CN105153524A - 一种防水耐腐抗老化柔韧性好的石头纸及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种防水耐腐抗老化柔韧性好的石头纸及其制备方法。所述石头纸由以下重量份的原料组成：合成树脂15~20份、EVA/EAA共聚物1~5份、无机粉体55~60份、屏蔽剂5~10份、防腐剂1~4份、抗老化剂0.1~1份、助剂1~10份。所述制备方法包括：按配方比例称取原料，混合均匀后送入80~120℃混炼机混炼5~15min活化物料，再经100~240℃密炼机炼化5~10min，将所得物料团经双腕式/双锥式喂料机压入单螺杆/双螺杆挤出机，在130~190℃挤出定型，冷却后切粒，将母粒导入干燥机，干燥至含水率＜0.3%后，送入190~230℃挤出机挤出，再经40~70℃压延机压延，冷却定型后修边，得到石头纸成品。所述石头纸防水耐腐抗老化，使用周期长，耐高低温，生产工艺简单，极具推广价值。

Description

一种防水耐腐抗老化柔韧性好的石头纸及其制备方法
技术领域
本发明属于石头纸制备技术领域，具体涉及一种防水耐腐抗老化柔韧性好的石头纸及其制备方法。
背景技术
石头纸是一种介于纸张和塑料之间的新型材料，能替代一部分传统的功能性纸张，又能替代传统的大部分塑料包装物。其最突出的优点是低碳环保，不像传统造纸那样消耗木材、秸秆、竹子等植物性原料，生产过程也基本不排放废气、废水、废渣等污染物。但在现有的石头纸生产中仍普遍存在以下不足：生产成本较高，功能单一，尤其是防水防腐周期短，效果差，粘结性不佳，用作建筑物屋面材料时常有漏水、漏油现象发生，且对施工技术的要求高。因此，研发一种具有高防水耐腐抗老化性能，且柔韧性好，使用周期长，使用温度范围广的新型石头纸产品及其制备方法，对于石头纸在建筑物屋面装饰、装修方面的推广应用，将具有十分巨大的潜力和市场需求。
发明内容
本发明的第一目的在于提供一种防水耐腐抗老化柔韧性好的石头纸；第二目的在于提供所述石头纸的制备方法。
本发明的第一目的是这样实现的：所述防水耐腐抗老化柔韧性好的石头纸，由以下重量份的原料组成：
合成树脂15~20份、EVA/EAA共聚物1~5份、无机粉体55~60份、屏蔽剂5~10份、防腐剂1~4份、抗老化剂0.1~1份、助剂1~10份；
其中，所述合成树脂为聚乙烯或聚丙烯中的任一种或两种；所述无机粉体为重钙粉、轻钙粉、滑石粉、硅灰石粉、白云石粉或重晶石粉中的任一种或几种；所述屏蔽剂为二氧化钛粉、氧化锌粉、氧化硅粉、炭黑粉或绢云母粉中的任一种或几种；所述防腐剂为苯甲酸、苯甲酸钠、山梨酸或山梨酸钾中的任一种或几种；所述抗老化剂为抗氧化剂、紫外线吸收剂或光稳定剂中的任一种或几种；所述助剂为润滑剂、偶联剂或无机阻燃剂中的任一种或几种。
本发明的第二目的是这样实现的：所述石头纸的制备方法包括活化、炼化、造粒、干燥、挤出、压延、定型及修边工序，具体包括：按配方比例称取各原料组分，混合均匀后送入80~120℃混炼机混炼5~15min进行物料活化，再经100~240℃密炼机炼化5~10min，将混合均匀的物料团经双腕式/双锥式喂料机压入单螺杆/双螺杆挤出机，在130~190℃挤出定型，冷却后切粒，将得到的母粒导入干燥机，干燥至含水率＜0.3%后，送入190~230℃挤出机挤出，再经40~70℃压延机压延，冷却至室温定型后修边，得到石头纸成品。
本发明所述石头纸产品具有优良的防水耐腐抗虫性，对菌虫类的生长和繁殖有较好的抗性，延长了产品的使用时间；能吸收日光中的中、长波紫外线，有效抑制产品的变色和紫外光降解；对自由基氧也有较好的分解作用，减少了产品的氧化降解，从而具有良好的稳定性和持久性；复合型树脂共聚物的添加对提高产品的粘接性和弹性有较好的帮助，降低使用环境温、湿度变化对产品性能的影响。所述石头纸产品的使用周期可达20年以上，使用温度范围为-20℃~120℃，且制备方法简单，施工高效快速，是一种极具发展前途的“低碳、绿色、环保”材料。
具体实施方式
下面对本发明作进一步的说明，但不以任何方式对本发明加以限制，基于本发明教导所作的任何变换或替换，均属于本发明的保护范围。
本发明所述防水耐腐抗老化柔韧性好的石头纸由以下重量份的原料组成：
合成树脂15~20份、EVA/EAA共聚物1~5份、无机粉体55~60份、屏蔽剂5~10份、防腐剂1~4份、抗老化剂0.1~1份、助剂1~10份；
其中，所述合成树脂为聚乙烯或聚丙烯中的任一种或两种；所述无机粉体为重钙粉、轻钙粉、滑石粉、硅灰石粉、白云石粉或重晶石粉中的任一种或几种；所述屏蔽剂为二氧化钛粉、氧化锌粉、氧化硅粉、炭黑粉或绢云母粉中的任一种或几种；所述防腐剂为苯甲酸、苯甲酸钠、山梨酸或山梨酸钾中的任一种或几种；所述抗老化剂为抗氧化剂、紫外线吸收剂或光稳定剂中的任一种或几种；所述助剂为润滑剂、偶联剂或无机阻燃剂中的任一种或几种。
所述合成树脂为颗粒料或粉料，含水率≤1.2%，优选为粉料，含水率≤1%。
所述EVA/EAA共聚物为颗粒料或粉料，优选为粉料。
所述无机粉体的粒径为600~1200目，含水率≤0.5%。
所述无机粉体优选为粒径800~1000目的重钙粉，含水率≤0.3%。
所述屏蔽剂的粒径为600~1200目。
所述屏蔽剂优选为粒径800~1000目的炭黑粉或二氧化钛粉。
所述防腐剂优选为苯甲酸钠。
所述抗氧化剂为1010、1076、168、DLTP、DSTP、215或225中的任一种或几种；所述紫外线吸收剂为UV531、UV234、UV326、UV327或UV328中的任一种或几种；所述光稳定剂为HALS770、HALS622或HALS944中的任一种或几种。
所述润滑剂为硬脂酸、硬脂酸盐、白油、石蜡中的任一种或几种；所述偶联剂为硅烷偶联剂、钛酸酯偶联剂、铝酸酯偶联剂或铝钛复合偶联剂中的任一种或几种；所述无机阻燃剂为氢氧化铝、氢氧化镁、三氧化二锑或硼酸锌中的任一种或几种。
本发明所述石头纸的制备方法包括活化、炼化、造粒、干燥、挤出、压延、定型及修边工序，具体包括：按配方比例称取各原料组分，混合均匀后送入80~120℃混炼机混炼5~15min进行物料活化，再经100~240℃密炼机炼化5~10min，将混合均匀的物料团经双腕式/双锥式喂料机压入单螺杆/双螺杆挤出机，在130~190℃挤出定型，冷却后切粒，将得到的母粒导入干燥机，干燥至含水率＜0.3%后，送入190~230℃挤出机挤出，再经40~70℃压延机压延，冷却至室温定型后修边，得到石头纸成品。
所述密炼机为加压直立式密炼机。
所述密炼机的转子转速为20~40r/min；所述喂料机的转子转速为5~20r/min；所述挤出机的螺杆转速为20~50r/min。
所述单螺杆挤出机的长径比为20:1。
所述双螺杆挤出机可以为平行双螺杆挤出机或锥形双螺杆挤出机，优选平行双螺杆挤出机。
所述干燥机的干燥温度为80~110℃，干燥时间为25~35min。
所述石头纸成品的厚度为0.2~2.0mm。
实施例1
石头纸原料组成：
含水率0.8%聚乙烯粉料15份；EVA/EAA共聚物粉料4份；粒径800~1000目含水率0.3%的重钙粉57份；800~1000目的炭黑粉10份；苯甲酸钠2份；抗老化剂0.1份：（包括抗氧剂1010：0.02份、紫外线吸收剂UV234：0.03份、光光稳定剂HALS770：0.05份）；助剂1份：（包括硅烷偶联剂KH550：0.3份、润滑剂硬脂酸：0.2份、无机阻燃剂三氧化二锑：0.5份）。
石头纸制备：按配方比例称取各原料组分，混合均匀后送入80℃混炼机混炼5min进行物料活化，再经100~200℃加压直立式密炼机炼化9min，密炼机的转子转速为20r/min；将混合均匀的物料团经转子转速为20r/min的双腕式喂料机压入平行双螺杆挤出机，在170~190℃挤出定型，挤出机的螺杆转速为20r/min；冷却后切粒，将得到的母粒导入干燥机，在80℃下干燥30min至含水率＜0.3%后，送入190℃平行双螺杆挤出机挤出，再经40℃压延机压延，冷却至室温定型后修边，得到厚度0.75mm的石头纸成品。
实施例2
石头纸原料组成：
含水率0.6%聚丙烯粉料16份；EVA/EAA共聚物颗粒料1份；粒径700~900目含水率0.2%的滑石粉60份；700~900目的二氧化钛粉9份；苯甲酸3份；抗老化剂0.35份：（包括抗氧剂1076：0.2份、紫外线吸收剂UV326：0.1份、光稳定剂HALS622：0.05份）；助剂3份：（包括钛酸酯偶联剂CS101：1份、润滑剂硬脂酸钙：1份、无机阻燃剂氢氧化铝：1份）。
石头纸制备：按配方比例称取各原料组分，混合均匀后送入90℃混炼机混炼6min进行物料活化，再经120~220℃加压直立式密炼机炼化7min，密炼机的转子转速为30r/min；将混合均匀的物料团经转子转速为15r/min的双锥式喂料机压入锥形双螺杆挤出机，在150~170℃挤出定型，挤出机的螺杆转速为30r/min；冷却后切粒，将得到的母粒导入干燥机，在90℃下干燥25min至含水率＜0.3%后，送入200℃锥形双螺杆挤出机挤出，再经50℃压延机压延，冷却至室温定型后修边，得到厚度0.2mm的石头纸成品。
实施例3
石头纸原料组成：
含水率1.0%聚乙烯颗粒料18份；EVA/EAA共聚物粉料5份；粒径600~800目含水率0.5%的白云石粉55份；600~800目的绢云母粉7份；山梨酸4份；抗老化剂1份：（包括抗氧剂168：0.75份、紫外线吸收剂UV531：0.2份、光稳定剂HALS944：0.05份）；助剂10份：（包括铝酸酯偶联剂DL-411：1份、润滑剂白油：1份、无机阻燃剂氢氧化铝：8份）。
石头纸制备：按配方比例称取各原料组分，混合均匀后送入100℃混炼机混炼10min进行物料活化，再经140~240℃加压直立式密炼机炼化5min，密炼机的转子转速为40r/min；将混合均匀的物料团经转子转速为5r/min的双腕式喂料机压入单螺杆挤出机，在130~150℃挤出定型，挤出机的螺杆转速为50r/min；冷却后切粒，将得到的母粒导入干燥机，在100℃下干燥35min至含水率＜0.3%后，送入210℃单螺杆挤出机挤出，再经60℃压延机压延，冷却至室温定型后修边，得到厚度1.5mm的石头纸成品。
实施例4
石头纸原料组成：
含水率1.2%聚丙烯颗粒料20份；EVA/EAA共聚物粉料3份；粒径1000~1200目含水率0.1%的重晶石粉58份；1000~1200目的氧化锌粉5份；山梨酸钾1份；抗老化剂0.7份：（包括抗氧剂225：0.5份、紫外线吸收剂UV324：0.15份、光稳定剂HALS770：0.03份、光稳定剂HALS944：0.02份）；助剂10份：（包括铝钛复合偶联剂TL-TA1618：0.8份、润滑剂石蜡：1.2份、无机阻燃剂硼酸锌：8份）。
石头纸制备：按配方比例称取各原料组分，混合均匀后送入120℃混炼机混炼15min进行物料活化，再经100~240℃加压直立式密炼机炼化10min，密炼机的转子转速为35r/min；将混合均匀的物料团经转子转速为10r/min的双锥式喂料机压入锥形双螺杆挤出机，在140~180℃挤出定型，挤出机的螺杆转速为40r/min；冷却后切粒，将得到的母粒导入干燥机，在110℃下干燥28min至含水率＜0.3%后，送入230℃锥形双螺杆挤出机挤出，再经70℃压延机压延，冷却至室温定型后修边，得到厚度2.0mm的石头纸成品。

Claims (10)

1.一种防水耐腐抗老化柔韧性好的石头纸，其特征在于所述石头纸由以下重量份的原料组成：
合成树脂15~20份、EVA/EAA共聚物1~5份、无机粉体55~60份、屏蔽剂5~10份、防腐剂1~4份、抗老化剂0.1~1份、助剂1~10份；
其中，所述合成树脂为聚乙烯或聚丙烯中的任一种或两种；所述无机粉体为重钙粉、轻钙粉、滑石粉、硅灰石粉、白云石粉或重晶石粉中的任一种或几种；所述屏蔽剂为二氧化钛粉、氧化锌粉、氧化硅粉、炭黑粉或绢云母粉中的任一种或几种；所述防腐剂为苯甲酸、苯甲酸钠、山梨酸或山梨酸钾中的任一种或几种；所述抗老化剂为抗氧化剂、紫外线吸收剂或光稳定剂中的任一种或几种；所述助剂为润滑剂、偶联剂或无机阻燃剂中的任一种或几种。
2.根据权利要求1所述的石头纸，其特征在于所述合成树脂为粉料，含水率≤1%。
3.根据权利要求1所述的石头纸，其特征在于所述EVA/EAA共聚物为粉料。
4.根据权利要求1所述的石头纸，其特征在于所述无机粉体为粒径800~1000目的重钙粉，含水率≤0.3%。
5.根据权利要求1所述的石头纸，其特征在于所述屏蔽剂为粒径800~1000目的炭黑粉或二氧化钛粉。
6.根据权利要求1所述的石头纸，其特征在于所述防腐剂为苯甲酸钠。
7.根据权利要求1所述的石头纸，其特征在于所述抗氧化剂为1010、1076、168、DLTP、DSTP、215或225中的任一种或几种；所述紫外线吸收剂为UV531、UV234、UV326、UV327或UV328中的任一种或几种；所述光稳定剂为HALS770、HALS622或HALS944中的任一种或几种。
8.根据权利要求1所述的石头纸，其特征在于所述润滑剂为硬脂酸、硬脂酸盐、白油、石蜡中的任一种或几种；所述偶联剂为硅烷偶联剂、钛酸酯偶联剂、铝酸酯偶联剂或铝钛复合偶联剂中的任一种或几种；所述无机阻燃剂为氢氧化铝、氢氧化镁、三氧化二锑或硼酸锌中的任一种或几种。
9.一种权利要求1~8任一项所述的石头纸的制备方法，其特征在于包括活化、炼化、造粒、干燥、挤出、压延、定型及修边工序，具体包括：按配方比例称取各原料组分，混合均匀后送入80~120℃混炼机混炼5~15min进行物料活化，再经100~240℃密炼机炼化5~10min，将混合均匀的物料团经双腕式/双锥式喂料机压入单螺杆/双螺杆挤出机，在130~190℃挤出定型，冷却后切粒，将得到的母粒导入干燥机，干燥至含水率＜0.3%后，送入190~230℃挤出机挤出，再经40~70℃压延机压延，冷却至室温定型后修边，得到石头纸成品。
10.根据权利要求9所述的制备方法，其特征在于所述密炼机的转子转速为20~40r/min；所述喂料机的转子转速为5~20r/min；所述挤出机的螺杆转速为20~50r/min。
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