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一种环保花盆用复合材料及其制备方法与流程

花匠小妙招
2024-12-15 10:54

本发明属于花盆材料技术领域，具体涉及一种环保花盆用复合材料及其制备方法。

背景技术：

花盆是一种培养植物用的器皿，呈倒圆台或倒棱台形，可以方便养花人士可以根据需要进行移动，并且明显增加空间使用率。常见的花盆材料有泥、瓷、塑料、石材及木质等，塑料花盆具有强度大、韧性好、质轻、廉价的特点，深受市场认可。然而，塑料花盆存在一定的缺陷，例如，挥发性有机化合物(volatileorganiccompounds，voc)散发导致的空气污染问题、半挥发性有机物(semi-volatileorganiccompounds，svoc)迁移导致的土壤污染问题以及材料强度低的问题导致了塑料花盆在该领域的发展受限。

技术实现要素：

为了克服以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种环保花盆用复合材料及其制备方法，能够在使用聚乙烯粉料的同时，牢固吸附挥发物分子，使其不容易被挥发，且能够在保证塑料花盆质轻的优点的同时，提高塑料花盆的硬度和抗压强度等物理性能。

为了实现上述目的或者其他目的，本发明是通过以下技术方案实现的，提供一种环保花盆用复合材料，至少包括以下质量组分：

其中，所述第一聚乙烯粉料的熔融指数为0.5～5g/10min，所述第二聚乙烯粉料的熔融指数为10～30g/10min；

其中，所述第一聚乙烯粉料、所述第二聚乙烯粉料、所述植物纤维母粒和所述无机矿物之间，通过相互协同作用形成一多孔填充结构，所述多孔填充结构能够吸附固定挥发物分子。

在一实施例中，所述多孔填充结构的比表面积为7500～8000m2/g。

在一实施例中，在常温常压的条件下，每1克所述复合材料吸附所述挥发物分子的量为300毫克。

在一实施例中，所述多孔填充结构中具有0.3～0.5纳米的微孔。

在一实施例中，所述挥发物分子包括易挥发性物分子和半挥发性物分子。

在一实施例中，所述第一聚乙烯粉料和所述第二聚乙烯粉料为聚乙烯回收塑料。

在一实施例中，所述无机矿物为a-型分子筛、硅藻土和膨胀珍珠岩中的任意一种或多种组合。

在一实施例中，所述纳米金属母粒为纳米银母粒、纳米铜母粒和纳米锌母粒中的任意一种或多种组合。

在一实施例中，所述粉煤灰的粒径为400目～1600目。

在一实施例中，所述植物纤维母粒为马铃薯淀粉母粒、芦荟纤维母粒、秸秆母粒和竹粉母粒中的任意一种或多种组合。

本发明的另一目的还在于提供一种环保花盆用复合材料的制备方法，至少包括以下步骤：

将第一聚乙烯粉料、第二聚乙烯粉料、粉煤灰、无机矿物、偶联剂、抗氧剂、光稳定剂、纳米金属母粒和脱模剂进行混合，并进行造粒处理，获得混合材料体系；

将所述混合材料体系与植物纤维母粒进行混合，获得所述花盆用复合材料；

其中，所述第一聚乙烯粉料的熔融指数为0.5～5，所述第二聚乙烯粉料的熔融指数为10～30；

本发明的又一目的还在于提供一种环保花盆的制备方法，至少包括以下步骤：

提供一模具；

制备花盆用复合材料；

在所述模具上涂覆脱模剂；

在所述脱模剂上涂覆所述花盆用复合材料，并进行热压、脱模和修饰处理步骤，获得所述环保花盆；

其中，所述花盆用复合材料至少包括以下质量组分：

其中，所述第一聚乙烯粉料的熔融指数为0.5～5g/10min，所述第二聚乙烯粉料的熔融指数为10～30g/10min；

在本发明中，通过所述第一聚乙烯粉料、所述第二聚乙烯粉料、所述植物纤维母粒和所述无机矿物之间的相互协同作用，形成一多孔填充结构，所述多孔填充结构能够吸附固定挥发物分子，使所述挥发物分子不容易被挥发。本发明还能够在保证塑料花盆质轻的优点的同时，提高塑料花盆的硬度和抗压强度等物理性能。本发明例如使用回收料，也能达到很好的效果，同时节约了材料，降低了生产成本。本发明解决了聚乙烯回收料voc散发问题、svoc迁移问题以及材料强度问题，增强了聚乙烯回收料在花盆材料领域的竞争力，具有良好的市场前景。

附图说明

图1：本发明一实施例中环保花盆用复合材料的制备方法流程示意图；

图2：本发明一实施例中环保花盆的制备方法流程示意图。

具体实施方式

以下通过特定的具体实施例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。需说明的是，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。还应当理解，本发明实施例中使用的术语是为了描述特定的具体实施方案，而不是为了限制本发明的保护范围。下列实施例中未注明具体条件的试验方法，通常按照常规条件，或者按照各制造商所建议的条件。

当实施例给出数值范围时，应理解，除非本发明另有说明，每个数值范围的两个端点以及两个端点之间任何一个数值均可选用。除非另外定义，本发明中使用的所有技术和科学术语与本技术领域的技术人员对现有技术的掌握及本发明的记载，还可以使用与本发明实施例中所述的方法、设备、材料相似或等同的现有技术的任何方法、设备和材料来实现本发明。

值得注意的是，本发明的“min”指“分钟”，此外，如出现术语“第一”或“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

本发明提供一种环保花盆用复合材料及其制备方法，通过所述第一聚乙烯粉料、所述第二聚乙烯粉料、所述植物纤维母粒和所述无机矿物之间的相互协同作用，形成一多孔填充结构，所述多孔填充结构能够吸附固定挥发物分子，使所述挥发物分子不容易被挥发。本发明还能够在保证塑料花盆质轻的优点的同时，能提高塑料花盆的硬度和抗压强度等物理性能。

请参阅图1所示，在一实施例中，提供一种环保花盆用复合材料的制备方法，至少包括以下步骤：

s1、将第一聚乙烯粉料、第二聚乙烯粉料、粉煤灰、无机矿物、偶联剂、抗氧剂、光稳定剂、纳米金属母粒和脱模剂进行混合，并进行造粒处理，获得混合材料体系；

s2、将所述混合材料体系与植物纤维母粒进行混合，获得所述花盆用复合材料。

请参阅图1所示，具体的，在步骤s1中，所述第一聚乙烯粉料的质量分数为30～60份，所述第二聚乙烯粉料的质量分数为10～20份，所述粉煤灰的质量分数为30～50份，所述无机矿物的质量分数为0.5～4份；所述偶联剂的质量分数为0.1～2份；所述抗氧剂的质量分数为0.1～0.5份；所述光稳定剂的质量分数为0.1～0.5份；所述纳米金属母粒的质量分数为0.1～0.3份；所述脱模剂的质量分数为0.1～3份。所述第一聚乙烯粉料的熔融指数为0.5～5g/10min，所述第二聚乙烯粉料的熔融指数为10～30g/10min，这两种不同熔融指数聚乙烯粉料的相互复配，能够增加所述花盆用复合材料的抗开裂性能。

请参阅图1所示，具体的，在进行步骤s1之前，例如将粉煤灰、所述无机矿物在空气中平衡1～2天，将所述植物纤维母粒在例如80℃下干燥1～2小时。所述第一聚乙烯粉料和所述第二聚乙烯粉料例如为聚乙烯回收塑料，这样有利于节约原料，也更环保。所述无机矿物例如为a-型分子筛、硅藻土和膨胀珍珠岩中的任意一种或多种组合。所述纳米金属母粒例如为纳米银母粒、纳米铜母粒和纳米锌母粒中的任意一种或多种组合。所述粉煤灰的粒径例如为400目～1600目，本发明通过加入所述粉煤灰，能提高花盆性能，降低盆栽重心，进一步降低生产成本，也能增加密度，并且有增刚的作用。本发明所述偶联剂能够改善塑料基体(所述第一聚乙烯粉料和所述第二聚乙烯粉料组成的塑料基体)和填充物界面间的性能，提高物理性能。所述偶联剂例如为马来酸酐母粒。所述脱模剂例如为硬脂酸锌。所述抗氧剂中主抗氧化剂的型号例如为1010，辅抗氧化剂的型号例如为168。

请参阅图1所示，具体的，在步骤s1中，所述造粒的具体过程例如为，将第一聚乙烯粉料、第二聚乙烯粉料、粉煤灰、无机矿物、偶联剂、抗氧剂、光稳定剂、纳米金属母粒和脱模剂进行混合后，经双螺杆挤出机真空挤出、造粒，获得所述混合材料体系。

请参阅图1所示，具体的，在步骤s2中，所述植物纤维母粒的质量分数为10～50份，所述植物纤维母粒例如为马铃薯淀粉母粒、芦荟纤维母粒、秸秆母粒和竹粉母粒中的任意一种或多种组合。不将所述植物纤维母粒和其它原料一起混合的目的，是为了更好地生成多孔填充结构，更有利于吸附挥发物分子。本发明通过加入所述植物纤维母粒，还能改善花盆的气味。所述第一聚乙烯粉料、所述第二聚乙烯粉料、所述植物纤维母粒和所述无机矿物之间，通过相互协同作用形成多孔填充结构，所述多孔填充结构能够吸附固定挥发物分子，所述挥发物分子包括易挥发性物分子和半挥发性物分子。所述多孔填充结构的比表面积例如为7500～8000m2/g。在一实施例中，在常温常压的条件下，每1克所述复合材料吸附所述挥发物分子的量为300毫克。在一实施例中，所述多孔填充结构中具有0.3～0.5纳米的微孔。

本发明所述的环保花盆用复合材料解决了聚乙烯回收料voc散发问题、svoc迁移问题以及材料强度问题，增强了聚乙烯回收料在花盆材料领域的竞争力，具有良好的市场前景。所述花盆用复合材料包括第一聚乙烯粉料、第二聚乙烯粉料、粉煤灰、植物纤维母粒、无机矿物、偶联剂、抗氧剂、光稳定剂、纳米金属母粒和脱模剂，所述第一聚乙烯粉料的质量分数为30～60份，所述第二聚乙烯粉料的质量分数为10～20份，所述粉煤灰的质量分数为30～50份，所述无机矿物的质量分数为0.5～4份；所述偶联剂的质量分数为0.1～2份；所述抗氧剂的质量分数为0.1～0.5份；所述光稳定剂的质量分数为0.1～0.5份；所述纳米金属母粒的质量分数为0.1～0.3份；所述脱模剂的质量分数为0.1～3份。所述第一聚乙烯粉料的熔融指数为0.5～5g/10min，所述第二聚乙烯粉料的熔融指数为10～30g/10min，这两种不同熔融指数聚乙烯粉料的相互复配，能够增加所述花盆用复合材料的抗开裂性能。所述第一聚乙烯粉料、所述第二聚乙烯粉料、所述植物纤维母粒和所述无机矿物之间，通过相互协同作用形成多孔填充结构，所述多孔填充结构能够吸附固定挥发物分子。

请参阅图2所示，在一实施例中，提供一种环保花盆的制备方法，至少包括以下步骤：

s101、提供一模具；

s102、制备所述花盆用复合材料；

s103、在所述模具上涂覆脱模剂；

s104、在所述脱模剂上涂覆所述花盆用复合材料，并进行热压、脱模和修饰处理步骤，获得所述环保花盆。

请参阅图2所示，具体的，在步骤s102中，所述花盆用复合材料为上述各实施例中的花盆用复合材料，在此不再作赘述。

请参阅图2所示，具体的，在步骤s103中，在所述模具上先均匀涂覆一层脱模剂，此处的脱模剂和原料中的脱模剂的种类和规格例如为一致或者不一致。

请参阅图2所示，具体的，在步骤s104中，所述热压过程例如为在所述脱模剂上涂覆所述花盆用复合材料后，施加4-7mpa的压力，然后将在4-7mpa压力下的原料升温至180℃-220℃，同时压力上升至10-15mpa，维持5分钟。所述脱模过程例如为，在热压后，将原料降温至50℃左右，同时卸去压力，打开模具，得到花盆半成品。所述修饰过程例如为，将所述花盆半成品经修边、打孔、印花，制成所述环保花盆。

请参阅表1所示，在一实施例中，将粉煤灰、le-a型沸石粉在空气中平衡1天，将植物纤维母粒在80℃下干燥2小时。将第一聚乙烯粉料50份，所述第一聚乙烯粉料的熔融指数为1.5g/10min，第二聚乙烯粉料15份，所述第二聚乙烯粉料的熔融指数为20g/10min，粉煤灰35份，le-a型沸石粉4份，马来酸酐母粒2份，抗氧剂1010、168各0.15份，纳米锌母粒0.1份、受阻胺光稳定剂hs-9440.2份和硬脂酸锌0.2份按比例混合，经双螺杆挤出机真空挤出、造粒，得混合材料体系a，将混合材料体系a与植物纤维母粒按比例投入高速混料机中，常温下混合均匀，获得复合材料a，在模具上均匀喷涂上脱模剂后将复合材料a均匀铺装到阴模中，对铺装后的原料施加5mpa的压力。将施加压力下的原料升温至180℃，同时压力上升至15mpa，维持5分钟。将原料降温至50℃左右，同时卸去压力打开模具，得到花盆半成品a，将所述花盆半成品a经修边、打孔、印花，制成花盆a。

请参阅表1所示，在另一实施例中，将粉煤灰、硅藻土在空气中平衡1天，将竹粉母粒在80℃下干燥2小时。将第一聚乙烯粉料30份，所述第一聚乙烯粉料的熔融指数为0.5g/10min，第二聚乙烯粉料10份，所述第二聚乙烯粉料的熔融指数为10g/10min，粉煤灰30份，le-a型沸石粉0.5份，马来酸酐母粒0.1份，抗氧剂1010、168各0.15份，纳米锌母粒0.1份、受阻胺光稳定剂hs-9440.2份和硬脂酸锌0.2份按比例混合，经双螺杆挤出机真空挤出、造粒，得混合材料体系b，将混合材料体系b与竹粉母粒10份按比例投入高速混料机中，常温下混合均匀，获得复合材料b，在模具上均匀喷涂上脱模剂后将复合材料b均匀铺装到阴模中，对铺装后的原料施加5mpa的压力。将施加压力下的原料升温至180℃，同时压力上升至15mpa，维持5分钟。将原料降温至50℃左右，同时卸去压力打开模具，得到花盆半成品b，将所述花盆半成品b经修边、打孔、印花，制成花盆b。

请参阅表1所示，在一对比例中，将粉煤灰在空气中平衡1天。将第一聚乙烯粉料30份，所述第一聚乙烯粉料的熔融指数为0.5g/10min，第二聚乙烯粉料10份，所述第二聚乙烯粉料的熔融指数为10g/10min，粉煤灰30份，马来酸酐母粒0.1份，抗氧剂1010、168各0.15份，纳米锌母粒0.1份、受阻胺光稳定剂hs-9440.2份和硬脂酸锌0.2份按比例混合，经双螺杆挤出机真空挤出、造粒，得混合材料体系c，获得复合材料c，在模具上均匀喷涂上脱模剂后将复合材料c均匀铺装到阴模中，对铺装后的原料施加5mpa的压力。将施加压力下的原料升温至180℃，同时压力上升至15mpa，维持5分钟。将原料降温至50℃左右，同时卸去压力打开模具，得到花盆半成品b，将所述花盆半成品c经修边、打孔、印花，制成花盆c。在此对比例中，没有添加植物纤维母粒和所述无机矿物。

请参阅表1所示，在另一对比例中，将粉煤灰在空气中平衡1天，将竹粉母粒在80℃下干燥2小时。将第一聚乙烯粉料30份，所述第一聚乙烯粉料的熔融指数为0.5g/10min，第二聚乙烯粉料10份，所述第一聚乙烯粉料的熔融指数为10g/10min，粉煤灰30份，马来酸酐母粒0.1份，抗氧剂1010、168各0.15份，纳米锌母粒0.1份、受阻胺光稳定剂hs-9440.2份和硬脂酸锌0.2份按比例混合，经双螺杆挤出机真空挤出、造粒，得混合材料体系b，将混合材料体系d与竹粉母粒10份按比例投入高速混料机中，常温下混合均匀，获得复合材料d，在模具上均匀喷涂上脱模剂后将复合材料d均匀铺装到阴模中，对铺装后的原料施加5mpa的压力。将施加压力下的原料升温至180℃，同时压力上升至15mpa，维持5分钟。将原料降温至50℃左右，同时卸去压力打开模具，得到花盆半成品d，将所述花盆半成品d经修边、打孔、印花，制成花盆d。在此对比例中没有添加所述无机矿物。

上述列举的各实施例和对比例中的花盆的性能如表1所示。

表1.性能测试表

综上所述，本发明通过所述第一聚乙烯粉料、所述第二聚乙烯粉料、所述植物纤维母粒和所述无机矿物之间的相互协同作用，形成一多孔填充结构，所述多孔填充结构能够吸附固定挥发物分子，使所述挥发物分子不容易被挥发。本发明还能够在保证塑料花盆质轻的优点的同时，提高塑料花盆的硬度和抗压强度等物理性能。本发明例如使用回收料，也能达到很好的效果，同时节约了材料，降低了生产成本。本发明解决了聚乙烯回收料voc散发问题、svoc迁移问题以及材料强度问题，增强了聚乙烯回收料在花盆材料领域的竞争力，具有良好的市场前景。

此外应理解，本发明中提到的一个或多个方法步骤并不排斥在所述组合步骤前后还可以存在其他方法步骤或在这些明确提到的步骤之间还可以插入其他方法步骤，除非另有说明；还应理解，本发明中提到的一个或多个设备/装置之间的组合连接关系并不排斥在所述组合设备/装置前后还可以存在其他设备/装置或在这些明确提到的两个设备/装置之间还可以插入其他设备/装置，除非另有说明。而且，除非另有说明，各方法步骤的编号仅为鉴别各方法步骤的便利工具，而非为限制各方法步骤的排列次序或限定本发明可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容的情况下，当亦视为本发明可实施的范畴。

上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。