CN102617948A - 玻璃纤维增强pvc型材及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及塑料制品挤出加工技术领域，是一种玻璃纤维增强 PVC 型材及其制备方法；其玻璃纤维增强 PVC 型材按重量份数含有 PVC100 份；稳定剂 3 份至 5 份；加工助剂 1 份至 3 份；抗冲改性剂 5 份至 10 份；纳米碳酸钙 5 份至 10 份；钛白粉 3 份至 6 份；轻质活性碳酸钙 8 份至 12 份；内润滑剂 0.25 份至 1 份；外润滑剂 0.25 份至 1 份；本发明通过添加有经硅烷基浸润剂浸润处理后的短切玻璃纤维原丝的干混料通过异向双螺杆挤出机和挤出模具得到玻璃纤维增强 PVC 型材，具有抗弯刚度高、组装加工工序少、重量轻和能够采用熔融焊接工艺进行组装的特点，其不仅降低了生产成本，还提高了工作效率。

Description

玻璃纤维增强PVC型材及其制备方法

技术领域

本发明涉及塑料制品挤出加工技术领域，是一种玻璃纤维增强PVC型材及其制备方法。

背景技术

塑料型材是一种用途广泛的材料，但由于PVC塑料型材的弹性模量比较小，在一些应用场合存在抗弯曲刚度不足的情况，如在建筑门窗领域，PVC型材与铝合金、钢、玻璃钢型材制成的门窗相比，抗风压性能很难达到建筑要求；目前一种做法是在PVC型材腔室内增加钢衬，达到增加弯曲刚度的目的，但添加钢衬增加了门窗组装加工的工序，增加了门窗的自身重量，同时也增加了门窗的成本；另一种做法是利用专用模具将玻璃纤维引入型材中，从而共挤在型材壁的内部形成夹层的做法，通过玻璃纤维的特点，提高型材的抗弯曲刚度，该技术中玻璃纤维是作为共挤层夹在型材的内部，形成了集中的玻璃纤维层及包覆在玻璃纤维共挤层外的PVC型材本体层，但此种PVC型材在组装成门窗时，需对型材进行熔融焊接，由于集中的玻璃纤维层不能在PVC塑料型材本体受热熔融的温度下熔融，造成该技术制成的型材在门窗制作中不能使用熔融焊接工艺，极大地限制了该型材的应用。

发明内容

本发明提供了一种玻璃纤维增强PVC型材及其制备方法，克服了上述现有技术之不足，其能有效解决现有技术存在抗弯曲刚度不足而造成抗风压性能达不到建筑要求、组装加工工序多、自身重量大和不能使用熔融焊接工艺而造成应用受到限制的问题。

本发明的技术方案之一是通过以下措施来实现的：一种玻璃纤维增强PVC型材：按重量份数含有PVC100份；稳定剂3份至5份；加工助剂1份至3份；抗冲改性剂5份至10份；纳米碳酸钙5份至10份；钛白粉3份至6份；轻质活性碳酸钙8份至12份；内润滑剂0.25份至1份；外润滑剂0.25份至1份；经硅烷基浸润剂浸润处理的短切玻璃纤维原丝0.2份至20份；增白剂0至0.05份。

上述经硅烷基浸润剂浸润处理的短切玻璃纤维原丝直径为1μm至20μm，长度为1mm至10mm，含水率小于0.1%，可燃物含量小于0.8%，短切率大于98%。

本发明的技术方案之二是通过以下措施来实现的：一种玻璃纤维增强PVC型材的制备方法：按下述步骤进行：第一步：在高速混合机低转速状态下将PVC及稳定剂加入到高速混合机中，然后在高速混合机高转速状态下对所加入物料进行加热使物料温度达到70℃至90℃；第二步：在高速混合机高转速状态下再将加工助剂、纳米碳酸钙、轻质活性碳酸钙、内润滑剂、增白剂、钛白粉以及抗冲改性剂加入到高速混合机中继续加热到高速混合机中的物料温度达到80℃至100℃，然后在高速混合机高转速状态下将经硅烷基浸润剂浸润处理后的短切玻璃纤维原丝及外润滑剂加入到高速混合机中继续加热到高速混合机中的物料温度达到110℃至130℃；第三步：在高速混合机低转速状态下将高速混合机中的物料排入到转动着的低速混合机中进行降温，待低速混合机中物料的温度降到35℃至55℃，然后将物料从低速混合机中排出得到干混料；第四步：将干混料加入异向双螺杆挤出机，通过异向双螺杆挤出机加热熔融挤出、挤出模具定型冷却、牵引和切割工序，得到玻璃纤维增强PVC型材。

本发明通过添加有经硅烷基浸润剂浸润处理后的短切玻璃纤维原丝的干混料通过异向双螺杆挤出机和挤出模具得到玻璃纤维增强PVC型材，具有抗弯刚度高、组装加工工序少、重量轻和能够采用熔融焊接工艺进行组装的特点，其不仅降低了生产成本，还提高了工作效率。

附图说明

附图1为本发明实施例二的工艺流程框图。

具体实施方式

本发明不受下述实施例的限制，可根据本发明的技术方案与实际情况来确定具体的实施方式。

下面结合实施例对本发明作进一步描述：

实施例一：一种玻璃纤维增强PVC型材：按重量份数含有PVC100份；稳定剂3份至5份；加工助剂1份至3份；抗冲改性剂5份至10份；纳米碳酸钙5份至10份；钛白粉3份至6份；轻质活性碳酸钙8份至12份；内润滑剂0.25份至1份；外润滑剂0.25份至1份；经硅烷基浸润剂浸润处理的短切玻璃纤维原丝0.2份至20份；增白剂0至0.05份。稳定剂、加工助剂、抗冲改性剂、纳米碳酸钙、钛白粉、轻质活性碳酸钙、内润滑剂、外润滑剂、增白剂和经硅烷基浸润剂浸润处理的短切玻璃纤维原丝都是现有公知的技术。经硅烷基浸润剂浸润处理的短切玻璃纤维原丝具有拉伸强度高、耐化学腐蚀、抗疲劳和价格低的优点。

可根据实际需要，对上述玻璃纤维增强PVC型材作进一步优化或/和改进：

根据需要，经硅烷基浸润剂浸润处理的短切玻璃纤维原丝直径为1μm至20μm，长度为1mm至10mm，含水率小于0.1%，可燃物含量小于0.8%，短切率大于98%。

实施例二：一种玻璃纤维增强PVC型材的制备方法：按下述步骤进行：第一步：在高速混合机低转速状态下将PVC及稳定剂加入到高速混合机中，然后在高速混合机高转速状态下对所加入物料进行加热使物料温度达到70℃至90℃；第二步：在高速混合机高转速状态下再将加工助剂、纳米碳酸钙、轻质活性碳酸钙、内润滑剂、增白剂、钛白粉以及抗冲改性剂加入到高速混合机中继续加热到高速混合机中的物料温度达到80℃至100℃，然后在高速混合机高转速状态下将经硅烷基浸润剂浸润处理后的短切玻璃纤维原丝及外润滑剂加入到高速混合机中继续加热到高速混合机中的物料温度达到110℃至130℃；第三步：在高速混合机低转速状态下将高速混合机中的物料排入到转动着的低速混合机中进行降温，待低速混合机中物料的温度降到35℃至55℃，然后将物料从低速混合机中排出得到干混料；第四步：将干混料加入异向双螺杆挤出机，通过异向双螺杆挤出机加热熔融挤出、挤出模具定型冷却、牵引和切割工序，得到玻璃纤维增强PVC型材。高速混合机（也称热混合机）和低速混合机（也称冷混合机）均为现有公知的技术设备；高速混合机制造时桨叶均设有两种速度，在桨叶低转速（低速档）时进行主要物料的加入及排出，在高转速（高速档）时主要进行物料的剪切和搅拌。高速混合机具体的高转速（高速档）和低转速（低速档）随高速混料机中所加物料的容积变化而变化。

以上技术特征构成了本发明的实施例，其具有较强的适应性和实施效果，可根据实际需要增减非必要的技术特征，来满足不同情况的需求。

Claims (3)

1.一种玻璃纤维增强PVC型材，其特征在于按重量份数含有PVC100份；稳定剂3份至5份；加工助剂1份至3份；抗冲改性剂5份至10份；纳米碳酸钙5份至10份；钛白粉3份至6份；轻质活性碳酸钙8份至12份；内润滑剂0.25份至1份；外润滑剂0.25份至1份；经硅烷基侵润剂浸润处理的短切玻璃纤维原丝0.2份至20份；增白剂0至0.05份。

2.根据权利要求1所述的玻璃纤维增强PVC型材，其特征在于经硅烷基浸润剂浸润处理的短切玻璃纤维原丝直径为1μm至20μm，长度为1mm至10mm，含水率小于0.1%，可燃物含量小于0.8%，短切率大于98%。

3.一种根据权利要求1或2所述的玻璃纤维增强PVC型材的制备方法，其特征在于按下述步骤进行：第一步：在高速混合机低转速状态下将PVC及稳定剂加入到高速混合机中，然后在高速混合机高转速状态下对所加入物料进行加热使物料温度达到70℃至90℃；第二步：在高速混合机高转速状态下再将加工助剂、纳米碳酸钙、轻质活性碳酸钙、内润滑剂、增白剂、钛白粉以及抗冲改性剂加入到高速混合机中继续加热到高速混合机中的物料温度达到80℃至100℃，然后在高速混合机高转速状态下将经硅烷基浸润剂浸润处理后的短切玻璃纤维原丝及外润滑剂加入到高速混合机中继续加热到高速混合机中的物料温度达到110℃至130℃；第三步：在高速混合机低转速状态下将高速混合机中的物料排入到转动着的低速混合机中进行降温，待低速混合机中物料的温度降到35℃至55℃，然后将物料从低速混合机中排出得到干混料；第四步：将干混料加入异向双螺杆挤出机，通过异向双螺杆挤出机加热熔融挤出、挤出模具定型冷却、牵引和切割工序，得到玻璃纤维增强PVC型材。