CN100432139C - 一种竹塑结皮发泡复合材料及其生产方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及竹塑领域，具体公开了一种竹塑结皮发泡复合材料及其生产方法。本发明的竹塑结皮发泡复合材料，含有如下组分和重量份数：PVC 100，竹粉30～80，偶联剂0.5～2，热稳定剂0.5～4，润滑剂0.2～2，发泡剂0.2～0.8，发泡调节剂3～12。本发明的竹塑发泡材料具有重量轻、硬度高，韧性优良，耐摩擦性强，耐水性和耐候性好，有木质感，且成本低廉。可用于建筑装饰型材、地板、踢脚板、扶手、园林用椅凳、栅栏等领域；是以塑代木的新一代产品。采用一步挤出生产方法，提高了效率；添加冷却水套，有效地冷却物料表面，而削短后的型芯与口模配合，为发泡提供了足够的发泡空间，从而获得表面结皮光滑不发泡与内部发泡的PVC竹塑结皮发泡材料。

Description

一种竹塑结皮发泡复合材料及其生产方法

技术领域

本发明涉及竹塑领域，具体涉及一种竹塑结皮发泡复合材料及其生产方法。

背景技术

竹塑技术是近几年在国内外发展较快的一种新型材料加工技术。通过合理的工艺、设备将塑料、木材这两类性质差别较大的材料相互混合并加工成制品。以其新颖的观念、新颖的设计、新颖的产品，竹塑技术的问世将极大地推进新材料产业的发展。众所周知，在21世纪到来之际，人们不断追求和向往新材料、新技术工业的发展，从这点来看，竹塑技术的开发和应用具有强大的生命力和发展前景。

竹塑发泡材料与一般的竹塑材料相比，具有重量轻，原料用量少，外观木质感好，成本低廉等优点。但是，现有的发泡产品普遍存在硬度不强、韧性不够、耐摩擦性不强等问题。而竹粉的加入则能有效的提高制品的表面硬度和耐摩性能。同时可以回收大量的废旧竹制品，具有重大的环保意义和经济前景。

发明内容

本发明的目的在于克服现有竹塑材料存在的问题，提供一种硬度高、韧性优良、耐摩擦性强，且成本低廉的竹塑结皮发泡复合材料。

本发明的另一个目的是提供上述竹塑结皮发泡复合材料的生产方法。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

本发明的竹塑结皮发泡复合材料，含有如下组分和重量份数：

PVC 100             竹粉30～80

偶联剂0.5～2        热稳定剂0.5～4

润滑剂0.2～2        发泡剂0.2～0.8

发泡调节剂3～12。

在上述竹塑结皮发泡复合材料中，还包括光稳定剂UV-531(2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮)，重量份数为0.05～0.5。

在上述竹塑结皮发泡复合材料中，所述发泡调节剂为丙烯酸脂类发泡调节剂(商品名为ZB530)。

在上述竹塑结皮发泡复合材料中，所述偶联剂为硅烷类偶联剂γ-氨基丙基三乙氧基硅烷(商品名为KH550)或γ-缩水甘油氧丙基三甲氧基硅烷(商品名为KH560)。

在上述竹塑结皮发泡复合材料中，所述PVC为SG型(悬浮法通用型)，可以是新料也可以是回收料。

在上述竹塑结皮发泡复合材料中，所述热稳定剂为通用的复合铅盐稳定剂(如熊牌SMS318或三益公司的PF18)，也可是钙锌(如三益公司的CZ-93或CZ-968)或有机锡(如阿托菲纳的T-191)等无毒稳定剂。注：SMS318、PF18、CZ-93、CZ-968、T-191均为商品名称。

在上述竹塑结皮发泡复合材料中，所述润滑剂为内润滑剂或外润滑剂或其混合物，其中内润滑剂为硬脂酸钙、硬脂酸铅、硬脂酸钡、硬脂酸锌中的一种或组合，外润滑剂为石蜡、PE蜡、EBS(乙撑双硬脂酰胺)、OPE蜡中的一种或者组合。

在上述竹塑结皮发泡复合材料中，所述发泡剂为偶氮二甲酰氨(通称AC发泡剂)或4，4‘-氧代双苯磺酰肼(通称OBSH发泡剂)。

上述竹粉为各种竹类植物粉碎得到的微粒。

上述PVC竹塑结皮发泡复合材料的生产方法由如下步骤组成：

(1)用偶联剂处理竹粉；

(2)先加入PVC树脂粉，再依次加入热稳定剂、润滑剂、发泡调节剂、发泡剂，混配均匀；

(3)添加一个与模具口模相连接的冷却水套，同时削短了口模中型芯的长度。添加的冷却水套中设计有水路，并带有入水口和出水口。挤出时通入水路水套即开始工作。水套的目的为冷却物料表面，以获得光滑的外表面。同时，削短口模型芯的长度，使得水套内部无型芯的结构可以为内部发泡提供良好的空间。为防止口模加热器的热量通过连接传入水套，造成水套温度过高，导致冷却效果下降，水套与口模的连接面做成了槽型，以最大限度减少接触面积，降低热导效果。

(4)将挤出机与模具、冷却定型装置、牵引装置、切割装置相配合；

(5)设定机筒、模头温度为100～180℃，开启冷却水套、冷却定型装置、牵引装置及切割装置，将混配料投入到挤出机中，设定排料温度为80～100℃，锥双挤出机螺杆转速20～150rpm，加料转速10～80rpm，即可获得具有结皮光滑不发泡表面和发泡疏松内部的竹塑发泡复合材料。

与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：

1、本发明的竹塑发泡材料具有重量轻、硬度高，韧性优良，耐摩擦性强，耐水性和耐候性好，有木质感，且成本低廉。可用于建筑装饰型材、地板、踢脚板、扶手、园林用椅凳、栅栏等领域；是以塑代木的新一代产品。

2、本发明的竹塑发泡材料采用一步挤出生产，无需对竹粉进行预先处理，减少了生产步骤，提高了效率；添加冷却水套，有效地冷却物料表面，而削短后的型芯与口模配合，为发泡提供了足够的发泡空间，从而获得表面结皮光滑不发泡与内部发泡的PVC竹塑结皮发泡材料。

具体实施方式

首先将竹类植物纤维加工成微粉，然后将竹粉投放到混料机中，外加热进行升温干燥，脱除竹粉中的大量水分，再加入偶联剂进行表面处理，然后加入PVC树脂粉，再依顺序加入热稳定剂、润滑剂、发泡调节剂、发泡剂，混配均匀；添加一个与模具口模相连接的冷却水套，削短口模型芯10cm；将挤出机与模具、冷却定型装置、牵引装置、切割装置相配合；设定机筒、模头温度，开启冷却水套、冷却定型装置、牵引装置及切割装置，将混配料投入到锥双挤出机中，设定排料温度，锥双挤出机螺杆转速，加料转速，即可生产具有结皮不发泡光滑表面和发泡疏松内部的竹塑发泡材料。根据该制备方法，各实施例如表1所示。

表1

注：“-”表示不添加。

Claims (9)

1、一种竹塑结皮发泡复合材料，其特征在于由如下组分和重量份数组成：

PVC 100             竹粉30～80

偶联剂0.5～2        热稳定剂0.5～4

润滑剂0.2～2        发泡剂0.2～0.8

发泡调节剂3～12。

2、如权利要求1所述的竹塑结皮发泡复合材料，其特征在于还包括光稳定剂UV-531，重量份数为0.05～0.5。

3、如权利要求1或2所述的竹塑结皮发泡复合材料，其特征在于所述发泡调节剂为丙烯酸酯类发泡调节剂。

4、如权利要求1或2所述的竹塑结皮发泡复合材料，其特征在于所述偶联剂为γ-氨基丙基三乙氧基硅烷或γ-缩水甘油氧丙基三甲氧基硅烷或其混合物。

5、如权利要求1或2所述的竹塑结皮发泡复合材料，其特征在于所述PVC为悬浮法通用型。

6、如权利要求1或2所述的竹塑结皮发泡复合材料，其特征在于所述热稳定剂为复合铅盐稳定剂或钙锌稳定剂或有机锡稳定剂。

7、如权利要求1或2所述的竹塑结皮发泡复合材料，其特征在于所述润滑剂为内润滑剂或外润滑剂或其混合物，其中内润滑剂为硬脂酸钙、硬脂酸铅、硬脂酸钡、硬脂酸锌中的一种或组合，外润滑剂为石蜡、PE蜡、乙撑双硬脂酰胺、OPE蜡中的一种或者组合。

8、如权利要求1或2所述的竹塑结皮发泡复合材料，其特征在于所述发泡剂为偶氮二甲酰氨或4，4-氧代双苯磺酰肼。

9、权利要求书1所述竹塑结皮发泡复合材料的生产方法，其特征在于包括如下步骤：

(1)用偶联剂处理竹粉；

(2)先加入PVC树脂粉，再依次加入热稳定剂、润滑剂、发泡调节剂、发泡剂，混配均匀；

(3)添加一个与模具口模相连接的冷却水套，并削短口模内的型芯；

(4)将挤出机与模具、冷却定型装置、牵引装置、切割装置相配合；

(5)设定机筒、模头温度为100～180℃，开启冷却水套、冷却定型装置、牵引装置及切割装置，将混配料投入到挤出机中，设定排料温度为80～100℃，挤出机螺杆转速20～150rpm，加料转速10～80rpm，即可获得竹塑结皮发泡复合材料。