本发明涉及地面砖领域，具体涉及一种环保耐候木塑地面砖及其制备方法。
背景技术：
绿色环保、低碳节能一直是我国经济大力发展的方向，其带动我国各行各业都增加了环保意思，开设节能减排的措施，地面砖行业也一样，在建筑工程中使用新型的地面砖，可以有效提高建筑工程的环保功能，节约能源消耗。
随着国家网络购物的蓬勃发展，快递废弃纸箱的增多，纸箱的回收利用问题，也日益加重。同样的，塑料作为化工原料应用，在提供给你们生活便捷的同时，对环境也带来许多危害，随着我国塑料产品的大量使用，废旧塑料急剧增加，白色污染已成为环境保护的突出问题，废旧塑料垃圾被填埋，使生态环境受到严重影响，而且浪费资源。废旧塑料不易降解，自然中没有能消化塑料的细菌和酶，不可降解的塑料进入土壤中，影响土壤内的物、热的传递和微生物生长，改变土壤特质，污染地下水源，因此如何合理解决废弃塑料的问题是现在热门研究的话题之一。
技术实现要素：
针对现有技术中存在的问题，本发明提供了一种环保耐候木塑地面砖及其制备方法，本发明地面砖性质稳定，具有良好的耐腐蚀性、抗压性和耐候性，以废弃塑料和废弃纸板为主要原料，解决了废弃塑料和废弃纸板的污染环境问题，同时合理循环利用废弃资源，节约能源消耗，绿色环保。
为了达到上述目的，本发明通过以下技术方案来实现的：
一种环保耐候木塑地面砖，包括以下重量份计的原料：
聚氯乙烯20-30份、废弃塑料35-50份、废弃纸板30-40份、竹粉15-25份、玻璃纤维8-15份、凹凸棒土8-15份、轻质碳酸钙10-20份、电气石粉3-6份、纳米二氧化钛5-10份、甲基丙烯酸甲酯2-4份、硅烷偶联剂1.8-3.2份、抗菌剂2.4-3.5份。
优选地，包括以下重量份计的原料：聚氯乙烯24-26份、废弃塑料40-45份、废弃纸板34-36份、竹粉19-21份、玻璃纤维10-13份、凹凸棒土10-13份、轻质碳酸钙14-16份、电气石粉4-5份、纳米二氧化钛7-9份、甲基丙烯酸甲酯2.5-3.5份、硅烷偶联剂2.3-2.7份、抗菌剂2.8-3.1份。
优选地，包括以下重量份计的原料：聚氯乙烯25份、废弃塑料43份、废弃纸板35份、竹粉20份、玻璃纤维12份、凹凸棒土12份、轻质碳酸钙15份、电气石粉4.5份、纳米二氧化钛8份、甲基丙烯酸甲酯3份、硅烷偶联剂2.5份、抗菌剂2.9份。
优选地，所述硅烷偶联剂为乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、3-氨丙基三甲氧基硅烷、γ-巯丙基三乙氧基硅烷和N-(β-氨乙基)-γ氨丙基三乙氧基硅烷中的一种或几种结合。
优选地，所述抗菌剂为硼酸锌、羧甲基壳聚糖和丁香酚按照质量比3:1:1混合组成。
本发明中还公开了一种上述环保耐候木塑地面砖的制备方法，具体地，包括以下步骤：
(1)废弃纸板的处理：
(a)将废弃纸板投入粉碎机中进行粉碎，过50-100目筛，将粉碎后的纸板粉添加到质量份数10％氢氧化钠溶液中，升温至50-60摄氏度，以600-800转/分钟的速度，搅拌浸泡60-100分钟后，过滤，用蒸馏水反复冲洗3-5遍，压干多余水分后，将纸板粉置于真空烘箱中，控温至100-110摄氏度，干燥15-20小时；
(b)将步骤(a)中制得的纸板粉加入烷基烯酮二聚体溶液中，搅拌均匀，密封浸泡2-4小时，中间每隔30分钟搅拌一次，浸泡结束后，压干多余液体，置于通风处放置10-15小时后，置于真空烘箱中，控温至100-110摄氏度，干燥4-6小时；
(2)将步骤(1)制得的产物与竹粉、玻璃纤维、凹凸棒土、轻质碳酸钙、电气石粉、纳米二氧化钛加入高速混合机中，升温至90-110摄氏度，混合4-8分钟后，加入硅烷偶联剂继续混合6-12分钟，即得混合物1；
(3)将废弃塑料投入粉碎机中粉碎至颗粒粒径为100-300目后，与聚氯乙烯和步骤(2)制得的混合物1加入高速混合机中，控温至60-80摄氏度，混合3-6分钟后，加入甲基丙烯酸甲酯和抗菌剂，混合10-15分钟，即得混合物2；
(4)将混合物2投入双螺杆挤出机中进行挤出造粒，挤出温度200-220摄氏度，螺杆速度为80-100转/分钟，将粒料置于真空烘箱中，在90-100摄氏度的条件下，烘干6-8小时；
(5)将步骤(4)制得的粒料放入模具中进行模压成型，模压温度230-240摄氏度，模压压力45-60MPa，冷却至室温，脱模，静置氧化2-4天，即得所述环保耐候木塑地面砖。
优选地，所述10％氢氧化钠溶液的用量为废弃纸板重量的10-15倍。
优选地，所述步骤(b)中烷基烯酮二聚体溶液的制备方法为将相当于废弃纸板质量的3％烷基烯酮二聚体溶解到正己烷溶液中；所述烷基烯酮二聚体溶液与废弃纸板的质量比为10:1。
本发明具有如下的有益效果：
(1)本发明地面砖性质稳定，具有良好的耐腐蚀性、抗压性和耐候性，以废弃塑料和废弃纸板为主要原料，解决了废弃塑料和废弃纸板的污染环境问题，同时合理循环利用废弃资源，节约能源消耗，绿色环保。
(2)废弃纸板由各种植物纤维、羊毛等动物纤维或石棉等矿物纤维为原料，具有良好的韧性，作为木塑地面砖的原料不仅可以解决废弃纸板的空间占用问题，同时可以增强材料的韧性、防腐蚀性，改善材料的综合性能。
(3)本发明原料中添加有电气石粉，具有消臭、抑菌、释放负离子的功能，制备出的地面砖具备净化空气的功能，绿色环保，同时电气石粉具有防电磁辐射的功能，可以将电磁波转化为对人类无害的远红外线，有益于人类健康。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明的具体实施方式作进一步描述，以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。
实施例1
聚氯乙烯20份、废弃塑料35份、废弃纸板30份、竹粉15份、玻璃纤维8份、凹凸棒土8份、轻质碳酸钙10份、电气石粉3份、纳米二氧化钛5份、甲基丙烯酸甲酯2份、硅烷偶联剂1.8份、抗菌剂2.4份。
硅烷偶联剂为乙烯基三乙氧基硅烷。
抗菌剂为硼酸锌、羧甲基壳聚糖和丁香酚按照质量比3:1:1混合组成。
本实施例中还公开了一种上述环保耐候木塑地面砖的制备方法，具体地，包括以下步骤：
(1)废弃纸板的处理：
(a)将废弃纸板投入粉碎机中进行粉碎，过50目筛，将粉碎后的纸板粉添加到质量份数10％氢氧化钠溶液中，升温至50摄氏度，以600转/分钟的速度，搅拌浸泡60分钟后，过滤，用蒸馏水反复冲洗3遍，压干多余水分后，将纸板粉置于真空烘箱中，控温至100摄氏度，干燥15小时；
(b)将步骤(a)中制得的纸板粉加入烷基烯酮二聚体溶液中，搅拌均匀，密封浸泡2小时，中间每隔30分钟搅拌一次，浸泡结束后，压干多余液体，置于通风处放置10小时后，置于真空烘箱中，控温至100摄氏度，干燥4小时；
(2)将步骤(1)制得的产物与竹粉、玻璃纤维、凹凸棒土、轻质碳酸钙、电气石粉、纳米二氧化钛加入高速混合机中，升温至90摄氏度，混合4分钟后，加入硅烷偶联剂继续混合6分钟，即得混合物1；
(3)将废弃塑料投入粉碎机中粉碎至颗粒粒径为100目后，与聚氯乙烯和步骤(2)制得的混合物1加入高速混合机中，控温至60摄氏度，混合3分钟后，加入甲基丙烯酸甲酯和抗菌剂，混合10分钟，即得混合物2；
(4)将混合物2投入双螺杆挤出机中进行挤出造粒，挤出温度200摄氏度，螺杆速度为80转/分钟，将粒料置于真空烘箱中，在90摄氏度的条件下，烘干6小时；
(5)将步骤(4)制得的粒料放入模具中进行模压成型，模压温度230摄氏度，模压压力45MPa，冷却至室温，脱模，静置氧化2天，即得所述环保耐候木塑地面砖。
10％氢氧化钠溶液的用量为废弃纸板重量的10倍。
步骤(b)中烷基烯酮二聚体溶液的制备方法为将相当于废弃纸板质量的3％烷基烯酮二聚体溶解到正己烷溶液中；所述烷基烯酮二聚体溶液与废弃纸板的质量比为10:1。
实施例2
聚氯乙烯30份、废弃塑料50份、废弃纸板40份、竹粉25份、玻璃纤维15份、凹凸棒土15份、轻质碳酸钙20份、电气石粉6份、纳米二氧化钛10份、甲基丙烯酸甲酯4份、硅烷偶联剂3.2份、抗菌剂3.5份。
硅烷偶联剂为乙烯基三甲氧基硅烷。
抗菌剂为硼酸锌、羧甲基壳聚糖和丁香酚按照质量比3:1:1混合组成。
本实施例中还公开了一种上述环保耐候木塑地面砖的制备方法，具体地，包括以下步骤：
(1)废弃纸板的处理：
(a)将废弃纸板投入粉碎机中进行粉碎，过100目筛，将粉碎后的纸板粉添加到质量份数10％氢氧化钠溶液中，升温至60摄氏度，以800转/分钟的速度，搅拌浸泡100分钟后，过滤，用蒸馏水反复冲洗5遍，压干多余水分后，将纸板粉置于真空烘箱中，控温至110摄氏度，干燥20小时；
(b)将步骤(a)中制得的纸板粉加入烷基烯酮二聚体溶液中，搅拌均匀，密封浸泡4小时，中间每隔30分钟搅拌一次，浸泡结束后，压干多余液体，置于通风处放置15小时后，置于真空烘箱中，控温至110摄氏度，干燥6小时；
(2)将步骤(1)制得的产物与竹粉、玻璃纤维、凹凸棒土、轻质碳酸钙、电气石粉、纳米二氧化钛加入高速混合机中，升温至110摄氏度，混合8分钟后，加入硅烷偶联剂继续混合12分钟，即得混合物1；
(3)将废弃塑料投入粉碎机中粉碎至颗粒粒径为300目后，与聚氯乙烯和步骤(2)制得的混合物1加入高速混合机中，控温至80摄氏度，混合6分钟后，加入甲基丙烯酸甲酯和抗菌剂，混合15分钟，即得混合物2；
(4)将混合物2投入双螺杆挤出机中进行挤出造粒，挤出温度220摄氏度，螺杆速度为100转/分钟，将粒料置于真空烘箱中，在100摄氏度的条件下，烘干8小时；
(5)将步骤(4)制得的粒料放入模具中进行模压成型，模压温度240摄氏度，模压压力60MPa，冷却至室温，脱模，静置氧化4天，即得所述环保耐候木塑地面砖。
10％氢氧化钠溶液的用量为废弃纸板重量的15倍。
步骤(b)中烷基烯酮二聚体溶液的制备方法为将相当于废弃纸板质量的3％烷基烯酮二聚体溶解到正己烷溶液中；所述烷基烯酮二聚体溶液与废弃纸板的质量比为10:1。
实施例3
聚氯乙烯24份、废弃塑料40份、废弃纸板34份、竹粉19份、玻璃纤维10份、凹凸棒土10份、轻质碳酸钙14份、电气石粉4份、纳米二氧化钛7份、甲基丙烯酸甲酯2.5份、硅烷偶联剂2.3份、抗菌剂2.8份。
硅烷偶联剂为3-氨丙基三甲氧基硅烷。
抗菌剂为硼酸锌、羧甲基壳聚糖和丁香酚按照质量比3:1:1混合组成。
本实施例中还公开了一种上述环保耐候木塑地面砖的制备方法，具体地，包括以下步骤：
(1)废弃纸板的处理：
(a)将废弃纸板投入粉碎机中进行粉碎，过80目筛，将粉碎后的纸板粉添加到质量份数10％氢氧化钠溶液中，升温至56摄氏度，以700转/分钟的速度，搅拌浸泡80分钟后，过滤，用蒸馏水反复冲洗4遍，压干多余水分后，将纸板粉置于真空烘箱中，控温至105摄氏度，干燥16小时；
(b)将步骤(a)中制得的纸板粉加入烷基烯酮二聚体溶液中，搅拌均匀，密封浸泡3小时，中间每隔30分钟搅拌一次，浸泡结束后，压干多余液体，置于通风处放置12小时后，置于真空烘箱中，控温至106摄氏度，干燥5小时；
(2)将步骤(1)制得的产物与竹粉、玻璃纤维、凹凸棒土、轻质碳酸钙、电气石粉、纳米二氧化钛加入高速混合机中，升温至95摄氏度，混合6分钟后，加入硅烷偶联剂继续混合8分钟，即得混合物1；
(3)将废弃塑料投入粉碎机中粉碎至颗粒粒径为200目后，与聚氯乙烯和步骤(2)制得的混合物1加入高速混合机中，控温至70摄氏度，混合5分钟后，加入甲基丙烯酸甲酯和抗菌剂，混合14分钟，即得混合物2；
(4)将混合物2投入双螺杆挤出机中进行挤出造粒，挤出温度210摄氏度，螺杆速度为90转/分钟，将粒料置于真空烘箱中，在95摄氏度的条件下，烘干7小时；
(5)将步骤(4)制得的粒料放入模具中进行模压成型，模压温度235摄氏度，模压压力45-60MPa，冷却至室温，脱模，静置氧化3天，即得所述环保耐候木塑地面砖。
10％氢氧化钠溶液的用量为废弃纸板重量的12倍。
步骤(b)中烷基烯酮二聚体溶液的制备方法为将相当于废弃纸板质量的3％烷基烯酮二聚体溶解到正己烷溶液中；所述烷基烯酮二聚体溶液与废弃纸板的质量比为10:1。
实施例4
聚氯乙烯26份、废弃塑料45份、废弃纸板36份、竹粉21份、玻璃纤维13份、凹凸棒土13份、轻质碳酸钙16份、电气石粉5份、纳米二氧化钛9份、甲基丙烯酸甲酯3.5份、硅烷偶联剂2.7份、抗菌剂3.1份。
硅烷偶联剂为γ-巯丙基三乙氧基硅烷。
抗菌剂为硼酸锌、羧甲基壳聚糖和丁香酚按照质量比3:1:1混合组成。
本实施例中还公开了一种上述环保耐候木塑地面砖的制备方法，具体地，包括以下步骤：
(1)废弃纸板的处理：
(a)将废弃纸板投入粉碎机中进行粉碎，过70目筛，将粉碎后的纸板粉添加到质量份数10％氢氧化钠溶液中，升温至58摄氏度，以680转/分钟的速度，搅拌浸泡90分钟后，过滤，用蒸馏水反复冲洗5遍，压干多余水分后，将纸板粉置于真空烘箱中，控温至107摄氏度，干燥18小时；
(b)将步骤(a)中制得的纸板粉加入烷基烯酮二聚体溶液中，搅拌均匀，密封浸泡3小时，中间每隔30分钟搅拌一次，浸泡结束后，压干多余液体，置于通风处放置13小时后，置于真空烘箱中，控温至108摄氏度，干燥5小时；
(2)将步骤(1)制得的产物与竹粉、玻璃纤维、凹凸棒土、轻质碳酸钙、电气石粉、纳米二氧化钛加入高速混合机中，升温至105摄氏度，混合7分钟后，加入硅烷偶联剂继续混合10分钟，即得混合物1；
(3)将废弃塑料投入粉碎机中粉碎至颗粒粒径为250目后，与聚氯乙烯和步骤(2)制得的混合物1加入高速混合机中，控温至75摄氏度，混合4分钟后，加入甲基丙烯酸甲酯和抗菌剂，混合13分钟，即得混合物2；
(4)将混合物2投入双螺杆挤出机中进行挤出造粒，挤出温度215摄氏度，螺杆速度为90转/分钟，将粒料置于真空烘箱中，在98摄氏度的条件下，烘干7小时；
(5)将步骤(4)制得的粒料放入模具中进行模压成型，模压温度230-240摄氏度，模压压力52MPa，冷却至室温，脱模，静置氧化4天，即得所述环保耐候木塑地面砖。
10％氢氧化钠溶液的用量为废弃纸板重量的14倍。
步骤(b)中烷基烯酮二聚体溶液的制备方法为将相当于废弃纸板质量的3％烷基烯酮二聚体溶解到正己烷溶液中；所述烷基烯酮二聚体溶液与废弃纸板的质量比为10:1。
实施例5
聚氯乙烯25份、废弃塑料43份、废弃纸板35份、竹粉20份、玻璃纤维12份、凹凸棒土12份、轻质碳酸钙15份、电气石粉4.5份、纳米二氧化钛8份、甲基丙烯酸甲酯3份、硅烷偶联剂2.5份、抗菌剂2.9份。
硅烷偶联剂为N-(β-氨乙基)-γ氨丙基三乙氧基硅烷。
抗菌剂为硼酸锌、羧甲基壳聚糖和丁香酚按照质量比3:1:1混合组成。
本实施例中还公开了一种上述环保耐候木塑地面砖的制备方法，具体地，包括以下步骤：
(1)废弃纸板的处理：
(a)将废弃纸板投入粉碎机中进行粉碎，过80目筛，将粉碎后的纸板粉添加到质量份数10％氢氧化钠溶液中，升温至60摄氏度，以750转/分钟的速度，搅拌浸泡88分钟后，过滤，用蒸馏水反复冲洗4遍，压干多余水分后，将纸板粉置于真空烘箱中，控温至108摄氏度，干燥17小时；
(b)将步骤(a)中制得的纸板粉加入烷基烯酮二聚体溶液中，搅拌均匀，密封浸泡3小时，中间每隔30分钟搅拌一次，浸泡结束后，压干多余液体，置于通风处放置14小时后，置于真空烘箱中，控温至108摄氏度，干燥5小时；
(2)将步骤(1)制得的产物与竹粉、玻璃纤维、凹凸棒土、轻质碳酸钙、电气石粉、纳米二氧化钛加入高速混合机中，升温至105摄氏度，混合7分钟后，加入硅烷偶联剂继续混合10分钟，即得混合物1；
(3)将废弃塑料投入粉碎机中粉碎至颗粒粒径为200目后，与聚氯乙烯和步骤(2)制得的混合物1加入高速混合机中，控温至68摄氏度，混合5分钟后，加入甲基丙烯酸甲酯和抗菌剂，混合13分钟，即得混合物2；
(4)将混合物2投入双螺杆挤出机中进行挤出造粒，挤出温度210摄氏度，螺杆速度为90转/分钟，将粒料置于真空烘箱中，在95摄氏度的条件下，烘干7小时；
(5)将步骤(4)制得的粒料放入模具中进行模压成型，模压温度235摄氏度，模压压力56MPa，冷却至室温，脱模，静置氧化3天，即得所述环保耐候木塑地面砖。
10％氢氧化钠溶液的用量为废弃纸板重量的13倍。
步骤(b)中烷基烯酮二聚体溶液的制备方法为将相当于废弃纸板质量的3％烷基烯酮二聚体溶解到正己烷溶液中；所述烷基烯酮二聚体溶液与废弃纸板的质量比为10:1。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。