一种中药渣增强再生塑料复合材料及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种中药渣增强再生塑料复合材料及其制备方法，属于复合材料领域。一种中药渣增强再生塑料复合材料，包括以下质量百分比的组分：中药渣50~70%、改性再生塑料20~40%、矿物填充物2~10%、相容剂2~5%、润滑剂1~5%、着色剂1~3%、抗氧剂1~3%、光稳定剂1~3%。一种中药渣增强再生塑料复合材料的制备方法，包括中药渣预处理、再生塑料改性、混料工艺、造粒工艺、挤出成型和表面后处理。本发明专利技术的中药渣增强再生塑料复合材料的物理性能、力学性能和耐候性能，均达到甚至高于国家标准GB/T 24508—2009《木塑地板》中的指标要求，能够满足市场需求，同时兼具驱虫、防霉的效果。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于复合材料领域，具体涉及一种中药渣增强再生塑料复合材料及其制备 方法。
技术介绍
木塑复合材料是以植物纤维和塑料及助剂经挤出、注射、模压等工艺成型的绿色 环保复合材料。木粉、稻糠、秸杆等植物纤维，已成功地运用于木塑复合材料中。然而，木粉 需要耗费大量的木材，造成木材资源紧缺；稻糠来源狭窄，且是家畜的重要饲料，大量使用 稻糠会造成家畜的食物紧缺；秸杆虽然是农业废弃物，但是存在季节性收割问题，造成存储 困难，难以持续供应生产。所以，开发其它植物纤维作为木塑复合材料可再生原材料，已成 为世界各国研究木塑复合材料的重要领域之一，也是促进我国木塑行业可持续发展的必要 途径。 中药渣来源于中成药生产、中药材加工与炮制、原料药生产等，以中成药生产带来 的药渣产量最大，约占药渣总量的70%。随着我国中医药事业的迅速发展，全国各大中药制 药厂的中药渣废弃量日益增加，年排放量约3000万吨。这些废弃中药渣大多数被视为废弃 物而排放掉了，一方面造成了资源的极大浪费，另一方面，药渣堆积在野外，由于雨水的冲 刷，造成腐烂变质，给周围的环境造成了巨大的污染。因此，实现中药渣高值化和资源化，已 经成为当前的发展趋势。 通过研究发现，中药渣纤维的物理特性、化学特性以及机械性能均可替代木塑复 合材料中的木粉、稻糠、秸杆等天然植物纤维，并能发挥中药渣的驱虫、防霉的效果，势必成 为木塑复合材料产业中重要的原料替代选择。 目前，处理废旧塑料的主要方法有焚烧填埋和回收利用。焚烧法会产生大量有毒 气体，造成二次污染，填埋法会占用较大空间，且填埋后土壤中残留的塑料碎片又会影响土 壤透气性，使农作物减产，因此，废旧塑料处理技术的发展趋势是再生利用。目前，废旧塑料 的再生利用率低，主要是回收利用技术难以配套，特别是改性再生技术不够完善。直接再生 利用的优点是工艺简单、成本低，缺点是再生料制品力学性能低，应用面窄。改善再生塑料 力学性能的最好途径就是采取改性方法对再生塑料进行改性，以接近、达到或超过纯塑料 (树脂）的性能。 此外，木塑复合材料产品由于长期裸露于室外，易出现被氧化和发霉的现象，导致 木塑产品出现裂痕。在开裂过程中，木塑产品呈现出细小的、并逐渐扩展的裂纹，致使木塑 产品表面的疏松化和粉末化，最终迫使木塑产品在自重的作用下塌陷。因此，如何提高木塑 产品的性能，便成为木塑行业中急需解决的问题。
技术实现思路
本专利技术的目的是针对现有技术存在的缺陷，提出一种中药渣增强再生塑料复合材 料及其制备方法。本专利技术将为废弃物中药渣和再生塑料的高值化和资源化利用，提供一条 新途径。 为了实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案： -种中药渣增强再生塑料复合材料，包括以下质量百分比的组分：中药渣50~ 70 %、改性再生塑料20~40 %、矿物填充物2~10 %、相容剂2~5 %、润滑剂1~5 %、着 色剂1~3%、抗氧剂1~3%、光稳定剂1~3%。 进一步的技术方案，所述改性再生塑料包括以下质量份数的组分：再生塑料 100~105份、累托石纳米粉体0. 1~1份、偶联剂4~10份；所述再生塑料为再生聚乙烯、 再生聚丙烯中至少一种；所述偶联剂为硅烷偶联剂、钛酸酯偶联剂中一种。 进一步的技术方案，所述中药渣为废弃中药渣，包括一种或多种中药渣；所述矿物 填充物为碳酸钙、硫酸钙、滑石粉、粉煤灰、硅酸钙中一种；所述相容剂为马来酸酐接枝聚乙 烯和马来酸酐接枝聚丙烯中至少一种；所述润滑剂为硬脂酸、硬脂酸锌、硬脂酸钙、聚乙烯 蜡、氧化聚乙烯蜡、乙撑双硬脂酰胺中至少一种；所述着色剂为炭黑、氧化铁红、氧化铁黄、 钛白粉、酞青蓝、酞青绿中至少一种；所述抗氧剂为抗氧剂1010、抗氧剂1076、抗氧剂264、 抗氧剂BHT、抗氧剂TNP中一种；所述光稳定剂为光稳定剂AM-101、光稳定剂GW-540、光稳 定剂944、光稳定剂744、紫外线吸收剂UV-326、紫外线吸收剂UV-531中一种。 一种中药渣增强再生塑料复合材料的制备方法，包括以下步骤： (1)中药渣预处理：采用蒸汽爆破法对中药渣进行预处理； (2)再生塑料的改性：采用累托石纳米粉体与偶联剂复配熔融法改性再生塑料； (3)混料工艺：按照质量百分比将预处理后中药渣50~70%、改性再生塑料20~ 40%、矿物填充物2~10%、相容剂2~5%、润滑剂1~5%、着色剂1~3%、抗氧剂1~ 3%、光稳定剂1~3%，倒入混料机中，充分混合； (4)造粒工艺：将步骤⑶所得混合料加入造粒机中，按照预设的温度和工艺，挤 成熔融状态的块状物料，风送冷却，经破碎机破碎成柔软干燥的造粒料； (5)挤出成型：将步骤（4)所得造粒料放入挤出机中，按照预设的温度和工艺，以 400~1000mm/min的线速度经模具挤出，冷却成型，制得中药渣增强再生塑料复合材料产 品； (6)表面后处理：将步骤（5)所得中药渣增强再生塑料复合材料产品的表面进行 打磨、拉丝、压花中至少一种后处理。 进一步的技术方案，所述步骤（1)中的蒸汽爆破法，包括以下步骤：首先，将中药 渣挑拣，去除杂质，切片或者放入破碎机中破碎，使其破碎成粗碎中药渣；其次，将上述破碎 或者切断的中药渣用〇. 5~lmol/L的氢氧化钠水溶液浸泡24h后洗涤成中性，干燥；然后， 将上述干燥后的中药渣置于蒸汽爆破器中，通入蒸汽，在预设的蒸汽压力下稳压一定时间 后，瞬间释压爆破；最后，收集爆破后的中药渣，放入恒温烘干箱中，干燥24h后，进行粉碎 处理，预处理后中药渣的含水率小于3% ;所述预设的蒸汽压力为I. 0~4. OMPa，稳压时间 为 2 ~IOmin0 进一步的技术方案，所述步骤（2)中的累托石纳米粉体与偶联剂复配熔融法改性 再生塑料，包括以下步骤：按照质量份数将再生塑料100~105份，累托石纳米粉体0. 1~ 1份、偶联剂4~10份投入混料机中，充分混合后放入双螺杆挤出机中，制得改性再生塑料 颗粒。所述偶联剂为硅烷偶联剂、钛酸酯偶联剂中一种。 进一步的技术方案，所述步骤（2)中的混料机转速为100~150r/min，混合时间 为3~5min ;所述双螺杆挤出机温度：一区为220~230°C、二区为230~240°C、三区为 230~250°C、四区为240~260°C，螺杆转速为100~500r/min，后经水槽冷却，风冷吹干， 切粒后得到改性再生塑料。 进一步的技术方案，所述步骤（3)中混料机转速为80~150r/min，混合时间为 10 ~20minD 进一步的技术方案，所述步骤（4)中的造粒机为平行双螺杆造粒机；所述造粒机 的温度：一区为80~100°C、二区为170~220°C、三区为150~200°C、四区为150~200°C、 五区为120~180°C、六区为90~150°C，主机转速为350~450r/min，喂料转速为15~ 30r/min ;所述造粒料直径为0· 5~I. 5cm，温度为40~60°C。 进一步的技术方案，所述步骤（5)中的挤出机为锥形双螺杆挤出机；所述挤出机 的机筒温度：一区为190~230°C、二区为190~220°C、三区为170~190°C、四区为140~ 180°C、五区为120~170°C，合流芯温度为120~15本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种中药渣增强再生塑料复合材料，其特征在于：包括以下质量百分比的组分：中药渣50~70%、改性再生塑料20~40%、矿物填充物2~10%、相容剂2~5%、润滑剂1~5%、着色剂1~3%、抗氧剂1~3%、光稳定剂1~3%。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：丁建生，朱方政，闫武，卢圣楼，
申请(专利权)人：南京聚锋新材料有限公司，南京聚隆科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32