[发明专利]一种连续纤维增强粉煤灰填充PVC微发泡板材及制备方法

说明书

本发明公开一种连续纤维增强粉煤灰填充PVC微发泡板材及制备方法，所述板材由粉煤灰填充PVC微发泡基体材料和连续纤维增强材料组成，连续纤维增强材料为预浸渍PVC连续纤维带材；所述的预浸渍PVC连续纤维带材在共挤模具中通过热熔融与粉煤灰填充PVC微发泡基体材料复合，定型后形成5‑30mm厚的连续纤维增强粉煤灰填充PVC微发泡板材。本发明所述的制备方法极大的提高了所述板材的物理机械性能，具备密度小、强度高、隔热阻燃、耐磨无毒等特点，同时充分利用了废料粉煤灰，节能环保，降低经济成本，绿色可循环。

技术领域

本发明涉及利用固体废弃物制备绿色高强建材的领域，具体为一种连续纤维增强粉煤灰填充PVC微发泡板材及制备方法。

背景技术

粉煤灰作为燃煤发电过程产生的主要固体废弃物，其排放量日益增加，带来的环境污染问题与固废再利用问题也日益严重。目前处理粉煤灰颗粒的主要方式是堆放和填埋，也有一部分实现了二次加工，但是大部分局限于烧结砖、制备路基和混凝土填充等产业，虽说这些产业消耗了一定数量的粉煤灰，但是在生产过程中产生了二次污染的问题，这对于日益严重的环境问题无异于饮鸩止渴。

随着建材行业的发展，粉煤灰在建材领域的应用越来愈多。专利201611016320.1，201711005468.X等专利技术属于粉煤灰/PVC体系，成型过程需要加入大量的加工助剂，来提高制品的物理机械性能，但收效甚微；专利201310512308.X，201310207477.2分别采用长玻纤和麦秸纤维增强粉煤灰-PVC体系，使制品的物理机械性能得到一定程度的提高，但提高幅度不大。综上所述，有关粉煤灰/PVC体系成型制品的实例，目前仍存在物理机械性能较低的缺陷。

近年来，连续纤维增强热塑性复合材料以其优异的物理机械性能、可回收性以及生产连续性等特点日益受到人们的关注，利用其增强的基体材料也呈现多样化的发展趋势，但主要以PE、PA、PEEK、PP、PPS等材料为主，但采用浸渍热塑性树脂的连续纤维束用于增强粉煤灰填充PVC复合材料实属罕见。本发明提供一种利用连续纤维增强粉煤灰填充PVC微发泡板材及制备方法，对于提高粉煤灰/PVC体系的物理机械性能具有一定的借鉴意义。

发明内容

本发明要解决的技术问题是克服现有技术中粉煤灰/PVC体系成型制品的物理机械性能较低的缺陷，提供一种连续纤维增强粉煤灰填充PVC微发泡板材及制备方法。

为了解决上述技术问题，本发明提供了如下的技术方案：

一种连续纤维增强粉煤灰填充PVC微发泡板材，其特征在于，由粉煤灰填充PVC微发泡基体材料和连续纤维增强材料组成；所述的连续纤维增强材料是4-20束直径为1-5mm的预浸渍PVC连续纤维带材；预浸渍PVC连续纤维带材在共挤模具中通过热熔融与粉煤灰填充PVC微发泡基体材料复合，定型后形成5-30mm厚的连续纤维增强粉煤灰填充PVC微发泡板材。

进一步的，所述粉煤灰填充PVC微发泡基体材料按重量由以下组分组成：PVC100份、粉煤灰100-200份、热稳定剂2-5份、发泡剂0.4-0.8份、发泡调节剂3-10份、增韧剂3-8份、内润滑剂0.1-0.5份、外润滑剂0.5-1.5份和界面结合剂2-10份。

进一步的，所述PVC连续纤维带材选自玻璃纤维、硼纤维、玄武岩纤维或陶瓷纤维中的任意一种，PVC连续纤维带材的单丝直径为5~20μm。

进一步的，所述PVC连续纤维带材使用的预浸料为PVC树脂。

进一步的，所述预浸渍PVC连续纤维带材的密度为1.3g/m³～3.0g/m³，基于预浸渍PVC连续纤维带材的总重量，预浸渍PVC连续纤维带材中PVC连续纤维带材的重量百分比为20%～70%。

进一步的，所述连续纤维增强材料由预浸渍PVC连续纤维带材在共挤模具中均匀排列，经热熔融后形成连续纤维束制备而得。