專利名稱：利用廢舊聚氯乙烯電纜料生產(chǎn)木塑復(fù)合材料的配方及方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及廢舊塑料的回收和利用，特別是涉及利用廢舊聚氯乙烯電纜料生 產(chǎn)木塑復(fù)合材料的配方及方法。
背景技術(shù)：
在進(jìn)行木塑復(fù)合材料的制備研究中，所采用的聚氯乙烯基本上都是商品級的 純料，有些利用回收料的，也是在聚氯乙烯制品生產(chǎn)中出現(xiàn)的邊角廢料或是一些 質(zhì)量較好的透明聚氯乙烯制品，其成本較高。而利用低價(jià)的廢舊聚氯乙烯電纜料 生產(chǎn)木塑材料的，還未見報(bào)道。電纜料作為電線電纜的外皮，常年暴露于自然環(huán)境中，經(jīng)受陽光曝曬、雨水 沖刷、海水浸泡、酸堿腐蝕以及土壤中金屬元素和細(xì)菌的侵蝕，氧化反應(yīng)及其他 化學(xué)反應(yīng)從未停止過，其內(nèi)部結(jié)構(gòu)已發(fā)生很大改變，若再作為塑料純料進(jìn)行回收 再利用，其性能已不能滿足生產(chǎn)要求。廢舊聚氯乙烯電線電纜外皮的回收再利用 一般采用溶解法。廢電線、電纜上的聚氯乙烯護(hù)套可溶解在適當(dāng)?shù)娜軇┲?，增?劑、顏料及其它有機(jī)添加劑也進(jìn)入聚氯乙烯溶液。除去金屬和其它雜質(zhì)后，蒸發(fā) 溶劑可得到含有這些添加劑的粗聚氯乙烯回收料，可用于制造要求比較低的地 板、園藝軟水管等產(chǎn)品。但這一過程較為復(fù)雜，且大部分可選溶劑都有毒。另一 種較為普遍采用的方法是將廢舊聚氯乙烯電纜外皮重新造粒后，和純料混合重新 制造電纜外皮。但是這種采用回收料制成電纜，在絕緣性、耐候性和使用壽命上 遠(yuǎn)不如用純料制成的產(chǎn)品，且具有很大的安全隱患。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的就是為了解決廢舊聚氯乙烯電纜料的再利用問題，提供了一種 利用廢舊聚氯乙烯電纜料生產(chǎn)聚氯乙烯基木塑復(fù)合材料的配方及方法，并在制造 過程中使用無毒或低毒的塑料助劑以達(dá)到環(huán)保要求。本發(fā)明的目的通過下述方案實(shí)現(xiàn) 本發(fā)明利用廢舊聚氯乙烯電纜料生產(chǎn)木塑復(fù)合材料的配方，其組份和重量份數(shù) 比如下廢舊聚氯乙烯電顆粒 70 100 純聚氯乙烯粉末 0 30 木粉 40 60 金屬皂類穩(wěn)定劑 0 0.75偶聯(lián)劑 2 3氯化聚乙烯 5 6甲基丙烯酸多元酯 5 6潤滑劑 0.5 0.7。所述的廢舊聚氯乙烯電纜料粉碎成粒度為20-30目的顆粒。 所述的金屬皂穩(wěn)定劑包括轉(zhuǎn)鋅復(fù)合穩(wěn)定劑或鋇鋅鎘復(fù)合穩(wěn)定劑。 所述的木粉為楊木粉、杉木粉或松木粉，其粒度為40 60目，含水量小于2 %。所述的偶聯(lián)劑為鈦酸酯或鋁酸酯偶聯(lián)劑。本發(fā)明的聚氯乙烯基木塑復(fù)合材料的配方的制備方法，包括下述步驟1) 將按照配方配制的原料加入高混機(jī)中混合，混合溫度為100°C 110°C，混合時(shí)間為20 35分鐘；2) 將混合好的原料加入擠出機(jī)中進(jìn)行擠出，擠出機(jī)主機(jī)轉(zhuǎn)速為 40 60轉(zhuǎn)/分鐘，喂料機(jī)轉(zhuǎn)速為4 6轉(zhuǎn)/分鐘；擠出后進(jìn)行定型。所述的擠出機(jī)為雙螺桿擠出機(jī)。擠出物經(jīng)片型口模定形并上壓光機(jī)壓光，然后經(jīng)冷卻、切片，即得所述的木 塑復(fù)合板材。本方法所生產(chǎn)的木塑復(fù)合材料是以廢舊聚氯乙烯電纜料、木粉為主要原料， 經(jīng)添加各種功能助劑及少量的純聚氯乙烯，在雙螺桿擠出機(jī)中混煉擠出的。它有以下特點(diǎn)(1) 產(chǎn)品對木質(zhì)纖維要求低，可采用木材加工中產(chǎn)生的廢料以及稻殼等廢棄物；(2) 制品表面光滑、平整和堅(jiān)固，并可壓制出立體圖案和其他形狀；(3) 制品表面不需進(jìn)行再加工，且制品的橫截面結(jié)構(gòu)致密均勻；(4) 無木材制品的缺陷，如節(jié)疤、斜紋理、腐朽等；(5) 制品具有良好的物理力學(xué)性能，且耐水性好；(6) 制品可加工性好，可以釘、鉆、鋸、包IJ;(7) 可加入各種著色劑，制成彩色產(chǎn)品；(8) 使用期限較長，保養(yǎng)費(fèi)用低廉。木塑復(fù)合材料制品因兼有木材和塑料的優(yōu)點(diǎn)，因而被廣泛應(yīng)用于很多領(lǐng)域， 如家具、建筑、工業(yè)、車輛船舶、包裝運(yùn)輸?shù)葒裆a(chǎn)的各個(gè)方面。本方法所采用的聚氯乙烯原料為國內(nèi)廢舊電纜拆解企所拆解出的廢舊電纜 外皮，價(jià)格低廉，且有利于環(huán)境保護(hù)。本方法所采用的塑料助劑大部分為無毒或 低毒產(chǎn)品，在材料生產(chǎn)和使用過程中對人體和環(huán)境危害很小。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例11. 將透明聚氯乙烯電線套管經(jīng)粉碎機(jī)粉碎成20目的顆粒，并進(jìn)行清洗。將清 洗后的聚氯乙烯顆粒在鼓風(fēng)干燥箱中于IO(TC下烘干。2. 將40目的竹木粉在鼓風(fēng)干燥箱中于IO(TC下烘干3小時(shí)，使其含水量降到 2%以下。3. 按照下表進(jìn)行原料的配置表l實(shí)例l的原料配比原料 質(zhì)量份數(shù)透明聚氯乙烯電纜顆粒 100竹木粉 40鈦酸脂偶聯(lián)劑 2氯化聚乙烯 5甲基丙烯酸多元酯 5硬脂酸鈣 0.54. 將上述配方原料中的廢舊聚氯乙烯電纜料和氯化聚乙烯、甲基丙烯酸多元 酉旨、硬脂酸鈣同時(shí)放入高混機(jī)混合，混合溫度為100'C，混合均勻；5. 將上述配方原料中的木粉和偶聯(lián)劑加入高混機(jī)混合，混合溫度為105°C，混 合均勻；6. 將步驟4和5中已經(jīng)高混好的兩組原料放入高混機(jī)中進(jìn)行高混，混合均勻溫 度為U(TC，混合時(shí)間為15分鐘；7. 將步驟6混合好的原料放入雙螺桿擠出機(jī)中進(jìn)行混煉擠出，機(jī)筒溫度為150 'C，機(jī)頭溫度為16(TC，螺桿擠出機(jī)主機(jī)轉(zhuǎn)速為60轉(zhuǎn)/分鐘，喂料機(jī)轉(zhuǎn)速為 6轉(zhuǎn)/分鐘，混煉后經(jīng)片型機(jī)頭口模擠出片材。8. 步驟7中的片材進(jìn)入壓光機(jī)中進(jìn)行壓光，壓光機(jī)的雙輥間距為5毫米。9. 步驟8中經(jīng)過壓光的木塑片材經(jīng)過冷卻、切割后即為白色聚氯乙烯基木塑復(fù) 合板材。實(shí)施例21. 將白色聚氯乙烯電線外皮經(jīng)粉碎機(jī)粉碎成25目的顆粒，并進(jìn)行清洗。將清 洗后的聚氯乙烯顆粒在鼓風(fēng)干燥箱中于IOO'C下烘干。2. 將50目的杉木粉在鼓風(fēng)干燥箱中于IO(TC下烘干4小時(shí)，使其含水量降到 2%以下。3.按照下表進(jìn)行原料的配置表2實(shí)例2的原料配比原料 質(zhì)量份數(shù)白色聚氯乙烯電纜顆粒 80純聚氯乙烯粉末 20杉木粉 60鈣鋅復(fù)合穩(wěn)定劑 0.5鈦酸脂偶聯(lián)劑 3鄰苯二甲酸二辛脂 2氯化聚乙烯 5.5甲基丙烯酸多元酯 5.5硬脂酸鈣 0.64. 將上述配方原料中的廢舊聚氯乙烯電纜料和穩(wěn)定劑、氯化聚乙烯、甲基丙烯 酸多元酯、增塑劑、硬脂酸鈣同時(shí)放入高混機(jī)混合，混合溫度為ll(TC，混 合均勻；5. 將上述配方原料中的木粉和偶聯(lián)劑加入高混機(jī)混合，混合溫度為105°C，混 合均勻；6. 將步驟4和5中已經(jīng)高混好的兩組原料放入高混機(jī)中進(jìn)行高混，混合溫度為 105°C，混合時(shí)間為20分鐘;7. 將步驟6混合好的原料放入雙螺桿擠出機(jī)中進(jìn)行混煉擠出，機(jī)筒溫度為145 °C，機(jī)頭溫度為155'C，螺桿擠出機(jī)主機(jī)轉(zhuǎn)速為50轉(zhuǎn)/分鐘，喂料機(jī)轉(zhuǎn)速為 5轉(zhuǎn)/分鐘，混煉后經(jīng)片型機(jī)頭口模擠出片材。8. 步驟7中的片材進(jìn)入壓光機(jī)中進(jìn)行壓光，壓光機(jī)的雙輥間距為5毫米。9. 步驟8中經(jīng)過壓光的木塑片材經(jīng)過冷卻、切割后即為聚氯乙烯基木塑復(fù)合板 材。實(shí)施例31. 將黑色聚氯乙烯電線外皮管經(jīng)粉碎機(jī)粉碎成30目的顆粒，并進(jìn)行清洗。將 清洗后的聚氯乙烯顆粒在鼓風(fēng)干燥箱中于IO(TC下烘干。2. 將40目的楊木粉在鼓風(fēng)干燥箱中于IO(TC下烘干3小時(shí)，使其含水量降到 2%以下。3. 按照下表進(jìn)行原料的配置表3實(shí)例3的原料配比 原料 質(zhì)量份數(shù)黑色聚氯乙烯電纜顆粒 70純聚氯乙烯粉末 30楊木粉 50鋇鋅鎘復(fù)合穩(wěn)定劑 0.75鋁酸脂偶聯(lián)劑 2.5鄰苯二甲酸二辛脂 3氯化聚乙烯 6甲基丙烯酸多元酯 6硬脂酸鈣 0.74. 將上述配方原料中的黑色聚氯乙烯電纜料和穩(wěn)定劑、氯化聚乙烯、甲基丙烯 酸多元酯、增塑劑、硬脂酸鈣同時(shí)放入高混機(jī)混合，混合溫度為ll(TC，混 合均勻；5. 將上述配方原料中的木粉和偶聯(lián)劑加入高混機(jī)混合，混合溫度為105°C，混 合均勻；6. 將步驟4和5中已經(jīng)高混好的兩組原料放入高混機(jī)中進(jìn)行高混，混合溫度為 IIO'C，混合時(shí)間為35分鐘；7. 將步驟6混合好的原料放入雙螺桿擠出機(jī)中進(jìn)行混煉擠出，機(jī)筒溫度為150 °C，機(jī)頭溫度為16(TC，螺桿擠出機(jī)主機(jī)轉(zhuǎn)速為40轉(zhuǎn)/分鐘，喂料機(jī)轉(zhuǎn)速為 4轉(zhuǎn)/分鐘，混煉后經(jīng)片型機(jī)頭口模擠出片材。8. 步驟7中的片材進(jìn)入壓光機(jī)中進(jìn)行壓光，壓光機(jī)的雙輥間距為8毫米。9. 步驟8中經(jīng)過壓光的木塑片材經(jīng)過冷卻、切割后即為黑色聚氯乙烯基木塑復(fù) 合板材。本發(fā)明提出的一種利用廢舊聚氯乙烯電纜料生產(chǎn)木塑復(fù)合材料的配方及方 法，己通過實(shí)施例進(jìn)行了描述，相關(guān)技術(shù)人員明顯能在不脫離本發(fā)明的內(nèi)容、精 神和范圍內(nèi)對本文所述的制作方法進(jìn)行改動(dòng)或適當(dāng)變更與組合，來實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的 技術(shù)。特別需要指出的是，所有相類似的替換和改動(dòng)對本領(lǐng)域技術(shù)人員來說是顯 而易見的，他們都被視為包括在本發(fā)明的精神、范圍和內(nèi)容中。
權(quán)利要求
1. 一種利用廢舊聚氯乙烯電纜料生產(chǎn)木塑復(fù)合材料的配方，其特征是組份和重量份數(shù)配比如下廢舊聚氯乙烯電纜顆粒70～100純聚氯乙烯粉末 0～30木粉40～60金屬皂類穩(wěn)定劑 0～0.75偶聯(lián)劑 2～3增塑劑 0～3氯化聚乙烯 5～6甲基丙烯酸多元酯5～6潤滑劑 0.5～0.7。
2. 如權(quán)利要求1所述的木塑復(fù)合材料的配方，其特征在于所述的廢舊聚氯乙烯電纜料粉 碎成粒度為20 30目的顆粒。
3. 如權(quán)利要求1所述的木塑復(fù)合材料的配方，其特征在于所述的金屬皂穩(wěn)定劑包括鈣鋅 復(fù)合穩(wěn)定劑或鋇鋅鎘復(fù)合穩(wěn)定劑。
4. 如權(quán)利要求1所述的木塑復(fù)合材料的配方，其特征在于所述的木粉為楊木粉、杉木粉 或松木粉，其細(xì)度為40 60目，含水量小于2%。
5. 如權(quán)利要求1所述的木塑復(fù)合材料的配方，其特征在于所述的偶聯(lián)劑為鈦酸酯類或鋁 酸酯類偶聯(lián)劑。
6. 如權(quán)利要求1所述的木塑復(fù)合材料的配方的制備方法，其特征在于方法包括下述步驟1) 將按照配方配制的原料加入高混機(jī)中混合，混合溫度為100。C 11(TC， 混合時(shí)間為20 35分鐘；；2) 將混合好的原料加入擠出機(jī)中進(jìn)行擠出，擠出機(jī)主機(jī)轉(zhuǎn)速為40 60轉(zhuǎn)/ 分鐘，喂料機(jī)轉(zhuǎn)速為4 6轉(zhuǎn)/分鐘；擠出后進(jìn)行壓光定型。
7. 如權(quán)利要求6所述的木塑復(fù)合材料的配方的制備方法，其特征在于所述的擠出機(jī)為雙 螺桿擠出機(jī)。
全文摘要
本發(fā)明涉及利用廢舊聚氯乙烯電纜料生產(chǎn)木塑復(fù)合材料的配方及方法。將廢舊聚氯乙烯電纜顆粒、純聚氯乙烯粉、木粉、金屬皂類穩(wěn)定劑、偶聯(lián)劑、氯化聚乙烯、甲基丙烯酸多元酯、潤滑劑按照配方配制的原料加入高混機(jī)中混合，混合溫度為100℃～110℃，混合時(shí)間為20～35分鐘；將混合好的原料加入擠出機(jī)中進(jìn)行擠出，擠出機(jī)主機(jī)轉(zhuǎn)速為40～60轉(zhuǎn)/分鐘，喂料機(jī)轉(zhuǎn)速為4～6轉(zhuǎn)/分鐘；擠出后進(jìn)行定型。本方法所采用的聚氯乙烯原料為國內(nèi)廢舊電纜拆解企所拆解出的廢舊電纜外皮，價(jià)格低廉，且有利于環(huán)境保護(hù)。本方法所采用的塑料助劑大部分為無毒或低毒產(chǎn)品，在材料生產(chǎn)和使用過程中對人體和環(huán)境危害很小。
文檔編號C08K5/00GK101275003SQ200810052958
公開日2008年10月1日 申請日期2008年4月30日 優(yōu)先權(quán)日2008年4月30日
發(fā)明者輝 丁, 劉雪鵬, 然 張, 徐世民 申請人:天津大學(xué)