[发明专利]高分子废弃物改性及高性能复合材料的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及高分子材料改性及复合材料的制备方法，特别是一种高分子废弃物改性及高性能复合材料的制备方法。

背景技术

随着塑料的大量使用，废弃塑料、橡胶也与日俱增，这些废弃物在自然界很难自然分解，不能得到有效的再利用，不仅造成环境污染，破坏生态平衡，而且造成资源浪费。在这些高分子废弃物的再利用方面，目前虽然已有用废弃物生产复合材料的方法，这些方法生产出的复合材料刚性低、韧性低、不耐磨，应用领域窄，影响了高分子废弃物的再利用。

发明内容

本发明针对现有技术的不足，提出一种对高分子废弃物进行改性并制备高刚性、高韧性、高耐磨性复合材料的方法。

本发明通过下述技术方案实现技术目标。

高分子废弃物改性及高性能复合材料的制备方法，首先将高分子废弃物进行改性处理：

a.废聚乙烯改性：

按重量组成百分比进行混料：

废聚乙烯       72％

废橡胶粉       12％

顺丁橡胶       6％

活化无机粒子   10％

将上述配料加温165℃混合后，用挤出机挤出造粒；

b.稻壳粉或木粉改性：

按重量组成百分比进行混料：

干燥稻壳粉或木粉  80％

氯化聚乙烯        20％

将上述配料加温165℃混合后，用挤出机挤出造粒；

然后将改性后的颗粒状的废聚乙烯、稻壳粉或木粉混合均匀后粉碎成120目的粉料，再按重量组成百分比进行混料：

改性废聚乙烯         30％～40％

改性稻壳粉或木粉     40％～50％

SiC纳米粉末          10％

助剂                  10％

将上述配料放入搅拌机中搅拌均匀，再将搅拌好的物料送到挤出机内，加热165～185℃由挤出机挤出注入模具内，经液压机液压成型，保压6～10分钟，并用水冷却、将温度降到45～49℃，即可开模，取出来成品。

上述制备方法中，所述助剂由下列原料按重量百分比配制：碳黑8％、石蜡10％、硬脂酸10％、三油基钛酸异丙脂10％、塑料抗氧剂12％、硬脂酸钡10％、三盐基硫酸铅10％、过氧化二异丙苯12％、磷苯二甲酸二丁脂18％；所述活化无机粒子为轻质碳酸钙与钛酸脂偶联剂配制而成。

本发明与现有技术相比，具有以下积极效果：

1.    机械强度优于一般复合材料。

2.    韧性高，可替代塑料、木材。

3.    加入SiC纳米粉末，增加复合材料的强度和耐磨性。

4.    抗氧化、分解能力强。

5.    采用大量高分子废弃物，制备出低成本、高性能复合材料，具有显著的经济和社会效益。

具体实施方式

首先将废聚乙烯改性：选取清洗后的废聚乙烯碎原料288公斤、用废橡胶粉磨成120目左右的粉料48公斤、顺丁橡胶24公斤、活化无机粒子40公斤，放入挤出机内加温165℃混合，挤出造粒；其中活化无机粒子为轻质碳酸钙与钛酸脂偶联剂配制而成。

再将稻壳粉或木粉改性：选取干燥的120目的干燥稻壳粉或木粉320公斤、氯化聚乙烯80公斤、加温165℃混合后，挤出机挤出造粒。

将改性后的颗粒状的废聚乙烯、稻壳粉或木粉混合均匀后用超细磨磨成120目至接近纳米级细度的粉料。

再将上述改性废聚乙烯350公斤、改性稻壳粉或木粉450公斤、SiC纳米粉末100公斤、助剂100公斤放入搅拌机中搅拌均匀后，再将搅拌好的物料送到挤出机内，加热165～185℃由挤出机挤出注入模具内，经液压机液压成型，保压6～10分钟，由循环水冷却至45～49℃，即可开模，取出来成品。

其中助剂由碳黑10公斤、石蜡10公斤、硬脂酸10公斤、三油基钛酸异丙脂10公斤、塑料抗氧剂12公斤、硬脂酸钡10公斤、三盐基硫酸铅10公斤、过氧化二异丙苯12公斤、磷苯二甲酸二丁脂18公斤混合而成。