[发明专利]一种炭塑复合板

说明书

本发明公开了一种炭塑复合板，包括基材层和装饰层，所述装饰层是将带有颜色或纹理的装饰纸通过胶黏剂铺装至基材层上，按重量份数计，所述基材层原料包括以下组分：UHMWPE树脂粉10‑30份；HDPE树脂粉10‑35份；改性活性炭颗粒50‑70份；钛酸酯偶联剂10‑15份；所述HDPE树脂粉由废旧塑料加工而成。本发明具有以下有益效果：这种炭塑复合板可提高塑料与碳之间的粘结性能，从而提高其机械强度。

技术领域

本发明涉及炭塑复合材料领域，特别涉及一种炭塑复合板。

背景技术

炭塑复合板是由炭材料及热塑性塑料混合，再加入一定含量的助剂，经加热定型之后制备出具有一定结构形状的型材。制得的炭塑复合板兼具炭以及塑料的优良性能。

本申请人在先申请的公开号为CN109135306A的中国专利公开了一种高吸附性炭塑复合材料的制造工艺。由于该工艺采用的竹炭颗粒在完全碳化后为无机物，而与有机物塑料之间的粘结性较差，使得两者之间相容性差；在制备的板材内部存在很多空隙，导致材料机械性能不突出，因而有待改进。

发明内容

针对现有技术中的缺陷，本发明提供一种炭塑复合板，这种炭塑复合板可提高塑料与碳之间的粘结性能，从而提高其机械强度。

本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种炭塑复合板，包括基材层和装饰层，所述装饰层是将带有颜色或纹理的装饰纸通过胶黏剂铺装至基材层上，按重量份数计，所述基材层原料包括以下组分：UHMWPE树脂粉 10-30份；HDPE树脂粉10-35份；改性活性炭颗粒50-70份；钛酸酯偶联剂10-15 份；所述HDPE树脂粉由废旧塑料加工而成。

通过采用上述技术方案，超高分子量聚乙烯(UHMWPE)具有耐冲击、耐磨、耐化学腐蚀、无毒等优良性能，但因其分子量极高，加工过程中分子链相互纠缠导致黏度大、流动性差。而高密度聚乙烯(HDPE)与超高分子量聚乙烯(UHMWPE) 的分子结构相同，两者具有很好的界面相容性，HDPE受热熔化后会分散到UHMWPE相互纠缠的分子中，改善其流动性，以便于UHMWPE长分子链间缠绕包裹改性活性炭颗粒。由于炭塑板的整体强度受各组分之间的界面相容性影响，通过UHMWPE与HDPE复配，在保留UHMWPE自身所具有的性能外，还可使材料内部界面强度增加。

由于改性活性炭颗粒具有较大的比表面积、发达的空隙以具有极强的吸附能力。因此在作为填料的时，在保留吸附能力的同时，其较大的比表面积有利于与UHMWPE/HDPE复合树脂相结合，从而增强两者之间的接触面。

而钛酸酯偶联剂可提高UHMWPE/HDPE复合树脂与改性活性炭颗粒之间的界面相容性，钛酸酯偶联剂一部分是亲无机基团，可与改性活性炭颗粒作用；钛酸酯偶联剂另一部分是亲有机基团，可与UHMWPE/HDPE复合树脂作用。此外，钛酸酯偶联剂还可增加制品光泽。

本发明进一步设置为：所述钛酸酯偶联剂设置为单烷氧基脂肪酸钛酸酯。

通过采用上述技术方案，单烷氧基脂肪酸钛酸酯可增加改性活性炭颗粒的分散性，以提高改性活性炭颗粒的填充量，进而增加炭塑板的抗压强度。且较其他偶联剂，对于提高改性活性炭颗粒与UHMWPE/HDPE复合树脂之间的界面粘结度具有良好的效果。

本发明进一步设置为：所述改性活性炭颗粒的粒径为60-100目。

通过采用上述技术方案，由于粒径约小，其比表面积就越大。但过小的粒径的改性活性炭颗粒却不便于缠绕包裹于UHMWPE长分子链间。因此，选择合适的粒径尤为重要。

本发明进一步设置为：所述改性竹炭颗粒由经表面氧化处理后的活性炭置于改性液内，在超声辅助下反应，待反应后再经洗涤、干燥制得；所述超声的条件为：功率为800-1200W，频率为18-25KHZ，反应时间为15-90min。