本公開涉及建筑材料領(lǐng)域，具體地，涉及一種生態(tài)砂塑復(fù)合材料組合物及制備生態(tài)砂塑復(fù)合材料的方法和所制備的材料。
背景技術(shù)：
目前市政園林、建材家居、環(huán)境裝飾以及相關(guān)工業(yè)領(lǐng)域所運用的型材、板材大部分為原木或木塑復(fù)合材料，此類型材環(huán)境承受能力有限，容易開裂，翹曲變形，易被腐蝕，理化性能不穩(wěn)定。此外，木塑材料和原木都要消耗大量的森林資源，不利于可持續(xù)發(fā)展。
技術(shù)實現(xiàn)要素：
本公開的目的是提供一種生態(tài)砂塑復(fù)合材料組合物及制備生態(tài)砂塑復(fù)合材料的方法和所制備的生態(tài)砂塑復(fù)合材料，該生態(tài)砂塑復(fù)合材料的物理化學(xué)性能穩(wěn)定，強度高，無毒、無味，耐酸堿、耐高低溫，市場應(yīng)用前景好。
為了實現(xiàn)上述目的，本公開第一方面：提供一種生態(tài)砂塑復(fù)合材料組合物，該組合物包括風(fēng)積沙、樹脂和粉煤灰，以100重量份的所述風(fēng)積沙為基準(zhǔn)，所述粉煤灰的含量為12-80重量份，所述樹脂的含量為12-80重量份。
可選地，以100重量份的所述風(fēng)積沙為基準(zhǔn)，所述粉煤灰的含量為25-50重量份，所述樹脂的含量為25-50重量份。
可選地，所述風(fēng)積沙包括粒徑為20-40目的第一風(fēng)積沙和粒徑為100-200目的第二風(fēng)積沙，所述第一風(fēng)積沙和第二風(fēng)積沙的重量比為1：(2-20)。
可選地，所述樹脂為選自聚乙烯樹脂、聚丙烯樹脂、聚氯乙烯樹脂、聚苯乙烯樹脂、聚丁烯樹脂和聚乳酸樹脂中的至少一種。
可選地，所述樹脂為聚丙烯樹脂和聚乙烯樹脂，所述聚丙烯樹脂和聚乙烯樹脂的重量比為1：(0.5-3)。
可選地，所述組合物還包括助劑，以100重量份的所述風(fēng)積沙為基準(zhǔn)，所述助劑的含量為0.2-15重量份。
可選地，所述助劑為選自增塑劑、內(nèi)外潤滑劑、交聯(lián)改性劑、填充劑、穩(wěn)定劑和阻燃劑中的至少一種。
可選地，所述增塑劑為選自苯二甲酸酯類增塑劑、多元醇酯類增塑劑和檸檬酸酯類增塑劑中的至少一種，所述內(nèi)外潤滑劑為選自聚乙烯蠟、硬酯酸鋅、硬脂酸鈣和液體石蠟中的至少一種，所述交聯(lián)改性劑為選自鋁酸酯偶聯(lián)劑、硅烷偶聯(lián)劑、鈦酸酯偶聯(lián)劑和聚異氰酸酯偶聯(lián)劑中的至少一種，所述填充劑為選自輕質(zhì)碳酸鈣、重質(zhì)碳酸鈣和硅酸鈣中的至少一種，所述穩(wěn)定劑為選自抗氧劑、光穩(wěn)定劑和熱穩(wěn)定劑中的至少一種，所述阻燃劑為選自磷酸酯、鹵代烴和氫氧化鋁中的至少一種。
可選地，所述助劑為內(nèi)外潤滑劑和交聯(lián)改性劑，以100重量份的所述風(fēng)積沙為基準(zhǔn)，所述內(nèi)外潤滑劑的含量為0.2-2重量份，所述交聯(lián)改性劑的含量為0.2-2重量份。
本公開第二方面：提供一種制備生態(tài)砂塑復(fù)合材料的方法，該方法包括：
a、對風(fēng)積沙和粉煤灰進行混合處理，得到包覆粉煤灰的風(fēng)積沙顆粒；
b、將步驟a中得到的所述包覆粉煤灰的風(fēng)積沙顆粒與樹脂混合，然后在100-150℃下處理5-15分鐘，得到混合后的物料；
c、將步驟b中得到的所述混合后的物料進行擠出成型；
其中，以100重量份的所述風(fēng)積沙為基準(zhǔn)，所述粉煤灰的用量為12-80重量份，所述樹脂的用量為12-80重量份。
可選地，該方法還包括：先分別對所述風(fēng)積沙和粉煤灰進行預(yù)處理，得到預(yù)處理后的風(fēng)積沙和粉煤灰，然后再對所述預(yù)處理后的風(fēng)積沙和粉煤灰進行混合處理，得到包覆粉煤灰的風(fēng)積沙顆粒；對所述風(fēng)積沙進行的預(yù)處理包括擦洗、烘干和篩分，所述預(yù)處理后的風(fēng)積沙的水含量低于5重量％，所述預(yù)處理后的風(fēng)積沙包括粒徑為20-40目的第一風(fēng)積沙和粒徑為100-200目的第二風(fēng)積沙，所述第一風(fēng)積沙和第二風(fēng)積沙的重量比為1：(2-20)；對所述粉煤灰進行的預(yù)處理包括烘干和篩分，所述預(yù)處理后的粉煤灰的粒度為500-700目，水含量低于5重量％。
可選地，步驟a中的所述混合處理的溫度為20-80℃，時間為10-50分鐘。
可選地，該方法還包括：將步驟a中得到的所述包覆粉煤灰的風(fēng)積沙顆粒與助劑混合，在100-150℃處理5-10分鐘，得到改性的風(fēng)積沙顆粒，然后再將所述改性的風(fēng)積沙顆粒與所述樹脂混合，以100重量份的所述風(fēng)積沙為基準(zhǔn)，所述助劑的用量為0.2-15重量份。
可選地，所述助劑為選自增塑劑、內(nèi)外潤滑劑、交聯(lián)改性劑、填充劑、穩(wěn)定劑和阻燃劑中的至少一種。
可選地，所述增塑劑為選自苯二甲酸酯類增塑劑、多元醇酯類增塑劑和檸檬酸酯類增塑劑中的至少一種，所述內(nèi)外潤滑劑為選自聚乙烯蠟、硬酯酸鋅、硬脂酸鈣和液體石蠟中的至少一種，所述交聯(lián)改性劑為選自鋁酸酯偶聯(lián)劑、硅烷偶聯(lián)劑、鈦酸酯偶聯(lián)劑和聚異氰酸酯偶聯(lián)劑中的至少一種，所述填充劑為選自輕質(zhì)碳酸鈣、重質(zhì)碳酸鈣和硅酸鈣中的至少一種，所述穩(wěn)定劑為選自抗氧劑、光穩(wěn)定劑和熱穩(wěn)定劑中的至少一種，所述阻燃劑為選自磷酸酯、鹵代烴和氫氧化鋁中的至少一種。
可選地，所述助劑為內(nèi)外潤滑劑和交聯(lián)改性劑，以100重量份的所述風(fēng)積沙為基準(zhǔn)，所述內(nèi)外潤滑劑的含量為0.2-2重量份，所述交聯(lián)改性劑的含量為0.2-2重量份。
可選地，所述樹脂為選自聚乙烯樹脂、聚丙烯樹脂、聚氯乙烯樹脂、聚苯乙烯樹脂、聚丁烯樹脂和聚乳酸樹脂中的至少一種。
可選地，所述樹脂為聚丙烯樹脂和聚乙烯樹脂，所述聚丙烯樹脂和聚乙烯樹脂的重量比為1：(0.5-3)。
可選地，該方法還包括：將步驟b中得到的所述混合后的物料進行擠出成型后對所得的成型材料進行切割的步驟。
本公開第三方面：提供由本公開第二方面所述的方法制備的生態(tài)砂塑復(fù)合材料。
通過上述技術(shù)方案，本公開將風(fēng)積沙與粉煤灰共混復(fù)合為填料，再與樹脂進行共聚反應(yīng)，提供一種新型環(huán)保的生態(tài)砂塑復(fù)合材料組合物配方、生態(tài)砂塑復(fù)合材料的制備方法及所制備的材料。采用本公開提供的生態(tài)砂塑復(fù)合材料組合物配方及方法制得的生態(tài)砂塑復(fù)合材料物理、化學(xué)性能穩(wěn)定，強度高，無毒、無味，耐酸堿、溫度敏感度低，經(jīng)過表面處理后，可以產(chǎn)生木質(zhì)感，仿真度高，可以完全或部分取代現(xiàn)有的木塑型材和原木，并具有可鋸、可釘、可切割或螺釘固定的二次加工性質(zhì)，邊角料或廢棄的產(chǎn)品可以經(jīng)回收、破碎后重新擠出、定型制造型材產(chǎn)品。采用本公開的生態(tài)砂塑復(fù)合材料制造型材時，制得的材料在設(shè)備中流動速比穩(wěn)定，溫度容易控制和調(diào)節(jié)；并且材料不會產(chǎn)生炭化現(xiàn)象，節(jié)約生產(chǎn)成本。
本公開的其他特征和優(yōu)點將在隨后的具體實施方式部分予以詳細(xì)說明。
具體實施方式
以下對本公開的具體實施方式進行詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解的是，此處所描述的具體實施方式僅用于說明和解釋本公開，并不用于限制本公開。
本公開第一方面：提供一種生態(tài)砂塑復(fù)合材料組合物，該組合物包括風(fēng)積沙、樹脂和粉煤灰，以100重量份的所述風(fēng)積沙為基準(zhǔn)，所述粉煤灰的含量為12-80重量份，所述樹脂的含量為12-80重量份。
本公開中所述的風(fēng)積沙為沙漠風(fēng)積沙，是指被風(fēng)吹而積淀的沙層，多見于沙漠和戈壁。人類治理風(fēng)積沙的方法主要是在沙漠表層植樹種草，但由于沙漠中的極端氣候，植樹存活率低，效果不佳。
風(fēng)積沙堅硬耐磨，化學(xué)、機械和熱學(xué)性能穩(wěn)定，且價廉易得。粉煤灰顆粒呈多孔型蜂窩狀組織，比表面積較大，具有較高的吸附活性，并且珠壁具有多孔結(jié)構(gòu)，孔隙率高達50～80％，易于與樹脂基體復(fù)合。采用二元復(fù)合填料的方式，將風(fēng)積沙與粉煤灰復(fù)合應(yīng)用，使風(fēng)積沙顆粒鑲嵌在粉煤灰多孔組織中，形成復(fù)合無機填料，能夠改善基體樹脂的力學(xué)性能。同時，不同形狀的顆粒減緩了應(yīng)力的集中，從而表現(xiàn)出力學(xué)性能的加和性。本公開拓寬了沙漠工業(yè)化利用的產(chǎn)業(yè)途徑，實現(xiàn)了沙產(chǎn)業(yè)與綠色材料的有機結(jié)合。
根據(jù)本公開，為了進一步提高所述生態(tài)砂塑復(fù)合材料組合物的性能，優(yōu)選情況下，以100重量份的所述風(fēng)積沙為基準(zhǔn)，所述粉煤灰的含量為25-50重量份，所述樹脂的含量為25-50重量份。
根據(jù)本公開，將粒徑不同的風(fēng)積沙混合使用，能夠進一步增強風(fēng)積沙、粉煤灰與樹脂之間的結(jié)合力度，從而進一步提高組合物的性能。因此，所述風(fēng)積沙可以包括粒徑為20-40目的第一風(fēng)積沙和粒徑為100-200目的第二風(fēng)積沙，所述第一風(fēng)積沙和第二風(fēng)積沙的重量比可以為1：(2-20)。
根據(jù)本公開，具有特定粒度的粉煤灰對風(fēng)積沙的包覆效果更好，優(yōu)選地，所述粉煤灰的粒度可以為500-700目。
根據(jù)本公開，所述樹脂可以為選自聚乙烯樹脂、聚丙烯樹脂、聚氯乙烯樹脂、聚苯乙烯樹脂、聚丁烯樹脂和聚乳酸樹脂中的至少一種。根據(jù)本公開的一種優(yōu)選實施方式，當(dāng)所述樹脂為聚丙烯樹脂和聚乙烯樹脂聯(lián)用時，可以在最大程度提高組合物性能的條件下進一步降低原料成本，所述聚丙烯樹脂和聚乙烯樹脂的重量比可以為1：(0.5-3)。
根據(jù)本公開，為了進一步提高所述生態(tài)砂塑復(fù)合材料組合物的性能，所述組合物還可以包括助劑。所述助劑的含量較低時即可發(fā)揮提高組合物性能的作用，例如，以100重量份的所述風(fēng)積沙為基準(zhǔn)，所述助劑的含量可以為0.2-15重量份。
所述助劑的種類可以為本領(lǐng)域的常規(guī)選擇，例如可以為選自增塑劑、內(nèi)外潤滑劑、交聯(lián)改性劑、填充劑、穩(wěn)定劑和阻燃劑中的至少一種。其中，所述增塑劑可以為選自苯二甲酸酯類增塑劑、多元醇酯類增塑劑和檸檬酸酯類增塑劑中的至少一種，所述內(nèi)外潤滑劑可以為選自聚乙烯蠟、硬酯酸鋅、硬脂酸鈣和液體石蠟中的至少一種，所述交聯(lián)改性劑可以為選自鋁酸酯偶聯(lián)劑、硅烷偶聯(lián)劑、鈦酸酯偶聯(lián)劑和聚異氰酸酯偶聯(lián)劑中的至少一種，所述填充劑可以為選自輕質(zhì)碳酸鈣、重質(zhì)碳酸鈣和硅酸鈣中的至少一種，所述穩(wěn)定劑可以為選自抗氧劑、光穩(wěn)定劑和熱穩(wěn)定劑中的至少一種，所述阻燃劑可以為選自磷酸酯、鹵代烴和氫氧化鋁中的至少一種。
本公開的生態(tài)砂塑復(fù)合材料組合物在采用的助劑種類較少時即可達到提高組合物性能的目的。因此，根據(jù)本公開的一種優(yōu)選實施方式，所述助劑可以為內(nèi)外潤滑劑和交聯(lián)改性劑，以100重量份的所述風(fēng)積沙為基準(zhǔn)，所述內(nèi)外潤滑劑的含量可以為0.2-2重量份，所述交聯(lián)改性劑的含量可以為0.2-2重量份。
本公開的生態(tài)砂塑復(fù)合材料組合物可以根據(jù)需要被制成具有不同色彩的材料，因此，所述組合物還可以包括顏料。所述顏料的含量可以根據(jù)實際需要進行調(diào)整，例如，以100重量份的所述風(fēng)積沙為基準(zhǔn)，所述顏料的含量可為0.5-50重量份。
本公開第二方面：提供一種制備生態(tài)砂塑復(fù)合材料的方法，該方法包括：
a、對風(fēng)積沙和粉煤灰進行混合處理，得到包覆粉煤灰的風(fēng)積沙顆粒；
b、將步驟a中得到的所述包覆粉煤灰的風(fēng)積沙顆粒與樹脂混合，然后在100-150℃下處理5-15分鐘，得到混合后的物料；
c、將步驟b中得到的所述混合后的物料進行擠出成型；
其中，以100重量份的所述風(fēng)積沙為基準(zhǔn)，所述粉煤灰的用量為12-80重量份，所述樹脂的用量為12-80重量份。優(yōu)選情況下，以100重量份的所述風(fēng)積沙為基準(zhǔn)，所述粉煤灰的用量為25-50重量份，所述樹脂的用量為25-50重量份。
本公開第二方面提供的制備方法將風(fēng)積沙與粉煤灰共混復(fù)合為填料，再與樹脂進行共聚反應(yīng)，制備得到新型環(huán)保的生態(tài)砂塑復(fù)合材料。風(fēng)積沙與樹脂基體復(fù)合的關(guān)鍵問題在于界面結(jié)合，直接將風(fēng)積沙加入到樹脂中，只存在簡單的機械結(jié)合，所制得的產(chǎn)品強度無法達到使用要求。本公開采用二元復(fù)合填料的方式，先將風(fēng)積沙與粉煤灰復(fù)合應(yīng)用，使風(fēng)積沙顆粒鑲嵌在粉煤灰多孔組織中，形成復(fù)合無機填料，再與樹脂進行共聚反應(yīng)，包覆粉煤灰的風(fēng)積沙顆粒與樹脂之間可以生成牢固的化學(xué)鍵，化學(xué)鍵與機械鍵結(jié)合共存以提高強度，能夠改善基體樹脂的力學(xué)性能，制得具有優(yōu)良性能的生態(tài)砂塑復(fù)合材料。
為了進一步提高產(chǎn)品的性能，該方法還可以包括：先分別對所述風(fēng)積沙和粉煤灰進行預(yù)處理，得到預(yù)處理后的風(fēng)積沙和粉煤灰，然后再對所述預(yù)處理后的風(fēng)積沙和粉煤灰進行混合處理，得到包覆粉煤灰的風(fēng)積沙顆粒。
對所述風(fēng)積沙進行的預(yù)處理可以包括擦洗、烘干和篩分。所述擦洗可以包括將風(fēng)積沙與水混合后進行攪拌。所述擦洗可以在本領(lǐng)域的常規(guī)設(shè)備中進行，例如可以在擦洗機內(nèi)進行。實際操作時，可以將風(fēng)積沙置于擦洗機內(nèi)，加入適量的水，在機械力的作用下不斷攪拌、翻動，砂粒間互相撞擊、擦磨，附在砂粒表面的泥分及疏松的氧化物薄膜被剝離，然后用清水進行漂洗，去除泥分及微粒。通過擦洗可以借助機械力和風(fēng)積沙砂粒間的剪切力來除去風(fēng)積沙表面的薄膜氧化物和泥性雜質(zhì)礦物等，并擦碎未成單體的礦物集合體，達到提純效果。所述烘干和篩分的操作方法為本領(lǐng)域技術(shù)人員所熟知，本公開不再贅述。經(jīng)過篩分后，可以將風(fēng)積沙篩分為粒徑為20-40目的第一風(fēng)積沙和粒徑為100-200目的第二風(fēng)積沙，將粒徑不同的風(fēng)積沙混合使用，能夠進一步增強風(fēng)積沙、粉煤灰與樹脂之間的結(jié)合力度，從而進一步提高組合物的性能。為了達到理想的優(yōu)化性能的效果，所述第一風(fēng)積沙和第二風(fēng)積沙的重量比可以為1：(2-20)。對風(fēng)積沙進行預(yù)處理后，所述預(yù)處理后的風(fēng)積沙的水含量低于5重量％，優(yōu)選低于2重量％。
對所述粉煤灰進行的預(yù)處理可以包括烘干和篩分，所述烘干和篩分的操作方法同樣為本領(lǐng)域技術(shù)人員所熟知。經(jīng)過預(yù)處理后，所述預(yù)處理后的粉煤灰的粒度較細(xì)，可以為500-700目，水含量低于5重量％，優(yōu)選低于2重量％。
步驟a中的所述混合處理可以在本領(lǐng)域的常規(guī)用于混合的設(shè)備中進行，例如可以在高混機內(nèi)進行。步驟a中的所述混合處理的溫度可以為20-80℃，時間可以為10-50分鐘。所述高混機可以為本領(lǐng)域所常規(guī)使用的，可以商購得到，例如可以為張家港欣達機械有限公司公司生產(chǎn)的srl-z600型號高混機。
為了進一步提高產(chǎn)品的性能，該方法還可以包括：將步驟a中得到的所述包覆粉煤灰的風(fēng)積沙顆粒與助劑混合，在100-150℃處理5-10分鐘，得到改性的風(fēng)積沙顆粒，然后再將所述改性的風(fēng)積沙顆粒與所述樹脂混合，以100重量份的所述風(fēng)積沙為基準(zhǔn)，所述助劑的用量可以為0.2-15重量份。
所述助劑的種類可以為本領(lǐng)域的常規(guī)選擇，例如可以為選自增塑劑、內(nèi)外潤滑劑、交聯(lián)改性劑、填充劑、穩(wěn)定劑和阻燃劑中的至少一種。其中，所述增塑劑可以為選自苯二甲酸酯類增塑劑、多元醇酯類增塑劑和檸檬酸酯類增塑劑中的至少一種，所述內(nèi)外潤滑劑可以為選自聚乙烯蠟、硬酯酸鋅、硬脂酸鈣和液體石蠟中的至少一種，所述交聯(lián)改性劑可以為選自鋁酸酯偶聯(lián)劑、硅烷偶聯(lián)劑、鈦酸酯偶聯(lián)劑和聚異氰酸酯偶聯(lián)劑中的至少一種，所述填充劑可以為選自輕質(zhì)碳酸鈣、重質(zhì)碳酸鈣和硅酸鈣中的至少一種，所述穩(wěn)定劑可以為選自抗氧劑、光穩(wěn)定劑和熱穩(wěn)定劑中的至少一種，所述阻燃劑可以為選自磷酸酯、鹵代烴和氫氧化鋁中的至少一種。根據(jù)本公開的一種優(yōu)選實施方式，所述助劑可以為內(nèi)外潤滑劑和交聯(lián)改性劑，以100重量份的所述風(fēng)積沙為基準(zhǔn)，所述內(nèi)外潤滑劑的用量可以為0.2-2重量份，所述交聯(lián)改性劑的用量可以為0.2-2重量份。本公開的制備生態(tài)砂塑復(fù)合材料的方法在采用的助劑種類較少時即可達到提高產(chǎn)品性能的目的。
步驟b中的所述混合可以在本領(lǐng)域的常規(guī)用于混合的設(shè)備中進行，實際操作時，可以在與步驟a中的混合處理所使用的相同的設(shè)備中進行。
根據(jù)本公開，所述樹脂可以為選自聚乙烯樹脂、聚丙烯樹脂、聚氯乙烯樹脂、聚苯乙烯樹脂、聚丁烯樹脂和聚乳酸樹脂中的至少一種。根據(jù)本公開的一種優(yōu)選實施方式，當(dāng)所述樹脂為聚丙烯樹脂和聚乙烯樹脂聯(lián)用時，可以在最大程度提高組合物性能的條件下進一步降低原料成本，所述聚丙烯樹脂和聚乙烯樹脂的重量比可以為1：(0.5-3)。
根據(jù)本公開，所述方法還可以包括在制備過程中加入顏料，使制得的生態(tài)砂塑復(fù)合材料具有不同色彩。加入顏料的步驟可以為制備過程中與原料混合相關(guān)的任一步，如可以在步驟a和/或步驟b中進行，也可以在加入助劑的步驟進行。所述顏料的含量可以根據(jù)實際需要進行調(diào)整，例如，以100重量份的所述風(fēng)積沙為基準(zhǔn)，所述顏料的用量可為0.5-50重量份。
根據(jù)本公開，步驟c中的所述擠出成型的操作方法和條件可以為本領(lǐng)域常規(guī)的，本公開不做特殊的限制。例如，所述擠出成型的條件可以為：溫度為160-180℃，壓力為5-15mpa。
根據(jù)實際需要，本公開提供的制備生態(tài)砂塑復(fù)合材料的方法還可以包括：將步驟b中得到的所述混合后的物料進行擠出成型后對所得的成型材料進行切割的步驟。
本公開第三方面：提供由本公開第二方面所述的方法制備的生態(tài)砂塑復(fù)合材料。本公開第三方面提供的材料物理、化學(xué)性能穩(wěn)定，無毒、無味，耐酸堿、溫度敏感度低，經(jīng)過表面處理后，可以產(chǎn)生木質(zhì)感，仿真度高，可以完全或部分取代現(xiàn)有的木塑型材和原木，并具有可鋸、可釘、可切割或螺釘固定的二次加工性質(zhì)，邊角料或廢棄的產(chǎn)品可以經(jīng)回收、破碎后重新擠出、定型制造型材產(chǎn)品。采用本公開的生態(tài)砂塑復(fù)合材料制造型材時，制得的材料在設(shè)備中流動速比穩(wěn)定，溫度容易控制和調(diào)節(jié)；并且材料不會產(chǎn)生炭化現(xiàn)象，節(jié)約生產(chǎn)成本。
下面通過實施例對本公開做進一步的說明，但并不因此而限制本公開的內(nèi)容。
實施例中所用到的化學(xué)品除特殊標(biāo)明外，均為分析純。
實施例中，風(fēng)積沙的水含量按照《散裝礦產(chǎn)品取樣、制樣通則水分測定方法熱干燥法》gb2007.6-1987的測試方法進行測定。
實施例中，聚乙烯樹脂購自愛克森美孚公司，商品號為hta-001；聚丙烯樹脂購自燕山石化公司，商品號為k9026；聚氯乙烯樹脂購自齊魯石化公司，商品號為s-700；聚苯乙烯樹脂購自福建鴻潤股份有限公司，商品號為g-23q；聚乳酸樹脂購自浙江海正生物材料股份公司，商品號為revode101；鋁酸酯偶聯(lián)劑購自南京能德化工有限公司，商品號為aca-eaa1；硅烷偶聯(lián)劑購自蓋州助劑廠，商品號為kh550；聚乙烯蠟購自青島賽諾化工有限公司，商品號為s900；液體石蠟購自辛集恒源助劑廠，商品號為sh/t6-5；硬酯酸鋅購自石家莊聯(lián)科塑料助劑有限公司，商品號為ca557；硬脂酸鈣購自鄭州祖輝化工公司，商品號為zh200。
實施例1
(1)取風(fēng)積沙58kg，在連續(xù)擦洗脫泥機內(nèi)加入40kg水進行擦洗，擦洗時間20分鐘，然后將擦洗后的風(fēng)積沙在100～200℃下烘干20分鐘，烘干后的風(fēng)積沙的水含量為0.5重量％，再經(jīng)過篩分得到6kg粒徑為20-40目的第一風(fēng)積沙和48kg粒徑為100-200目的第二風(fēng)積沙。
(2)取粉煤灰25kg進行篩分、在100～200℃下烘干20分鐘，得到20kg粒徑為600目、水含量為0.6重量％的預(yù)處理后的粉煤灰。
(3)將步驟(1)中得到的第一風(fēng)積沙和第二風(fēng)積沙與步驟(2)中得到的預(yù)處理后的粉煤灰放入高混機，在50℃下進行混合處理30分鐘，得到包覆粉煤灰的風(fēng)積沙顆粒。
(4)將1kg交聯(lián)改性劑鋁酸酯偶聯(lián)劑、0.5kg內(nèi)外潤滑劑聚乙烯蠟、0.5kg內(nèi)外潤滑劑硬酯酸鋅投入高混機使其與步驟(3)得到的包覆粉煤灰的風(fēng)積沙顆粒進行充分混合包覆改性，在120℃下處理8分鐘，得到改性的風(fēng)積沙顆粒。
(5)將10kg聚乙烯樹脂和10kg聚丙烯樹脂放入高混機使其與步驟(4)得到的改性的風(fēng)積沙顆粒進行充分混合，在120℃下處理8分鐘，得到混合后的物料。
(6)最后步驟(5)得到的混合后的物料卸出后輸送到擠壓成型設(shè)備進行塑化擠出成型，擠出成型的條件為：溫度為170℃，壓力為10mpa，時間為10分鐘，得到本實施例制備的生態(tài)砂塑復(fù)合材料。成型材料經(jīng)冷卻切割，包裝入庫。
實施例2
(1)取風(fēng)積沙110kg，在連續(xù)擦洗脫泥機內(nèi)加入60kg水進行擦洗，擦洗時間30分鐘，然后將擦洗后的風(fēng)積沙在150～180℃下烘干20分鐘，烘干后的風(fēng)積沙的水含量為0.6重量％，再經(jīng)過篩分得到5kg粒徑為20-40目的第一風(fēng)積沙和95kg粒徑為100-200目的第二風(fēng)積沙。
(2)取粉煤灰30kg進行篩分、在180℃下烘干20分鐘，得到28kg粒徑為600目、水含量為0.9重量％的預(yù)處理后的粉煤灰。
(3)將步驟(1)中得到的第一風(fēng)積沙和第二風(fēng)積沙與步驟(2)中得到的預(yù)處理后的粉煤灰放入高混機，在110℃下進行混合處理10分鐘，得到包覆粉煤灰的風(fēng)積沙顆粒。
(4)將0.3kg交聯(lián)改性劑硅烷偶聯(lián)劑、0.4kg內(nèi)外潤滑劑液體石蠟、0.3kg內(nèi)外潤滑劑硬脂酸鈣投入高混機使其與步驟(3)得到的包覆粉煤灰的風(fēng)積沙顆粒進行充分混合包覆改性，在120℃下處理8分鐘，得到改性的風(fēng)積沙顆粒。
(5)將10kg聚乙烯樹脂和20kg聚丙烯樹脂放入高混機使其與步驟(4)得到的改性的風(fēng)積沙顆粒進行充分混合，在120℃下處理8分鐘，得到混合后的物料。
(6)最后步驟(5)得到的混合后的物料卸出后輸送到擠壓成型設(shè)備進行塑化擠出成型，擠出成型的條件為：溫度為180℃，壓力為8mpa，時間為10分鐘，得到本實施例制備的生態(tài)砂塑復(fù)合材料。成型材料經(jīng)冷卻切割，包裝入庫。
實施例3
(1)取風(fēng)積沙230kg，在連續(xù)擦洗脫泥機內(nèi)加入90kg水進行擦洗，擦洗時間40分鐘，然后將擦洗后的風(fēng)積沙在190℃下烘干20分鐘，烘干后的風(fēng)積沙的水含量為0.5重量％，再經(jīng)過篩分得到50kg粒徑為20-40目的第一風(fēng)積沙和150kg粒徑為100-200目的第二風(fēng)積沙。
(2)取粉煤灰90kg進行篩分、在200℃下烘干20分鐘，得到80kg粒徑為600目、水含量為0.5重量％的預(yù)處理后的粉煤灰。
(3)將步驟(1)中得到的第一風(fēng)積沙和第二風(fēng)積沙與步驟(2)中得到的預(yù)處理后的粉煤灰放入高混機，在100℃下進行混合處理10分鐘，得到包覆粉煤灰的風(fēng)積沙顆粒。
(4)將0.6kg交聯(lián)改性劑硅烷偶聯(lián)劑、0.5kg內(nèi)外潤滑劑聚乙烯蠟、0.4kg內(nèi)外潤滑劑硬脂酸鋅投入高混機使其與步驟(3)得到的包覆粉煤灰的風(fēng)積沙顆粒進行充分混合包覆改性，在120℃下處理8分鐘，得到改性的風(fēng)積沙顆粒。
(5)將60kg聚乙烯樹脂和30kg聚丙烯樹脂放入高混機使其與步驟(4)得到的改性的風(fēng)積沙顆粒進行充分混合，在120℃下處理8分鐘，得到混合后的物料。
(6)最后步驟(5)得到的混合后的物料卸出后輸送到擠壓成型設(shè)備進行塑化擠出成型，擠出成型的條件為：溫度為160℃，壓力為15mpa，時間為8分鐘，得到本實施例制備的生態(tài)砂塑復(fù)合材料。成型材料經(jīng)冷卻切割，包裝入庫。
實施例4
采用實施例1的方法制備生態(tài)砂塑復(fù)合材料，不同的是，步驟(1)為：取風(fēng)積沙60kg，在連續(xù)擦洗脫泥機內(nèi)加入40kg水進行擦洗，擦洗時間20分鐘，然后將擦洗后的風(fēng)積沙在100～200℃下烘干20分鐘，烘干后的風(fēng)積沙的水含量為0.5重量％，再經(jīng)過篩分得到54kg粒徑為20-40目的風(fēng)積沙。
實施例5
采用實施例1的方法制備生態(tài)砂塑復(fù)合材料，不同的是，步驟(1)為：取風(fēng)積沙60kg，在連續(xù)擦洗脫泥機內(nèi)加入40kg水進行擦洗，擦洗時間20分鐘，然后將擦洗后的風(fēng)積沙在100～200℃下烘干20分鐘，烘干后的風(fēng)積沙的水含量為0.5重量％，再經(jīng)過篩分得到54kg粒徑為100-200目的風(fēng)積沙。
實施例6
采用實施例1的方法制備生態(tài)砂塑復(fù)合材料，不同的是，步驟(2)為：取粉煤灰25kg進行篩分、在100～200℃下烘干20分鐘，得到20kg粒徑為800目、水含量為0.6重量％的預(yù)處理后的粉煤灰。
實施例7
采用實施例1的方法制備生態(tài)砂塑復(fù)合材料，不同的是，本實施例不進行步驟(4)的操作。
實施例8
采用實施例1的方法制備生態(tài)砂塑復(fù)合材料，不同的是，步驟(4)為：將0.5kg交聯(lián)改性劑鋁酸酯偶聯(lián)劑、0.5kg交聯(lián)改性劑硅烷偶聯(lián)劑、0.5kg內(nèi)外潤滑劑聚乙烯蠟、0.5kg內(nèi)外潤滑劑硬脂酸鋅、0.1kg苯二甲酸酯類增塑劑、0.1kg多元醇酯類增塑劑、1kg填充劑輕質(zhì)碳酸鈣、0.1kg抗氧劑1010和0.1kg阻燃劑氫氧化鋁投入高混機使其與步驟(3)得到的包覆粉煤灰的風(fēng)積沙顆粒進行充分混合包覆改性，在120℃下處理8分鐘，得到改性的風(fēng)積沙顆粒。
實施例9
采用實施例1的方法制備生態(tài)砂塑復(fù)合材料，不同的是，步驟(5)為：將20kg聚乙烯樹脂放入高混機使其與步驟(4)得到的改性的風(fēng)積沙顆粒進行充分混合，在120℃下處理8分鐘，得到混合后的物料。
實施例10
采用實施例1的方法制備生態(tài)砂塑復(fù)合材料，不同的是，步驟(5)為：將20kg聚丙烯樹脂放入高混機使其與步驟(4)得到的改性的風(fēng)積沙顆粒進行充分混合，在120℃下處理8分鐘，得到混合后的物料。
實施例11
采用實施例1的方法制備生態(tài)砂塑復(fù)合材料，不同的是，步驟(5)為：將10kg聚乙烯樹脂和10kg聚氯乙烯樹脂放入高混機使其與步驟(4)得到的改性的風(fēng)積沙顆粒進行充分混合，在120℃下處理8分鐘，得到混合后的物料。
實施例12
采用實施例1的方法制備生態(tài)砂塑復(fù)合材料，不同的是，步驟(5)為：將10kg聚苯乙烯樹脂和10kg聚乳酸樹脂放入高混機使其與步驟(4)得到的改性的風(fēng)積沙顆粒進行充分混合，在120℃下處理8分鐘，得到混合后的物料。
實施例13
(1)取風(fēng)積沙110kg，在連續(xù)擦洗脫泥機內(nèi)加入60kg水進行擦洗，擦洗時間30分鐘，然后將擦洗后的風(fēng)積沙在150～180℃下烘干20分鐘，烘干后的風(fēng)積沙的水含量為0.6重量％，再經(jīng)過篩分得到30kg粒徑為20-40目的第一風(fēng)積沙和70kg粒徑為100-200目的第二風(fēng)積沙。
(2)取粉煤灰15kg進行篩分、在180℃下烘干20分鐘，得到12kg粒徑為600目、水含量為0.9重量％的預(yù)處理后的粉煤灰。
(3)將步驟(1)中得到的第一風(fēng)積沙和第二風(fēng)積沙與步驟(2)中得到的預(yù)處理后的粉煤灰放入高混機，在110℃下進行混合處理10分鐘，得到包覆粉煤灰的風(fēng)積沙顆粒。
(4)將0.3kg交聯(lián)改性劑硅烷偶聯(lián)劑、0.2kg內(nèi)外潤滑劑液體石蠟、0.1kg內(nèi)外潤滑劑硬脂酸鈣投入高混機使其與步驟(3)得到的包覆粉煤灰的風(fēng)積沙顆粒進行充分混合包覆改性，在120℃下處理8分鐘，得到改性的風(fēng)積沙顆粒。
(5)將8kg聚乙烯樹脂和8kg聚丙烯樹脂放入高混機使其與步驟(4)得到的改性的風(fēng)積沙顆粒進行充分混合，在120℃下處理8分鐘，得到混合后的物料。
(6)最后步驟(5)得到的混合后的物料卸出后輸送到擠壓成型設(shè)備進行塑化擠出成型，擠出成型的條件為：溫度為180℃，壓力為8mpa，時間為10分鐘，得到本實施例制備的生態(tài)砂塑復(fù)合材料。成型材料經(jīng)冷卻切割，包裝入庫。
實施例14
(1)取風(fēng)積沙110kg，在連續(xù)擦洗脫泥機內(nèi)加入60kg水進行擦洗，擦洗時間30分鐘，然后將擦洗后的風(fēng)積沙在150～180℃下烘干20分鐘，烘干后的風(fēng)積沙的水含量為0.6重量％，再經(jīng)過篩分得到5kg粒徑為20-40目的第一風(fēng)積沙和100kg粒徑為100-200目的第二風(fēng)積沙。
(2)取粉煤灰85kg進行篩分、在180℃下烘干20分鐘，得到80kg粒徑為600目、水含量為0.9重量％的預(yù)處理后的粉煤灰。
(3)將步驟(1)中得到的第一風(fēng)積沙和第二風(fēng)積沙與步驟(2)中得到的預(yù)處理后的粉煤灰放入高混機，在110℃下進行混合處理10分鐘，得到包覆粉煤灰的風(fēng)積沙顆粒。
(4)將2kg交聯(lián)改性劑硅烷偶聯(lián)劑、1kg內(nèi)外潤滑劑液體石蠟、1kg內(nèi)外潤滑劑硬脂酸鈣投入高混機使其與步驟(3)得到的包覆粉煤灰的風(fēng)積沙顆粒進行充分混合包覆改性，在120℃下處理8分鐘，得到改性的風(fēng)積沙顆粒。
(5)將40kg聚乙烯樹脂和40kg聚丙烯樹脂放入高混機使其與步驟(4)得到的改性的風(fēng)積沙顆粒進行充分混合，在120℃下處理8分鐘，得到混合后的物料。
(6)最后步驟(5)得到的混合后的物料卸出后輸送到擠壓成型設(shè)備進行塑化擠出成型，擠出成型的條件為：溫度為180℃，壓力為8mpa，時間為10分鐘，得到本實施例制備的生態(tài)砂塑復(fù)合材料。成型材料經(jīng)冷卻切割，包裝入庫。
對比例1
與實施例1的區(qū)別在于，本對比例不進行步驟(2)和步驟(3)的操作，而是直接將步驟(1)中得到的風(fēng)積沙與助劑混合然后進行后續(xù)的操作。
對比例2
與實施例1的區(qū)別在于，本對比例不進行步驟(1)和步驟(3)的操作，而是直接將步驟(2)中得到的預(yù)處理后的粉煤灰與助劑混合然后進行后續(xù)的操作。
測試實施例
對實施例1-13及對比例1-2所制得的生態(tài)砂塑復(fù)合材料進行強度性能、耐磨性能和硬度的測試。按照gb/t9341-2008《塑料彎曲性能的測定》進行彎曲強度和彎曲彈性模量的檢測。按照gb/t24508-2009《木塑地板》進行磨耗值的檢測。按照gb/t3398.2-2008《塑料硬度測定第2部分：洛氏硬度》進行硬度的檢測。測試結(jié)果見表1。
表1
由表1可見，采用本公開的方法制備的生態(tài)砂塑復(fù)合材料具有較好的強度性能和耐磨性能，硬度較高。尤其在以100重量份的所述風(fēng)積沙為基準(zhǔn)，粉煤灰的含量為25-50重量份，樹脂的含量為25-50重量份，或者在風(fēng)積沙為粒徑為20-40目的第一風(fēng)積沙和粒徑為100-200目的第二風(fēng)積沙的組合，或者在樹脂為聚丙烯樹脂和聚乙烯樹脂的組合，或者在添加的助劑為內(nèi)外潤滑劑和交聯(lián)改性劑時，更有利于提高材料的強度性能、耐磨性能和硬度。
以上詳細(xì)描述了本公開的優(yōu)選實施方式，但是，本公開并不限于上述實施方式中的具體細(xì)節(jié)，在本公開的技術(shù)構(gòu)思范圍內(nèi)，可以對本公開的技術(shù)方案進行多種簡單變型，這些簡單變型均屬于本公開的保護范圍。
另外需要說明的是，在上述具體實施方式中所描述的各個具體技術(shù)特征，在不矛盾的情況下，可以通過任何合適的方式進行組合，為了避免不必要的重復(fù)，本公開對各種可能的組合方式不再另行說明。
此外，本公開的各種不同的實施方式之間也可以進行任意組合，只要其不違背本公開的思想，其同樣應(yīng)當(dāng)視為本發(fā)明所公開的內(nèi)容。