复合再生环保板材及其制备方法

摘要

本发明涉及一种复合再生环保板材及其制备方法。该复合再生环保板材，是由重量百分比为20％～50％的塑胶和50％～80％的植物纤维构成；该塑胶热塑性塑胶料的一种或多种混合。其制备方法是将塑胶和粉碎的植物纤维混合烘干，在200～350℃的条件下一次高温搅拌熔融1～2分钟挤出，经150～220℃的条件二次高温搅拌熔融混合1～2分钟；最后在80～130℃的条件下高温油压成型。本发明的板材经高温制作，经70～100℃高温不变型，经水浸3个月不发涨，是典型的耐高温板材；成本低，可循环回收使用，经济环保，同时解决了木材资源紧张以及白色污染问题；可广泛应用于家具制造业、建筑业等等。

权利要求

1.一种复合再生环保板材的制备方法，是按照以下加工步骤进行：

I，原料处理，清洗热塑性塑胶料，植物纤维粉碎至20～30目；

II，混合烘干，将上述清洗的塑胶料与粉碎后的植物纤维按比例混合，在不高于70℃的温度条件下进行烘干；

III，第一次高温熔融搅拌，将上述烘干混合料及环保阻燃剂以及增强材料一起放入高温熔融挤出机，在220℃～300℃的温度条件下，进行高温搅拌熔融混合1～2分钟后挤出；

IV，第二次高温搅拌，上述挤出料进入高温搅拌机，在150℃～220℃的温度条件下，进行二次搅拌熔融混合1～2分钟；

V，高温油压，上述经过二次熔融混合料通过油压机，高温油压成型，油压过程温度控制在80℃～130℃的范围内，压力范围为100～500千牛顿。

2.一种如权利要求1所述的方法制备的复合再生环保板材，由塑胶、植物纤维以及少量能与所述塑胶融合的环保阻燃剂以及增强材料组成，其中塑胶与植物纤维是按以下重量百分比构成的：20％～50％的塑胶，50％～80％的植物纤维，所述塑胶为热塑性塑胶料中的一种或多种的混合，其特征在于：所述热塑性塑胶料为PE、PO、PVC、ABS、PP、PC或改苯中的一种或多种；所述植物纤维为木屑、刨花、树叶、纸皮、草茎、谷糠或麦秸中的一种或多种，所述阻燃剂可选择十溴二苯醚、三氧化二锑、氢氧化铝或氢氧化镁阻燃剂，所述增强材料为玻璃纤维或石粉。

说明书

复合再生环保板材及其制备方法

技术领域

[0001] 本发明属于环保再生材料领域，涉及一种具有耐高温性能、且能循环回收利用的环保性的复合再生环保板材及其制备方法。

背景技术

[0002] 目前市场上可耐高温的板材包括有塑胶高温板、中板、木甲板等。其中的塑胶高温板材是以石油中提炼的塑胶为原料，在原油资源日益紧缺的现今，成本将逐渐增加；中板不能防火、防水、防蛀，不能打钉，上螺丝承受力低，上第二次螺丝会滑牙松落，不能循环使用和回收；木甲板除同样存在防火、防水、防蛀性能较差及难以循环回收使用的问题外，尤为重要的是不环保，在环保成为世界性重大课题的当今，对于树木的保护性采伐是其重点，而减少木材采伐的最有效途径就是对现有资源进行重复利用，开发出木材代用品。

[0003] 与此同时，热塑性塑胶材料制品的广泛应用的同时也产生大量的废弃物，该废弃物多数难以自然分解，如白色污染即是此后果之一，但是该废弃物仍具有再利用的价值。

[0004] 于是，利用废弃的各种天然纤维和回收塑料进行复配，生产出各种不同的塑木复合型材应运而生，并被广泛用于园林建筑、运输、装潢等行业。然而由于天然纤维和回收塑料都是易燃物，因此防火耐高温性能较差。为改善该塑木复合材料的性能，中国第200610039985.4号发明专利申请提出了一种阻燃塑木复合材料，它是采用对环境友好的聚磷酸胺作为阻燃剂主体，通过复配生产出PP和基的阻燃塑木复合材料，氧指数达到
25-36％，可以直接作为室内装潢材料使用；虽然该塑木复合材料的防火性能得到很大程度提高，但是其耐高温性能方面依然有所欠缺，不能完全替代原有的高温板材。

[0005] 因此，研发出具有耐高温性能、且能循环回收利用的环保性的复合再生环保板材以完全替代原有的高温板材，即符合当今世界发展主题，也具有广阔的应用前景。

发明内容

[0006] 本发明目的是为了解决目前木材砍伐量大不利于环保，而现有高温板材的环保与再生性能较差、塑木复合材料耐高温性能有所欠缺的问题，提出一种具有耐高温性能、且可循环回收的复合再生环保板材，以及该板材的制备方法，以替代木材，减少树木的砍伐量，促进环保。

[0007] 为达上述目的，而提供的复合再生环保板材的制备方法，是按照以下加工步骤进行：

[0008] I，原料处理，清洗热塑性塑胶料，植物纤维粉碎至20～30目；

[0009] II，混合烘干，将上述清洗的塑胶料与粉碎后的植物纤维按比例混合，在不高于70℃的温度条件下进行烘干；

[0010] III，第一次高温熔融搅拌，将上述烘干混合料及环保阻燃剂以及增强材料一起放入高温熔融挤出机，在220℃～300℃的温度条件下，进行高温搅拌熔融混合1～2分钟后挤出；

[0011] IV，第二次高温搅拌，上述挤出料进入高温搅拌机，在150℃～220℃的温度条件下，进行二次搅拌熔融混合1～2分钟；

[0012] V，高温油压，上述经过二次熔融混合料通过油压机，高温油压成型，油压过程温度控制在80℃～130℃的范围内，压力范围为100～500千牛顿。

[0013] 上述的复合再生环保板材，由塑胶、植物纤维以及少量能与所述塑胶融合的环保阻燃剂以及增强材料组成，其中塑胶与植物纤维是按以下重量百分比构成的：20％～50％的塑胶，50％～80％的植物纤维，所述塑胶为热塑性塑胶料中的一种或多种的混合，其特征在于：所述热塑性塑胶料为PE、PO、PVC、ABS、PP、PC或改苯中的一种或多种；所述植物纤维为木屑、刨花、树叶、纸皮、草茎、谷糠或麦秸中的一种或多种，所述阻燃剂可选择十溴二苯醚、三氧化二锑、氢氧化铝或氢氧化镁阻燃剂，所述增强材料为玻璃纤维或石粉。

[0014] 本发明的复合再生环保板材经高温制作，经70℃～100℃高温不变型，经水浸三个月不发涨，是典型的耐高温板材；密度高，耐磨性好，承受力强，可刨、割、锯、钻、钉等，还可反复多次上螺丝不致滑丝；原材料易得，成本低，利用现有的已加工木材废料及树叶、草茎等，大量降低了木材使用率，减少了树木的砍伐，解决了木材资源紧张的问题；废旧塑胶料的利用同时解决了目前普遍存在的白色污染问题；该板材加工中的边角余料还可全部回收循环使用，十分经济环保。并且该板材经高温制造消毒杀菌无刺激异味，对人体无伤害，制造过程亦无对空气、水源环境等的污染。从而克服了现有高温板材存在的环保再生性能较差及塑木复合材料板材耐高温性能欠缺的问题，可在更大的范围内替代木质板材，广泛应用于家具制造业和建筑业，如模板、围街板、防火门、防火天花板、防水橱柜、防潮地板、装修用的木板、取代洗手间瓷砖等等，具有广阔的市场前景。

具体实施方式

[0015] 本发明的高温板材是由以下组分构成：重量百分比为20％～50％的塑胶和50％～80％的植物纤维。

[0016] 其中，塑胶为热塑性塑胶料，包括新塑料和回收的废旧热塑性塑胶产品，可以是单一种类塑胶料，也可以是多种类塑胶料随意混合，例如PE、PO、PVC、ABS、PP、PC、改苯等，可是其中一种单独使用，也可以是多种随意混合使用。主要以回收的废旧塑胶料为主。

[0017] 植物纤维包括木屑和(或)刨花等，还可以辅加以树叶、纸皮、草茎、谷糠、麦秸等纤维性物料。

[0018] 其加工步骤为：

[0019] 首先，原料处理，清洗热塑性塑胶料，植物纤维粉碎至20～30目；

[0020] 第二步，混合烘干，将上述清洗的塑胶料与粉碎后的植物纤维按比例混合，在不高于70℃的温度条件下进行烘干；

[0021] 第三步，第一次高温熔融搅拌，将上述烘干混合料放入高温熔融挤出机，在200℃～350℃的温度条件下，进行高温搅拌熔融混合1～2分钟后挤出；

[0022] 第四步，第二次高温搅拌，上述挤出料进入高温搅拌机，在150℃～220℃的温度条件下，进行二次搅拌熔融混合1～2分钟；

[0023] 最后，高温油压，上述经过二次熔融混合料通过油压机，高温油压成型，油压过程温度控制在80℃～130℃的范围内，压力范围为100～500千牛顿。

[0024] 若为加强该板材的某项性能，可根据需要增加适量添加剂，该添加剂为能与塑胶融合的阻燃剂、增强材料或其他材料等。

[0025] 其中阻燃剂可选择十溴二苯醚、三氧化二锑、氢氧化铝、氢氧化镁等有机、无机阻燃剂，以溴系环保阻燃剂为最佳选择；阻燃剂的用量与塑胶材料的不同适量增减，比如原材料为ABS时就适量增多阻燃剂的用量。

[0026] 增强材料可选择玻璃纤维、石粉等。

[0027] 下面结合具体实施例进一步说明本发明：

[0028] 实施例一

[0029] 首先对原料处理，选用新PC塑料，木屑粉碎至20目；

[0030] 第二步，混合烘干，将上述重量比为20％的PC塑料与重量比为80％的木屑混合，在40℃的条件下烘干；

[0031] 第三步，一次高温搅拌熔融，将上述烘干的混合料放入高温熔融挤出机中，在200℃的条件下高温搅拌熔融混合1分钟后挤出；

[0032] 第四步，二次高温搅拌，将上述挤出料进入高温搅拌机，在160℃的温度条件下搅拌90秒；

[0033] 最后，该二次熔融混合料通过油压机成型，油压过程中控制温度为80℃、油压压力为500千牛。

[0034] 上述制得的复合板材，具有良好的耐高温性能，经70℃的高温不变形，防水性能高。

[0035] 实施例二

[0036] 首先对原料处理，将回收的包括有PE、PVC、PP等的各种热塑性塑料清洗干净，木屑粉碎至30目；

[0037] 第二步，将上述重量比为35％的回收塑胶料与重量比为64％的木屑混合，在50℃的条件下烘干；

[0038] 第三步，一次高温搅拌熔融，将烘干的混合料以及重量比1％的氢化铝粉放入高温熔融挤出机中，在300℃的条件下高温搅拌熔融混合1分钟后挤出；

[0039] 第四步，二次高温搅拌，挤出料进入高温搅拌机，在180℃的温度条件下搅拌60秒；

[0040] 最后该二次熔融混合料通过油压机成型，油压过程中温度设定为130℃，油压压力为400千牛。

[0041] 上述制得的复合板材，除具有良好的耐高温性能可经70℃高温不变形外，强度亦有提高，同时还具备良好的防火性能。

[0042] 实施例三

[0043] 首先对原料处理，将回收的PE、ABS、PO等各种热塑性塑胶料清洗干净，木屑与刨花混合粉碎至20目的细粉；

[0044] 第二步，将上述重量比为39％的回收混合塑胶料与重量比为59％的细粉混合，在58℃的条件下烘干；

[0045] 第三步，一次高温搅拌熔融，将上述烘干的混合料与重量比2％的十溴二苯醚共同放入高温熔融挤出机中，在350℃的条件下高温熔融2分钟后挤出；

[0046] 第四步，二次高温搅拌，上述挤出料进入高温搅拌机，在220℃的条件下搅拌1分钟；

[0047] 最后该二次熔融混合料通过油压机成型，油压过程中的温度为90℃，油压压力为250千牛。

[0048] 上述制得的复合板材，除具有良好的耐高温性能可经80℃高温不变形外，强度高，防火性能好。

[0049] 实施例四

[0050] 首先对原料处理，将回收的PP、BOPP、PC等各种热塑性塑胶料清洗干净，木屑、树叶、麦秸混合粉碎至20目细粉；

[0051] 第二步，将上述重量比为40％的回收塑胶料与重量比为59％的细粉混合，在65℃的条件下烘干；

[0052] 第三步，一次高温搅拌熔融，将上述烘干的混合料与重量比1％的玻璃纤维共同放入高温熔融挤出机中，在280℃的条件下高温熔融2分钟后挤出；

[0053] 第四步，二次高温搅拌，上述挤出料进入高温搅拌机，在200℃的条件下搅拌1分钟；

[0054] 最后该二次熔融混合料通过油压机成型，油压过程中的温度为130℃，油压压力为280千牛。

[0055] 上述制得的复合板材，除具有良好的耐高温性能可经100℃高温不变形外，强度高，同时还具备优良的耐磨、防水、防裂性能。

[0056] 实施例五

[0057] 首先对原料处理，清洗PC、PE混合料，树叶、麦秸、草茎混合粉碎至20目的细粉；

[0058] 第二步，将上述重量比为38％的回收混合塑胶料与重量比为62％的细粉混合，在40℃的条件下烘干；

[0059] 第三步，一次高温搅拌熔融，将上述烘干的混合料放入高温熔融挤出机中，在220℃的条件下高温熔融混合1分钟后挤出；

[0060] 第四步，二次高温搅拌，上述挤出料进入高温搅拌机，在150℃的条件下二次混合搅拌2分钟；

[0061] 最后该二次熔融混合料通过油压机成型，油压过程中的温度为90℃，油压压力为320千牛。

[0062] 上述制得的复合板材，具有良好的防水、防蛀、耐高温性能。

[0063] 实施例六

[0064] 首先对原料处理，将回收的PC、OPP等各种热塑性塑胶料清洗干净，木屑粉碎至30目；

[0065] 第二步，将上述重量比为50％的回收混合塑胶料与重量比为50％的木屑混合，在70℃的条件下烘干；

[0066] 第三步，一次高温搅拌熔融，将上述烘干的混合料放入高温熔融挤出机中，在280℃的条件下高温熔融混合90秒后挤出；

[0067] 第四步，二次高温搅拌，上述挤出料进入高温搅拌机，在180℃的条件下二次混合搅拌90秒；