CN103075071B - 一种pvc/改性pbt内衬材料复合型材制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种PVC/改性PBT内衬材料复合型材及制备方法。其特点是将对苯二甲酸丁二醇酯进行增强改性并在与PVC型材型腔内共同挤出，复合成型，替代增强型钢。可以和PVC型材通过共挤的工艺实现复合，简化了金属内衬的安装工序，提高功效，并且大大降低了生产降低成本。该改性材料中包含以下成分：按重量份数比有75-84份的PBT树脂、15-30份的玻纤增强剂、0.1-0.3份的润滑剂、1.0-1.4份的分散剂、0.5-1份的加工流动改性剂（AMS）0.5-0.7份的抗老化剂和1-3份的低温改质增韧剂组成。

Description

一种PVC/改性PBT内衬材料复合型材制备方法
技术领域
本发明涉及一种PVC/改性PBT内衬材料复合型材及制备方法，用玻纤增强PBT改性材料作为PVC型材内衬的复合材料，通过两台挤出机共同挤出、使PVC和PBT改性材料经过同一个机头复合成型，生产一种新型耐候、低温下使用的增强结构复合型材。
背景技术
随着工业技术的发展，对建筑材料的要求也越来越高。要求改善的性能包括：作为建筑材料的PVC型材要求具有更高刚性、抗风压性和低温增强性等，从而使得塑料型材负荷下的变形最小；成品的翘曲和挠度更小，更加符合设计公差；增强替代金属或各种复合材料的能力。近几年来，先后走向市场的有钢材和铝材作为型材的内衬材料，但是这种材料常此以往因受大气中有机气体的影响，会发生氧化反应，使制品表面溢出蚀点，同时对建筑物承重、低温下使用易开裂，一定程度上限制了该产品在建筑物上的使用。因此本发明的目的在于克服现有技术存在的缺陷，提供一种兼具有优秀的力学性能和适合低温环境下使用、降低建筑物承重，实现塑料门窗无增强塑钢安装工序，同时也降低了成本、提高了功效的改性PBT材料替代型材内衬。
发明内容
本发明的目的是选用一种改性增强的PBT材料来替代PVC型材目前使用的金属材料作内衬的一种PVC/改性PBT内衬材料复合型材及制备方法。
PBT改性材料的配方包含下列质量百分比的各组分：5-95重量份PBT树脂；优选65－90重量份；更优选75－83重量份；5-40重量份的玻纤增强剂；优选10－35重量份；更优选15－30重量份；0.1-0.3份的润滑剂；1.0-1.4份的分散剂；0.5-0.7的抗老化剂和抗氧剂；1-3份低温改质增韧剂；0.5-1份的加工流动改性剂。
所述PBT树脂比重为1.63，洛氏硬度90，吸水率0.07%，弯曲强度1600kg/cm2，拉伸强度1200kg/cm2的对苯二甲酸丁二醇脂。PBT 本料台湾长春 公司1200-211M、市售产品。所述的玻纤增强材料为无碱玻璃纤维，直径在0.3－1.3微米，长度控制在1.5到45微米，采用欧文斯科宁公司PBT专用玻纤183F。所述润滑剂是季戊四醇硬脂酸酯（PETS）。所述的分散剂是硅烷偶联剂（KH550）。所述的抗老化剂和抗氧剂是抗氧剂1010，抗氧剂168，紫外线吸收剂UV-327，受阻胺光稳定剂770，采用CIBA公司市售产品。所述的低温改质增韧剂为聚烯烃弹性体与甲基丙烯酸缩水甘油醋的接枝共聚物，杜邦公司橡胶 Elvaroy 1820。所述的加工流动改性剂为α-甲基苯乙烯是一种低聚合度的苯乙烯类聚合物AMS，南京义盛长科技有限公司。
所述的PBT改性材料制备方法为：
步骤一、先将PBT树脂和玻璃纤维在干燥机中干燥，PBT树脂干燥工艺为：干燥温度100-120℃，干燥时间3小时。玻纤干燥工艺为：干燥温度100℃，干燥时间3小时。
步骤二、将PBT树脂、润滑剂、分散剂、抗氧剂、加工流动改性剂和低温改质增韧剂按上述重量的份数比依次加入高混机中，混合工艺为：混合温度150℃-170℃，混合时间15-20min。得混合物I。
步骤三、用双螺杆挤出机将混合物I熔融共混，同时在玻纤加入口加入玻纤，挤出造粒得到PBT改性料                                                ；机筒温度分别为1区：210-220.℃、2区：220-230℃、3区：230-240℃、4区：230-235-℃、5区：220-230℃、6区：250-260℃，转数240~300转/分钟，玻纤加入5~8股，熔体压力不超过10Mpa。
步骤四，通过两台挤出设备，一个挤出PVC型材，一个挤出玻纤增强PBT改性料，经过同一成型模具共同挤出，复合成型生产的一种新型耐候、低温下使用的增强结构复合型材。
本发明的有益效果
本发明通过在现有PBT树脂材料中加入增强剂及低温改质增韧剂对其进行改性，消除了PBT树脂材料中含有酯键和不饱和双键对其性能的影响，使本发明的材料在保持原有PBT树脂耐疲劳性、尺寸稳定性、蠕变小、耐热、耐溶剂性能的基础上，通过增强改性后，制备型材内衬的增强材料。因此本专利设计时，在普通材料的基础上，经过一系列物理化学方法处理，使其在保证原有性能的同时，增加了抗风压性、刚性、韧性、耐候性、耐热、尺寸稳定、特别是在低温下使用的特点，因此在电气、机械、运输、设备等方面使用，可以替代金属材料、结构材料和铸件，特别适合在冷热交替明显的环境下使用。
具体实施方式
下面结合图与具体实施例对本发明作进一步详细说明。
图1：型材断面图
（1）混料工艺流程：
树脂干燥 →各种助剂→ 筛选 → 输送 → 计量   →   高速混合 → 低速混合 → 放料
（2）挤出工艺流程：
挤出 → 冷却拉伸 → 切粒 → 计量 → 包装 → 入库 → 标识 → 存放
（3）复合挤出
PVC树脂（助剂等）+玻纤改性PBT→复合挤出→冷却成型→切割→包装→ 入库 → 标识 → 存放
  实施例配方：
采用此工艺参数及设备生产的一种PVC/改性PBT内衬材料复合型材性能指标如下：
根据以上实验数据，说明选择不同的物料配比，可以得到不同性能的PBT改性材料，实施例4较实施例3具有高刚性，高热变形温度和低断裂伸长率，通过以上的对比数据结合复合门窗对材质的要求，选择一个综合力学性能最接近的配方作为最终的门窗内衬材料改性PBT的生产配方和一种新型耐候、低温下使用的增强结构复合型材的生产工艺。
图1：型材断面，1——改性PVC材料，2——改性PBT材料
以上所述，仅是本发明的较佳实例而已，并非对本发明做任何形式上的限制，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化与修饰，均属于本发明技术方案的范围内。

Claims (1)

1.一种PVC/改性PBT内衬材料复合型材制备方法，其特征在于PVC/改性PBT内衬材料复合型材制备方法是按以下步骤完成的：通过两台挤出设备，一台挤出PVC型材，一台挤出PBT改性材料，在经过同一成型模具共同挤出复合成型；
所述的PBT改性材料的配方包含下列质量百分比的各组分：65.8份PBT树脂；30份的玻纤增强剂；0.3份的润滑剂；0.4份的分散剂；0.5份抗老化剂和抗氧剂；3份低温改质增韧剂；
所述PBT树脂比重为1.63，洛氏硬度90，吸水率0.07％，弯曲强度1600kg/cm2，拉伸强度1200kg/cm2的对苯二甲酸丁二醇脂；PBT本料是台湾长春公司产的1200-211M；所述的玻纤增强材料为无碱玻璃纤维，直径在0.3-1.3微米，长度控制在1.5到45微米，采用欧文斯科宁公司PBT专用玻纤183F；所述润滑剂是季戊四醇硬脂酸酯；所述的分散剂是硅烷偶联剂KH550；所述的抗老化剂和抗氧剂是抗氧剂1010，抗氧剂168，紫外线吸收剂UV-327，受阻胺光稳定剂770，采用CIBA公司市售产品；所述的低温改质增韧剂为聚烯烃弹性体与甲基丙烯酸缩水甘油醋的接枝共聚物，杜邦公司橡胶Elvaroy 1820；加工流动改性剂为α-甲基苯乙烯，它是一种低聚合度的苯乙烯类聚合物AMS，为I南京义盛长科技有限公司生产；
所述的PBT改性材料制备方法为：
步骤一、先将PBT树脂和玻璃纤维在干燥机中干燥，PBT树脂干燥工艺为：干燥温度100-120℃，干燥时间3小时；玻纤干燥工艺为：干燥温度100℃，干燥时间3小时；
步骤二、将PBT树脂、润滑剂、分散剂、抗氧剂、加工流动改性剂和低温改质增韧剂按上述重量的份数比依次加入高混机中，混合工艺为：混合温度150℃-170℃，混合时间15—20min，得混合物I；
步骤三、用双螺杆挤出机将混合物I熔融共混，同时在玻纤加入口加入玻纤，挤出造粒得到PBT改性料II；机筒温度分别为1区：210-220℃、2区：220-230℃、3区：230-240℃、4区：230-235℃、5区：220-230℃、6区：250-260℃，转数240～300转/分钟，玻纤加入5～8股，熔体压力不超过l0Mpa；
步骤四，通过两台挤出设备，一个挤出PVC型材，一个挤出玻纤增强PBT改性料II，经过同一成型模具共同挤出，复合成型。
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