專利名稱：利用廢舊聚氯乙烯電纜料生產木塑復合材料的配方及方法
技術領域：
本發明涉及廢舊塑料的回收和利用，特別是涉及利用廢舊聚氯乙烯電纜料生 產木塑復合材料的配方及方法。
背景技術：
在進行木塑復合材料的制備研究中，所采用的聚氯乙烯基本上都是商品級的 純料，有些利用回收料的，也是在聚氯乙烯制品生產中出現的邊角廢料或是一些 質量較好的透明聚氯乙烯制品，其成本較高。而利用低價的廢舊聚氯乙烯電纜料 生產木塑材料的，還未見報道。電纜料作為電線電纜的外皮，常年暴露于自然環境中，經受陽光曝曬、雨水 沖刷、海水浸泡、酸堿腐蝕以及土壤中金屬元素和細菌的侵蝕，氧化反應及其他 化學反應從未停止過，其內部結構已發生很大改變，若再作為塑料純料進行回收 再利用，其性能已不能滿足生產要求。廢舊聚氯乙烯電線電纜外皮的回收再利用 一般采用溶解法。廢電線、電纜上的聚氯乙烯護套可溶解在適當的溶劑中，增塑 劑、顏料及其它有機添加劑也進入聚氯乙烯溶液。除去金屬和其它雜質后，蒸發 溶劑可得到含有這些添加劑的粗聚氯乙烯回收料，可用于制造要求比較低的地 板、園藝軟水管等產品。但這一過程較為復雜，且大部分可選溶劑都有毒。另一 種較為普遍采用的方法是將廢舊聚氯乙烯電纜外皮重新造粒后，和純料混合重新 制造電纜外皮。但是這種采用回收料制成電纜，在絕緣性、耐候性和使用壽命上 遠不如用純料制成的產品，且具有很大的安全隱患。發明內容本發明的目的就是為了解決廢舊聚氯乙烯電纜料的再利用問題，提供了一種 利用廢舊聚氯乙烯電纜料生產聚氯乙烯基木塑復合材料的配方及方法，并在制造 過程中使用無毒或低毒的塑料助劑以達到環保要求。本發明的目的通過下述方案實現 本發明利用廢舊聚氯乙烯電纜料生產木塑復合材料的配方，其組份和重量份數 比如下廢舊聚氯乙烯電顆粒 70 100 純聚氯乙烯粉末 0 30 木粉 40 60 金屬皂類穩定劑 0 0.75偶聯劑 2 3氯化聚乙烯 5 6甲基丙烯酸多元酯 5 6潤滑劑 0.5 0.7。所述的廢舊聚氯乙烯電纜料粉碎成粒度為20-30目的顆粒。 所述的金屬皂穩定劑包括轉鋅復合穩定劑或鋇鋅鎘復合穩定劑。 所述的木粉為楊木粉、杉木粉或松木粉，其粒度為40 60目，含水量小于2 %。所述的偶聯劑為鈦酸酯或鋁酸酯偶聯劑。本發明的聚氯乙烯基木塑復合材料的配方的制備方法，包括下述步驟1) 將按照配方配制的原料加入高混機中混合，混合溫度為100°C 110°C，混合時間為20 35分鐘；2) 將混合好的原料加入擠出機中進行擠出，擠出機主機轉速為 40 60轉/分鐘，喂料機轉速為4 6轉/分鐘；擠出后進行定型。所述的擠出機為雙螺桿擠出機。擠出物經片型口模定形并上壓光機壓光，然后經冷卻、切片，即得所述的木 塑復合板材。本方法所生產的木塑復合材料是以廢舊聚氯乙烯電纜料、木粉為主要原料， 經添加各種功能助劑及少量的純聚氯乙烯，在雙螺桿擠出機中混煉擠出的。它有以下特點(1) 產品對木質纖維要求低，可采用木材加工中產生的廢料以及稻殼等廢棄物；(2) 制品表面光滑、平整和堅固，并可壓制出立體圖案和其他形狀；(3) 制品表面不需進行再加工，且制品的橫截面結構致密均勻；(4) 無木材制品的缺陷，如節疤、斜紋理、腐朽等；(5) 制品具有良好的物理力學性能，且耐水性好；(6) 制品可加工性好，可以釘、鉆、鋸、包IJ;(7) 可加入各種著色劑，制成彩色產品；(8) 使用期限較長，保養費用低廉。木塑復合材料制品因兼有木材和塑料的優點，因而被廣泛應用于很多領域， 如家具、建筑、工業、車輛船舶、包裝運輸等國民生產的各個方面。本方法所采用的聚氯乙烯原料為國內廢舊電纜拆解企所拆解出的廢舊電纜 外皮，價格低廉，且有利于環境保護。本方法所采用的塑料助劑大部分為無毒或 低毒產品，在材料生產和使用過程中對人體和環境危害很小。
具體實施方式
實施例11. 將透明聚氯乙烯電線套管經粉碎機粉碎成20目的顆粒，并進行清洗。將清 洗后的聚氯乙烯顆粒在鼓風干燥箱中于IO(TC下烘干。2. 將40目的竹木粉在鼓風干燥箱中于IO(TC下烘干3小時，使其含水量降到 2%以下。3. 按照下表進行原料的配置表l實例l的原料配比原料 質量份數透明聚氯乙烯電纜顆粒 100竹木粉 40鈦酸脂偶聯劑 2氯化聚乙烯 5甲基丙烯酸多元酯 5硬脂酸鈣 0.54. 將上述配方原料中的廢舊聚氯乙烯電纜料和氯化聚乙烯、甲基丙烯酸多元 酉旨、硬脂酸鈣同時放入高混機混合，混合溫度為100'C，混合均勻；5. 將上述配方原料中的木粉和偶聯劑加入高混機混合，混合溫度為105°C，混 合均勻；6. 將步驟4和5中已經高混好的兩組原料放入高混機中進行高混，混合均勻溫 度為U(TC，混合時間為15分鐘；7. 將步驟6混合好的原料放入雙螺桿擠出機中進行混煉擠出，機筒溫度為150 'C，機頭溫度為16(TC，螺桿擠出機主機轉速為60轉/分鐘，喂料機轉速為 6轉/分鐘，混煉后經片型機頭口模擠出片材。8. 步驟7中的片材進入壓光機中進行壓光，壓光機的雙輥間距為5毫米。9. 步驟8中經過壓光的木塑片材經過冷卻、切割后即為白色聚氯乙烯基木塑復 合板材。實施例21. 將白色聚氯乙烯電線外皮經粉碎機粉碎成25目的顆粒，并進行清洗。將清 洗后的聚氯乙烯顆粒在鼓風干燥箱中于IOO'C下烘干。2. 將50目的杉木粉在鼓風干燥箱中于IO(TC下烘干4小時，使其含水量降到 2%以下。3.按照下表進行原料的配置表2實例2的原料配比原料 質量份數白色聚氯乙烯電纜顆粒 80純聚氯乙烯粉末 20杉木粉 60鈣鋅復合穩定劑 0.5鈦酸脂偶聯劑 3鄰苯二甲酸二辛脂 2氯化聚乙烯 5.5甲基丙烯酸多元酯 5.5硬脂酸鈣 0.64. 將上述配方原料中的廢舊聚氯乙烯電纜料和穩定劑、氯化聚乙烯、甲基丙烯 酸多元酯、增塑劑、硬脂酸鈣同時放入高混機混合，混合溫度為ll(TC，混 合均勻；5. 將上述配方原料中的木粉和偶聯劑加入高混機混合，混合溫度為105°C，混 合均勻；6. 將步驟4和5中已經高混好的兩組原料放入高混機中進行高混，混合溫度為 105°C，混合時間為20分鐘;7. 將步驟6混合好的原料放入雙螺桿擠出機中進行混煉擠出，機筒溫度為145 °C，機頭溫度為155'C，螺桿擠出機主機轉速為50轉/分鐘，喂料機轉速為 5轉/分鐘，混煉后經片型機頭口模擠出片材。8. 步驟7中的片材進入壓光機中進行壓光，壓光機的雙輥間距為5毫米。9. 步驟8中經過壓光的木塑片材經過冷卻、切割后即為聚氯乙烯基木塑復合板 材。實施例31. 將黑色聚氯乙烯電線外皮管經粉碎機粉碎成30目的顆粒，并進行清洗。將 清洗后的聚氯乙烯顆粒在鼓風干燥箱中于IO(TC下烘干。2. 將40目的楊木粉在鼓風干燥箱中于IO(TC下烘干3小時，使其含水量降到 2%以下。3. 按照下表進行原料的配置表3實例3的原料配比 原料 質量份數黑色聚氯乙烯電纜顆粒 70純聚氯乙烯粉末 30楊木粉 50鋇鋅鎘復合穩定劑 0.75鋁酸脂偶聯劑 2.5鄰苯二甲酸二辛脂 3氯化聚乙烯 6甲基丙烯酸多元酯 6硬脂酸鈣 0.74. 將上述配方原料中的黑色聚氯乙烯電纜料和穩定劑、氯化聚乙烯、甲基丙烯 酸多元酯、增塑劑、硬脂酸鈣同時放入高混機混合，混合溫度為ll(TC，混 合均勻；5. 將上述配方原料中的木粉和偶聯劑加入高混機混合，混合溫度為105°C，混 合均勻；6. 將步驟4和5中已經高混好的兩組原料放入高混機中進行高混，混合溫度為 IIO'C，混合時間為35分鐘；7. 將步驟6混合好的原料放入雙螺桿擠出機中進行混煉擠出，機筒溫度為150 °C，機頭溫度為16(TC，螺桿擠出機主機轉速為40轉/分鐘，喂料機轉速為 4轉/分鐘，混煉后經片型機頭口模擠出片材。8. 步驟7中的片材進入壓光機中進行壓光，壓光機的雙輥間距為8毫米。9. 步驟8中經過壓光的木塑片材經過冷卻、切割后即為黑色聚氯乙烯基木塑復 合板材。本發明提出的一種利用廢舊聚氯乙烯電纜料生產木塑復合材料的配方及方 法，己通過實施例進行了描述，相關技術人員明顯能在不脫離本發明的內容、精 神和范圍內對本文所述的制作方法進行改動或適當變更與組合，來實現本發明的 技術。特別需要指出的是，所有相類似的替換和改動對本領域技術人員來說是顯 而易見的，他們都被視為包括在本發明的精神、范圍和內容中。
權利要求
1. 一種利用廢舊聚氯乙烯電纜料生產木塑復合材料的配方，其特征是組份和重量份數配比如下廢舊聚氯乙烯電纜顆粒70～100純聚氯乙烯粉末 0～30木粉40～60金屬皂類穩定劑 0～0.75偶聯劑 2～3增塑劑 0～3氯化聚乙烯 5～6甲基丙烯酸多元酯5～6潤滑劑 0.5～0.7。
2. 如權利要求1所述的木塑復合材料的配方，其特征在于所述的廢舊聚氯乙烯電纜料粉 碎成粒度為20 30目的顆粒。
3. 如權利要求1所述的木塑復合材料的配方，其特征在于所述的金屬皂穩定劑包括鈣鋅 復合穩定劑或鋇鋅鎘復合穩定劑。
4. 如權利要求1所述的木塑復合材料的配方，其特征在于所述的木粉為楊木粉、杉木粉 或松木粉，其細度為40 60目，含水量小于2%。
5. 如權利要求1所述的木塑復合材料的配方，其特征在于所述的偶聯劑為鈦酸酯類或鋁 酸酯類偶聯劑。
6. 如權利要求1所述的木塑復合材料的配方的制備方法，其特征在于方法包括下述步驟1) 將按照配方配制的原料加入高混機中混合，混合溫度為100。C 11(TC， 混合時間為20 35分鐘；；2) 將混合好的原料加入擠出機中進行擠出，擠出機主機轉速為40 60轉/ 分鐘，喂料機轉速為4 6轉/分鐘；擠出后進行壓光定型。
7. 如權利要求6所述的木塑復合材料的配方的制備方法，其特征在于所述的擠出機為雙 螺桿擠出機。
全文摘要
本發明涉及利用廢舊聚氯乙烯電纜料生產木塑復合材料的配方及方法。將廢舊聚氯乙烯電纜顆粒、純聚氯乙烯粉、木粉、金屬皂類穩定劑、偶聯劑、氯化聚乙烯、甲基丙烯酸多元酯、潤滑劑按照配方配制的原料加入高混機中混合，混合溫度為100℃～110℃，混合時間為20～35分鐘；將混合好的原料加入擠出機中進行擠出，擠出機主機轉速為40～60轉/分鐘，喂料機轉速為4～6轉/分鐘；擠出后進行定型。本方法所采用的聚氯乙烯原料為國內廢舊電纜拆解企所拆解出的廢舊電纜外皮，價格低廉，且有利于環境保護。本方法所采用的塑料助劑大部分為無毒或低毒產品，在材料生產和使用過程中對人體和環境危害很小。
文檔編號C08K5/00GK101275003SQ200810052958
公開日2008年10月1日 申請日期2008年4月30日 優先權日2008年4月30日
發明者輝 丁, 劉雪鵬, 然 張, 徐世民 申請人:天津大學