CN102924848B - 一种pvc塑木板材及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种PVC塑木板材及其制备方法。该PVC塑木板材由以下成份组成：PVC、碳酸钙、木粉、AC发泡剂、稳定剂、偶联剂、ACR、石蜡、硬脂酸、阻燃剂。本发明所述的PVC塑木板材，通过降低木粉用量，提高碳酸钙的添加比例，同时对PVC的含量，以及其他助剂的种类和含量进行调整，使得所述板材的硬度大大增强的同时，还具有适宜的韧性。从而保证了当所述板材用作公共场合木地板时，不仅具有足够的硬度，使得板材的表面不易发生损坏和凹陷，同时板材的韧性还能够满足木地板的要求，能够保证板材不容易发生断裂。
Description
技术领域
本发明属于塑木板材领域，具体涉及一种PVC塑木板材及其制备方法。
背景技术
PVC塑木板材是由木粉（或秸秆粉）、热塑性高分子材料PVC以及加工助剂为基础材料，混合均匀后再经模具设备加热、挤出、成型而制成的板材。塑木板材兼有木材和塑料的性能与特征，与传统的纯木制板材相比，具有不含甲醛、苯等有毒物质，环保可再生，无辐射，装饰性强，价格合理的优点，因此具有十分广阔的市场前景。
现有技术中用于制备PVC塑木板材的原料，除了PVC和木粉外，通常还添加有碳酸钙、发泡剂、增塑剂、稳定剂和润滑剂等。为得到性能更加优良的PVC塑料板材，本领域技术人员对配方原料的种类、添加的比例进行了各种尝试。如中国专利文献CN101857703B公开了一种秸秆复合仿实木板材，其配方包括以下重量份的原料：PVC树脂130-160、秸秆23-28、碳酸钙70-90，MMA/丙烯酸酯共聚物8-12，聚乙烯蜡0.3-0.6，稳定剂9-10，AC发泡剂1.2-1.5，石蜡0.3-0.7，硬脂酸0.5-0.8，硬脂酸铅1.5-2.0，氯化聚乙烯8-10。上述板材原料中添加的氯化聚乙烯（CPE）能够有效提高板材的韧性，从而保证板材的抗冲击强度；此外，该文献通过对上述配方的原料使用高温硬模工艺成型，进一步提高了板材的强度。
当塑木板材用作木地板时，硬度和抗冲击强度是本领域技术人员关注的两个重要指标，上述现有技术中的塑木板材通过添加氯化聚乙烯以及对制备工艺进行优化，虽然有效提高了板材的抗冲击强度，但上述板材并不适合用作木地板，原因在于，为了保证使用寿命，木地板应具有较高的硬度和适宜的韧性，而上述塑木板材在提高板材韧性的同时，会导致板材容易发生形变，从而降低了板材的硬度，这种韧性较高的板材适用于用作天花板、壁面装潢板材等对硬度要求不高的板材，但却不适于用作对硬度要求较高的木地板，尤其不适合用在人员流动较大的公共场合。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于现有技术中的塑木板材在提高板材韧性的同时，会导致板材容易发生形变，从而降低了板材的硬度，这种韧性较高的板材适用于用作天花板、壁面装潢板材等对硬度要求不高的板材，但却不适于用作对硬度要求较高的木地板，尤其不适合用在人员流动较大的公共场合的问题，进而提供一种硬度较大，且具有适宜韧性的、适于用作公共场合木地板的PVC塑木板材；本发明还提供了该塑木板材的制备方法。
本发明所述的PVC塑木板材的技术方案为：
一种PVC塑木板材，由以下重量份的原料制备而成：
PVC：25-100份；
碳酸钙：150-350份；
木粉：5.0-10份；
AC发泡剂：0.3-2份；
稳定剂：2-4份；
偶联剂：2.5-3.5份；
ACR：2-3份；
石蜡：0.5-1.5份；
硬脂酸：0.4-1.5份。
所述原料中还包括3-8重量份的发泡调节剂。
所述原料中还包括1-3重量份的阻燃剂。
所述稳定剂为固体钡/锌复合稳定剂。
所述偶联剂为铬络合偶联剂、硅烷偶联剂、钛酸酯偶联剂、锆类偶联剂中的一种或者多种。
所述木粉的粒径为200-400目。
所述阻燃剂为卤系阻燃剂、磷系阻燃剂、氮系阻燃剂、磷－卤系阻燃剂、磷－氮系阻燃剂中的一种或多种。
所述的PVC塑木板材的制备方法，包括以下步骤：
（1）将一定重量份的原料加入热混机，在110℃-130℃温度条件下进行预混、干燥；
（2）将干燥后的物料冷却至40℃-50℃后送入挤出机进行挤出成型。
所述挤出机的料筒温度，沿所述物料的推进方向依次为195-205℃、185-195℃、175-185℃、170-180℃；
所述挤出机的成型模具温度，沿所述物料的推进方向依次为155-165℃、160-170℃、165-175℃、175-185℃、195-205℃。
本发明中所述PVC塑木板材的制备方法中，所述物料在挤出机的料筒中经过加热塑化再由双螺杆以一定的压力推向所述成型模具，由于所述成型模具对物料产生了一定阻力，再加上前端双螺杆自身锥度所产生得压缩比使得物料在流经模具时始终保持着较大压力从而大大增加了物料密度使产品强度和韧性有很强的提高。为了使物料更易塑化加工，本发明采用195-205℃的高温使物料软化再由料筒螺杆保持以170℃-195℃对物料进行塑化，为了保证塑化的效果，本发明设置沿所述物料的推进方向依次为185-195℃、175-185℃、170-180℃。本发明设置沿所述物料的推进方向，成型模具温度依次为155-165℃、160-170℃、165-175℃、175-185℃、195-205℃，是由于在前端，由于物料在推进过程会受到摩擦作用而升温，所以为了使物料不会因温度过高而分解，模具前端温度设定为155℃-175℃之间；而由于物料通过模具后料温会有所降低，为了更好的成型产品，并提高产品品质，将模具出料口温度再提高到185℃-205℃左右。
本发明所述的PVC塑木板材具有以下优点：
（1）本发明所述的PVC塑木板材，通过降低木粉用量，提高碳酸钙的添加比例，同时对PVC的含量，以及其他助剂的种类和含量进行调整，使得所述板材的硬度大大增强的同时，还具有适宜的韧性。从而保证了当所述板材用作公共场合木地板时，不仅具有足够的硬度，使得板材的表面不易发生损坏和凹陷，同时板材的韧性还能够满足木地板的要求，能够保证板材不容易发生断裂。
（2）本发明所述的PVC塑木板材，原料中还包括1.0-3.0份的阻燃剂，阻燃剂的添加可使塑木地板防火、阻燃，表面耐香烟灼烧，灼烧后无黑斑、鼓泡。
（3）本发明所述的PVC塑木板材，限定所述稳定剂为固体钡/锌复合稳定剂，原因在于,固体钡/锌复合稳定剂添加到塑木板材中可以使板材具有相当好的热稳定性、光稳定性及着色力，更重要的是，固体钡/锌复合稳定剂为无毒稳定剂，使用起来安全环保。
（4）本发明所述的PVC塑木板材，还进一步限定所述木粉的粒径为200-400目，通过采用粒度在此范围内的木粉可以缩短制备过程中的混合步骤的时间，而达到较好的混合效果，并使制出的塑木板材具有平滑的外观。
具体实施方式
为了使本发明的内容更容易被清楚的理解，下面根据本发明的具体实施例作进一步详细的说明。
PVC塑木板材的组成
在下述实施例中，每重量份为1千克。
| 具体实施例 | 实施例1(重量份) | 实施例2(重量份) | 实施例3(重量份) | 实施例4(重量份) |
| PVC | 25 | 100 | 100 | 70 |
| 碳酸钙 | 150 | 200 | 250 | 160 |
| 木粉 | 10 | 5 | 10 | 10 |
| AC发泡剂 | 0.3 | 2 | 0.5 | 0.5 |
| 稳定剂 | 2 | 4 | 3 | 3 |
| 偶联剂 | 2.5 | 3 | 3 | 3.5 |
| ACR | 2 | 2.5 | 2.5 | 3 |
| 阻燃剂 | - | 1 | 2 | 3 |
| 石蜡 | 0.5 | 1.5 | 1.2 | 1.5 |
| 硬脂酸 | 0.4 | 0.7 | 0.9 | 1.5 |
| 发泡调节剂 | - | 3 | 8 | 5 |
实施例1
采用上述表格中实施例1所述的PVC塑木板材重量份数，其中所述稳定剂为固体钡/锌复合稳定剂；偶联剂为甲基丙烯酸氯化铬络合物；阻燃剂为六溴环十二烷；所述的发泡调节剂为PVC发泡调节剂ZB-530；木粉粒径为100-200目。
其制备方法为：
（1）将上述重量份的原料加入热混机，在110℃温度条件下进行预混、干燥；
（2）将干燥后的预混物料冷却至40℃后送入挤出机进行成型生产；
所述挤出机的料筒温度，沿所述物料的推进方向依次为195℃、185℃、175℃、170℃。
所述挤出机的成型模具温度，沿所述物料的推进方向依次为155℃、160℃、165℃、175℃、195℃。
实施例2
采用上述表格中实施例2中所述的PVC塑木板材重量份数，其中所述稳定剂为固体钡/锌复合稳定剂；偶联剂为钛酸酯偶联剂——异丙基三(二辛基磷酸酰氧基)钛酸酯；阻燃剂为磷酸三（一氯乙基酯）；所述的发泡调节剂为PVC发泡调节剂ZB-530；木粉粒径为200-400目。
其制备方法为：
（1）将上述重量份的原料加入热混机，在130℃温度条件下进行预混、干燥；
（2）将干燥后的预混物料冷却至45℃后送入挤出机进行成型生产；
所述挤出机的料筒温度，沿所述物料的推进方向依次为205℃、195℃、185℃、180℃。
所述挤出机的成型模具温度，沿所述物料的推进方向依次为165℃、170℃、175℃、185℃、205℃。
实施例3
采用上述表格中实施例3中所述的PVC塑木板材重量份数，其中所述稳定剂为固体钡/锌复合稳定剂；偶联剂为硅烷偶联剂——乙烯基三（甲氧乙氧基）硅烷（A-172）；阻燃剂为磷酸三（一氯乙基酯）；所述的发泡调节剂为PVC发泡调节剂ZB-530，木粉粒径为200-400目。
其制备方法为：
（1）将上述重量份的原料加入热混机，在130℃温度条件下进行预混、干燥；
（2）将干燥后的预混物料冷却至50℃后送入挤出机进行成型生产；
所述挤出机的料筒温度，沿所述物料的推进方向依次为200℃、190℃、180℃、175℃。
所述挤出机的成型模具温度，沿所述物料的推进方向依次为160℃、165℃、170℃、180℃、200℃。
实施例4
采用上述表格中实施例3中所述的PVC塑木板材重量份数，其中所述稳定剂为固体钡/锌复合稳定剂；偶联剂为四正丙基锆酸酯；阻燃剂为磷酸三（一氯乙基酯）；所述的发泡调节剂为PVC发泡调节剂ZB-530，木粉粒径为200-400目。
其制备方法为：
（1）将上述重量份的原料加入热混机，在120℃温度条件下进行预混、干燥；
（2）将干燥后的预混物料冷却至45℃后送入挤出机进行成型生产；
所述挤出机的料筒温度，沿所述物料的推进方向依次为200℃、190℃、180℃、175℃。
所述挤出机的成型模具温度，沿所述物料的推进方向依次为160℃、165℃、170℃、180℃、200℃。
实验例
为了更进一步地说明本塑木地板的性能，本发明还设置了实验例对本产品达到以下的技术指标进行测定：
1、硬度和抗冲击性能
实验方法：将24公斤重的铁球从1m高处落下，冲击上述实施例1-4中制备得到的地板表面，经多次测试后，地板表面无凹痕。
2、耐磨性
利用蔴轮对地板进行打磨，轮子的转速为3000转/min，持续30秒后，地板表面无磨痕。
显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举，而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。
Claims (8)
1.一种PVC塑木板材，其特征在于，由以下重量份的原料制备而成：
PVC：25-100份；
碳酸钙： 150-350份；
木粉： 5.0-10份, 所述木粉的粒径为200-400目；
AC发泡剂： 0.3-2份；
稳定剂： 2-4份；
偶联剂： 2.5-3.5份；
ACR： 2-3份；
石蜡： 0.5-1.5份；
硬脂酸： 0.4-1.5份。
2.根据权利要求1所述的PVC塑木板材，其特征在于，所述原料中还包括3-8重量份的发泡调节剂。
3.根据权利要求1或2所述的PVC塑木板材，其特征在于，所述原料中还包括1-3重量份的阻燃剂。
4.根据权利要求1所述的PVC塑木板材，其特征在于，所述稳定剂为固体钡/锌复合稳定剂。
5.根据权利要求1或2所述的PVC塑木板材，其特征在于，所述偶联剂为铬络合偶联剂、硅烷偶联剂、钛酸酯偶联剂、锆类偶联剂中的一种或者多种。
6.根据权利要求1或2或所述的PVC塑木板材，其特征在于，所述阻燃剂为卤系阻燃剂、磷系阻燃剂、氮系阻燃剂、磷－卤系阻燃剂、磷－氮系阻燃剂中的一种或多种。
7.根据权利要求1-6任一所述的PVC塑木板材的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）将一定重量份的原料加入热混机，在110℃-130℃温度条件下进行预混、干燥；
（2）将干燥后的物料冷却至40℃-50℃后送入挤出机进行挤出成型。
8.根据权利要求7所述的PVC塑木板材的制备方法，所述挤出机的料筒温度，沿所述物料的推进方向依次为195-205℃、185-195℃、175-185℃、170-180℃；
所述挤出机的成型模具温度，沿所述物料的推进方向依次为155-165℃、160-170℃、165-175℃、175-185℃、195-205℃。
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Application publication date: 20130213 Assignee: Jiangxi beehive New Material Co.,Ltd. Assignor: JIANGXI TIEMUZHEN DECORATION MATERIALS Co.,Ltd. Contract record no.: X2021980004304 Denomination of invention: The invention relates to a PVC plastic wood board and a preparation method thereof Granted publication date: 20150128 License type: Exclusive License Record date: 20210602 |
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Granted publication date: 20150128 Termination date: 20211112 |
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