一次成型的粉煤灰复合材料及其制造方法 【技术领域】
本发明型涉及一种建筑材料，具体地讲是涉及一种一次成型的粉煤灰复合材料。同时，本发明还涉及该复合材科的制造方法。
背景技术
目前，建筑业中的建筑材料有木材、铸铁、钢材、水泥、PVC塑料及铝合金等，常用于制作门窗、护栏、装饰件或下水管道。木材的大量使用，会造成人类赖以生存的森林的剧减；钢铁不耐酸蚀，为防锈，经常要对其表面刷漆，维护费用高且污染环境，制造成本高，比重大；水泥的制造成本较高，比重较大；PVC塑料易老化，易燃，当使用温度超过70℃时会变形；铝合金不耐碱蚀，制造成本亦较高。
为了寻找木材，铸铁，钢材，水泥，PVC塑料及铝合金等建筑材料的替代品或部分替代品，并且能尽量利用电厂的废弃物粉煤灰及生活的弃物废塑料，不少有识之士进行了大量的研究与开发工作，并取得了相当的进展。如ZL00103295.X就公开了一种以粉煤灰、废聚烯、润滑粉和消毒粉为原料的复合材料配方及制造方法。但是，该配方仍然存在不足，主要表现为成型时物料和机器螺杆之间摩擦严重，容易损耗机器，同时材质不够光滑和致密。
【发明内容】
本发明的目的是提供一种新型的一次成型的粉煤灰复合材料，其主要成份是粉煤灰。本发明的另一目的是提供该粉煤灰复合材料的制造方法。
为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
本发明粉煤灰复合材料由下述重量份配比的原料制成：
粉煤灰 40-70
废聚烯 30-60
硬脂酸 1-6
碳黑 0.5-3
其中，所述的废聚烯是废旧聚乙烯或废旧聚丙烯或废旧聚氯乙烯；粉煤灰的用量多于废聚烯的用量。
硬脂酸和碳黑都可以通过市场购得；粉煤灰可以是黑色，灰色或白色。如果利用白色粉煤灰，制成的一次成型复合材料的表面可涂以彩色涂料作为装饰件使用。
本发明的一次成型地粉煤灰复合材料的制造方法包括以下步骤：
(1)将粉煤灰粉碎至至少80目，将废聚烯粉碎至至少20目；
(2)称量各原料并按照配方进行配料；
(3)混料机搅拌；
(4)在50-80℃温度下预热、进料；
(5)混炼：先用15-30分钟升温至180-200℃，再用5-10
分钟降温至110-130℃；
(6)挤出机出料的同时，模具成型或压铸机成型；
(7)循环水冷却；
(8)切割，包装。
如果粉煤灰潮湿，在粉碎前应该进行干燥处理。
所述的混炼，是指边温控边混料的过程，例如，可使用现在常用的挤出机，在其外围加上温控线圈，用电力升温或降温，并靠挤出机的带外螺纹的螺轴旋转，进行边温控边混料。
本发明的一次成型的粉煤灰复合材料的用处：管材，该复合材料中使用聚乙烯及聚丙烯制成的管材可用于给水、排水管道，该复合材料中使用废聚氯乙烯塑料制成的管道可用于排水管道；异型材及板材，可用于制作雨水篦子、地板砖、门、窗或装饰材料；棒材，可作护栏，焊条等。
本发明的一次成型的粉煤灰复合材料优点是：加工性能较好，可锯、削、切、钻、粘，用这种材料制成的细棒材，可作为焊条进行该材料间的焊接，焊接的温度为105℃左右；比重较轻，每立方厘米为1.6克；耐弱酸、碱；有韧性又耐磨，用该复合材料制成的管子之间连接可使用套扣或焊接；由于使用工业及生活废弃物粉煤灰及废旧聚烯，有利于环保且生产成本较低，约比钢铁低1.5-2.5倍，比铝合金低2.5-3.5倍，比PVC塑料低一倍左右；本复合材料还可回收再利用。相对ZL00103295.X专利产品而言，本发明产品的优点是：由于硬脂酸起到了后期润滑作用，可以减小物料和机器之间的磨损，保护机器螺杆，同时复合材料更加致密、光滑；碳黑起到了抗老化作用，使得本发明产品使用寿命更长。
【具体实施方式】
下面结合实施例，对本发明的一次成型的粉煤灰复合材料及其制造方法作进一步说明。
实施例1
本实施例为本发明的一次成型的粉煤灰复合雨水篦子的实施例。
称取下列重量份(千克)原料
粉煤灰 60
废聚乙烯 48
硬脂酸 5
碳黑 1
本实施例的制造方法是：
(1)粉煤灰粉碎至至少80目，将废聚乙烯粉碎至至少20目；
(2)称量各原料并按照配方进行配料；
(3)混料机搅拌；
(4)在50-80℃温度下预热、进料；
(5)混炼：先用25分钟升温至190℃，再用10分钟降温至110
℃；
(6)压铸机(压力在20吨以上)成型制成雨水篦子；
(7)循环水冷却；
(8)切割，包装。
实施例2
本实施例为本发明的一次成型的粉煤灰复合管材的实施例，管的外径为50mm，管壁厚为2mm。
称取下列重量份(千克)原料
粉煤灰 40
废聚丙烯 30
硬脂酸 6
碳黑 2
本实施例的制造方法除采用挤压机模具成型外，其他步骤与实施例1相同。
实施例3
本实施例为本发明的一次成型的粉煤灰复合建筑模板的实施例。
称取下列重量份(千克)原料
粉煤灰 45
废聚氯乙烯 35
硬脂酸 1
碳黑 3
本实施例的一次成型的粉煤灰复合建筑模板的制造方法与实施例2相同。
实施例2的粉煤灰复合管材经清华大学材料科学与工程系实验室检测，结果见表1；经河北省产品质量监督检验院检验，全部合格，检验报告见表2。
表1冲击强度试验αk＝9.23±1.28KJ/cm2拉伸屈服强度＞45MPa水压试验不破裂(1.6MPa)软化温度≥100℃气味无不良气味耐酸碱性耐弱酸弱碱毒性常温下无毒表2 检验项目 技术要求 实测结果 判定 冲击强度(KJ/cm2) ≥9.0 9.25 合格 拉伸屈服强度(Mpa) ＞45 48 合格 水压试验(Mpa) ≥1.6 2 合格 软化温度(℃) ≥100 √ 合格 老化试验(7.5℃/48h) 无局粉化、龟裂、 气泡及变形 √ 合格 阻燃性(水平燃烧) ≤5mm 3 合格