基于废弃铝塑包装材料的高导热阻燃制品及其制备方法技术

本发明专利技术提供一种基于废弃铝塑包装材料的高导热阻燃制品及其制备方法。该高导热阻燃制品按照按重量份数计其原料主要包括以下组分：41～53份废弃铝塑超细粉体、3份增容剂、32～40份阻燃填料、12～16份双协同导热填料，所述双协同导热填料是由质量比为(4～8)：(7～10)的未膨胀石墨和已膨胀石墨混合构成。该高导热阻燃制品在制备时无须分离废弃铝塑包装材料中的聚合物和金属铝，可直接利用片状金属铝的导热特性，并通过进一步改良原料组分构成，通过导热填料的双协同效应，进一步显著提高制品的导热阻燃性能，实现了废弃铝塑的高值化回收利用。用。用。

【技术实现步骤摘要】
基于废弃铝塑包装材料的高导热阻燃制品及其制备方法


[0001]本专利技术属于废弃铝塑包装材料回收利用
，具体涉及一种基于废弃铝塑包装材料的高导热阻燃制品及其制备方法，特别涉及利用中国授权专利技术专利ZL 95111258.9所公开的力化学反应器对上述废弃铝塑包装材料进行处理。

技术介绍

[0002]铝塑包装材料(又名铝塑复合包装材料)是一种由铝箔与聚乙烯等经高温热压制备的复合材料，具有铝的高强度、耐腐蚀、高密闭性，以及聚乙烯的质轻、化学性质稳定、耐低温、抗冲击性，广泛应用于高阻隔包装领域。我国铝塑产量超过80万吨/年，大量生产边角料堆放占用大量面积，填埋又造成严重的土壤板结，其高质高效回收利用是实现资源循环利用和推进行业绿色发展的关键需求。
[0003]国内外发展了系列废弃铝塑包装材料的物理回收利用技术，例如瑞士Mammem公司开发了离心分离回收工艺，高速转子可将短片状的多层塑料剥离，其主要利用铝和PE材料本身的延展性差异实现分离，但小规模回收效益不高；又例如宁波工程学院余绍火等改进了机械多级粉碎
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高压静电分选回收技术，通过高速旋转的多层组合式涡轮转子件与定子，反复冲击、摩擦、剪切物料实现铝和塑料解离，再利用铝材和PE静电特性不同实现分离回收，但设备特异性较高，成本较高。区别于物理回收利用技术，化学分离法使用强酸或强碱溶剂溶解铝实现铝塑复合包装分离，或使用甲酸、醋酸、硅酸钠等溶剂溶解铝与PE之间的高分子粘结剂，使铝箔与塑料分离。近年来已有不少基于化学分离回收思路的技术改良，但仍无法避免工艺流程长，使用有害的化学溶剂，对环境存在污染等问题。
[0004]以分离回收为代表的传统方法基于化学和物理法分离，可制备再生PE颗粒，但酸碱等化学试剂易造成二次污染，密度分选、静电分选等回收工序复杂，耗能高，且再生PE含有难分离杂质，应用范围受限，亟需建立废弃铝塑复合包装膜高附加值回收利用的新技术新方法。
[0005]本专利技术申请人在先授权专利“一种由废弃铝塑包装材料制备的高导热绝缘材料及其方法”(CN108440824B)，公开了一种由废弃铝塑包装材料制备高导热绝缘材料的方法，是将废弃铝塑包装材料和石墨加入固相力化学反应器研磨10
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15次制备复合功能粉体，研磨过程中原位氧化铝片表层形成氧化铝绝缘层，通过挤出或密炼可制备电导率低于10
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10
S/cm，导热系数不低于1.5W/mK的导热绝缘复合材料。
[0006]本专利技术申请人在先授权专利“利用废弃铝塑包装制备高导热绝缘3D打印制品的方法”(CN112793152B)，公开了一种利用废弃铝塑包装材料制备高导热绝缘3D打印制品的方法，该方法通过选择具有高氧化性插层剂或氧化剂的可膨胀石墨，与固相力化学反应器处理所得铝塑超细粉体，共混挤出成型为3D打印丝条，通过熔融沉积成型3D打印过程中所特有的工艺温度条件使得可膨胀石墨原位膨胀，并在受限空间内插层剂释放，使铝金属表面发生原位氧化反应，同时又利用熔融堆积成型3D打印过程中的高剪切力，实现二维纳米材料的特殊取向和网络结构构筑，从而制备得到高性能导热绝缘3D打印制品。本专利技术制备所
得3D打印制品导热系数不低于2.5W/mK，电导率小于10
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10
S/cm，拉伸强度不低于12Mpa。
[0007]上述专利技术提出了一种整体利用废弃铝塑包装材料的技术思路，但仍然存在工艺较为复杂，或制品应用领域有限仅可实现小规模回收处理的问题。

技术实现思路

[0008]本专利技术为了解决上述现有技术的问题，提供一种基于废弃铝塑包装材料的高导热阻燃制品及其制备方法。该高导热阻燃制品在制备时无须分离废弃铝塑包装材料中的聚合物和金属铝，可直接利用片状金属铝的导热特性，并通过进一步改良原料组分构成，通过导热填料的双协同效应，进一步显著提高制品的导热阻燃性能，实现了废弃铝塑的高值化回收利用。
[0009]为实现上述目的，本专利技术是采用由以下技术措施构成的技术方案来实现的。
[0010]在一方面，本专利技术提供了一种基于废弃铝塑包装材料的高导热阻燃制品，按照按重量份数计其原料主要包括以下组分：
[0011][0012]其中，所述废弃铝塑超细粉体是将回收所得废弃铝塑包装材料或制品经磨盘型固相力化学反应器碾磨粉碎后所得，
[0013]所述双协同导热填料是由质量比为(4～8)：(7～10)的未膨胀石墨和已膨胀石墨混合构成，
[0014]所述阻燃填料为氢氧化铝、氢氧化镁其中至少一种。
[0015]值得注意的是，在本文中所述废弃铝塑包装材料或制品未经过铝塑分离处理。
[0016]在本文中，所述废弃铝塑包装材料或制品，通常为市面上应用于包装的铝塑包装材料、制品、边角料，如(将纸分离后的)牛奶包装，面膜，牙膏等；其中，其铝含量为10～20wt％的废弃铝塑包装材料或制品为本专利技术的适宜选择。本领域技术人员可查询废弃铝塑包装材料或制品的规格确定是否符合将其作为本专利技术的原料选择。
[0017]通常而言，常规的铝塑包装材料，其组分构成为聚乙烯基/铝、聚丙烯基/铝、聚对苯二甲酸乙二醇酯基/铝、聚乙烯基/铝/聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚丙烯基/铝/聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚乙烯基/铝/尼龙/聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚酰胺/铝/聚丙烯皆可作为本专利技术废弃铝塑包装材料或制品的选择。
[0018]在本文中，所述废弃铝塑超细粉体是将回收所得废弃铝塑包装材料或制品经磨盘型固相力化学反应器碾磨粉碎后所得，其中磨盘型固相力化学反应器为本专利技术申请人在先授权专利ZL 95111258.9所公开的力化学反应器，经磨盘型固相力化学反应器碾磨粉碎所涉及到的具体方法、参数，可参考专利技术人在先授权专利技术专利“利用废弃铝塑包装制备高导热绝缘3D打印制品的方法”(CN112793152B)中所公开的方法，或是参照下文中所公开的制备方法。
[0019]在本文中，所述增容剂为常规反应性相容剂，为起到改善双协同导热填料和阻燃填料相容性的作用，并保障了双协同导热填料与阻燃填料之间起到协同导热阻燃的作用。为了更好地说明本专利技术，并提供一种可供参考的技术方案，所述增溶剂选择包括但不限于聚乙烯接枝马来酸酐、氯化聚乙烯、聚乙烯接枝甲基丙烯酸缩水甘油酯、聚乙烯接枝甲基丙烯酸甲酯其中至少一种。
[0020]在本文中，所述阻燃填料为氢氧化铝、氢氧化镁其中至少一种，其中氢氧化铝、氢氧化镁为市售常规粉料。在其中一种技术方案中，为提高阻燃填料与废弃铝塑超细粉体的均匀混合，所述氢氧化铝为均粒径不低于23um的粉料，所述氢氧化镁为均粒径不低于23um的粉料。
[0021]在其中一种优选的技术方案中，所述阻燃填料为氢氧化铝粉料和氢氧化镁粉料按照质量比1：1复配所得。
[0022]在其中一种更为优选的技术方案中，所述阻燃填料为两种不同均粒径的氢氧化铝粉料按照质量比1：1复配所得，且第一种氢氧化铝粉料的均粒径为0.6um，第二种氢氧化铝粉料的均粒径为23um。
[002本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于废弃铝塑包装材料的高导热阻燃制品，其特征在于按照按重量份数计其原料主要包括以下组分：共计100份；其中，所述废弃铝塑超细粉体是将回收所得废弃铝塑包装材料或制品经磨盘型固相力化学反应器碾磨粉碎后所得，所述双协同导热填料是由质量比为(4～8)：(7～10)的未膨胀石墨和已膨胀石墨混合构成，所述阻燃填料为氢氧化铝、氢氧化镁其中至少一种。2.根据权利要求1所述高导热阻燃制品，其特征在于：所述增溶剂选择包括聚乙烯接枝马来酸酐、氯化聚乙烯、聚乙烯接枝甲基丙烯酸缩水甘油酯、聚乙烯接枝甲基丙烯酸甲酯其中至少一种。3.根据权利要求1所述高导热阻燃制品，其特征在于：所述氢氧化铝为均粒径不低于23um的粉料，所述氢氧化镁为均粒径不低于23um的粉料。4.根据权利要求1所述高导热阻燃制品，其特征在于：所述阻燃填料为氢氧化铝粉料和氢氧化镁粉料按照质量比1：1复配所得。5.根据权利要求1所述高导热阻燃制品，其特征在于：所述阻燃填料为两种不同均粒径的氢氧化铝粉料按照质量比1：1复配所得，且第一种氢氧化铝粉料的均粒径为0.6um，第二种氢氧化铝粉料的均粒径为23um。6.根据权利要求1所述高导热阻燃制品，其特征在于：所述未膨胀石墨选择为起始膨胀温度为160～170℃，膨胀倍率200～500ml/g。7.根据权利要求1所述高导热阻燃制品，其特征在于：所述已膨胀石墨选择为体积膨胀倍率为50～300倍的已膨胀...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨双桥，曹亦璇，白时兵，
申请(专利权)人：四川大学，
类型：发明
国别省市：