一种建筑装饰用PCR热塑性板材及制备方法与流程

本发明属于塑料制造，具体地，涉及一种建筑装饰用pcr热塑性板材及制备方法。

背景技术：

1、pcr全称是post-consumer recycled material，即消费后再生材料，如pet、pe、pp、hdpe等的消费后再生材料，然后再加工用于制造新的材料的塑料原料。这些回收材料来源于消费者用常用品如饭盒、洗发水瓶、矿泉水瓶、洗衣机桶等所产生的废弃塑料的回收，大大提高了废弃塑料的二次利用，实现了塑料的可持续发展。

2、pcr热塑性板材指的是以回收塑料为填料，加入基体树脂如热塑性塑料(如低密度聚乙烯，高密度聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯、聚酰胺、聚甲醛、聚碳酸酯、聚苯醚及聚酯)，通过模压成型制成板材。但是，由于pcr回收塑料为废旧塑料颗粒，其包含的高分子经过应用(光照、风吹、腐蚀)后老化，原有的聚合物分子链分解使得其中存在大量游离的双键或自由基，致使其存在质脆、韧性差、强度差等缺点，由其为填料制成的板材强度难以满足于建筑行业的应用需求。

3、基于此，本发明提供了一种建筑装饰用pcr热塑性板材及制备方法。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种建筑装饰用pcr热塑性板材及制备方法。

2、本发明要解决的技术问题：解决回收塑料作为建筑板材用的填料时，建筑板材的机械强度低的问题。

3、本发明的一个目的可以通过以下技术方案实现：

4、一种建筑装饰用pcr热塑性板材，包括以下重量份原料：基体树脂85-130份、回收塑料25-45份、改进剂15-30份、相容剂2.5-7.5份、交联剂0.5-1.5份。

5、进一步地，所述基体树脂为高密度聚乙烯树脂、聚苯乙烯树脂按照质量比1-5:1-5混合组成。

6、进一步地，所述回收塑料为工程塑料再生颗粒，如电子电器拆解、汽车等拆解下来的不易回收的破碎料粒。

7、进一步地，所述相容剂为苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物。

8、进一步地，所示交联剂为过氧化物交联剂中的一种或几种任意的混合，如过氧化二异丙苯(dcp)，双叔丁基过氧化二异丙基苯(bipb)、2,3-二叔丁基过氧化-2,5-甲基己烷(dhbp)、1,1-双叔丁基过氧化-3,3,5-甲基环己烷(tmch)等。

9、进一步地，所述改进剂包括以下步骤制成：

10、将有机二氧化硅加入四氢呋喃中，超声分散20-40min，加热至90-95℃，然后缓慢加入ab2型单体，加入完全后，继续搅拌反应2-4h，停止反应，过滤取滤饼，并水洗、乙醇洗，干燥，得改进剂，其中，有机二氧化硅、ab2型单体的质量比为10:1.5-3。

11、在上述反应中，利用所述二氧化硅表面的双键和ab2型单体中的硅氢键之间的硅氢加成反应，使得二氧化硅表面引入ab2型单体基元(丙基异氰脲酸酯结构)，然后再利用ab2型单体之间的超支化反应，使得二氧化表面接枝由超支化聚合物，且该超支化聚合物以ab2型单体基元为重复单元，不但减小了二氧化硅纳米团聚性能，提高了二氧化硅纳米颗粒在基体树脂中的分散性能，使得二氧化硅纳米颗粒均匀分散在基体树脂；而且二氧化硅表面超支化聚合物的超支化特性，易与基体树脂、回收塑料的高分子链发生缠绕，且该超支化聚合物的链终端为双键或硅氢键，与基体树脂的双键、回收塑料中的双键或自由基发生交联，提高所得板材的强度以及其他机械性能，以解决因回收塑料引入致使所得板材性能不佳的问题，尤其是强度的改善。

12、进一步地，所述有机二氧化硅包括以下步骤制成：将二氧化硅纳米颗粒加入水和乙醇的混合溶液中，超声分散20-40min，加热至55-60℃，搅拌下缓慢加入乙烯基硅烷偶联剂，加入完全后，继续保温搅拌1.5-3h，停止反应，过滤，取滤饼，水洗、乙醇洗，干燥，得有机二氧化硅，其中，二氧化硅纳米颗粒、乙烯基硅烷偶联剂的质量比为10:3-6，水和乙醇的混合溶液中水和乙醇的质量比为1:2-4。

13、进一步地，所述ab2型单体包括以下步骤制成：

14、将三烯丙基异氰脲酸酯和二甲基亚砜混合均匀后，再加入氯铂酸异丙醇溶液，加热至85-95℃下，搅拌下缓慢加入1,1,3,3-四甲基二硅氧烷，加入完全后，继续保温反应1-2h，停止反应，降温旋蒸，真空干燥，得ab2型单体，其中，三烯丙基异氰脲酸、1,1,3,3-四甲基二硅氧烷的用量比为0.11-0.13mol:0.1mol。

15、进一步地，所述pcr热塑性板材还包括耐老化助剂。

16、进一步地，所述耐老化助剂的加入质量为所述基体树脂加入质量的0.5-1.6％。

17、所述耐老化助剂为塑料技术领域熟知的抗氧化剂和/或抗紫外线剂，以提高获得的板材的耐氧化和抗紫外线性能，包括受阻酚类抗氧化剂、受阻胺类抗紫外线剂、亚磷酸酯类抗氧化剂，如抗氧化剂1010、抗氧化剂1790、抗氧化剂3114、抗紫外线剂uv351、抗紫外线剂uv326、抗氧化剂1222、抗氧化剂168、抗氧化剂2227等，在本发明中，对抗氧化剂的种类不作限定。

18、进一步地，所述pcr热塑性板材还包括润滑剂，以便于所述pcr热塑性板材的加工和脱模，所述润滑剂为本技术领域技术人员熟知的添加料，本发明对润滑剂的种类不作限定。

19、本发明的另一个目的通过以下技术方案实现：

20、一种建筑装饰用pcr热塑性板材的制备方法，包括以下步骤：

21、将所有原料混合后加热至180-220℃下保持10-15min，充分熔融后移入模具，加压成型，冷却，即可。

22、本发明的有益效果：

23、为解决背景技术中的问题，本发明向pcr热塑性板材的原料体系中引入了改进剂，所述改进剂以纳米二氧化硅为核，以丙基异氰脲酸酯结构为重复元的超支化聚合物为壳的有机—无机复合物质，其中，无机物纳米二氧化硅作为有机物的“锚钩”，超支化聚合物作为无机物的“触手”，使得改性剂能够与基体树脂的双键、回收塑料中的双键或自由基发生交联，促进板材形成互穿网络的形成，且纳米二氧化硅作为“锚钩”进一步提高了形成的互穿网络的稳定性，提高了所得板材的机械性能，尤其强度；而且因硅氢的引入使得上述获得的互穿网络中含有大量的硅氢键，而硅氢键具有自修复能力，所以该互穿网络具有优异的自修复能力，使获得的板材具有优异的弹性性能；

24、综上所述，本发明获得的板材具有良好的强度和弹性性能。

技术特征：

1.一种建筑装饰用pcr热塑性板材，其特征在于：包括以下重量份原料：85-130份基体树脂、回收塑料25-45份、改进剂15-30份、相容剂2.5-7.5份、交联剂0.5-1.5份；

2.根据权利要求1所述的一种建筑装饰用pcr热塑性板材，其特征在于：所述基体树脂为高密度聚乙烯树脂、聚苯乙烯树脂按照质量比1-5:1-5混合组成。

3.根据权利要求1所述的一种建筑装饰用pcr热塑性板材，其特征在于：所述有机二氧化硅、ab2型单体的质量比为10:1.5-3。

4.根据权利要求1所述的一种建筑装饰用pcr热塑性板材，其特征在于：所述有机二氧化硅包括以下步骤制成：

5.根据权利要求4所述的一种建筑装饰用pcr热塑性板材，其特征在于：所述二氧化硅纳米颗粒、乙烯基硅烷偶联剂的质量比为10:3-6。

6.根据权利要求4所述的一种建筑装饰用pcr热塑性板材，其特征在于：所述水和乙醇的混合溶液中水和乙醇的质量比为1:2-4。

7.根据权利要求1所述的一种建筑装饰用pcr热塑性板材，其特征在于：所述ab2型单体包括以下步骤制成：

8.根据权利要求7所述的一种建筑装饰用pcr热塑性板材，其特征在于：所述三烯丙基异氰脲酸、1,1,3,3-四甲基二硅氧烷的用量比为0.11-0.13mol:0.1mol。

9.根据权利要求1所述的一种建筑装饰用pcr热塑性板材，其特征在于：还包括耐老化助剂。

10.一种建筑装饰用pcr热塑性板材的制备方法，其特征在于，所述热塑性板材包括权利要求1-9任意项所述的热塑性板材，包括：

技术总结
本发明涉及一种建筑装饰用PCR热塑性板材及其制备方法，属于塑料制造技术领域，所述PCR热塑性板材包括以下原料：基体树脂、回收塑料、改进剂、相容剂和交联剂。所述改进剂以纳米二氧化硅为核，以丙基异氰脲酸酯结构为重复元的超支化聚合物为壳的有机—无机复合物质，其的引入促进板材形成互穿网络的形成，且纳米二氧化硅作为“锚钩”进一步提高了形成的互穿网络的稳定性，提高了所得板材的机械性能，尤其强度；而且因硅氢的引入使得上述获得的互穿网络中含有大量的硅氢键，而硅氢键具有自修复能力，所以该互穿网络具有优异的自修复能力，使获得的板材具有优异的弹性性能。

技术研发人员：冉进成,李同兵
受保护的技术使用者：广东安拓普聚合物科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13