CN102229727A - 废弃为聚苯乙烯-丙烯腈泡沫塑料的处理方法及制备再生板材的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及废弃为聚苯乙烯-丙烯腈泡沫塑料的处理方法及制备再生板材的方法，依次向搅拌机中加入废弃聚苯乙烯-丙烯腈泡沫塑料粉末80-90质量份、增塑剂邻苯二甲酸二辛酯或者氯化石蜡5-10质量份、阻燃剂2-7质量份、颜料炭黑或者铁黑0-3质量份，其中每加入每种助剂都要等到混合均匀后再依次加入下一种助剂；混合均匀后即得原料粉末。利用废弃热固性聚苯乙烯-丙烯腈泡沫塑料为原料，表面或中间加上树脂膜，因为废弃的热固性泡沫塑料本身强度高但脆性大，树脂膜的加入可以起到材料间物理化学交联作用，从而增强体系的韧性，并可以提高材料的强度和耐腐蚀性。本发明不需添加胶黏剂，无溶剂无甲醛，安全环保，具有广泛的应用前景。
Description
技术领域
本发明涉及废弃为聚苯乙烯-丙烯腈泡沫塑料的处理方法及制备再生板材的方法，属于资源回收与再利用领域。
背景技术
目前，我们已采用固态环氧树脂和橡胶增韧的方法，将回收来的热固性泡沫塑料制备成再生板材。通过加入橡胶提高了板材的弹性和韧性、加入固态环氧树脂提高其强度和耐腐蚀性(详细制备方法见：(1)中国专利“一种利用废弃热固性泡沫塑料制备的可塑材料及其制备方法”，CN 101629025 B；(2)中国专利“一种利用废弃热固性泡沫塑料制备复合板材的方法”，申请号为200910305368.8。此方法虽拓展了热固性泡沫塑料废弃物的循环再利用范围和途径，同时解决了家具中甲醛存留和吸潮变形的问题。但制备过程中加入了环氧固化剂，固化剂为有机胺类，对人体造成了危害。
热塑性聚氨酯树脂就其价格和性能而言，在聚氨酯系列中占有较大的优势。热塑性聚氨酯具有很宽广的韧性，其一般应用越来越广泛。它们即使在低温条件下有较高的柔性，并且具有良好的耐油性、韧性、耐磨性、耐老化性和粘合性等特性，广泛用于层压、射出、压延等加工方式。因而我们选用热塑性聚氨酯树脂膜对再生板材进行增韧，无需固化剂，并取得了较环氧树脂更好的增韧效果。
发明内容
本发明的目的在于提供废弃为聚苯乙烯-丙烯腈泡沫塑料的处理方法及制备再生板材的方法，为循环再利用废弃热固性泡沫塑料提供了一条途径，并能改善再生板材的韧性。
本发明的废弃为聚苯乙烯-丙烯腈泡沫塑料的处理方法，依次向搅拌机中加入废弃聚苯乙烯-丙烯腈泡沫塑料粉末80-90质量份、增塑剂邻苯二甲酸二辛脂或者氯化石蜡5-10质量份、阻燃剂2-7质量份、颜料碳黑或者铁黑0-3质量份，其中每加入每种助剂都要等到混合均匀后再依次加入下一种助剂；混合均匀后即得原料粉末。
所述废弃热固性泡沫塑料粉末为20-100目粉末。
所述阻燃剂为溴化环氧树脂、磷酸三苯酚、2，2-二溴甲基-3-溴丙基磷酸酯或者间苯二酚双磷酸酯中的一种。
本发明采用的废弃为聚苯乙烯-丙烯腈泡沫塑料制备再生板材的方法，其特征是：
(1)称量原料粉末，在100-150℃下进行预热；
(2)将预热后的原料粉末均匀铺到模具中，同时在模具下面或上面或原料中间铺上聚氨酯树脂膜进行热压成型，其中压强为10-15MPa，温度为：上模温度127～177℃，下模温度120～170℃，时间为10-20min；
(3)将成型后的板材进行低温定型，其中压强为10MPa，自然冷却。
本发明使用的原料粉末主要利用废弃热固性聚苯乙烯-丙烯腈泡沫塑料为原料，表面或中间加上树脂膜，因为废弃的热固性泡沫塑料本身强度高但脆性大，树脂膜的加入可以起到材料间物理化学交联作用，从而增强体系的韧性，并可以提高材料的强度和耐腐蚀性。本发明不需添加胶黏剂，无溶剂无甲醛，安全环保，具有广泛的应用前景。
说明书附图
图1：实施例1一层树脂膜热压在板材上面的剖面图；
图2：实施例2一层树脂膜热压在板材中间的剖面图；
图3：实施例3两层树脂膜热压在板材中间的剖面图；
图4：实施例4两层树脂膜分别热压在板材上下的剖面图；
其中：1为聚苯乙烯-丙烯晴泡沫塑料，2为热塑性聚氨酯树脂膜。
具体实施方式
下面结合具体实施例进一步说明本发明的技术方案。
实施例1
(1)称取废弃热固性聚苯乙烯-丙烯腈泡沫塑料粉末90质量份，按模具规格1.2m×2.44m×1.5cm，裁剪聚氨酯树脂膜(1.2m×2.44m)；
(2)依次向搅拌机中加入废弃热固性聚苯乙烯-丙烯腈泡沫塑料粉末、邻苯二甲酸二辛酯5质量份、溴化环氧树脂7质量份、碳黑3质量份，其中每加入前述一种助剂都要等到混合均匀后再依次加入下一种助剂；
(3)将步骤(2)混合后即得原料粉末；
(4)按1400kg/m3的板材密度体积0.04392m3称量原料粉末61.48kg，将原料粉末预热，温度100℃，时间10min；
(5)热压成型，将原料粉末铺在模具中，然后在粉末上面铺一层聚氨酯树脂膜(见图1)，聚氨酯树脂膜的厚度为0.6mm，压强为15MPa，模温为：上模温度127℃，下模温度120℃，时间为15min；
(6)低温定型，压强为10MPa，自然冷却；
(7)对制备的板材进行锯边、砂光，制成标准尺寸的成品板材。
其中废弃热固性聚苯乙烯-丙烯腈泡沫塑料粉末为20目粉末，所得板材密度为1400kg/m3，含水率为0.54％，吸水率为2.64％，吸水厚度极限膨胀率为0.73％，冲击强度为42kJ/m2，抗压强度为49.173MPa，抗压模量为703.227MPa，抗弯强度为59.935MPa，抗弯模量为1.27×106MPa。
实施例2
(1)称取废弃热固性聚苯乙烯-丙烯腈泡沫塑料粉末85质量份，按模具规格1.2m×2.44m×1.5cm，裁剪聚氨酯树脂膜(1.2m×2.44m)；
(2)依次向搅拌机中加入废弃热固性聚苯乙烯-丙烯腈泡沫塑料粉末、氯化石蜡7质量份、间苯二酚双膦酸脂4质量份、铁黑1质量份，其中每加入前述一种助剂都要等到混合均匀后再依次加入下一种助剂；
(3)将步骤(2)混合后即得原料粉末；
(4)按1000kg/m3的板材密度体积0.04392m3称量原料粉末43.92kg，将原料粉末预热，温度120℃，时间12min；
(5)热压成型，将原料粉末铺在模具中，然后在原料粉末中间铺上一层聚氨酯树脂膜(见图2)，压强为12MPa，模温为：上模温度147℃，下模温度140℃，时间为12min；
(6)低温定型，压强为10MPa；
(7)对制备的板材进行锯边、砂光，制成标准尺寸的成品板材。
其中废弃热固性聚苯乙烯-丙烯腈泡沫塑料粉末为50目粉末，所得板材密度为1000kg/m3，含水率为0.13％，吸水率为2.94％，吸水厚度极限膨胀率为1.07％，冲击强度为35kJ/m2，抗压强度为46.734MPa，抗压模量为654.196MPa，抗弯强度为276.499MPa，抗弯模量为4.32×106MPa。
实施例3
(1)称取废弃热固性聚苯乙烯-丙烯腈泡沫塑料粉末80质量份，按模具规格1.2m×2.44m×1.5cm，裁剪聚氨酯树脂膜(1.2m×2.44m)；
(2)依次向搅拌机中加入废弃热固性聚苯乙烯-丙烯腈泡沫塑料粉末、氯化石蜡8质量份、磷酸三苯酚2质量份，其中每加入前述一种助剂都要等到混合均匀后再依次加入下一种助剂；
(3)将步骤(2)混合后即得原料粉末；
(4)按1200的板材密度体积0.04392称量原料粉末52.7kg，将原料粉末预热，温度150℃，时间10min；
(5)热压成型，将原料粉末铺在模具中，然后在原料粉末中间铺上两层聚氨酯树脂膜(见图3)，压强为10MPa，模温为：上模温度177℃，下模温度170℃，时间为10min；
(6)低温定型，压强为10MPa，自然冷却；
(7)对制备的板材进行锯边、砂光，制成标准尺寸的成品板材。
其中废弃热固性聚苯乙烯-丙烯腈泡沫塑料粉末为80目粉末，所得板材密度为1200kg/m3，含水率为0.25％，吸水率为3.05％，吸水厚度极限膨胀率为1.60％，冲击强度为40kJ/m2，抗压强度为61.285MPa，抗压模量为681.679MPa，抗弯强度为108.118MPa，抗弯模量为2.16×105MPa。
实施例4
(1)称取废弃热固性聚苯乙烯-丙烯腈泡沫塑料粉末80质量份，按模具规格1.2m×2.44m×1.5cm，裁剪聚氨酯树脂膜(1.2m×2.44m)；
(2)依次向搅拌机中加入废弃热固性聚苯乙烯-丙烯腈泡沫塑料粉末、邻苯二甲酸二辛酯10质量份、2，2-二溴甲基-3-溴丙基膦酸脂3质量份、铁黑2质量份，其中每加入前述一种助剂都要等到混合均匀后再依次加入下一种助剂；
(3)将步骤(2)混合后即得原料粉末；
(4)按1500kg的板材密度体积0.04392称量原料粉末65.88kg，将原料粉末预热，温度140℃，时间15min；
(5)热压成型，在模具的上下表面各铺一层聚氨酯树脂膜，原料粉末铺在其中间，即聚氨酯树脂膜位于原料粉末上下表面(见图4)，压强为12.5MPa，温度为：上模温度157℃，下模温度：150℃，时间为20min；
(6)低温定型，压强为10MPa，自然冷却；
(7)对制备的板材进行锯边、砂光，制成标准尺寸的成品板材。
其中废弃热固性聚苯乙烯-丙烯腈泡沫塑料粉末为100目粉末，所得板材密度为1500kg/m3，含水率为0.25％，吸水率为6.66％，吸水厚度极限膨胀率为1.40％，冲击强度为53kJ/m2，抗压强度为67.457MPa，抗压模量为752.482MPa，抗弯强度为291.90MPa，抗弯模量为3.45×106MPa。
需要说明的是压板所用设备体积恒定，故可根据所需板材密度，称量原料粉末即可得到所需密度板材。
以上对本发明做了示例性的描述，本发明的权限由权利要求所限定，在不脱离本发明的核心的情况下，任何简单的变形、修改或者其他本领域技术人员能够不花费创造性劳动的等同替换均在本发明的保护范围之内。
Claims (4)
1.废弃为聚苯乙烯-丙烯腈泡沫塑料的处理方法，其特征是：依次向搅拌机中加入废弃聚苯乙烯-丙烯腈泡沫塑料粉末80-90质量份、增塑剂邻苯二甲酸二辛脂或者氯化石蜡5-10质量份、阻燃剂2-7质量份、颜料碳黑或者铁黑0-3质量份，其中每加入每种助剂都要等到混合均匀后再依次加入下一种助剂；混合均匀后即得原料粉末。
2.如权利要求1所述的方法，其特征是所述废弃热固性泡沫塑料粉末为20-100目粉末。
3.如权利要求1所述的方法，其特征是所述阻燃剂为溴化环氧树脂、磷酸三苯酚、2，2-二溴甲基-3-溴丙基磷酸酯或者间苯二酚双磷酸酯中的一种。
4.采用权利要求1的废弃为聚苯乙烯-丙烯腈泡沫塑料制备再生板材的方法，其特征是：
(1)称量原料粉末，在100-150℃下进行预热；
(2)将预热后的原料粉末均匀铺到模具中，同时在模具下面或上面或原料中间铺上聚氨酯树脂膜进行热压成型，其中压强为10-15MPa，温度为：上模温度127～177℃，下模温度120～170℃，时间为10-20min；
(3)将成型后的板材进行低温定型，其中压强为10MPa，自然冷却。
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