[发明专利]一种采用表面活化环氧树脂粉末制备脂塑复合材料的方法

说明书

本发明公开了一种采用表面活化环氧树脂粉末制备脂塑复合材料的方法，按照重量份数计包括以下组份：木粉23‑25份、PE粒子19‑23份、环氧树脂粉末24‑26份、聚甲基丙烯酸酯回收料20‑25份、聚苯乙烯‑丁二烯共聚物回收料5‑6份、润滑剂1‑2份、抗氧剂0.2‑0.5份、马来酸酐接枝聚乙烯1‑2份、硅烷偶联剂0.5‑1份、稳定剂0.5‑1份、改性剂0.3‑0.5份、染料1‑2份。本发明大幅度提高脂塑复合材料的机械强度和使用寿命，同时采用聚甲基丙烯酸酯回收料、聚苯乙烯‑丁二烯共聚物作为改性材料，提高脂塑材料的韧性，提高材料的弯曲破坏载荷和落球冲击强度。可用于园林景观、建筑外墙装饰等户外制品市场。

技术领域

本发明涉及脂塑复合材料的制作方法，特别是涉及采用表面化学活化环氧树脂粉末制备PE脂塑复合材料的方法。

背景技术

随着近年来经济社会的快速发展，以电视、电冰箱、洗衣机、空调、电脑、移动电话等为代表的大宗电器电子产品进入到“大量生产、大量消费、大量废弃”的新时期，产生了大量电器电子废弃物。在2011-2016年间，电器电子废弃物的全球产生增长量达17.6％，2018年全球电器电子废弃物的产生量已达近8000万吨。线路板是电器电子产品的核心部件，线路板中含有约40％的金属、30％的无机材料和30％的高分子材料，其中高分子材料主要是环氧树脂。电器电子产品的废弃将会产生大量的环氧树脂粉末。环氧树脂粉末中含有溴化阻燃剂等多种有害物质，传统的填埋和焚烧等处理方法会对生态系统和人体健康造成严重威胁。同时，环氧树脂粉末具有一定的经济价值，是一种重要的城市大宗非金属二次资源，其资源回收和循环利用可以带来巨大的经济利益。因此，环氧树脂粉末具有资源性和污染性双重属性，是一种重要的“城市矿山”。

当前对环氧树脂粉末资源循环利用的日益增多，包括焚烧法、热解法、制备复合材料法等。焚烧法是将废线路板送入回转焚烧炉，焚烧去除环氧树脂，并将金属分离回收，焚烧尾气经尾气处理系统后排放(专利CN200910131703.7)。由环氧树脂焚烧会产生二噁英等有毒物质，因此焚烧法要求快速升温、烟气极冷并严格温控，对焚烧条件要求较高，同时该方法并未真正实现环氧树脂的循环利用。热解法是在无氧或惰性气体存在的条件下，加热环氧树脂发生热解反应，热解产物经冷凝后得到热解油，无法冷凝的气体经回收热量后可用作燃料并在处理后直接排放(CN201710991255.2)。由于热解法是在无氧或惰性气体存在的条件下进行的，不易产生二噁英污染物，但对回收条件、热解设备、回收过程控制要求较高，热解油的资源化利用途径和技术还需要进行深入研究。制备脂塑复合材料是其中的代表，生产脂塑复合材料是制备复合材料。脂塑复合材料是由环氧树脂粉末、塑料和纤维材料按一定比例混合制成加工单元，添加其他加工助剂和功能改性剂通过模压或挤出成型工艺制得的新型材料(如专利CN201610459736.4、CN201610455274.9、 CN201610456585.7、CN201710066866.6)。当前，制备脂塑复合材料是将环氧树脂粉末直接与其他原材料混合，具有复合材料弯曲破坏载荷、落球冲击强度、表面耐磨性等作用。但由于环氧树脂粉末表面活性基团相对不足，在制备过程中环氧树脂粉末与PE等原材料发生选择性交联耦合反应所获得的化学键相对不足，长时间暴露于室外光照环境下会使交联化学键断裂，减少材料强度和寿命。

因此，提高环氧树脂粉末表面活性基团数量，提高环氧树脂粉末/PE间的界面相容性和选择性交联耦合反应效率是提高材料性能指标和使用寿命的关键。

发明内容

本专利发明了一种采用表面活化环氧树脂粉末制备脂塑复合材料的方法，解决了PE 脂塑复合材料环氧树脂粉末/PE间界面相容性差和选择性交联耦合反应效率低的问题。基于表面活化机理，通过表面化学活化反应提高环氧树脂粉末表面目标官能团的数量，从而提高环氧树脂的反应活性，提高环氧树脂粉末/PE间界面相容性和交联化学键数量，大幅度增加脂塑复合材料的机械强度和使用寿命，材料可用于园林景观、建筑外墙装饰等户外制品市场。

实现本发明所叙述一种采用表面活化环氧树脂粉末制备脂塑复合材料的方法，包括如下原料、配方和步骤：