一种采用回收废旧pvc加工的建筑模板
技术领域
[0001]
本发明属于建筑材料技术领域，特别是一种采用回收废旧pvc加工的建筑模板。
背景技术：
[0002]
建筑塑料模板是一种节能型和绿色环保的产品，推广应用塑料模板，“以塑代木”，正是节约资源、保护环境的重要措施，而且是在模板工程中贯彻“绿色施工”的关键环节。
[0003]
聚氯乙烯(pvc)树脂是由氯乙烯(vc)单体聚合而成的热塑性高聚物，是世界上四大通用塑料之一，由于其生产成本较聚乙烯和一些金属要低，而且加工性能和制品的物理及化学性能优良，可以适应制备硬质到软质、弹性体以及纤维、涂料等性能的需要，广泛应用于工业、农业、建筑业等各个领域，2011年，我国聚氯乙烯树脂的产量达1295万吨，同比增长12.52％；据推算，我国pvc的需求量以每年10％的速度递增，pvc的大量使用必然也导致大量废品的产生，这些废品污染着河流、湖泊等人类赖以生存的环境，pvc的回收利用，不仅可以解决环保问题，而且可以缓解资源紧缺的压力，尤其在pvc原料价格持续上涨的今天，其回收再利用具有重要的意义。目前，利用废旧pvc塑料生产pvc片材的报道较多，但主要是通过优化加工工艺来改善产品性能的，虽然也有通过原料配比提高性能的报道，但都是在其他助剂方面进行优化的，对材料之间的粘结力考虑较少，而这也恰恰影响了各物料之间的融合性能，导致加工成本增加。
[0004]
现有的废旧塑料一般采用填埋处理：将废旧塑料就地填埋，这种处理方式即为粗放式的处理，没有考虑到废旧塑料对环境的污染以及对土地的承受力，会对土壤的结构造成不同程度的破坏；而另一种焚烧处理，相对于废旧塑料的填埋处理，具有处理数量大，成本低、效率高等优点，但是，塑料焚烧过程中会产生大量的有害物质，对环境污染严重，因此，如何进行环保处理废旧塑料是需要解决的问题。
技术实现要素：
[0005]
本发明的目的是提供一种采用回收废旧pvc加工的建筑模板，以解决现有技术中的不足。
[0006]
本发明采用的技术方案如下：一种采用回收废旧pvc加工的建筑模板，包括以下步骤：（1）废旧pvc料脱hcl处理：将废旧pvc料进行粉碎，得到pvc粉料，然后再将pvc粉料进行微波处理，微波处理完成后，自然冷却至室温，得到脱氯料；（2）纳米复合处理：将脱氯料加热至熔融状态，然后再添加纳米粒子和硬脂酸盐，搅拌均匀后，再通过喷丝孔进行喷丝处理，得到纳米复合丝；（3）纳米复合丝活化处理：将上述得到的纳米复合丝在惰性气体保护下，加热至780-830℃，保温30-40min，然后
自然冷却至室温，得到热处理纳米复合丝；再将热处理复合丝采用碱性溶液浸渍处理3-3.5小时，然后进行过滤，洗涤至中性，烘干至恒重后，得到碱修饰纳米复合丝；将碱修饰纳米复合丝在含臭氧的氮气气氛中，加热至120-130℃，保温反应30-35min，然后取出，即得活化纳米复合丝；（4）挤出成型：将活化纳米复合丝、聚氯乙烯树脂、三硬脂酸甘油酯添加到混料机中，混合均匀后，然后再移入双螺杆挤出机中，挤出塑化成胶料；将胶料移入模压成型机中的模具中，压制成板材，再进行冷却定型，即得。
[0007]
所受pvc粉料粒度为100目；所述微波处理：微波处理时间为46-49min，微波功率为500w。
[0008]
所述纳米粒子和硬脂酸钠、脱氯料混合重量份比为：7-10:2-3:80。
[0009]
所述纳米粒子为纳米氧化铝；所述硬脂酸盐为硬脂酸钠。
[0010]
所述喷丝孔直径为20微米；所述喷丝压力为1.5mpa。
[0011]
所述惰性气体为氮气或氦气。
[0012]
所述碱性溶液为质量分数为5%的氢氧化钠溶液；所述热处理复合丝与碱性溶液混合比例为：100g：400ml；所述浸渍温度为75℃。
[0013]
所述含臭氧的氮气气氛中臭氧常温常压下体积分数为1.2%。
[0014]
所述活化纳米复合丝、聚氯乙烯树脂、三硬脂酸甘油酯混合重量份比为：10-12：95-100：2-2.5。
[0015]
有益效果：本发明方法制备的建筑模板的具有优异的拉伸性能，单纯采用废旧pvc料时，反而会降低拉伸性能，因此，本发明通过对废旧pvc料进行一系列的工艺处理，制备得到活化纳米复合丝，能够大幅度的增强拉伸性能，通过本发明方法处理后得到的活化纳米复合丝与聚氯乙烯树脂分子之间的相容性得到大幅度的提高，分散性更加均匀，通过均匀分散在聚氯乙烯树脂体系中，当制备的建筑模板受到外力作用时，其会进行应力分散作用，从而避免应力集中导致建筑模板基体的破坏，大幅度的提高了其应用性能。
[0016]
经过本发明试验不添加三硬脂酸甘油酯的情况下，制备的建筑模板的拉伸性能会小幅度降低，这是由于在缺少三硬脂酸甘油酯的情况下，活化纳米复合丝的分散效果有限，在加工过程中会出现部分的活化纳米复合丝的聚集，从而会导致建筑模板的拉伸性能有所降低，通过添加一定量的三硬脂酸甘油酯，能够促进活化纳米复合丝的分散，从而进一步的提高建筑模板的力学性能，提高其应用范围。
具体实施方式
[0017]
一种采用回收废旧pvc加工的建筑模板，包括以下步骤：（1）废旧pvc料脱hcl处理：
将废旧pvc料进行粉碎，得到pvc粉料，然后再将pvc粉料进行微波处理，微波处理完成后，自然冷却至室温，得到脱氯料；（2）纳米复合处理：将脱氯料加热至熔融状态，然后再添加纳米粒子和硬脂酸盐，搅拌均匀后，再通过喷丝孔进行喷丝处理，得到纳米复合丝；（3）纳米复合丝活化处理：将上述得到的纳米复合丝在惰性气体保护下，加热至780-830℃，保温30-40min，然后自然冷却至室温，得到热处理纳米复合丝；再将热处理复合丝采用碱性溶液浸渍处理3-3.5小时，然后进行过滤，洗涤至中性，烘干至恒重后，得到碱修饰纳米复合丝；将碱修饰纳米复合丝在含臭氧的氮气气氛中，加热至120-130℃，保温反应30-35min，然后取出，即得活化纳米复合丝；（4）挤出成型：将活化纳米复合丝、聚氯乙烯树脂、三硬脂酸甘油酯添加到混料机中，混合均匀后，然后再移入双螺杆挤出机中，挤出塑化成胶料；将胶料移入模压成型机中的模具中，压制成板材，再进行冷却定型，即得。
[0018]
三硬脂酸甘油酯外观（appearance）： 无色结晶或粉末；含量（purity）： 99.8%；物化性质(physical properties)无臭有甜味。能溶于热醇、氯仿、苯及二硫化碳，不溶于水、石油醚、乙醚及冷醇。
[0019]
密度：0.862g/cm3；熔点：71-73℃；沸点：260℃ at 760 mmhg ；闪点：327℃；蒸汽压：1.67e-26mmhg at 25℃；所受pvc粉料粒度为100目；所述微波处理：微波处理时间为46-49min，微波功率为500w。
[0020]
所述纳米粒子和硬脂酸钠、脱氯料混合重量份比为：7-10:2-3:80。
[0021]
所述纳米粒子为纳米氧化铝；所述硬脂酸盐为硬脂酸钠。
[0022]
所述喷丝孔直径为20微米；所述喷丝压力为1.5mpa。
[0023]
所述惰性气体为氮气或氦气。
[0024]
所述碱性溶液为质量分数为5%的氢氧化钠溶液；所述热处理复合丝与碱性溶液混合比例为：100g：400ml；所述浸渍温度为75℃。
[0025]
所述含臭氧的氮气气氛中臭氧常温常压下体积分数为1.2%。
[0026]
所述活化纳米复合丝、聚氯乙烯树脂、三硬脂酸甘油酯混合重量份比为：10-12：
95-100：2-2.5。
[0027]
双螺杆挤机料筒温度为i区温度为172℃，ii区温度为168℃，iii区温度为168℃，iv区温度为162℃，v区温度为162℃，机头区温度为168℃，螺杆转速为150r/min。
[0028]
板材压制压力为10mpa。
[0029]
下面将结合本发明实施例的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0030]
实施例1一种采用回收废旧pvc加工的建筑模板，包括以下步骤：（1）废旧pvc料脱hcl处理：将废旧pvc料进行粉碎，得到pvc粉料，然后再将pvc粉料进行微波处理，微波处理完成后，自然冷却至室温，得到脱氯料；所受pvc粉料粒度为100目；所述微波处理：微波处理时间为46min，微波功率为500w。
[0031]
（2）纳米复合处理：将脱氯料加热至熔融状态，然后再添加纳米粒子和硬脂酸盐，搅拌均匀后，再通过喷丝孔进行喷丝处理，得到纳米复合丝；所述纳米粒子和硬脂酸钠、脱氯料混合重量份比为：7:2:80。所述纳米粒子为纳米氧化铝；所述硬脂酸盐为硬脂酸钠。所述喷丝孔直径为20微米；所述喷丝压力为1.5mpa。
[0032]
（3）纳米复合丝活化处理：将上述得到的纳米复合丝在惰性气体保护下，加热至780℃，保温30-40min，然后自然冷却至室温，得到热处理纳米复合丝；再将热处理复合丝采用碱性溶液浸渍处理3小时，然后进行过滤，洗涤至中性，烘干至恒重后，得到碱修饰纳米复合丝；将碱修饰纳米复合丝在含臭氧的氮气气氛中，加热至120℃，保温反应30min，然后取出，即得活化纳米复合丝；所述惰性气体为氮气。
[0033]
所述碱性溶液为质量分数为5%的氢氧化钠溶液；所述热处理复合丝与碱性溶液混合比例为：100g：400ml；所述浸渍温度为75℃。所述含臭氧的氮气气氛中臭氧常温常压下体积分数为1.2%。
[0034]
（4）挤出成型：将活化纳米复合丝、聚氯乙烯树脂、三硬脂酸甘油酯添加到混料机中，混合均匀后，然后再移入双螺杆挤出机中，挤出塑化成胶料；将胶料移入模压成型机中的模具中，压制成板材，再进行冷却定型，即得。所述活化纳米复合丝、聚氯乙烯树脂、三硬脂酸甘油酯混合重量份比为：10：95：2。
[0035]
实施例2一种采用回收废旧pvc加工的建筑模板，包括以下步骤：（1）废旧pvc料脱hcl处理：将废旧pvc料进行粉碎，得到pvc粉料，然后再将pvc粉料进行微波处理，微波处理完成后，自然冷却至室温，得到脱氯料；所受pvc粉料粒度为100目；所述微波处理：微波处理时间
为49min，微波功率为500w。
[0036]
（2）纳米复合处理：将脱氯料加热至熔融状态，然后再添加纳米粒子和硬脂酸盐，搅拌均匀后，再通过喷丝孔进行喷丝处理，得到纳米复合丝；所述纳米粒子和硬脂酸钠、脱氯料混合重量份比为：10:3:80。所述纳米粒子为纳米氧化铝；所述硬脂酸盐为硬脂酸钠。所述喷丝孔直径为20微米；所述喷丝压力为1.5mpa。
[0037]
（3）纳米复合丝活化处理：将上述得到的纳米复合丝在惰性气体保护下，加热至830℃，保温40min，然后自然冷却至室温，得到热处理纳米复合丝；再将热处理复合丝采用碱性溶液浸渍处理3.5小时，然后进行过滤，洗涤至中性，烘干至恒重后，得到碱修饰纳米复合丝；将碱修饰纳米复合丝在含臭氧的氮气气氛中，加热至130℃，保温反应35min，然后取出，即得活化纳米复合丝；所述惰性气体为氮气。
[0038]
所述碱性溶液为质量分数为5%的氢氧化钠溶液；所述热处理复合丝与碱性溶液混合比例为：100g：400ml；所述浸渍温度为75℃。所述含臭氧的氮气气氛中臭氧常温常压下体积分数为1.2%。
[0039]
（4）挤出成型：将活化纳米复合丝、聚氯乙烯树脂、三硬脂酸甘油酯添加到混料机中，混合均匀后，然后再移入双螺杆挤出机中，挤出塑化成胶料；将胶料移入模压成型机中的模具中，压制成板材，再进行冷却定型，即得。所述活化纳米复合丝、聚氯乙烯树脂、三硬脂酸甘油酯混合重量份比为：12：100：2.5。
[0040]
实施例3一种采用回收废旧pvc加工的建筑模板，包括以下步骤：（1）废旧pvc料脱hcl处理：将废旧pvc料进行粉碎，得到pvc粉料，然后再将pvc粉料进行微波处理，微波处理完成后，自然冷却至室温，得到脱氯料；所受pvc粉料粒度为100目；所述微波处理：微波处理时间为47min，微波功率为500w。
[0041]
（2）纳米复合处理：将脱氯料加热至熔融状态，然后再添加纳米粒子和硬脂酸盐，搅拌均匀后，再通过喷丝孔进行喷丝处理，得到纳米复合丝；所述纳米粒子和硬脂酸钠、脱氯料混合重量份比为：8:2.5:80。所述纳米粒子为纳米氧化铝；所述硬脂酸盐为硬脂酸钠。所述喷丝孔直径为20微米；所述喷丝压力为1.5mpa。
[0042]
（3）纳米复合丝活化处理：将上述得到的纳米复合丝在惰性气体保护下，加热至790℃，保温35min，然后自然冷却至室温，得到热处理纳米复合丝；再将热处理复合丝采用碱性溶液浸渍处理3.2小时，然后进行过滤，洗涤至中性，烘干至恒重后，得到碱修饰纳米复合丝；将碱修饰纳米复合丝在含臭氧的氮气气氛中，加热至125℃，保温反应32min，然后取出，即得活化纳米复合丝；所述惰性气体为氦气。
[0043]
所述碱性溶液为质量分数为5%的氢氧化钠溶液；所述热处理复合丝与碱性溶液混合比例为：100g：400ml；所述浸渍温度为75℃。所述含臭氧的氮气气氛中臭氧常温常压下体积分数为1.2%。
[0044]
（4）挤出成型：将活化纳米复合丝、聚氯乙烯树脂、三硬脂酸甘油酯添加到混料机中，混合均匀后，然后再移入双螺杆挤出机中，挤出塑化成胶料；将胶料移入模压成型机中的模具中，压制成板材，再进行冷却定型，即得。所述活化纳米复合丝、聚氯乙烯树脂、三硬脂酸甘油酯混合重量份比为：11：98：2.2。
[0045]
实施例4一种采用回收废旧pvc加工的建筑模板，包括以下步骤：（1）废旧pvc料脱hcl处理：将废旧pvc料进行粉碎，得到pvc粉料，然后再将pvc粉料进行微波处理，微波处理完成后，自然冷却至室温，得到脱氯料；所受pvc粉料粒度为100目；所述微波处理：微波处理时间为48min，微波功率为500w。
[0046]
（2）纳米复合处理：将脱氯料加热至熔融状态，然后再添加纳米粒子和硬脂酸盐，搅拌均匀后，再通过喷丝孔进行喷丝处理，得到纳米复合丝；所述纳米粒子和硬脂酸钠、脱氯料混合重量份比为：9:2.2:80。所述纳米粒子为纳米氧化铝；所述硬脂酸盐为硬脂酸钠。所述喷丝孔直径为20微米；所述喷丝压力为1.5mpa。
[0047]
（3）纳米复合丝活化处理：将上述得到的纳米复合丝在惰性气体保护下，加热至810℃，保温38min，然后自然冷却至室温，得到热处理纳米复合丝；再将热处理复合丝采用碱性溶液浸渍处理3.5小时，然后进行过滤，洗涤至中性，烘干至恒重后，得到碱修饰纳米复合丝；将碱修饰纳米复合丝在含臭氧的氮气气氛中，加热至124℃，保温反应35min，然后取出，即得活化纳米复合丝；所述惰性气体为氦气。
[0048]
所述碱性溶液为质量分数为5%的氢氧化钠溶液；所述热处理复合丝与碱性溶液混合比例为：100g：400ml；所述浸渍温度为75℃。所述含臭氧的氮气气氛中臭氧常温常压下体积分数为1.2%。
[0049]
（4）挤出成型：将活化纳米复合丝、聚氯乙烯树脂、三硬脂酸甘油酯添加到混料机中，混合均匀后，然后再移入双螺杆挤出机中，挤出塑化成胶料；将胶料移入模压成型机中的模具中，压制成板材，再进行冷却定型，即得。所述活化纳米复合丝、聚氯乙烯树脂、三硬脂酸甘油酯混合重量份比为：10：97：2.5。
[0050]
试验：熔融指数（mfr）测试：称取5g干燥后的实施例与对照组试样，加入到熔体流动速率测试仪中，进行熔融指数测试，测试温度为190℃，载荷5kg；表1
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熔体指数g/10min实施例10.793实施例20.787实施例30.811实施例40.832纯聚氯乙烯1.003由表1可以看出，本发明工艺方法能够大幅度的提高废旧pvc料的熔融指数，表明，经过本发明方法会小幅度的降低熔融指数，表现为加工性能小幅度降低。
[0051]
拉伸强度检测：对实施例与对比例试样进行拉伸强度检测，每组检测5次，取平均值；拉伸强度按照gb/t1040.2-2006进行测试，测试速度50mm/min；表2 拉伸强度/mpa实施例153.28实施例253.14实施例354.01实施例456.73对比例130.25对照组35.41对比例1：与实施例1区别为将活化纳米复合丝替换为等量的废旧pvc料；对照组：采用纯聚氯乙烯；由表2可以看出，本发明方法制备的建筑模板的具有优异的拉伸性能，单纯采用废旧pvc料时，反而会降低拉伸性能，因此，本发明通过对废旧pvc料进行一系列的工艺处理，制备得到活化纳米复合丝，能够大幅度的增强拉伸性能，通过本发明方法处理后得到的活化纳米复合丝与聚氯乙烯树脂分子之间的相容性得到大幅度的提高，分散性更加均匀，通过均匀分散在聚氯乙烯树脂体系中，当制备的建筑模板受到外力作用时，其会进行应力分散作用，从而避免应力集中导致建筑模板基体的破坏，大幅度的提高了其应用性能。
[0052]
以实施例4为基础试样，对比三硬脂酸甘油酯的添加，对建筑模板拉伸性能影响：表3 拉伸强度/mpa实施例456.73未添加三硬脂酸甘油酯50.15由表3可以看出，不添加三硬脂酸甘油酯的情况下，制备的建筑模板的拉伸性能会小幅度降低，这是由于在缺少三硬脂酸甘油酯的情况下，活化纳米复合丝的分散效果有限，在加工过程中会出现部分的活化纳米复合丝的聚集，从而会导致建筑模板的拉伸性能有所降低，通过添加一定量的三硬脂酸甘油酯，能够促进活化纳米复合丝的分散，从而进一步的提高建筑模板的力学性能，提高其应用范围。
[0053]
以上所述仅为本发明的较佳实施例，但本发明不以所示限定实施范围，凡是依照本发明的构想所作的改变，或修改为等同变化的等效实施例，仍未超出说明书所涵盖的精
神时，均应在本发明的保护范围内。