专利快讯｜烟台大学：一种废塑料制备炭基颜填料的绿色工艺

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一种废塑料制备炭基颜填料的绿色工艺

申请人：烟台大学

首次公开日：2022-10-14

 

专利摘要

本发明公开了一种废塑料制备炭基颜填料的绿色工艺，将二水石膏粉体平铺在不锈钢托盘中，将彩色废塑料放入石膏粉体中间形成包覆结构层。放置烘干箱，温度设置190℃，保温4h。冷却取出，研磨彩色多孔体。利用石膏脱水工艺协同废塑料制备炭基颜填料，无需大型化工设备，投资少，能耗低，无二次污染，无二氧化碳排放，炭基颜填料色彩丰富，炭球带有多种功能官能团。实现炭基颜填料抗菌性、吸波性、有机物降解、空气治理等环境保护和修复功能。

 

背景技术

塑料以热塑性树脂和热固性树脂为主要原料，加入填料、增塑剂、稳定剂、润滑剂、色料等助剂组成。颜料和填料属于精细化工材料，合成工艺复杂，纯度高，比表面积大，排放染料废水治理困难。塑料的应用，导致对石油能源的巨大需求和环境污染。塑料产品废弃后，难于回收有机物和无机填料的技术难题。高分子材料在物理作用、化学作用和生物环境综合作用下，塑料老化、脆性增加，磨蚀形成微颗粒分布土壤中，存在于水、气环境。研究表明，微塑料毒性更强。生活中材料需要颜料色彩，需要美学塑造，从彩色通用塑料中回收杂化的颜料和填料，实现废塑料减量化和无害化的绿色低碳建材资源化工艺设计途径。在满足人类生活需求条件下，减少塑料使用，采取有效治理白色污染科技手段，保障生态健康安全可持续性发展。

 

发明内容

本发明的目的是以彩色废弃塑料为原料回收塑料中的炭、颜料和填料，用分子层理论设计废塑料的再生应用。采用二水石膏在加热条件下脱水形成石膏脱水相，协同催化塑料脱氢炭化为疏松多孔颜填料核壳结构。根据调控炭的含量，炭基颜填料表面具有疏水-亲水性质。与普通无机颜填料相比，有胶凝性，载体为炭球微纳米结构，表面易调控，水中溶解度高，易分散，遮盖力强，属于功能型颜填料。

利用石膏脱水工艺协同废塑料制备炭基颜填料，无需大型化工设备，投资少，能耗低，无二次污染，无二氧化碳排放，炭基颜填料色彩丰富，炭球带有多种功能官能团。实现炭基颜填料抗菌性、吸波性、有机物降解、空气治理等环境保护和修复功能。

本发明的方案如下：一种废塑料制备炭基颜填料的绿色工艺，将二水石膏粉体平铺在不锈钢托盘中，将彩色废塑料放入石膏粉体中间形成包覆结构层。放置烘干箱，温度设置190℃，保温4h。冷却取出，研磨彩色多孔体。

本发明公开了彩色废塑料制备炭基颜填料的绿色工艺设计方法，主要工序是二水石膏粉体制备、脱水催化、发泡炭化和研磨。二水石膏主要化学成分是硫酸钙，二水石膏脱水催化废塑料中碳脱氢炭化核壳结构，分散在半水石膏相中。

本发明的优势为：从材料的分子层巧妙设计了石膏脱水相协同废塑料制备炭基颜填料的清洁生产工艺，改性传统颜填料官能团，自带胶凝性，扩大功能型颜填料的来源，具有节约资源、能源和环境生态安全价值意义。

 

（数据来源：智慧芽）