[发明专利]一种PVC/农用废弃物复合材料及其制备方法和应用

说明书

技术领域

本发明涉及一种PVC/农用废弃物复合材料及其制备方法和应用，具体说，是涉及一种由废菌料作为填充补强材料的PVC复合材料及其制备方法和应用。

背景技术

聚氯乙烯树脂(Polyvinylchloride，PVC)是当下应用最广泛的四大高分子材料之一，其年用量已超过1000吨，其作为电力电缆和电气装备用电缆的绝缘材料占电线电缆用高分子材料的48%。在PVC电缆料中，主要采用碳酸钙和陶土等矿物质作为其填充和补强材料，在其配合体系中占40%以上；由于矿物质以碳酸盐或硅酸盐成分为主，会与PVC降解产生的HCl反应生成氯酸盐，以致会增加离子电导、降低PVC材料的绝缘电阻；此外，生产此类矿物质需要大量开采天然矿石，不仅严重破坏了自然资源，而且因山体等自然环境的破坏而导致的山体滑坡、泥石流等严重的自然灾害愈演愈烈，给人们的生命和财产造成了无法估量的损失。因此，寻找这些矿物质的替代品已刻不容缓。

食用菌是人们生活中不可缺少的美味食品，其品种已达到数十种，其种植遍布全国各个地区，尤其种植木耳、蘑菇、香菇、白菇等食用菌的菌种包作为种植上述食用菌的肥料用量非常巨大；近年来食用菌的种植均采用菌种包种植技术，每袋菌种包只能用一次便成为废菌料，即每只菌种包收割一茬食用菌后便不能重复利用，因而导致废菌料的量非常巨大，仅浙江省江山地区一年产生废菌料的量就超过5万吨。尽管部分废菌料可作为种植茶叶、柑橘的肥料添加物加以利用，但仍有大部分的废菌料废弃在田间地头或作为燃料烧掉，不仅污染环境，也造成了巨大的浪费。文献表明，我国目前对该废弃物的循环利用主要有以下几个途径：作为取暖或灭菌的燃料；部分废菌料掺入新鲜菌料再制成菌料包种植鸡腿菇等新的食用菌，但同时还会产生新的废菌料；掺入有机肥料中做添加剂，种植柑橘、茶叶，抚育竹子等。但还有相当大的一部分未能加以利用，撒落在田间地头，其外包装塑料皮和菌种包的主要成分木质纤维素在环境中难以降解，随着雨水冲刷，不仅污染了土壤环境，还造成了巨大浪费。

发明内容

针对现有技术存在的上述问题，本发明的目的是提供一种由废菌料作为填充补强材料的PVC/农用废弃物复合材料及其制备方法和应用，实现废菌料的循环利用，节约自然资源，降低环境污染等目的。

为实现上述发明目的，本发明采用的技术方案如下：

一种PVC/农用废弃物复合材料，具有如下组成配方：

作为一种优选方案，所述的废菌料为种植食用菌用的废弃菌种包。

作为进一步优选方案，所述的食用菌包括蘑菇、木耳、香菇、白菇中的任意一种或几种。

作为一种优选方案，所述增塑剂选自邻苯二甲酸二辛酯（DOP）、邻苯二甲酸二正辛酯（DNOP）、邻苯二甲酸二正丁酯（DBP）、癸二酸二辛酯（DOS）中的任意一种或几种的混合物。

作为一种优选方案，所述热稳定剂选自钙锌复合热稳定剂、钡锌复合热稳定剂、钡镉锌复合热稳定剂、有机锡热稳定剂中的任意一种或几种的混合物。

作为一种优选方案，所述助稳定剂选自环氧大豆油、亚磷酸酯、β-二酮中的任意一种或几种的混合物。

作为一种优选方案，所述外润滑剂为硬脂酸锌或单硬脂酸季戊四醇酯、脂肪酸复合酯或聚乙烯蜡中的一种或几种的复合物。

作为一种优选方案，所述抗氧剂选自抗氧剂BHT、双酚A、抗氧剂1010、抗氧剂300、抗氧剂DNP、抗氧剂DSTP中的任意一种或几种的混合物。

一种制备上述PVC/农用废弃物复合材料的方法，包括如下操作：

a)制备废菌料粉末；

b)按配方称取各组成原料；

c)密炼使混合均匀；

d)投入挤出机，进行挤出、造粒。

作为一种优选方案，步骤a)的操作包括如下步骤：称取干燥的废菌料或经偶联剂改性的废菌料，粉碎、研磨，筛选120~250目的粉末。

作为进一步优选方案，所述偶联剂为硬脂酸偶联剂、钛酸酯偶联剂、硅烷偶联剂或硅酸酯偶联剂。

作为进一步优选方案，偶联剂改性废菌料的操作包括如下步骤：将偶联剂直接加入废菌料中，研磨使混合均匀，然后在60~80℃烘箱中保持4~8小时。

作为进一步优选方案，偶联剂改性废菌料的操作包括如下步骤：将偶联剂和废菌料溶于无水醇溶剂中，搅拌使混合均匀，然后在60~80℃烘箱中保持4~8小时。

作为更进一步优选方案，改性用的偶联剂质量为废菌料质量的3~10%。

作为一种优选方案，进行密炼的温度为80～120℃。