本發(fā)明屬于建筑材料領(lǐng)域，具體地涉及一種用作廢舊聚苯醚塑料填料的茶皂素改性硫酸渣及其與廢舊聚苯醚塑料制成的復(fù)合地板磚。

背景技術(shù)：

目前，我國化工行業(yè)每年排放的工業(yè)廢渣硫酸渣逐年增多，這些硫酸渣目前除了多用來生產(chǎn)硫酸渣磚、水泥外，還有不少堆放于硫酸渣的儲灰場，不僅侵占了土地，還會造成嚴(yán)重的環(huán)境污染。此外，隨著我國聚苯醚塑料產(chǎn)能和消費量的日益增長，使得廢棄聚苯醚塑料形成的塑料垃圾產(chǎn)量越來越多，造成嚴(yán)重的“白色污染”。另外，當(dāng)前用于公共場所及家庭住宅等地方地面鋪設(shè)的地板磚多為陶土、瓷土、石材所制，其生產(chǎn)工藝復(fù)雜，價格較高，產(chǎn)品在防水防滑、導(dǎo)熱保暖、吸音性、腳感舒適度方面仍有一定缺陷，急待一種廢物利用、減少污染、節(jié)約資源的新型材料解決問題。另一方面在廢舊聚苯醚塑料與硫酸渣共混過程中由于硫酸渣屬極性無機物，親水性，而廢舊聚苯醚塑料屬于非極性有機物，親油性，兩者在物理形狀與化學(xué)結(jié)構(gòu)上極不相同，使兩者間缺乏化學(xué)鍵力，導(dǎo)致兩相共混時無機填料在上述有機物中分散不均勻，兩相相容性差，從而影響到復(fù)合地板磚的性能。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的所要解決的技術(shù)問題在于提供一種茶皂素改性硫酸渣及其與廢舊聚苯醚塑料制成的復(fù)合地板磚，不僅減少了廢舊聚苯醚塑料以及工業(yè)廢渣硫酸渣對環(huán)境的污染，同時該復(fù)合地板磚具有生產(chǎn)工藝簡單，價格便宜，防水防滑、導(dǎo)熱保暖、吸音性好、腳感舒適度佳等優(yōu)點。

本發(fā)明的目的及解決其主要技術(shù)問題是采用以下技術(shù)方案來實現(xiàn)的：一種茶皂素改性硫酸渣，其特征在于：由5～8wt％茶皂素，3～6wt％naoh與89％～92wt％硫酸渣組成，按下述步驟制作：

28℃將硫酸渣與naoh加入到高速混合機中，攪拌5～7分鐘，70℃時加入茶皂素再加熱攪拌4～5分鐘，得到茶皂素改性硫酸渣；

所述的茶皂素是由茶樹種子中提取出來的一類醣甙化合物，是一種性能良好的天然表面活性劑，茶皂素的結(jié)構(gòu)如下：

所述的硫酸渣是黃鐵礦制造硫酸或亞硫酸過程中排出的廢渣經(jīng)破碎、粉磨、篩分后所得，所述硫酸渣粒徑≤350μm。

所述的茶皂素改性硫酸渣與廢舊塑料制成的復(fù)合地板磚，由以下重量份數(shù)的原料制成：

廢舊聚苯醚塑料15～22份，

茶皂素改性硫酸渣78～85份；

按下述步驟制作：

a、將廢舊聚苯醚塑料清洗后，在115℃溫度下烘干1.7h，再破碎至4mm以下后，得a品；

b、將a品與茶皂素改性硫酸渣用高速攪拌機攪拌均勻后，得b品；

c、將b品放在三輥開煉機上塑煉成片，溫度200～210℃，片厚0.5～0.8mm,然后送入熱壓機上進行模壓，模壓溫度170℃～180℃，壓力為4.5mpa，時間5～7分鐘，得c品；

d、將c品按長300mm，寬300mm，厚1.5mm的標(biāo)準(zhǔn)尺寸切割裁片后即得成品。

所述廢舊聚苯醚塑料是工業(yè)生產(chǎn)和人類生活所遺棄的聚苯醚制品，選自電子電器零件、汽車零件、家用電器、辦公室設(shè)備、工業(yè)機械零件、醫(yī)療及保健休閑器具、管材、型材、片材。

本發(fā)明原理：本發(fā)明利用硫酸渣中含有40～65wt％的sio2，其在強堿性環(huán)境下與naoh生成硅酸鈉，隨后與茶皂素分子中的羧基發(fā)生酸堿反應(yīng)，生成偶聯(lián)性茶皂素硅酸酐。

具體反應(yīng)方程式如下：

第一步：

茶皂素分子結(jié)構(gòu)：

將其簡化為：(ho)11-r-cooh；

第二步：

偶聯(lián)性茶皂素硅酸酐結(jié)構(gòu)上的糖基具有較好的親水性，能對硫酸渣進行改性，將硫酸渣表面性質(zhì)由親水性改變成為親油性，改性后硫酸渣在有機相中有良好的分散性能，使其與廢舊聚苯醚塑料的共混相容性、結(jié)合性的得到較大改善，大幅增加了無機填料硫酸渣的填充份數(shù)，有效的降低了產(chǎn)品的成本。同時，茶皂素硅酸酐分子內(nèi)的糖基所含羥基具有活性，容易與聚苯醚中負電性氧發(fā)生氫鍵和范德華力結(jié)合，從而可以使多個聚苯醚塑料分子與茶皂素硅酸酐產(chǎn)生較為有效的吸附，實現(xiàn)聚苯醚塑料的強度增加，提高了復(fù)合地板磚的性能。相關(guān)結(jié)構(gòu)如下：

本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有明顯的優(yōu)點和有益效果。由以上技術(shù)方案可知，本發(fā)明有以下特點：

(1)本發(fā)明首次采用茶皂素對硫酸渣進行改性，利用利用硫酸渣中含有40～65wt％的sio2，其在強堿性環(huán)境下與naoh生成硅酸鈉，隨后與茶皂素分子中的羧基發(fā)生酸堿反應(yīng)，生成偶聯(lián)性茶皂素硅酸酐。該結(jié)構(gòu)上的糖基具有較好的親水性，能對硫酸渣進行改性，將硫酸渣表面性質(zhì)由親水性改變成為親油性，改性后硫酸渣在有機相中有良好的分散性能，使其與廢舊聚苯醚塑料的共混相容性、結(jié)合性的得到較大改善，大幅增加了無機填料硫酸渣的填充份數(shù)，有效的降低了產(chǎn)品的成本。同時，茶皂素硅酸酐分子內(nèi)的糖基所含羥基具有活性，容易與聚苯醚中負電性氧發(fā)生氫鍵和范德華力結(jié)合，從而可以使多個聚苯醚塑料分子與茶皂素硅酸酐產(chǎn)生較為有效的吸附，實現(xiàn)聚苯醚塑料的強度增加，提高了復(fù)合地板磚的性能。

(2)本發(fā)明采用工業(yè)生產(chǎn)和人類生活所遺棄的廢舊聚苯醚塑料與工業(yè)廢渣硫酸渣為主要原料，采用適宜的制備方法，制成復(fù)合地板磚，既減輕了廢舊塑料與工業(yè)廢渣對環(huán)境的污染，又為建筑工程增加了新材料。

(3)本發(fā)明制出的復(fù)合地板磚達到國家公共場所及家庭住宅等地方地面鋪設(shè)的地板磚標(biāo)準(zhǔn)，即《橡塑鋪地材料第1部分橡膠地板》化工行業(yè)推薦標(biāo)準(zhǔn)(hg/t3747.1-2004)，在相同配方條件下均優(yōu)于常用硅烷偶聯(lián)劑、鈦酸酯偶聯(lián)劑、鋁酸酯偶聯(lián)劑、硬脂酸等偶聯(lián)劑對硫酸渣的改性效果，同時該產(chǎn)品具有生產(chǎn)工藝簡單，價格便宜，防水防滑、導(dǎo)熱保暖、吸音性好、腳感舒適度佳等優(yōu)點，具有較好的社會效益和市場前景。

具體實施方式

以下結(jié)合較佳實施例，對依據(jù)本發(fā)明提出的茶皂素改性硫酸渣及其與廢舊塑料制成的復(fù)合地板磚具體實施方式、特征及其功效，詳細說明如后。

一種茶皂素改性硫酸渣，其特征在于：由5～8wt％茶皂素，3～6wt％naoh與89％～92wt％硫酸渣組成，按下述步驟制作：

28℃將硫酸渣與naoh加入到高速混合機中，攪拌5～7分鐘，70℃時加入茶皂素再加熱攪拌4～5分鐘，得到茶皂素改性硫酸渣；

所述的茶皂素是由茶樹種子中提取出來的一類醣甙化合物，是一種性能良好的天然表面活性劑，茶皂素的結(jié)構(gòu)如下：

所述的硫酸渣是黃鐵礦制造硫酸或亞硫酸過程中排出的廢渣經(jīng)破碎、粉磨、篩分后所得，所述硫酸渣粒徑≤350μm。

所述的茶皂素改性硫酸渣與廢舊塑料制成的復(fù)合地板磚，由以下重量份數(shù)的原料制成：

廢舊聚苯醚塑料15～22份，

茶皂素改性硫酸渣78～85份；

按下述步驟制作：

a、將廢舊聚苯醚塑料清洗后，在115℃溫度下烘干1.7h，再破碎至4mm以下后，得a品；

b、將a品與茶皂素改性硫酸渣用高速攪拌機攪拌均勻后，得b品；

c、將b品放在三輥開煉機上塑煉成片，溫度200～210℃，片厚0.5～0.8mm,然后送入熱壓機上進行模壓，模壓溫度170℃～180℃，壓力為4.5mpa，時間5～7分鐘，得c品；

d、將c品按長300mm，寬300mm，厚1.5mm的標(biāo)準(zhǔn)尺寸切割裁片后即得成品。

所述廢舊聚苯醚塑料是工業(yè)生產(chǎn)和人類生活所遺棄的聚苯醚制品，選自電子電器零件、汽車零件、家用電器、辦公室設(shè)備、工業(yè)機械零件、醫(yī)療及保健休閑器具、管材、型材、片材。

實施例1：

按下述步驟制作茶皂素改性硫酸渣：

28℃將92kg硫酸渣與3kgnaoh加入到高速混合機中，攪拌5～7分鐘，70℃時加入5kg茶皂素再加熱攪拌4～5分鐘，得到茶皂素改性硫酸渣。

按下述步驟制作復(fù)合地板磚：

a、將150kg廢舊聚苯醚塑料清洗后，在115℃溫度下烘干1.7h，再破碎至4mm以下后，得a品；

b、將a品與850kg茶皂素改性硫酸渣用高速攪拌機攪拌均勻后，得b品；

c、將b品放在三輥開煉機上塑煉成片，溫度200～210℃，片厚0.5～0.8mm,然后送入熱壓機上進行模壓，模壓溫度170℃～180℃，壓力為4.5mpa，時間5～7分鐘，得c品；

d、將c品按長300mm，寬300mm，厚1.5mm的標(biāo)準(zhǔn)尺寸切割裁片后即得成品。

在與實施例1的相同的材料配方、工藝流程、工藝參數(shù)條件下，采用常用的硅烷偶聯(lián)劑、鈦酸酯偶聯(lián)劑、鋁酸酯偶聯(lián)劑、硬脂酸等偶聯(lián)劑對硫酸渣進行改性處理，再生產(chǎn)復(fù)合地板磚，通過對成品進行理化分析，技術(shù)要求按《橡塑鋪地材料第1部分橡膠地板》化工行業(yè)推薦標(biāo)準(zhǔn)(hg/t3747.1-2004)執(zhí)行，對改性硫酸渣的效果進行對比，其檢測結(jié)果如表1～7所示。

表1復(fù)合地板磚硬度檢測結(jié)果

表2復(fù)合地板磚拉伸強度檢測結(jié)果

表3復(fù)合地板磚撕裂強度檢測結(jié)果

表4復(fù)合地板磚耐磨性檢測結(jié)果

表5復(fù)合地板磚加熱尺寸變化性能檢測結(jié)果

表6復(fù)合地板磚阻燃性能檢測結(jié)果

表7復(fù)合地板磚脆性溫度檢測結(jié)果

從表1～7可以看出，本實施例成品相關(guān)性能檢測結(jié)果達到國家公共場所及家庭住宅等地方地面鋪設(shè)的地板磚標(biāo)準(zhǔn)，即《橡塑鋪地材料第1部分橡膠地板》化工行業(yè)推薦標(biāo)準(zhǔn)(hg/t3747.1-2004)，且在相同配方條件下均優(yōu)于常用硅烷偶聯(lián)劑、鈦酸酯偶聯(lián)劑、鋁酸酯偶聯(lián)劑、硬脂酸等偶聯(lián)劑對硫酸渣的改性效果，使其與廢舊聚苯醚塑料的共混相容性、結(jié)合性的得到較大改善，較大的提高了復(fù)合地板磚的性能，同時增加了無機填料硫酸渣的填充份數(shù)，有效的降低了產(chǎn)品的成本。已實現(xiàn)本發(fā)明的目標(biāo)。

實施例2：

按下述步驟制作茶皂素改性硫酸渣：

28℃將90kg硫酸渣與4kgnaoh加入到高速混合機中，攪拌5～7分鐘，70℃時加入6kg茶皂素再加熱攪拌4～5分鐘，得到茶皂素改性硫酸渣。

按下述步驟制作復(fù)合地板磚：

a、將180kg廢舊聚苯醚塑料清洗后，在115℃溫度下烘干1.7h，再破碎至4mm以下后，得a品；

b、將a品與820kg茶皂素改性硫酸渣用高速攪拌機攪拌均勻后，得b品；

c、將b品放在三輥開煉機上塑煉成片，溫度200～210℃，片厚0.5～0.8mm,然后送入熱壓機上進行模壓，模壓溫度170℃～180℃，壓力為4.5mpa，時間5～7分鐘，得c品；

d、將c品按長300mm，寬300mm，厚1.5mm的標(biāo)準(zhǔn)尺寸切割裁片后即得成品。

在與實施例2的相同的材料配方、工藝流程、工藝參數(shù)條件下，采用常用的硅烷偶聯(lián)劑、鈦酸酯偶聯(lián)劑、鋁酸酯偶聯(lián)劑、硬脂酸等偶聯(lián)劑對硫酸渣進行改性處理，再生產(chǎn)復(fù)合地板磚，通過對成品進行理化分析，技術(shù)要求按《橡塑鋪地材料第1部分橡膠地板》化工行業(yè)推薦標(biāo)準(zhǔn)(hg/t3747.1-2004)執(zhí)行，對改性硫酸渣的效果進行對比，其檢測結(jié)果如表8～14所示。

表8復(fù)合地板磚硬度檢測結(jié)果

表9復(fù)合地板磚拉伸強度檢測結(jié)果

表10復(fù)合地板磚撕裂強度檢測結(jié)果

表11復(fù)合地板磚耐磨性檢測結(jié)果

表12復(fù)合地板磚加熱尺寸變化性能檢測結(jié)果

表13復(fù)合地板磚阻燃性能檢測結(jié)果

表14復(fù)合地板磚脆性溫度檢測結(jié)果

從表8～14可以看出，本實施例成品相關(guān)性能檢測結(jié)果達到國家公共場所及家庭住宅等地方地面鋪設(shè)的地板磚標(biāo)準(zhǔn)，即《橡塑鋪地材料第1部分橡膠地板》化工行業(yè)推薦標(biāo)準(zhǔn)(hg/t3747.1-2004)，且在相同配方條件下均優(yōu)于常用硅烷偶聯(lián)劑、鈦酸酯偶聯(lián)劑、鋁酸酯偶聯(lián)劑、硬脂酸等偶聯(lián)劑對硫酸渣的改性效果，使其與廢舊聚苯醚塑料的共混相容性、結(jié)合性的得到較大改善，較大的提高了復(fù)合地板磚的性能，同時增加了無機填料硫酸渣的填充份數(shù)，有效的降低了產(chǎn)品的成本。已實現(xiàn)本發(fā)明的目標(biāo)。

實施例3：

按下述步驟制作茶皂素改性硫酸渣：

28℃將89kg硫酸渣與6kgnaoh加入到高速混合機中，攪拌5～7分鐘，70℃時加入kg茶皂素再加熱攪拌4～5分鐘，得到茶皂素改性硫酸渣。

按下述步驟制作復(fù)合地板磚：

a、將220kg廢舊聚苯醚塑料清洗后，在115℃溫度下烘干1.7h，再破碎至4mm以下后，得a品；

b、將a品與780kg茶皂素改性硫酸渣用高速攪拌機攪拌均勻后，得b品；

c、將b品放在三輥開煉機上塑煉成片，溫度200～210℃，片厚0.5～0.8mm,然后送入熱壓機上進行模壓，模壓溫度170℃～180℃，壓力為4.5mpa，時間5～7分鐘，得c品；

d、將c品按長300mm，寬300mm，厚1.5mm的標(biāo)準(zhǔn)尺寸切割裁片后即得成品。

在與實施例3的相同的材料配方、工藝流程、工藝參數(shù)條件下，采用常用的硅烷偶聯(lián)劑、鈦酸酯偶聯(lián)劑、鋁酸酯偶聯(lián)劑、硬脂酸等偶聯(lián)劑對硫酸渣進行改性處理，再生產(chǎn)復(fù)合地板磚，通過對成品進行理化分析，技術(shù)要求按《橡塑鋪地材料第1部分橡膠地板》化工行業(yè)推薦標(biāo)準(zhǔn)(hg/t3747.1-2004)執(zhí)行，對改性硫酸渣的效果進行對比，其檢測結(jié)果如表15～21所示。

表15復(fù)合地板磚硬度檢測結(jié)果

表16復(fù)合地板磚拉伸強度檢測結(jié)果

表17復(fù)合地板磚撕裂強度檢測結(jié)果

表18復(fù)合地板磚耐磨性檢測結(jié)果

表19復(fù)合地板磚加熱尺寸變化性能檢測結(jié)果

表20復(fù)合地板磚阻燃性能檢測結(jié)果

表21復(fù)合地板磚脆性溫度檢測結(jié)果

從表15～21可以看出，本實施例成品相關(guān)性能檢測結(jié)果達到國家公共場所及家庭住宅等地方地面鋪設(shè)的地板磚標(biāo)準(zhǔn)，即《橡塑鋪地材料第1部分橡膠地板》化工行業(yè)推薦標(biāo)準(zhǔn)(hg/t3747.1-2004)，且在相同配方條件下均優(yōu)于常用硅烷偶聯(lián)劑、鈦酸酯偶聯(lián)劑、鋁酸酯偶聯(lián)劑、硬脂酸等偶聯(lián)劑對硫酸渣的改性效果，使其與廢舊聚苯醚塑料的共混相容性、結(jié)合性的得到較大改善，較大的提高了復(fù)合地板磚的性能，同時增加了無機填料硫酸渣的填充份數(shù)，有效的降低了產(chǎn)品的成本。已實現(xiàn)本發(fā)明的目標(biāo)。

以上所述，僅是本發(fā)明的較佳實施例而已，并非對本發(fā)明作任何形式上的限制，任何未脫離本發(fā)明技術(shù)方案內(nèi)容，依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實質(zhì)對以上實施例所作的任何簡單修改、等同變化與修飾，均仍屬于本發(fā)明技術(shù)方案的范圍內(nèi)。