复合材料的制作方法_2

文档序号:9641646阅读:来源:国知局
(w/w),例 如17-23% (w/w)的纤维素纤维。在一个实施方式中,污泥含55-75% (w/w),例如65-75% (w/w),例如67-73% (w/w)的矿物。在一个实施方式中,污泥含10-30% (w/w)的纤维素 纤维和55-75% (w/w)的矿物。在一个实施方式中,污泥含15-25% (w/w)的纤维素纤维 和65-75% (w/w)的矿物。或者,含量可定义为有机物(例如约30%)和无机物(例如约 70% )。污泥的总含量100%中还包含极少量的油墨和其它材料,例如其它有机材料。
[0039] 油墨含量可以例如为污泥总干含量的0. 01 - 1% (w/w)。有机纤维大多是纤维素 纤维,因此纤维的纤维素含量为80 - 100%,例如90 - 100%,例如95 - 100%。在一个例子 中,有机纤维基本由纤维素纤维构成,例如约99 %或约100 %的纤维素纤维,或99 - 100%。
[0040] 通常,复合物可包含5-90% (w/w)的干污泥。在一个实施方式中,复合物包 含30-80% (w/w)的干燥的脱墨污泥。在一个实施方式中,复合物包含55-65% (w/w)的 干燥的脱墨污泥。在一个实施方式中,复合物包含20-70%的热塑性聚合物和30-80% (w/w)的干燥的脱墨污泥。在一个实施方式中,复合物包含30-45%的热塑性聚合物 和55-70% (w/w)的干燥的脱墨污泥。在复合物干重中脱墨污泥的总量的例子包括约 30%,40%,50%,60%,70%,80%和 90% (w/w)。
[0041] 复合物包含至少一种热塑性聚合物或塑料。热塑性材料是一种在高于特定温度的 情况下会变得易弯或可模塑且在冷却时回到固体状态的塑料。热塑性聚合物的例子包括聚 (甲基丙烯酸甲酯),聚酰胺(尼龙),聚乙烯,聚丙烯,聚苯乙烯,聚氯乙烯,聚四氟乙烯(特 氟纶(Tef Ion)),聚对苯二甲酸乙二酯以及它们的混合物。
[0042] 热塑性聚合物可以是热塑性聚烯烃或其混合物,或者聚烯烃和其它热塑性聚合物 的混合物,或衍生自热塑性聚合物的聚合物。热塑性聚烯烃的例子包括聚乙烯,聚丙烯,聚 甲基戊烯和聚丁烯-1。在一个实施方式中,热塑性聚合物包含以下组分或由以下组分组成: 聚烯烃,例如聚丙烯(PP)或聚乙烯(PE)。在一个实施方式中,热塑性聚合物包含聚烯烃,例 如聚乙烯或聚丙烯。在一个实施方式中,热塑性聚合物是聚烯烃。
[0043] 在一个实施方式中,热塑性聚合物的熔化温度高于200°C。在此情况中,热塑性聚 合物可选自例如聚酰胺,聚对苯二甲酸乙二酯(PET)和聚碳酸酯。而且,某些聚乙烯可具有 例如高熔化温度。
[0044] 聚丙烯是玻璃化转变温度约为_20°C (无规立构聚丙烯)或约0°C (全同立构聚 丙烯)的热塑性聚合物。合适的聚丙烯或衍生自聚丙烯的聚合物的例子包括PP均聚物,无 规PP共聚物,PP嵌段共聚物,PP三元共聚物,PP弹性体和PP塑性体。
[0045] 聚乙烯是可基于密度和支化分为数种不同类别的热塑性聚合物。这些类别的例 子包括超高分子量聚乙烯(UHMffPE),超低分子量聚乙烯(ULMWPE或PE-WAX),高分子量聚 乙烯(HMffPE),高密度聚乙烯(HDPE),高密度交联聚乙烯(HDXLPE),交联聚乙烯(PEXS XLPE),中密度聚乙烯(MDPE),线型低密度聚乙烯(LLDPE),低密度聚乙烯(LDPE),极低密度 聚乙烯(VLDPE)和氯化聚乙烯(CPE)。根据聚乙烯的类型,熔点和玻璃化转变温度可变化。 对于中密度和高密度聚乙烯,熔点通常为120 - 180°C,平均而言,低密度聚乙烯的熔点为 105 - 115°C。LDPE的玻璃化转变温度约为-125°C。
[0046] 聚氯乙烯(PVC)是通过氯乙烯单体聚合产生的聚合物。未加工PVC的热稳定性极 差,因此在方法中需添加热稳定剂,以确保产品的性质。当温度达到140°C时,PVC开始分 解,熔化温度在大约160°C开始。
[0047] 在一个实施方式中,天然纤维塑料复合产品包含10-80% (w/w)(干重)的塑料聚 合物,优选热塑性聚合物。在一个实施方式中,天然纤维塑料复合产品包含20-80% (w/w) (干重)的塑料聚合物,优选热塑性聚合物。在一个实施方式中,热塑性聚合物的总量为复 合物干重的10-60%。在一个实施方式中,热塑性聚合物的总量为复合物干重的10-50%。 在一个实施方式中,热塑性聚合物的总量为复合物干重的10-40%。在一个实施方式中,热 塑性聚合物的总量为复合物干重的10-30%。在复合物干重中热塑性聚合物的总量的例子 包括约 10%,20%,30%,40%,50%,60%,70%和 80% (w/w)。
[0048] 在一个实施方式中,复合物包含10-70 %的热塑性聚合物和30-90% (w/w)的干燥 的脱墨污泥。在一个实施方式中,复合物包含20-70%的热塑性聚合物和30-80% (w/w)的 干燥的脱墨污泥。在一个实施方式中,复合物包含30-70%的热塑性聚合物和30-70% (w/ w)的干燥的脱墨污泥。
[0049] 在一个实施方式中,热塑性聚合物包含聚烯烃。在一个实施方式中,在复合物中 所用的热塑性聚合物中,聚稀经的总量为至少60% (w/w)或至少70% (w/w),更优选至少 75% (w/w)或至少 80% (w/w),最优选至少 85% (w/w)或至少 90% (w/w)。
[0050] 复合物可包含新鲜和/或再循环的热塑性聚合物。在一个例子中,复合物中至少 50% (w/w)或至少60% (w/w)的热塑性聚合物是再循环的。还可以仅使用再循环的热塑性 聚合物。在一个例子中,复合物包含至少一种再循环的热塑性聚合物,更优选复合物包含至 少两种再循环的热塑性聚合物。在一个例子中,再循环的热塑性聚合物包含聚乙烯(PE)和 /或聚丙烯(PP)和/或聚氯乙烯(PVC)和/或聚对苯二甲酸乙二酯(PET)。
[0051] 复合物可包含其它矿物填料。矿物填料可包括高岭土,重质碳酸钙,沉淀碳酸钙, 二氧化钛,硅灰石,滑石,云母,二氧化硅或它们的混合物。复合物还可包含添加剂,诸如 着色剂、紫外稳定剂、偶联剂、发泡剂(起泡剂)和/或润滑剂。着色剂或染料可用于补 偿由于污泥中存在的印刷油墨而导致的复合物的深色,甚至黑色。可用的着色剂的例子 包括黑色和白色着色剂,它们可用于获得更可接受的产品颜色。但是,着色剂通常不能隐 藏印刷油墨的所有不利颜色。在一个实施方式中,复合物包含偶联剂。复合产品中偶联 剂的含量可为1-3% (w/w)。偶联剂可包括例如马来酸酐官能化的HDPE,马来酸酐官能化 的LDPE,马来酸酐改性的聚乙烯(MAHPE),马来酸酐官能化的EP共聚物,丙烯酸官能化的 PP,HDPE,LDPE,LLDPE和EP共聚物,苯乙烯/马来酸酐共聚物,乙烯基三烷氧基硅烷,或它们 的组合。
[0052] -个实施方式提供一种制备天然纤维塑料复合产品的方法,该方法包括提供热塑 性聚合物和包含纤维素纤维和矿物的脱墨污泥,对这些材料进行混合,将所述混合物成形 为复合产品。热塑性聚合物可作为小粒或颗粒形式提供。这是指颗粒物质的物理状态,其中 所述颗粒物质具有足够小的颗粒尺寸,因此该物质本身成为基本自由流动性的聚集体。该 术语包括物质细小到作为粉末形式的状态。在材料混合后,将混合物加热到所需温度,以使 热塑性聚合物熔化,形成能成形为所需产品的熔体。所述成形可包括例如使复合材料成形 为复合制品。在复合产品成形后,使热塑性聚合物硬化或冷却,得到最终产品。所述方法可 以是间歇法或连续法。
[0053] 在一个例子中,用于制造天然纤维塑料复合产品的方法包括:
[0054] -提供
[0055] 热塑性聚合物和
[0056] 含纤维素纤维和矿物的脱墨污泥,
[0057] -将这些材料混合,
[0058] -将该混合物加热到热塑性聚合物的熔化温度之上,以及
[0059] -将该混合物成形为复合产品。在一个实施方式中,脱墨污泥以干燥形式提供。
[0060] 热塑性聚合物的熔化温度或熔点可以例如为约120°C,约130°C,约150°C,约 155°C,约 160°C,约 170°C,约 180°C,约 190°C,约 200°C,约 220°C,约 300°C,或甚至 约327°C。极高熔点的一个例子是聚酰胺(尼龙(Nylon))的熔点,约190 - 350°C,或聚四 氟乙烯(特氟纶(Teflon))的熔点,约327°C。"在热塑性聚合物的熔化温度之上"表示热 塑性聚合物至少部分地熔化并可进行处理的温度,可包括所述熔化温度。
[0061] 在一个例子中,用于制造天然纤维塑料复合产品的方法包括:
[0062] -提供热塑性聚合物和含纤维素纤维和矿物的脱墨污泥,
[0063] -对这些材料进行混合,
[0064] -加热所述混合物,使热塑性聚合物至少部分地熔化,以及
[0065]-将混合物成形为复合产品。
[0066] 用于熔化热塑性聚合物的温度可例如为120 - 380 °C,例如150 - 360 °C,例如 180 - 360°C。通常,可使用最高达380°C的温度,但是一般温度最高达360°C,最高达350°C, 最高达340°C,最高达330°C,或最高达300°C。在一个实施方式中,温度范围为200 - 360°C。 在一个实施方式中,温度范围为200-340 °C。在一个实施方式中,温度范围为200-300 °C。在 一个实施方式中,温度范围为220-360°C。在一个实施方式中,温度范围为220-340°C。在 一个实施方式中,温度范围为220-300°C。在一个实施方式中,温度范围为240-360°C。在 一个实施方式中,温度范围为250-360°C。当使用高温,例如超过200°C或超过2KTC或超过 220°C或超过230°C或超过240°C的温度时,可使用如聚苯乙烯,聚酰胺,聚四氟乙烯,聚对 苯二甲酸乙二酯(PET),聚(甲基丙烯酸甲酯)和聚碳酸酯(PC)之类的聚合物。这些材料 具有高熔点,因此得到的产品也能耐受高温。在较低温度,例如低于180°C或低于160°C的 温度下,也可以使用聚烯烃。对于聚烯烃,可使用的温度例如为120 - 190°C或120 - 180°C。 在一个例子中,温度范围为150_200°C。在一个例子中,温度范围为180-200°C。在一个例 子中,温度范围为180_220°C。
[0067] 在一个实施方式中,热塑性聚合物的熔化温度为至少200°C,例如至少220°C,或 至少230°C,或至少240°C,或至少250°C,或至少260°C。在一个实施方式中,热塑性聚合物 包括选自以下的热塑性聚合物:聚苯乙烯聚酰胺,聚四氟乙烯,聚对苯二甲酸乙二酯(PET) 和聚碳酸酯。
[0068] 在一个例子中,用于制造天然纤维塑料复合产品的方法包括:
[0069] -提供熔化温度高于200°C的热塑性聚合物和含纤维素纤维和矿物的脱墨污泥,
[0070] -对这些材料进行混合,
[0071] -将所述混合物加热至200 - 260°C的温度,和
[0072] -将混合物成形为复合产品。
[0073] 在一个例子中,用于制造天然纤维塑料复合产品的方法包括:
[0074] -提供熔化温度高于220°C的热塑性聚合物和含纤维素纤维和矿物的脱墨污泥,
[0075] -对这些材料进行混合,
[0076] -将所述混合物加热至220-360°C的温度,和
[0077] -将混合物成形为复合产品。
[0078] 聚酰胺是具有通过酰胺键连接的重复单元的大分子。依据重复单元的类型数目, 聚酰胺可以为均聚物或共聚物。
[0079] 聚对苯二甲酸乙二酯(PET)是可作为能再循环的材料用于装载饮料、食品和其它 液体的容器的热塑性聚合物树脂。二醇改性的聚对苯二甲酸乙二酯(PETG)表示其中环己 烷二甲醇被加成到聚合物主链上替代乙二醇的PET。PETG是可用于数种模塑应用的透明无 定形热塑性材料。通常,PET能耐受高温,熔点约为250
当前第2页1 2 3 4 5 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1