本發(fā)明涉及復合板材領域,具體涉及一種阻燃隔熱亞克力板材的制備方法。
背景技術:
隨著人們生活水平的逐步提高,各種各樣的裝飾材料出現(xiàn)在各大公共場所、豪華酒店、商場家庭等地方。亞克力板材作為一種新型的有機裝飾材料逐漸在人們的日常生活中扮演重要的角色,市場上,一般的亞克力板材色彩豐富,種類繁多,但其強度韌性不高,價格昂貴,作為櫥柜面板等產(chǎn)品的亞克力板材大多是以大理石為填料,強度很高,但韌性差且笨重。同時這些亞克力板材為易燃產(chǎn)品。
亞克力,又叫pmma或亞加力,源自英文acrylic(丙烯酸塑料)?;瘜W名稱為聚甲基丙烯酸甲酯,是一種開發(fā)較早的重要可塑性高分子材料,具有較好的透明性、化學穩(wěn)定性和耐候性、易染色、易加工、外觀優(yōu)美,在建筑業(yè)中有著廣泛的應用。
木屑是木材加工廠的主要廢棄物,是由50-55%的纖維素、15-25%的半纖維素和20-30%的木質素作為主要成份構成的天然復合材料。木屑可直接作為燃料,或通過化學處理制造飼料、乙醇、纖維素等化工原料或產(chǎn)品,或直接作為填料生產(chǎn)木質塑料,如saeedkazeminajafi等以鋸末、木質素、再生hdpe、再生pe為原料生產(chǎn)木塑復合材料;a.b.moustafa等聚合制備了木屑/pmma復合材料等。
廢有機玻璃作為廢塑料中的重要成員之一,可采用機械、裂解、焚化等方式進行回收利用。但是,由于有機玻璃價格昂貴,采用裂解工藝將廢有機玻璃轉化成甲基丙烯酸甲酯(mma)單體回收是最經(jīng)濟的回收方式,廢有機玻璃中90%是通過熱裂解成mma單體回收的。據(jù)文獻報道,廢有機玻璃還可溶于有機溶劑,生產(chǎn)粘合劑、亞克力臺面等復合材料,在堿性條件下水解為可用于污水處理的聚甲基丙烯酸鈉等。雖然廢有機玻璃熱裂解原料回收普遍,但是能耗高。其溶解回收能耗低,但是溶劑毒性大,環(huán)境污染嚴重。
技術實現(xiàn)要素:
本發(fā)明所要解決的技術問題是提供一種阻燃隔熱亞克力板材的制備方法。
一種阻燃隔熱亞克力板材的制備方法,其包括如下步驟:
(1)用100重量份的甲基丙烯酸甲酯溶解65-85重量份廢有機玻璃粉料,得到廢有機玻璃溶液;
(2)向廢有機玻璃溶液中加入阻燃劑25-35重量份,絕熱填料1-10重量份,過氧化二苯甲酰0.1-1重量份,木屑粉25-35重量份,著色劑1-10重量份,二甲基硅油0.5-1重量份,攪拌混合均勻,得到混合漿料;
(3)將混合漿料灌入模具中,采用空氣浴加熱聚合;
(4)冷卻、脫模,得到阻燃隔熱亞克力板材。
優(yōu)選地,步驟(2)所述阻燃劑為二乙基磷酸鋁、甲基丙酸基次膦酸鋁、2-羧乙基苯基次膦酸鋁中的一種或多種的混合物。
更優(yōu)選地,步驟(2)所述阻燃劑由二乙基磷酸鋁、甲基丙酸基次膦酸鋁、2-羧乙基苯基次膦酸鋁混合而成,所述二乙基磷酸鋁、甲基丙酸基次膦酸鋁、2-羧乙基苯基次膦酸鋁的質量比為(1-3):(1-3):(1-3)。
優(yōu)選地,步驟(2)所述絕熱填料為硅酸鈣、硅酸鋁、磷酸鈣中的一種或多種的混合物。
更優(yōu)選地,步驟(2)所述絕熱填料由硅酸鈣、硅酸鋁、磷酸鈣混合而成,所述硅酸鈣、硅酸鋁、磷酸鈣的質量比為(1-3):(1-3):(1-3)。
優(yōu)選地,步驟(2)所述著色劑選自鈦白粉、氧化鐵黑、氧化鐵紅中的一種或多種。
優(yōu)選地,步驟(3)所述空氣浴的溫度為80-90℃,加熱聚合時間為2-3h。
優(yōu)選的,所述廢有機玻璃粉料為將廢舊有機玻璃清洗、干燥、破碎、粉碎、過800目篩后得到的。
優(yōu)選的,所述的木屑粉是將木屑干燥、粉碎、過400目篩后得到的。
本發(fā)明的阻燃隔熱亞克力板材,克服了傳統(tǒng)亞克力板材強度低、硬度低、韌性差、耐熱性差等缺點,而且增加了廢物利用率、減少環(huán)境污染、降低生產(chǎn)成本,同時具有阻燃隔熱功能,可廣泛應用在建筑、家裝行業(yè)。
具體實施方式
下面結合實施例對本發(fā)明做進一步的說明,以下所述,僅是對本發(fā)明的較佳實施例而已,并非對本發(fā)明做其他形式的限制,任何熟悉本專業(yè)的技術人員可能利用上述揭示的技術內容加以變更為同等變化的等效實施例。凡是未脫離本發(fā)明方案內容,依據(jù)本發(fā)明的技術實質對以下實施例所做的任何簡單修改或等同變化,均落在本發(fā)明的保護范圍內。
實施例中各原料介紹:
甲基丙烯酸甲酯,cas號:80-62-6。
過氧化二苯甲酰,cas號:94-36-0。
二甲基硅油,cas號:63148-62-9,采用道康寧型號為pmx-200,1000cs的201甲基硅油。
著色劑采用氧化鐵紅,cas號:1332-37-2,上海緣鈦化工產(chǎn)品有限公司提供的型號為130的一等品氧化鐵紅,粒度為325目。
二乙基磷酸鋁,cas號:225789-38-8,粒徑20μm。
甲基丙酸基次膦酸鋁,參照陳佳等《甲基丙酸基次膦酸鋁的合成及性能研究》1.3.1節(jié)中所示方法制備,粒徑20μm。
2-羧乙基苯基次膦酸鋁,參照李道克等《2-羧乙基苯基次膦酸鋁的制備及其對pa6阻燃研究》1.3節(jié)中所示方法制備,粒徑20μm。
硅酸鈣,cas號:1344-95-2,粒徑5μm。
硅酸鋁,cas號:12141-46-7,粒徑5μm。
磷酸鈣,cas號:10103-46-5,粒徑5μm。
廢有機玻璃粉料為將廢舊有機玻璃清洗、干燥、破碎、粉碎、過800目篩后得到的。
木屑粉是將木屑干燥、粉碎、過400目篩后得到的。
實施例1
阻燃隔熱亞克力板材的制備方法,其包括如下步驟:
(1)用100公斤的甲基丙烯酸甲酯溶解70公斤廢有機玻璃粉料,攪拌混合均勻,得到廢有機玻璃溶液;
(2)向廢有機玻璃溶液中加入阻燃劑27公斤,絕熱填料6公斤,過氧化二苯甲酰0.6公斤,木屑粉30公斤,氧化鐵紅1.5公斤,二甲基硅油0.6公斤,攪拌混合均勻,得到混合漿料;
(3)將混合漿料灌入鋼模中,通過熱壓機冷壓成型,然后采用空氣浴加熱聚合,其中所述空氣浴的溫度為85℃,加熱聚合時間為2.5h;
(4)冷卻、脫模,得到阻燃隔熱亞克力板材。
步驟(2)所述阻燃劑由二乙基磷酸鋁、甲基丙酸基次膦酸鋁、2-羧乙基苯基次膦酸鋁按質量比為1:1:1攪拌混合均勻得到。
步驟(2)所述絕熱填料為硅酸鈣、硅酸鋁、磷酸鈣按質量比為1:1:1攪拌混合均勻得到。
實施例2
與實施例1基本相同,區(qū)別僅僅在于:步驟(2)所述阻燃劑由甲基丙酸基次膦酸鋁、2-羧乙基苯基次膦酸鋁按質量比為1:1攪拌混合均勻得到。
實施例3
與實施例1基本相同,區(qū)別僅僅在于:步驟(2)所述阻燃劑由二乙基磷酸鋁、2-羧乙基苯基次膦酸鋁按質量比為1:1攪拌混合均勻得到。
實施例4
與實施例1基本相同,區(qū)別僅僅在于:步驟(2)所述阻燃劑由二乙基磷酸鋁、甲基丙酸基次膦酸鋁按質量比為1:1攪拌混合均勻得到。
實施例5
與實施例1基本相同,區(qū)別僅僅在于:步驟(2)所述絕熱填料為硅酸鋁、磷酸鈣按質量比為1:1攪拌混合均勻得到。
實施例6
與實施例1基本相同,區(qū)別僅僅在于:步驟(2)所述絕熱填料為硅酸鈣、磷酸鈣按質量比為1:1攪拌混合均勻得到。
實施例7
與實施例1基本相同,區(qū)別僅僅在于:步驟(2)所述絕熱填料為硅酸鈣、硅酸鋁按質量比為1:1攪拌混合均勻得到。
測試例1
對實施例1-7的阻燃隔熱亞克力板材進行常規(guī)性能測試,測試結果見表1。
表1:阻燃隔熱亞克力板材常規(guī)性能測試表
比較實施例1與實施例2-4,實施例1(二乙基磷酸鋁、甲基丙酸基次膦酸鋁、2-羧乙基苯基次膦酸鋁復配)常規(guī)性能明顯優(yōu)于實施例2-4(二乙基磷酸鋁、甲基丙酸基次膦酸鋁、2-羧乙基苯基次膦酸鋁中任意二者復配)。比較實施例1與實施例5-7,實施例1(硅酸鈣、硅酸鋁、磷酸鈣復配)常規(guī)性能明顯優(yōu)于實施例5-7(硅酸鈣、硅酸鋁、磷酸鈣中任意二者復配)。
測試例2
對實施例1-7的阻燃隔熱亞克力板材進行阻燃性能測試,極限氧指數(shù)采用sh5706型塑料燃燒氧指數(shù)測定儀(廣州信禾電子設備有限公司)按照gb/t2406-2009的方法進行測試。具體結果見表2。
表2:阻燃性能測試結果表
比較實施例1與實施例2-4,實施例1(二乙基磷酸鋁、甲基丙酸基次膦酸鋁、2-羧乙基苯基次膦酸鋁復配)阻燃性能明顯優(yōu)于實施例2-4(二乙基磷酸鋁、甲基丙酸基次膦酸鋁、2-羧乙基苯基次膦酸鋁中任意二者復配)。比較實施例1與實施例5-7,實施例1(硅酸鈣、硅酸鋁、磷酸鈣復配)阻燃性能明顯優(yōu)于實施例5-7(硅酸鈣、硅酸鋁、磷酸鈣中任意二者復配)。
測試例3
對實施例1-7的阻燃隔熱亞克力板材進行隔熱性能測試,按照gb/t10801.1-2002的方法進行測試。具體結果見表3。
表3:隔熱性能測試結果表
比較實施例1與實施例2-4,實施例1(二乙基磷酸鋁、甲基丙酸基次膦酸鋁、2-羧乙基苯基次膦酸鋁復配)隔熱性能明顯優(yōu)于實施例2-4(二乙基磷酸鋁、甲基丙酸基次膦酸鋁、2-羧乙基苯基次膦酸鋁中任意二者復配)。比較實施例1與實施例5-7,實施例1(硅酸鈣、硅酸鋁、磷酸鈣復配)隔熱性能明顯優(yōu)于實施例5-7(硅酸鈣、硅酸鋁、磷酸鈣中任意二者復配)。