專(zhuān)利名稱(chēng)：環(huán)氧樹(shù)脂改性廢棄聚苯乙烯-丙烯腈塑料及再生板材的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及環(huán)氧樹(shù)脂改性廢棄聚苯乙烯-丙烯腈塑料及再生板材的制備方法，屬于資源回收與再利用領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
熱固性塑料具有很多優(yōu)點(diǎn)，因而廣泛地應(yīng)用于電器和電子工業(yè)、機(jī)械、車(chē)輛、滑動(dòng)元件、密封元件及餐具生產(chǎn)。但由于熱固性塑料在加工過(guò)程中，大分子之間發(fā)生化學(xué)反應(yīng)而形成交聯(lián)結(jié)構(gòu)，其制品具有不溶不熔的特點(diǎn)。長(zhǎng)期以來(lái)，人們一直認(rèn)為廢棄熱固性塑料不能回收利用，因而將其當(dāng)作垃圾處理。不僅造成環(huán)境污染，又會(huì)耗費(fèi)大量人力。近年來(lái)，人們認(rèn)識(shí)到其回收利用的重要意義，因而，廢棄熱固性塑料的回收量日益增多。我們已申請(qǐng)了兩篇相關(guān)專(zhuān)利(1)中國(guó)專(zhuān)利“一種利用廢棄熱固性泡沫塑料制備的可塑材料及其制備方法”，CN 101629025B;(2)中國(guó)專(zhuān)利“一種利用廢棄熱固性泡沫塑料制備復(fù)合板材的方法”，申請(qǐng)?zhí)枮?00910305368. 8。以上專(zhuān)利介紹了廢棄熱固性泡沫塑料的回收利用方法——經(jīng)熱壓制備出廢棄熱固性泡沫塑料再生板材，其原料粉末中加入了橡膠和固態(tài)環(huán)氧樹(shù)脂提高了彈性和韌性、強(qiáng)度和耐腐蝕性。此方法拓展了熱固性泡沫塑料廢棄物的循環(huán)再利用范圍和途徑，同時(shí)解決了家具中甲醛存留和吸潮變形的問(wèn)題。但制備過(guò)程中加入了環(huán)氧固化劑，固化劑為有機(jī)胺類(lèi)，對(duì)人體造成了危害。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供環(huán)氧樹(shù)脂改性廢棄聚苯乙烯-丙烯腈塑料及再生板材的制備方法，為循環(huán)再利用廢棄熱固性泡沫塑料提供了一條途徑，并解決了廢棄熱固性泡沫塑料粉末中加入環(huán)氧樹(shù)脂同時(shí)不加入環(huán)氧固化劑，其再生板材仍可熱壓成型的問(wèn)題。本發(fā)明的環(huán)氧樹(shù)脂改性廢棄聚苯乙烯-丙烯腈塑料的處理方法，先將廢棄聚苯乙烯-丙烯腈泡沫塑料粉末70-90質(zhì)量份，環(huán)氧樹(shù)脂5-15質(zhì)量份放入混料機(jī)中充分混合均勻；再依次向攪拌機(jī)中加入上述混合粉末、增塑劑鄰苯二甲酸二辛酯或者氯化石蠟5-10質(zhì)量份、阻燃劑2-7質(zhì)量份、顏料碳黑或者鐵黑0-3質(zhì)量份，其中每加入每種助劑都要等到混合均勻后再依次加入下一種助劑；混合均勻后即得原料粉末。所述廢棄泡沫塑料粉末為20-100目粉末。所述環(huán)氧樹(shù)脂為E-44環(huán)氧、環(huán)氧604或環(huán)氧128中的一種；所述阻燃劑為溴化環(huán)氧樹(shù)脂、磷酸三苯酚、丁苯系磷酸酯或者間苯二酚雙磷酸酯中的一種。采用本發(fā)明的環(huán)氧樹(shù)脂改性廢棄聚苯乙烯-丙烯腈塑料制備再生板材的方法，其特征是(1稱(chēng)量原料粉末，在100_150°C下進(jìn)行預(yù)熱；(2)將預(yù)熱后的原料粉末均勻鋪到模具中，進(jìn)行熱壓成型，其中壓強(qiáng)為10_15MPa， 溫度為 130-180°C，時(shí)間為 10-20min ；
(3)將成型后的板材進(jìn)行低溫定型，其中壓強(qiáng)為lOMPa，自然冷卻。本發(fā)明使用的原料粉末主要利用廢棄聚苯乙烯-丙烯腈泡沫塑料、環(huán)氧樹(shù)脂為原料，因?yàn)閺U棄的熱固性泡沫塑料本身強(qiáng)度高但脆性大，樹(shù)脂的加入可以起到材料間物理化學(xué)交聯(lián)作用，可以提高材料的強(qiáng)度和耐腐蝕性。本發(fā)明不需添加膠黏劑，無(wú)溶劑無(wú)甲醛，并解決了廢棄熱固性泡沫塑料粉末中加入環(huán)氧樹(shù)脂同時(shí)不加入環(huán)氧固化劑，其再生板材仍可熱壓成型的問(wèn)題，安全環(huán)保。該再生板材還具有防水、阻燃、耐腐蝕等特殊性能，具有廣泛的應(yīng)用前景。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合具體實(shí)施例進(jìn)一步說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)方案。實(shí)施例1(1)稱(chēng)取廢棄聚苯乙烯-丙烯腈泡沫塑料粉末70質(zhì)量份、5質(zhì)量份環(huán)氧604粉末， 放入研磨機(jī)中充分混合均勻；(2)依次向攪拌機(jī)中加入步驟(1)中的混合粉末、鄰苯二甲酸二辛酯5質(zhì)量份、溴化環(huán)氧樹(shù)脂7質(zhì)量份、碳黑3質(zhì)量份，其中每加入前述一種助劑都要等到混合均勻后再依次加入下一種助劑；(3)將步驟⑵混合后即得原料粉末；(4)按1000kg/m3的板材密度體積0. 04392m3稱(chēng)量原料粉末43. 92kg，將原料粉末預(yù)熱，溫度150°C，時(shí)間IOmin ；(5)熱壓成型，壓強(qiáng)為15MPa，溫度為180°C，時(shí)間為IOmin ；(6)低溫定型，壓強(qiáng)為lOMPa，自然冷卻；(7)對(duì)制備的板材進(jìn)行鋸邊、砂光，制成標(biāo)準(zhǔn)尺寸的成品板材。其中廢棄熱固性SAN泡沫塑料粉末為20目粉末，所得板材密度為1000kg/m3，含水率為0. 16%，吸水率為2. 39%，吸水厚度極限膨脹率為0. 159%，沖擊強(qiáng)度為5. 695kJ/ m2，抗壓強(qiáng)度為67. 178MPa,抗壓模量為853. 046MPa,抗彎強(qiáng)度為362. 444MPa,抗彎模量為 5. 59 X IO6MPa0實(shí)施例2(1)稱(chēng)取廢棄聚苯乙烯-丙烯晴泡沫塑料粉末80質(zhì)量份、5質(zhì)量份環(huán)氧128，放入研磨機(jī)中充分混合均勻；(2)依次向攪拌機(jī)中加入步驟(1)中的混合粉末、氯化石蠟7質(zhì)量份、間苯二酚雙膦酸脂4質(zhì)量份、鐵黑1質(zhì)量份，其中每加入前述一種助劑都要等到混合均勻后再依次加入下一種助劑；(3)將步驟⑵混合后即得原料粉末；(4)按1200kg/m3的板材密度體積0. 04392m3稱(chēng)量原料粉末52. 7kg,將原料粉末預(yù)熱，溫度100°C，時(shí)間12min ；(5)熱壓成型，壓強(qiáng)為13MPa，溫度為130°C，時(shí)間為12min ；(6)低溫定型，壓強(qiáng)為lOMPa，自然冷卻；(7)對(duì)制備的板材進(jìn)行鋸邊、砂光，制成標(biāo)準(zhǔn)尺寸的成品板材。其中廢棄熱固性SAN泡沫塑料粉末為50目粉末，所得板材密度為1200kg/m3，含水率為0. 69%，吸水率為0.51%，吸水厚度極限膨脹率為0.四％，沖擊強(qiáng)度為35kJ/m2， 抗壓強(qiáng)度為89. 274MPa,抗壓模量為1047. 176MPa,抗彎強(qiáng)度為386. 762MPa,抗彎模量為 6. 02 X IO6MPa0實(shí)施例3(1)稱(chēng)取廢棄聚苯乙烯-丙烯腈泡沫塑料粉末90質(zhì)量份、E-44環(huán)氧10質(zhì)量份，放入研磨機(jī)中充分混合均勻；(2)依次向攪拌機(jī)中加入步驟(1)中的混合粉末、氯化石蠟10質(zhì)量份、丁苯系磷酸脂5質(zhì)量份，其中每加入前述一種助劑都要等到混合均勻后再依次加入下一種助劑；(3)將步驟(2)混合后即得原料粉末；(4)按1250kg/m3的板材密度體積0. 04392m3稱(chēng)量可壓塑粉末原料54. 9kg,將原料粉末預(yù)熱，溫度100°c，時(shí)間15min ；(5)熱壓成型，壓強(qiáng)為12MPa，溫度為120°C，時(shí)間為15min ；(6)低溫定型，壓強(qiáng)為lOMPa，自然冷卻；(7)對(duì)制備的板材進(jìn)行鋸邊、砂光，制成標(biāo)準(zhǔn)尺寸的成品板材。其中廢棄聚苯乙烯-丙烯腈泡沫塑料粉末為80目粉末，所得板材密度為1250kg/ m3，含水率為0. 97%，吸水率為1. 41%，吸水厚度極限膨脹率為0. 264%，沖擊強(qiáng)度為2AJ/ m2，抗壓強(qiáng)度為80. 729MPa，抗壓模量為1024. 334MPa，抗彎強(qiáng)度為367. 463MPa，抗彎模量為 5. 47 X IO6MPa0實(shí)施例4(1)稱(chēng)取廢棄熱固性SAN泡沫塑料粉末90質(zhì)量份、E_44環(huán)氧15質(zhì)量份，放入研磨機(jī)中充分混合均勻；(2)依次向攪拌機(jī)中加入步驟(1)中的混合粉末、氯化石蠟10質(zhì)量份、磷酸三苯酚 2質(zhì)量份、鐵黑2質(zhì)量份，其中每加入前述一種助劑都要等到混合均勻后再依次加入下一種助劑；(3)將步驟⑵混合后即得原料粉末；(4)按1500kg/m3的板材密度體積0. 04392m3稱(chēng)量可壓塑粉末原料65. 88kg，將原料粉末預(yù)熱，溫度140°C，時(shí)間20min ；(5)熱壓成型，壓強(qiáng)為lOMPa，溫度為170°C，時(shí)間為20min ；(6)低溫定型，壓強(qiáng)為lOMPa，自然冷卻；(7)對(duì)制備的板材進(jìn)行鋸邊、砂光，制成標(biāo)準(zhǔn)尺寸的成品板材。其中廢棄熱固性SAN泡沫塑料粉末為100目粉末，所得板材密度為1500kg/m3， 含水率為0. 73%，吸水率為0. 52%，吸水厚度極限膨脹率為0. 36%，沖擊強(qiáng)度為32kJ/m2， 抗壓強(qiáng)度為85. 519MPa，抗壓模量為1035. 843MPa，抗彎強(qiáng)度為372. 589MPa，抗彎模量為 5. 98 X IO6MPa0需要說(shuō)明的是壓板所用設(shè)備體積恒定，故可根據(jù)所需板材密度，稱(chēng)量原料粉末即可得到所需密度板材。以上對(duì)本發(fā)明做了示例性的描述，本發(fā)明的權(quán)限由權(quán)利要求所限定，在不脫離本發(fā)明的核心的情況下，任何簡(jiǎn)單的變形、修改或者其他本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠不花費(fèi)創(chuàng)造性勞動(dòng)的等同替換均在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.環(huán)氧樹(shù)脂改性廢棄聚苯乙烯-丙烯腈塑料的方法，其特征是先將廢棄聚苯乙烯-丙烯腈泡沫塑料粉末70-90質(zhì)量份，環(huán)氧樹(shù)脂5-15質(zhì)量份放入混料機(jī)中充分混合均勻；再依次向攪拌機(jī)中加入上述混合粉末、增塑劑鄰苯二甲酸二辛酯或者氯化石蠟5-10質(zhì)量份、阻燃劑2-7質(zhì)量份、顏料碳黑或者鐵黑0-3質(zhì)量份，其中每加入每種助劑都要等到混合均勻后再依次加入下一種助劑；混合均勻后即得原料粉末。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征是所述廢棄泡沫塑料粉末為20-100目粉末。
3.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征是所述環(huán)氧樹(shù)脂為E-44環(huán)氧、環(huán)氧604或環(huán)氧1 中的一種。
4.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征是所述阻燃劑為溴化環(huán)氧樹(shù)脂、磷酸三苯酚、丁苯系磷酸酯或者間苯二酚雙磷酸酯中的一種。
5.采用權(quán)利要求1的環(huán)氧樹(shù)脂改性廢棄聚苯乙烯-丙烯腈塑料及再生板材的制備方法，其特征是(1)稱(chēng)量原料粉末，在100-15(TC下進(jìn)行預(yù)熱；(2)將預(yù)熱后的原料粉末均勻鋪到模具中，進(jìn)行熱壓成型，其中壓強(qiáng)為10-15MPa，溫度為 130-180°C，時(shí)間為 10-20min ；(3)將成型后的板材進(jìn)行低溫定型，其中壓強(qiáng)為lOMPa，自然冷卻。
全文摘要
本發(fā)明涉及環(huán)氧樹(shù)脂改性廢棄聚苯乙烯-丙烯腈塑料及再生板材的制備方法，先將廢棄聚苯乙烯-丙烯腈泡沫塑料粉末70-90質(zhì)量份，環(huán)氧樹(shù)脂5-15質(zhì)量份放入混料機(jī)中充分混合均勻；再依次向攪拌機(jī)中加入上述混合粉末、增塑劑鄰苯二甲酸二辛酯或者氯化石蠟5-10質(zhì)量份、阻燃劑2-7質(zhì)量份、顏料碳黑或者鐵黑0-3質(zhì)量份，其中加入每種助劑要等到混合均勻后再加入下一種助劑；混合均勻后即得原料粉末。然后經(jīng)過(guò)進(jìn)行熱壓成型、低溫定型、自然冷卻。本發(fā)明不需添加膠黏劑，無(wú)溶劑無(wú)甲醛，并解決了廢棄熱固性泡沫塑料粉末中加入環(huán)氧樹(shù)脂同時(shí)不加入環(huán)氧固化劑，其再生板材仍可熱壓成型的問(wèn)題，安全環(huán)保。該再生板材還具有防水、阻燃、耐腐蝕等特殊性能，具有廣泛的應(yīng)用前景。
文檔編號(hào)C08L25/12GK102250428SQ20111013484
公開(kāi)日2011年11月23日 申請(qǐng)日期2011年5月23日 優(yōu)先權(quán)日2011年5月23日
發(fā)明者劉曉非, 劉運(yùn)飛, 支曉娜, 楊帆 申請(qǐng)人:天津大學(xué)