步骤：
步骤S1、将9-芴酮-2,7-二羧酸、3,6-二氨基咔唑、亚磷酸加入到N,N-二甲基甲酰胺中，超声13分钟，形成混合溶液；然后将混合溶液转移到高压反应釜中，用氦气置换釜内空气，将高压反应釜中温度保持在270℃、压强保持在2MPa，搅拌反应7.5h，而后于0.9MPa，292℃下搅拌反应1.7小时，最后在真空条件下，控制温度在242℃之间，搅拌反应20h，后冷却至室温，在水中沉出，并用乙醇洗涤沉出的产物4次，最后置于真空干燥箱82℃下干燥至恒重，得到9-芴酮-2,7-二羧酸/3,6-二氨基咔唑缩聚物；所述9-芴酮-2,7-二羧酸、3,6-二氨基咔唑、亚磷酸、N,N-二甲基甲酰胺的摩尔比为1:1:0.45:7；
步骤S2、将经过步骤S1制成的9-芴酮-2,7-二羧酸/3,6-二氨基咔唑缩聚物、3-氯-3-(4-氟苯基)丙烯腈、氯甲基杂氮硅三烷、碳酸钠加入到N-甲基吡咯烷酮中，在65℃下搅拌反应8.5小时，后在水中沉出，并用乙醇洗涤沉出的产物4次，最后置于真空干燥箱83℃下干燥至恒重，得到改性9-芴酮-2,7-二羧酸/3,6-二氨基咔唑缩聚物；所述9-芴酮-2,7-二羧酸/3,6-二氨基咔唑缩聚物、3-氯-3-(4-氟苯基)丙烯腈、氯甲基杂氮硅三烷、碳酸钠、N-甲基吡咯烷酮的摩尔比为1:0.5:0.3:0.15:6。
一种所述环保建筑板材的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：将各原料按比例加入到高速混合机中混合均匀，得到混合物料，然后将混合物送入双螺杆挤出机，经双螺杆高速剪切、混炼，由机头挤出、拉条、风冷、切粒、干燥和包装，得到所述建筑板材。
实施例3
一种环保建筑板材，其特征在于，是由按重量份计的以下原料制成：废旧热塑性ABS塑料25份、改性9-芴酮-2,7-二羧酸/3,6-二氨基咔唑缩聚物70份、1,3-二乙烯基四乙氧基二硅烷改性玻璃纤维/莫来石纤维复合料13份、偶氮二异丁腈2份、烯丙苯噻唑3份、环氧乙酰亚麻油酸甲酯8份。
所述1,3-二乙烯基四乙氧基二硅烷改性玻璃纤维/莫来石纤维复合料的制备方法，包括如下步骤：将玻璃纤维300g、莫来石纤维100g分散于丙酮1750g中，然后再加入1,3-二乙烯基四乙氧基二硅烷50g，在40℃下搅拌反应7小时，然后旋蒸除去溶剂，得到1,3-二乙烯基四乙氧基二硅烷改性玻璃纤维/莫来石纤维复合料。
所述改性9-芴酮-2,7-二羧酸/3,6-二氨基咔唑缩聚物的制备方法，包括如下步骤：
步骤S1、将9-芴酮-2,7-二羧酸、3,6-二氨基咔唑、硫代磷酰胺加入到N,N-二甲基乙酰胺中，超声15分钟，形成混合溶液；然后将混合溶液转移到高压反应釜中，用氖气置换釜内空气，将高压反应釜中温度保持在275℃、压强保持在2.2MPa，搅拌反应8h，而后于1MPa，295℃下搅拌反应2小时，最后在真空条件下，控制温度在245℃之间，搅拌反应21h，后冷却至室温，在水中沉出，并用乙醇洗涤沉出的产物5次，最后置于真空干燥箱85℃下干燥至恒重，得到9-芴酮-2,7-二羧酸/3,6-二氨基咔唑缩聚物；所述9-芴酮-2,7-二羧酸、3,6-二氨基咔唑、硫代磷酰胺、N,N-二甲基乙酰胺的摩尔比为1:1:0.5:8；
步骤S2、将经过步骤S1制成的9-芴酮-2,7-二羧酸/3,6-二氨基咔唑缩聚物、3-氯-3-(4-氟苯基)丙烯腈、氯甲基杂氮硅三烷、氢氧化钾加入到N-甲基吡咯烷酮中，在70℃下搅拌反应9小时，后在水中沉出，并用乙醇洗涤沉出的产物3-6次，最后置于真空干燥箱85℃下干燥至恒重，得到改性9-芴酮-2,7-二羧酸/3,6-二氨基咔唑缩聚物；所述9-芴酮-2,7-二羧酸/3,6-二氨基咔唑缩聚物、3-氯-3-(4-氟苯基)丙烯腈、氯甲基杂氮硅三烷、氢氧化钾、N-甲基吡咯烷酮的摩尔比为1:0.5:0.3:0.2:6.5。
一种所述环保建筑板材的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：将各原料按比例加入到高速混合机中混合均匀，得到混合物料，然后将混合物送入双螺杆挤出机，经双螺杆高速剪切、混炼，由机头挤出、拉条、风冷、切粒、干燥和包装，得到所述建筑板材。
实施例4
一种环保建筑板材，其特征在于，是由按重量份计的以下原料制成：废旧热塑性ABS塑料28份、改性9-芴酮-2,7-二羧酸/3,6-二氨基咔唑缩聚物78份、1,3-二乙烯基四乙氧基二硅烷改性玻璃纤维/莫来石纤维复合料14份、引发剂2.8份、烯丙苯噻唑3.8份、增塑剂9份；所述增塑剂为环氧大豆油、环氧糠油酸丁酯、环氧乙酰亚麻油酸甲酯按质量比1:3:2混合而成；所述引发剂为偶氮二异丁腈、偶氮二异庚腈按质量比3:5混合而成。
所述1,3-二乙烯基四乙氧基二硅烷改性玻璃纤维/莫来石纤维复合料的制备方法，包括如下步骤：将玻璃纤维300g、莫来石纤维100g分散于乙醇1900g中，然后再加入1,3-二乙烯基四乙氧基二硅烷50g，在45℃下搅拌反应7.8小时，然后旋蒸除去溶剂，得到1,3-二乙烯基四乙氧基二硅烷改性玻璃纤维/莫来石纤维复合料。
所述改性9-芴酮-2,7-二羧酸/3,6-二氨基咔唑缩聚物的制备方法，包括如下步骤：
步骤S1、将9-芴酮-2,7-二羧酸、3,6-二氨基咔唑、催化剂加入到高沸点溶剂中，超声19分钟，形成混合溶液；然后将混合溶液转移到高压反应釜中，用氩气置换釜内空气，将高压反应釜中温度保持在280℃、压强保持在2.7MPa，搅拌反应8.8h，而后于1.1MPa，298℃下搅拌反应2.4小时，最后在真空条件下，控制温度在248℃之间，搅拌反应23h，后冷却至室温，在水中沉出，并用乙醇洗涤沉出的产物5次，最后置于真空干燥箱88℃下干燥至恒重，得到9-芴酮-2,7-二羧酸/3,6-二氨基咔唑缩聚物；所述9-芴酮-2,7-二羧酸、3,6-二氨基咔唑、催化剂、高沸点溶剂的摩尔比为1:1:0.58:9；所述催化剂为硫代膦酸酯、亚磷酸、硫代磷酰胺按质量比2:3:1混合而成；所述高沸点溶剂为二甲亚砜、N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺按质量比3:5:8混合而成；
步骤S2、将经过步骤S1制成的9-芴酮-2,7-二羧酸/3,6-二氨基咔唑缩聚物、3-氯-3-(4-氟苯基)丙烯腈、氯甲基杂氮硅三烷、碱性催化剂加入到N-甲基吡咯烷酮中，在78℃下搅拌反应9.5小时，后在水中沉出，并用乙醇洗涤沉出的产物5次，最后置于真空干燥箱89℃下干燥至恒重，得到改性9-芴酮-2,7-二羧酸/3,6-二氨基咔唑缩聚物；所述9-芴酮-2,7-二羧酸/3,6-二氨基咔唑缩聚物、3-氯-3-(4-氟苯基)丙烯腈、氯甲基杂氮硅三烷、碱性催化剂、N-甲基吡咯烷酮的摩尔比为1:0.5:0.3:0.28:7.5；所述碱性催化剂为氢氧化钠、碳酸钠、氢氧化钾、碳酸钾按质量比1:2:2:4混合而成。
一种所述环保建筑板材的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：将各原料按比例加入到高速混合机中混合均匀，得到混合物料，然后将混合物送入双螺杆挤出机，经双螺杆高速剪切、混炼，由机头挤出、拉条、风冷、切粒、干燥和包装，得到所述建筑板材。
实施例5
一种环保建筑板材，其特征在于，是由按重量份计的以下原料制成：废旧热塑性ABS塑料30份、改性9-芴酮-2,7-二羧酸/3,6-二氨基咔唑缩聚物80份、1,3-二乙烯基四乙氧基二硅烷改性玻璃纤维/莫来石纤维复合料15份、偶氮二异丁腈3份、烯丙苯噻唑4份、环氧糠油酸丁酯10份。
所述1,3-二乙烯基四乙氧基二硅烷改性玻璃纤维/莫来石纤维复合料的制备方法，包括如下步骤：将玻璃纤维300g、莫来石纤维100g分散于乙醇2000g中，然后再加入1,3-二乙烯基四乙氧基二硅烷50g，在50℃下搅拌反应8小时，然后旋蒸除去溶剂，得到1,3-二乙烯基四乙氧基二硅烷改性玻璃纤维/莫来石纤维复合料。
所述改性9-芴酮-2,7-二羧酸/3,6-二氨基咔唑缩聚物的制备方法，包括如下步骤：
步骤S1、将9-芴酮-2,7-二羧酸、3,6-二氨基咔唑、硫代膦酸酯加入到二甲亚砜中，超声20分钟，形成混合溶液；然后将混合溶液转移到高压反应釜中，用氮气置换釜内空气，将高压反应釜中温度保持在285℃、压强保持在2.8MPa，搅拌反应9h，而后于1.2MPa，300℃下搅拌反应2.5小时，最后在真空条件下，控制温度在250℃之间，搅拌反应24h，后冷却至室温，在水中沉出，并用乙醇洗涤沉出的产物6次，最后置于真空干燥箱90℃下干燥至恒重，得到9-芴酮-2,7-二羧酸/3,6-二氨基咔唑缩聚物；所述9-芴酮-2,7-二羧酸、3,6-二氨基咔唑、硫代膦酸酯、二甲亚砜的摩尔比为1:1:0.6:10；
步骤S2、将经过步骤S1制成的9-芴酮-2,7-二羧酸/3,6-二氨基咔唑缩聚物、3-氯-3-(4-氟苯基)丙烯腈、氯甲基杂氮硅三烷、碳酸钾加入到N-甲基吡咯烷酮中，在80℃下搅拌反应10小时，后在水中沉出，并用乙醇洗涤沉出的产物6次，最后置于真空干燥箱90℃下干燥至恒重，得到改性9-芴酮-2,7-二羧酸/3,6-二氨基咔唑缩聚物；所述9-芴酮-2,7-二羧酸/3,6-二氨基咔唑缩聚物、3-氯-3-(4-氟苯基)丙烯腈、氯甲基杂氮硅三烷、碳酸钾、N-甲基吡咯烷酮的摩尔比为1:0.5:0.3:0.3:8。
一种所述环保建筑板材的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：将各原料按比例加入到高速混合机中混合均匀，得到混合物料，然后将混合物送入双螺杆挤出机，经双螺杆高速剪切、混炼，由机头挤出、拉条、风冷、切粒、干燥和包装，得到所述建筑板材。
对比例1
本例提供一种环保建筑板材，其配方及制备方法与实施例1基本相同，不同的是用9-芴酮-2,7-二羧酸/3,6-二氨基咔唑缩聚物代替改性9-芴酮-2,7-二羧酸/3,6-二氨基咔唑缩聚物。
对比例2
本例提供一种环保建筑板材，其配方及制备方法与实施例1基本相同，不同的是没有添加烯丙苯噻唑。
对比例3
本例提供一种环保建筑板材，其配方及制备方法与实施例1基本相同，不同的是用玻璃纤维代替1,3-二乙烯基四乙氧基二硅烷改性玻璃纤维/莫来石纤维复合料。
对比例4
本例提供一种绿色环保复合板，其配方及制备方法与中国发明专利201711297963.2实施例1相同。
将实施例1-5和对比例1-4所述板材进行性能测试，测试结果和测试方法见表1；其中，耐侯性的性能测试方法如下：碳弧灯老化试验按GB/T16422.4-1996进行，采用连续720h光照试验，黑板温度为(65±3)℃，相对湿度为(50±5)％。测其产品的拉伸强度保持率，拉伸强度保持率＝老化后拉伸强度/老化前拉伸强度×100％。
表1
Figure BDA0002384582640000111
从表1可见，本发明实施例公开的环保建筑板材，与现有技术中的板材相比，具有更优异的力学性能、耐候性能和阻燃性，这是各原料组分协同作用的结果。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (10)

1.一种环保建筑板材，其特征在于，是由按重量份计的以下原料制成：废旧热塑性ABS塑料20-30份、改性9-芴酮-2,7-二羧酸/3,6-二氨基咔唑缩聚物60-80份、1,3-二乙烯基四乙氧基二硅烷改性玻璃纤维/莫来石纤维复合料10-15份、引发剂1-3份、烯丙苯噻唑2-4份、增塑剂5-10份。
2.根据权利要求1所述的一种环保建筑板材，其特征在于，所述增塑剂为环氧大豆油、环氧糠油酸丁酯、环氧乙酰亚麻油酸甲酯中的至少一种。
3.根据权利要求1所述的一种环保建筑板材，其特征在于，所述引发剂为偶氮二异丁腈、偶氮二异庚腈中的至少一种。
4.根据权利要求1所述的一种环保建筑板材，其特征在于，所述1,3-二乙烯基四乙氧基二硅烷改性玻璃纤维/莫来石纤维复合料的制备方法，包括如下步骤：将玻璃纤维、莫来石纤维分散于有机溶剂中，然后再加入1,3-二乙烯基四乙氧基二硅烷，在30-50℃下搅拌反应6-8小时，然后旋蒸除去溶剂，得到1,3-二乙烯基四乙氧基二硅烷改性玻璃纤维/莫来石纤维复合料。
5.根据权利要求4所述的一种环保建筑板材，其特征在于，所述玻璃纤维、莫来石纤维、有机溶剂、1,3-二乙烯基四乙氧基二硅烷的质量比为3:1:(15-20):0.5；所述有机溶剂为乙醇、四氢呋喃、丙酮中的一种。
6.根据权利要求1所述的一种环保建筑板材，其特征在于，所述改性9-芴酮-2,7-二羧酸/3,6-二氨基咔唑缩聚物的制备方法，包括如下步骤：
步骤S1、将9-芴酮-2,7-二羧酸、3,6-二氨基咔唑、催化剂加入到高沸点溶剂中，超声10-20分钟，形成混合溶液；然后将混合溶液转移到高压反应釜中，用氮气或惰性气体置换釜内空气，将高压反应釜中温度保持在265-285℃、压强保持在1.8-2.8MPa，搅拌反应7-9h，而后于0.8-1.2MPa，290-300℃下搅拌反应1.5-2.5小时，最后在真空条件下，控制温度在240-250℃之间，搅拌反应18-24h，后冷却至室温，在水中沉出，并用乙醇洗涤沉出的产物3-6次，最后置于真空干燥箱80-90℃下干燥至恒重，得到9-芴酮-2,7-二羧酸/3,6-二氨基咔唑缩聚物；
步骤S2、将经过步骤S1制成的9-芴酮-2,7-二羧酸/3,6-二氨基咔唑缩聚物、3-氯-3-(4-氟苯基)丙烯腈、氯甲基杂氮硅三烷、碱性催化剂加入到N-甲基吡咯烷酮中，在60-80℃下搅拌反应8-10小时，后在水中沉出，并用乙醇洗涤沉出的产物3-6次，最后置于真空干燥箱80-90℃下干燥至恒重，得到改性9-芴酮-2,7-二羧酸/3,6-二氨基咔唑缩聚物。
7.根据权利要求6所述的一种环保建筑板材，其特征在于，步骤S1中所述9-芴酮-2,7-二羧酸、3,6-二氨基咔唑、催化剂、高沸点溶剂的摩尔比为1:1:(0.4-0.6):(6-10)；所述催化剂为硫代膦酸酯、亚磷酸、硫代磷酰胺中的至少一种。
8.根据权利要求6所述的一种环保建筑板材，其特征在于，所述高沸点溶剂为二甲亚砜、N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺中的至少一种；所述惰性气体为氦气、氖气、氩气中的一种。
9.根据权利要求6所述的一种环保建筑板材，其特征在于，步骤S2中所述9-芴酮-2,7-二羧酸/3,6-二氨基咔唑缩聚物、3-氯-3-(4-氟苯基)丙烯腈、氯甲基杂氮硅三烷、碱性催化剂、N-甲基吡咯烷酮的摩尔比为1:0.5:0.3:(0.1-0.3):(5-8)；所述碱性催化剂为氢氧化钠、碳酸钠、氢氧化钾、碳酸钾中的至少一种。
10.根据权利要求1-9任一项所述的一种环保建筑板材，其特征在于，所述环保建筑板材的制备方法，包括如下步骤：将各原料按比例加入到高速混合机中混合均匀，得到混合物料，然后将混合物送入双螺杆挤出机，经双螺杆高速剪切、混炼，由机头挤出、拉条、风冷、切粒、干燥和包装，得到所述建筑板材。
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