一种废塑料、废橡胶制成改性塑胶加工方法
【专利摘要】本发明公开了一种废塑料、废橡胶制成改性塑胶加工方法，其特征在于，其工艺步骤为：（1）选择原料；按重量百分比，分别选择以的破碎废SBR（苯乙烯与丁二烯乳液聚合制成的合成橡胶）轮胎得到的废橡胶30-40％、木粉15%-20%、工业废砂55-60％为原料，每100公斤原料含废机油5公斤；所述工业废砂包括废塑料、粉煤灰和碳酸钙；（2）粉碎和研磨；（3）搅拌熔炼；（4）熔融混炼；（5）成型；（6）分级和包装；（7）板材产品成型。本发明工艺合理、简洁，大大缩短工艺流程，降低了生产成本，提高了产量，而且颗粒成形，表面光滑，在生产的投料和掺混过程中降低或杜绝了粉尘的产生，适于其生产工艺的需要，投料量及配比准确，偏差小、产品质量有保证，有效提高企业产量。
【专利说明】一种废塑料、废橡胶制成改性塑胶加工方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及的塑胶材料的制作工艺，特别是涉及一种废塑料、废橡胶制成改性塑胶加工方法。
【背景技术】
[0002]目前，塑料已广泛应用于建筑业、包装材料、家庭日用品及汽车等领域。塑料因其广泛的用途和良好的使用性能而与钢铁、木材、水泥构成了现代工业的四大基础材料之一。随着工业化大生产的不断扩大，特别是煤炭和火电工业的迅速发展，一些工业废弃物不断增加，给社会带来了严重的环境污染，废旧塑料和粉煤灰已造成严重的“白色污染”和“黑色污染”，危害人民生活质量和制约国民经济的发展，已成为世界性公害。因此，对废塑料进行回收利用，实现资源再生循环是不可忽视的。
[0003]废物的再生利用长期以来是人类的一个重要努力方向。目前有利用铸造废砂、炉渣、粉尘、污泥为主要原料，以废塑料膜、废塑料制品为粘接剂，经一定的工艺复合成的一种非金属材料。还有以废砂、炉渣、废纤维、废轮胎等工农业固体废弃物再生、活化后作为骨料，以废塑料膜为粘接剂，配以少量添加剂，经微塑化制团，在一定温度下合成。再经表面处理而制成非金属材料。这两种方法虽然开辟了废弃物再生利用之路，但因塑料用量少，合成后，粘结不牢，受力后砂易脱落，达不到预定的技术要求。而且在制备工艺中需用骨架支撑，工艺性差，生产成本高，在实际应用中技术难度大，难以投入批量生产，难以推广应用。
[0004]现有的材料种类品种较多,如木材、钢材、塑料以及其它各种复合材料。虽然它们具有各自的特性，但均资源有限，也存在着各自的缺陷。
【发明内容】
[0005]为克服现有技术上的不足，本发明目的是提供一种合理地利用工农业废弃物(废渣、废液等)进行有效、合理的处理生产的再生复合材料，即废塑料、废橡胶制成塑胶材料的制作工艺，其操作简单、配比稳定，以电厂粉煤灰、废塑料、碳酸钙等废弃物为原料制作而成。
[0006]为实现本发明的目的，本发明的技术方案如下:
一种废塑料、废橡胶制成改性塑胶加工方法，其特征在于，其工艺步骤如下:
(I)选择原料；按重量百分比，分别选择以的破碎废SBR(苯乙烯与丁二烯乳液聚合制成的合成橡胶)轮胎得到的废橡胶30-40%、木粉15%-20%、纳米阻燃复合物55-60%为原料，每100公斤原料含废机油5公斤；所述纳米阻燃复合物的制备方法为:
Ca)将硅羟基磷灰石、红磷、凹凸棒、水滑石、蒙脱土、钛白粉、方解石、高岭土按照25-35:15-20:10-15:10-15:8_10:8_10:7_8:5_7 的质量份数配比混合，加入到 200 份二甲亚砜(DMSO)和50份甲醇的混合溶液中，于65°C搅拌60小时，过滤，并用60°C温度的热乙醇洗3次除去过量的二甲亚砜(DMSO)，放入真空干燥箱，在60°C温度干燥24小时，研磨过筛，得一次改性阻燃复合物；(b)、将1份一次改性阻燃复合物、10份醋酸钾和25份蒸馏水混合，于温度50°C搅拌10小时以上，于温度30°C，先在超声电功率350W条件下分散2.5小时，然后再在超声电功率250W条件下分散3小时。过滤，并用蒸馏水洗3次，80°C真空干燥24小时，研磨过筛，得二次改性阻燃复合物；
(C)、将上述1份二次改性阻燃复合物在600W功率超声波分散40min，用恒温加热装置加热到90°C，并用机械搅拌器搅拌(1200r/min)60分钟；得纳米阻燃复合物；
(2)粉碎和研磨；分别将废塑料进行分检，清洗去除杂质后送到粉碎机进行粉碎，使之成为块状均匀的原料；
(3)搅拌熔炼；将粉尘干燥后，与纳米阻燃复合物在搅拌机中搅拌；搅拌后与工业废油混合在对滚混炼机熔化，熔化温度240°C ；
(4)熔融混炼；在步骤(3)的混炼机内加入木粉进行熔融混炼，并逐步将温度降至160°C混合时间为30分钟； (5)成型；将步骤(4)中得到的混合物通过输送设备送入成型设备中，同时加入温水及添加剂，在成型设备内经充分搅拌混合后经过塑料挤出机形成的复合圆柱颗粒物料；
(6)分级和包装；将不同配比制作的复合圆柱颗粒物料分级进行包装；
(7)板材产品成型；将步骤(6)中得到的复合圆柱颗粒物料经850kg/cm2压力下用液压机进行模压制成一块方板，控制液压机区间温度，挤出板材后根据不同需要切割成不同规格后冷却成型。
[0007]上述一种废塑料、废橡胶制成改性塑胶加工方法，其中，所述步骤(1)中，用粉碎机粉碎木屑筛得到上述的木粉。
[0008]上述一种废塑料、废橡胶制成改性塑胶加工方法，其中，所述步骤(6)中，所述圆柱颗粒的底面直径为1.0mm~2.0mm,其高度为2.5mm。
[0009]上述一种废塑料、废橡胶制成改性塑胶加工方法，其中，所述步骤(1)所述的碳酸钙采用的是矿渣；通过废弃物作为制作板材的原料，减少了污染，使企业生产环境状况可有效改善，达到以人为本，清洁生产目的。
[0010]进一步的，所述步骤(7)中，液压机区间温度控制在150°C~200°C。
[0011]本发明通过上述工艺制作的塑胶材料是一种非金属材料，由于原料的选择配比合理，使其具有良好的防水、防腐、耐冲击，抗压，不易老化、技术指标稳定等性能。而且其工艺合理、简洁，大大缩短工艺流程，降低了生产成本，提高了产量，而且颗粒成形，表面光滑，均匀便于进料加工，有利于包装、储存、搬运和运输，在生产的投料和掺混过程中降低或杜绝了粉尘的产生，适于其生产工艺的需要，投料量及配比准确，偏差小、产品质量有保证，有效提高企业产量。
[0012]本发明采用电厂粉煤灰、废塑料、碳酸钙等废弃物，生产过程中不产生二次污染，产品无毒、无味、耐老化，减少环境污染，有利于生态平衡，其产品具有抗冲击，抗挤压、强度高的优点，可做建筑用模板、绿化带盖板等，且提高投料流畅性；由于原料圆柱颗粒，外形均匀圆润，流动性好，完全杜绝了在生产过程中由于原料不规则造成的卡机现象；降低了生产中传送挤出不畅，造成设备停滞的现象，使其可广泛应用于塑料加工领域借鉴，提高本领域生产效率。本发明制备的阻燃剂不含卤素、有机物，无毒环保，应用前景广阔；本发明进行二次改性，这样的好处是:增加反应活性点，提高改性效果；改性的同时又能蒸除体系中的水分，干燥与改性同时进行，提高了工作效率；纳米级硅羟基磷灰石、凹凸棒、蒙脱土、高岭土等自身微孔中存在大量的物理和化学吸附水，在高温下产生水蒸汽，阻断氧气，吸收热量，达到多重阻燃的功效；强大吸附性能可以有效改善几种阻燃剂的协同作用，阻止被阻燃物质温度升高，提高了阻燃效率；硅羟基磷灰石、凹凸棒、蒙脱土、高岭土等资源丰富，大大降低了阻燃剂的工业成本，也为凹凸棒土的开发应用提供了一条新途径；本发明采用溶液法超声波分散及机械高速搅拌器搅拌，使得阻燃剂各自组分在溶液中达到了纳米级分散，有效避免了对复合材料的自然氧化，从而使复合材料具有更好的力学性能。复合材料的氧指数为39。
【具体实施方式】
[0013]为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合【具体实施方式】，进一步阐述本发明。
[0014]实施例:
一种废塑料、废橡胶制成改性塑胶加工方法，其特征在于，其工艺步骤如下:
(1)选择原料；按重量百分比，分别选择以的破碎废SBR(苯乙烯与丁二烯乳液聚合制成的合成橡胶)轮胎得到的废橡胶30-40%、木粉15%-20%、纳米阻燃复合物55-60%为原料，每100公斤原料含废机油5公斤；所述纳米阻燃复合物的制备方法为:
(a)将硅羟基磷灰石、红磷、凹凸棒、水滑石、蒙脱土、钛白粉、方解石、高岭土按照25-35:15-20:10-15:10-15:8_10:8_10:7_8:5_7 的质量份数配比混合，加入到 200 份二甲亚砜(DMSO)和50份甲醇的混合溶液中，于65°C搅拌60小时，过滤，并用60°C温度的热乙醇洗3次除去过量的二甲亚砜(DMSO)，放入真空干燥箱，在60°C温度干燥24小时，研磨过筛，得一次改性阻燃复合物；
(b)、将1份一次改性阻燃复合物、10份醋酸钾和25份蒸馏水混合，于温度50°C搅拌10小时以上，于温度30°C，先在超声电功率350W条件下分散2.5小时，然后再在超声电功率250W条件下分散3小时。过滤，并用蒸馏水洗3次，80°C真空干燥24小时，研磨过筛，得二次改性阻燃复合物；
(C)、将上述1份二次改性阻燃复合物在600W功率超声波分散40min，用恒温加热装置加热到90°C，并用机械搅拌器搅拌(1200r/min)60分钟；得纳米阻燃复合物；
(2)粉碎和研磨；分别将废塑料进行分检，清洗去除杂质后送到粉碎机进行粉碎，使之成为块状均匀的原料；
(3)搅拌熔炼；将粉尘干燥后，与纳米阻燃复合物在搅拌机中搅拌；搅拌后与工业废油混合在对滚混炼机熔化，熔化温度240°C ；
(4)熔融混炼；在步骤(3)的混炼机内加入木粉进行熔融混炼，并逐步将温度降至160°C混合时间为30分钟；
(5)成型；将步骤(4)中得到的混合物通过输送设备送入成型设备中，同时加入温水及添加剂，在成型设备内经充分搅拌混合后经过塑料挤出机形成的复合圆柱颗粒物料；
(6)分级和包装；将不同配比制作的复合圆柱颗粒物料分级进行包装；
(7)板材产品成型；将步骤(6)中得到的复合圆柱颗粒物料经850kg/cm2压力下用液压机进行模压制成一块方板，控制液压机区间温度，挤出板材后根据不同需要切割成不同规格后冷却成型。
[0015]上述一种废塑料、废橡胶制成改性塑胶加工方法，其中，所述步骤(1)中，用粉碎机粉碎木屑筛得到上述的木粉。
[0016]上述一种废塑料、废橡胶制成改性塑胶加工方法，其中，所述步骤(6)中，所述圆柱颗粒的底面直径为1.0mm~2.0mm,其高度为2.5mm。
[0017]上述一种废塑料、废橡胶制成改性塑胶加工方法，其中，所述步骤(1)所述的碳酸钙采用的是矿渣；通过废弃物作为制作板材的原料，减少了污染，使企业生产环境状况可有效改善，达到以人为本，清洁生产目的。
[0018]进一步的，所述步骤(7)中，液压机区间温度控制在150°C~200°C。
[0019]经实验测得，本实施例通过上述工艺制作的塑胶材料是一种非金属材料，由于原料的选择配比合理，使其具有良好的防水、防腐、耐冲击，抗压，不易老化、技术指标稳定等性能。而且其工艺合理、简洁，大大缩短工艺流程，降低了生产成本，提高了产量，而且颗粒成形，表面光滑，均匀便于进料加工，有利于包装、储存、搬运和运输，在生产的投料和掺混过程中降低或杜绝了粉尘的产生，适于其生产工艺的需要，投料量及配比准确，偏差小、产品质量有保证，有效提高企业产量。
[0020]本发明采用电厂粉煤灰、废塑料、碳酸钙等废弃物，生产过程中不产生二次污染，产品无毒、无味、耐老化，减少环境污染，有利于生态平衡，其产品具有抗冲击，抗挤压、强度高的优点，可做建筑用模板、绿化带盖板等，且提高投料流畅性；由于原料圆柱颗粒，外形均匀圆润，流动性好，完全杜绝了在生产过程中由于原料不规则造成的卡机现象；降低了生产中传送挤出不畅，造成设备停滞的现象，使其可广泛应用于塑料加工领域借鉴，提高本领域生产效率。
[0021]由于合理的配方以及合理的制备工艺使本发明的制备方法具有良好的工艺性能，因此能适应大批量生产，生产成本低，能广泛地推广应用，它能广泛地应用于排水窨井盖、防水板、防腐蚀板等，其具有重量轻、硬度高、韧性优良、耐磨擦性强和耐水性及耐候性好，且造价低廉。本发明制备的阻燃剂不含卤素、有机物，无毒环保，应用前景广阔；本发明进行二次改性，这样的好处是:增加反应活性点，提高改性效果；改性的同时又能蒸除体系中的水分，干燥与改性同时进行，提高了工作效率；纳米级硅羟基磷灰石、凹凸棒、蒙脱土、高岭土等自身微孔中存在大量的物理和化学吸附水，在高温下产生水蒸汽，阻断氧气，吸收热量，达到多重阻燃的功效；强大吸附性能可以有效改善几种阻燃剂的协同作用，阻止被阻燃物质温度升高，提高了阻燃效率；硅羟基磷灰石、凹凸棒、蒙脱土、高岭土等资源丰富，大大降低了阻燃剂的工业成本，也为凹凸棒土的开发应用提供了一条新途径；本发明采用溶液法超声波分散及机械高速搅拌器搅拌，使得阻燃剂各自组分在溶液中达到了纳米级分散，有效避免了对复合材料的自然氧化，从而使复合材料具有更好的力学性能。复合材料的氧指数为39。
[0022] 本发明采用电厂粉煤灰、废塑料、碳酸钙等废弃物，生产过程中不产生二次污染，产品无毒、无味、耐老化，减少环境污染，有利于生态平衡，其产品具有抗冲击，抗挤压、强度高的优点，可做建筑用模板、绿化带盖板等。
[0023]以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的【技术领域】，均同理包括在本发明的专利保护范围内。
【权利要求】
1.一种废塑料、废橡胶制成改性塑胶加工方法，其特征在于，其工艺步骤如下: (1)选择原料；按重量百分比，分别选择以的破碎废SBR(苯乙烯与丁二烯乳液聚合制成的合成橡胶)轮胎得到的废橡胶30-40%、木粉15%-20%、纳米阻燃复合物55-60%为原料，每100公斤原料含废机油5公斤；所述纳米阻燃复合物的制备方法为: Ca)将硅羟基磷灰石、红磷、凹凸棒、水滑石、蒙脱土、钛白粉、方解石、高岭土按照25-35:15-20:10-15:10-15:8_10:8_10:7_8:5_7 的质量份数配比混合，加入到 200 份二甲亚砜(DMSO)和50份甲醇的混合溶液中，于65°C搅拌60小时，过滤，并用60°C温度的热乙醇洗3次除去过量的二甲亚砜(DMSO)，放入真空干燥箱，在60°C温度干燥24小时，研磨过筛，得一次改性阻燃复合物； (b)、将1份一次改性阻燃复合物、10份醋酸钾和25份蒸馏水混合，于温度50°C搅拌10小时以上，于温度30°C，先在超声电功率350W条件下分散2.5小时，然后再在超声电功率250W条件下分散3小时。
2.过滤，并用蒸馏水洗3次，80°C真空干燥24小时，研磨过筛，得二次改性阻燃复合物； (C)、将上述1份二次改性阻燃复合物在600W功率超声波分散40min，用恒温加热装置加热到90°C，并用机械搅拌器搅拌(1200r/min)60分钟；得纳米阻燃复合物； (2)粉碎和研磨；分别将废塑料进行分检，清洗去除杂质后送到粉碎机进行粉碎，使之成为块状均匀的原料； (3)搅拌熔炼；将粉尘干燥后，与纳米阻燃复合物在搅拌机中搅拌；搅拌后与工业废油混合在对滚混炼机熔化 ，熔化温度240°C ； (4)熔融混炼；在步骤(3)的混炼机内加入木粉进行熔融混炼，并逐步将温度降至160°C混合时间为30分钟； (5)成型；将步骤(4)中得到的混合物通过输送设备送入成型设备中，同时加入温水及添加剂，在成型设备内经充分搅拌混合后经过塑料挤出机形成的复合圆柱颗粒物料； (6)分级和包装；将不同配比制作的复合圆柱颗粒物料分级进行包装； (7)板材产品成型；将步骤(6)中得到的复合圆柱颗粒物料经850kg/cm2压力下用液压机进行模压制成一块方板，控制液压机区间温度，挤出板材后根据不同需要切割成不同规格后冷却成型。
3.根据权利要求1所述的废塑料、废橡胶制成塑胶材料的制作工艺，其特征在于，所述步骤(1)中，用粉碎机粉碎木屑筛得到上述的木粉。
4.根据权利要求1所述的废塑料、废橡胶制成塑胶材料的制作工艺，其特征在于，所述步骤(6)中，所述圆柱颗粒的底面直径为1.0mm~2.0mm，其高度为2.5mm。
【文档编号】C08K13/06GK103539987SQ201310430319
【公开日】2014年1月29日 申请日期:2013年9月22日 优先权日:2013年9月22日
【发明者】周建, 颜玉荣 申请人:苏州市湘园特种精细化工有限公司