CN102942755A - 高硬度聚氯乙烯结皮发泡板材及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种高硬度聚氯乙烯结皮发泡板材及其制备方法，属于聚氯乙烯板材技术领域。所述的高硬度聚氯乙烯结皮发泡板材，由如下重量份数的原料制成，且原料的总重量份数为100份：聚氯乙烯树脂粉60～80；稳定剂2～5；丙烯酸酯类加工改性剂5～15；填料5～25；润滑剂1～4；发泡剂1～3；增韧剂1～20；补强剂5～20。本发明的高硬度聚氯乙烯结皮发泡板材，其板材密度≤600kg/m3，广泛应用于广告耗材及家居，装饰装修及家具制作。具有硬度高、密度低、用途广泛的特点，其制备方法简单易行，易于操作。
Description
技术领域
本发明涉及一种高硬度聚氯乙烯结皮发泡板材及其制备方法，属于聚氯乙烯板材技术领域。
背景技术
聚氯乙烯结皮发泡板材用途非常广泛，完全可以代替木材、胶合板在各种场合使用，有时候可以代替金属。可用于家具、广告等行业，还可以做建筑模板。厚度为3mm～5mm的板材特别适合于化学实验室、医院、仪表室等洁净场所，性价比高，竞争力强。板厚10mm以上的硬质PVC低发泡板适宜用于家庭厨房、卫生间、隔断，其使用寿命比木材、铝材或钢材长得多。结皮发泡法板材与自由发泡法、共挤发泡法相比密度相对较低，并且更容易做厚板，用途更加广泛，可做为“以塑代木”、“以塑代钢”的新型建材。
现有技术中的聚氯乙烯结皮发泡板材常常因为硬度不佳，使用过程中容易被划伤，影响了美观和使用寿命。一般情况下，随着板材硬度的增加，密度也会相应增大。
发明内容
本发明的目的是提供一种硬度高、密度低、用途广泛的高硬度聚氯乙烯结皮发泡板材；本发明同时提供了其制备方法。
所述的高硬度聚氯乙烯结皮发泡板材，由如下重量份数的原料制成，且原料的总重量份数为100份：
聚氯乙烯树脂粉 60～80；
稳定剂 2～5；
丙烯酸酯类加工改性剂 5～15；
填料 5～25；
润滑剂 1～4；
发泡剂 1～3；
增韧剂 1～20；
补强剂 5～20。
所述的聚氯乙烯树脂粉的聚合度为600～1050，优选600～800。
所述的稳定剂为复合铅稳定剂、钙锌稳定剂或有机锡稳定剂。
所述的丙烯酸酯类加工改性剂为ACR加工改性剂。
所述的填料为碳酸钙或滑石粉。
所述的润滑剂为硬脂酸、硬脂酸酯、硬脂酸醇化合物、硬脂酸酰胺类、脂肪酸金属皂类、聚乙烯蜡、石蜡或氧化聚乙烯。
所述的发泡剂由黄发泡剂和白发泡剂组成，黄发泡剂为偶氮二甲酰胺、偶氮二异丁晴、亚硝基类发泡剂或酰肼类发泡剂；白发泡剂为碳酸氢钠、碳酸氢铵、碳酸铵或叠氮化合物，黄发泡剂和白发泡剂的质量比为1:1～1:4。
所述的增韧剂为氯化聚乙烯、丙烯酸烷基酯抗冲改性剂或乙烯-醋酸乙烯酯聚合物。
所述的补强剂为改性超细二氧化硅或改性纳米碳酸钙。改性超细二氧化硅为气相法生产，且采用钛酸酯偶联剂或铝酸酯偶联剂按照常规工艺进行表面处理，粒度2500目，纳米碳酸钙粒度介于0.01~0.1μm之间，并且采用钛酸酯偶联剂或铝酸酯偶联剂按照常规工艺进行表面处理。
所述的高硬度聚氯乙烯结皮发泡板材的制备方法：将配方量的原料混合后，采用锥形双螺杆挤出机进行加工，螺杆转速为10～25转/分，加工温度为130～190℃，螺杆油温70～120℃，模具温度150～180℃，模唇温度130～180℃，采用真空定型板降温冷却定型并消除张力后进行切割制得，切割方式为宽度、修边和长度计米器自控装置。
本发明的有益效果如下：
本发明的高硬度聚氯乙烯结皮发泡板材，其板材密度≤600kg/m3，广泛应用于广告耗材及家居，装饰装修及家具制作。具有硬度高、密度低、用途广泛的特点，其制备方法简单易行，易于操作。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步说明。
实施例1
68重量份聚合度为700的聚氯乙烯树脂粉，2重量份的复合铅稳定剂，6重量份的ACR加工改性剂，5重量份的碳酸钙，1重量份的聚乙烯蜡，0.2重量份的偶氮二甲酰胺，0.8重量份的碳酸氢钠，2重量份的氯化聚乙烯，15重量份的改性超细二氧化硅；
将上述配方量的物料混合后，采用锥形双螺杆挤出机进行加工，经热混和冷混后进入80/156的锥形双螺杆挤出机，控制螺杆转速17转/分，螺筒加热温度分别为180℃、175℃、170℃、160℃，螺杆油温95℃，模具温度170℃，模唇温度140℃，经结皮发泡后成型为20mm的板材，密度为568kg/m3，板面表面平均硬度76（邵氏硬度）。
实施例2
80重量份聚合度为1000的聚氯乙烯树脂粉，2重量份的复合铅稳定剂，5重量份的ACR加工改性剂，5重量份的碳酸钙，1重量份的聚乙烯蜡，0.2重量份的偶氮二甲酰胺，0.8重量份的碳酸氢钠，1重量份的氯化聚乙烯，5重量份的纳米碳酸钙；
所得板材密度587kg/m3，板材表面硬度为74（邵氏硬度），制备方法如实施例1。
实施例3
73重量份聚合度为1000的聚氯乙烯树脂粉，3重量份的复合铅稳定剂，7重量份的ACR加工改性剂，8重量份的碳酸钙，1重量份的聚乙烯蜡，0.2重量份的偶氮二甲酰胺，0.8重量份的碳酸氢钠，1重量份的氯化聚乙烯，6重量份的改性超细二氧化硅；
所得板材密度为590kg/m3，板材表面硬度为68（邵氏硬度），制备方法如实施例1。
实施例4
60重量份聚合度为1000的聚氯乙烯树脂粉，5重量份的复合铅稳定剂，12重量份的ACR加工改性剂，10重量份的碳酸钙，2重量份的聚乙烯蜡，0.2重量份的偶氮二甲酰胺，0.8重量份的碳酸氢钠，1重量份的乙烯-醋酸乙烯酯聚合物，9重量份的纳米碳酸钙；
所得板材密度为570kg/m3，板面表面硬度为65（邵氏硬度），制备方法如实施例1。
对比例1
68重量份聚合度为700的聚氯乙烯树脂粉，2重量份的复合铅稳定剂，6重量份的ACR加工改性剂，20重量份的碳酸钙，1重量份的聚乙烯蜡，0.2重量份的偶氮二甲酰胺，0.8重量份的碳酸氢钠，2重量份的氯化聚乙烯；
将上述配方量的物料混合后，采用锥形双螺杆挤出机进行加工，经热混和冷混后进入80/156的锥形双螺杆挤出机，控制螺杆转速17转/分，螺筒加热温度分别为180℃、175℃、170℃、160℃，螺杆油温95℃，模具温度170℃，模唇温度140℃，经结皮发泡后成型为20mm的板材，密度为590kg/m3，板面表面平均硬度56（邵氏硬度）。
对比例2
80重量份聚合度为1000的聚氯乙烯树脂粉，2重量份的复合铅稳定剂，5重量份的ACR加工改性剂，10重量份的碳酸钙，1重量份的聚乙烯蜡，0.2重量份的偶氮二甲酰胺，0.8重量份的碳酸氢钠，1重量份的氯化聚乙烯；
所得板材密度602kg/m3，板材表面硬度为60（邵氏硬度），制备方法如对比例1。
对比例3
58重量份聚合度为700的聚氯乙烯树脂粉，2重量份的复合铅稳定剂，30重量份的碳酸钙，6重量份的ACR加工改性剂，1重量份的聚乙烯蜡，0.2重量份的偶氮二甲酰胺，0.8重量份的改性碳酸氢钠，2重量份的氯化聚乙烯；
所得板材密度为580kg/m3，板面硬度平均硬度55（邵氏硬度）。
由上述实验结果可以看出，没有添加补强剂的对比例1-3，虽然密度与实施例1-4相近，但是硬度相差较大，从而说明本发明取得了良好的效果。
实施例中所述的补强剂采用钛酸酯偶联剂按照常规工艺进行表面处理。
Claims (10)
1.一种高硬度聚氯乙烯结皮发泡板材，其特征在于由如下重量份数的原料制成，且原料的总重量份数为100份：
2.根据权利要求1所述的高硬度聚氯乙烯结皮发泡板材，其特征在于所述的聚氯乙烯树脂粉的聚合度为600～1050。
3.根据权利要求2所述的高硬度聚氯乙烯结皮发泡板材，其特征在于所述的聚氯乙烯树脂粉的聚合度为600～800。
4.根据权利要求1所述的高硬度聚氯乙烯结皮发泡板材，其特征在于所述的稳定剂为复合铅稳定剂、钙锌稳定剂或有机锡稳定剂。
5.根据权利要求1所述的高硬度聚氯乙烯结皮发泡板材，其特征在于所述的丙烯酸酯类加工改性剂为ACR加工改性剂。
6.根据权利要求1所述的高硬度聚氯乙烯结皮发泡板材，其特征在于所述的填料为碳酸钙或滑石粉；所述的润滑剂为硬脂酸、硬脂酸酯、硬脂酸醇化合物、硬脂酸酰胺类、脂肪酸金属皂类、聚乙烯蜡、石蜡或氧化聚乙烯。
7.根据权利要求1所述的高硬度聚氯乙烯结皮发泡板材，其特征在于所述的发泡剂由黄发泡剂和白发泡剂组成，黄发泡剂为偶氮二甲酰胺、偶氮二异丁晴、亚硝基类发泡剂或酰肼类发泡剂；白发泡剂为碳酸氢钠、碳酸氢铵、碳酸铵或叠氮化合物，黄发泡剂和白发泡剂的质量比为1:1～1:4。
8.根据权利要求1所述的高硬度聚氯乙烯结皮发泡板材，其特征在于所述的增韧剂为氯化聚乙烯、丙烯酸烷基酯抗冲改性剂或乙烯-醋酸乙烯酯聚合物。
9.根据权利要求1所述的高硬度聚氯乙烯结皮发泡板材，其特征在于所述的补强剂为改性超细二氧化硅或纳米碳酸钙；改性超细二氧化硅为气相法生产，且采用钛酸酯偶联剂或铝酸酯偶联剂进行表面处理，粒度2500目；纳米碳酸钙粒度介于0.01~0.1μm之间，且采用钛酸酯偶联剂或铝酸酯偶联剂进行表面处理。
10.一种权利要求1-9任一所述的高硬度聚氯乙烯结皮发泡板材的制备方法，其特征在于：将配方量的原料混合后，采用锥形双螺杆挤出机进行加工，螺杆转速为10～25转/分，加工温度为130～190℃，螺杆油温70～120℃，模具温度150～180℃，模唇温度130～180℃，采用真空定型板降温冷却定型并消除张力后进行切割制得。
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