CN105153599A - 一种用于门窗的高耐候pvc型材及生产工艺 - Google Patents

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柳相飞
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Abstract

本发明公开了一种用于门窗的高耐候PVC型材，按重量份计，所述PVC型材的原料及配比如下：PVC树脂：420份；ACR加工助剂：13-14份；稳定剂：25份；氯化聚乙烯：50-55份；CaCO3：32份；超细CaCO3：20份；钛白粉：36-38份；抗氧剂：2-2.5份；紫外线吸收剂：1.4-2份；群青：2.5-3份，所述稳定剂为硬酯酸钙、蓖麻油酸钙、硬脂酸锌、和蓖麻油酸锌中的一种或几种，本发明还公开了该种型材的生产工艺。本发明通过对型材原料和制备工艺的优化使得该种PVC型材具备了更高的刚性、抗风压性和低温增强性。

Description

一种用于门窗的高耐候PVC型材及生产工艺
技术领域
本发明属于PVC型材性能优化技术领域，具体涉及一种用于门窗的高耐候PVC型材及生产工艺。
背景技术
PVC是一种非结晶、极性的高分子聚合物，软化温度和熔融温度较高，纯PVC一般须在160—210℃时才可塑化加工，由于大分子之间的极性键使PVC显示出硬而脆的性能。而且，PVC分子内含有氯的基团，当温度达到120℃时，纯PVC即开始出现脱HCl反应，会导致PVC热降解。
随着工业技术的发展，对PVC材料进行加工作为建筑材料的使用也越加的广泛，比如作为门窗材料应用的PVC型材在近十余年得到了蓬勃发展，但现有技术中的大部分产品仍存在这一定的质量问题，例如产品的耐候性差，老化后产品表面变色，以及老化后残余抗冲击强度及抗拉强度下降。有些变色还同时涉及到产品老化后的残余强度，这直接影响到产品的使用寿命。所以越来越多的人们希望能得到更高效高性能的建筑材料，比如作为建筑材料的PVC型材要求具有更高刚性、抗风压性和低温增强性等。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种用于门窗的高耐候PVC型材及生产工艺，以提高门窗的耐候性，延长适用于恶劣环境的使用寿命。
为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种用于门窗的高耐候PVC型材，按重量份计，所述PVC型材的原料及配比如下：PVC树脂：420份；ACR加工助剂：13-14份；稳定剂：25份；氯化聚乙烯：50-55份；CaCO3：32份；超细CaCO3：20份；钛白粉：36-38份；抗氧剂：2-2.5份；紫外线吸收剂：1.4-2份；群青：2.5-3份，所述稳定剂为硬酯酸钙、蓖麻油酸钙、硬脂酸锌、和蓖麻油酸锌中的一种或几种。
优选的，所述抗氧剂为抗亚磷酸脂。
优选的，所述超细CaCO3的粒径为50～100um。
优选的，所述PVC树脂的平均聚合度为720-800。
优选的，按质量份计，所述紫外线吸收剂由紫外线吸收剂UV-5310：0.2份，紫外线吸收剂UV-327：0.4份组成。
所述用于门窗的高耐候PVC型材的制备工艺，步骤如下：
1)将原料加入主料机筒，所述主料机筒包括机筒、机头模具和可旋转的螺杆，所述机筒有4个温度控制区，设置机筒第一、第二、第三、第四温度控制区温度分别为180～195℃、180～195℃、175～185℃、175～185℃，所述机头模具有2个温度控制区，设置机头模具第一、第二温度控制区温度分别为200～210℃、200～210℃，调整螺杆转速为25～35r/min，原料从机筒随着螺杆经过机筒第一、第二、第三、第四温度控制区，再经过机头模具第一、第二温度控制区至挤出机；
2)原料通过挤出机挤出，挤出速度控制为1.8～2.4m/min，之后经牵引机牵引入真空定型模，真空度控制在0.005～0.008MPa，牵引速度为1.8～2.4m/min，经过定型模具定形后，再通过冷却水箱穿水冷却，水温控制为21～25℃。
优选的，所述步骤1)中设置机筒第一、第二、第三、第四温度控制区温度分别为190℃，185℃，180℃，175℃，设置机头模具第一、第二温度控制区温度分别为210℃，200℃。
本发明的有益效果在于：本发明通过对型材原料的优化加入一定比例的紫外线吸收剂、抗氧剂，使型材的耐候性得到加强，保证型材在高强度的光照条件下，型材不变色，再从制备工艺上进行进一步优化和改造，使得本发明的用于门窗的PVC型材具备了更高的刚性、抗风压性和低温增强性。
具体实施方式
下面将对本发明的优选实施例进行详细的描述。
实施例1
首先将原料按如下重量份配比：PVC树脂：420份；ACR加工助剂：13份；硬酯酸钙：25份；氯化聚乙烯：50份；CaCO3：32份；超细CaCO3：20份；钛白粉：38份；抗亚磷酸脂：2份；紫外线吸收剂：2份；群青：2.5-3份，所述超细CaCO3的粒径为50um，所述PVC树脂的平均聚合度为800，所述紫外线吸收剂由紫外线吸收剂UV-5310：0.2份，紫外线吸收剂UV-327：0.4份组成。
将原料按如下工艺挤出：
1)将上述原料加入主料机筒，所述主料机筒包括机筒、机头模具和可旋转的螺杆，所述机筒有4个温度控制区，设置机筒第一、第二、第三、第四温度控制区温度分别为190℃，185℃，180℃，175℃，所述机头模具有2个温度控制区，设置机头模具第一、第二温度控制区温度为210℃，200℃，调整螺杆转速为35r/min，原料从机筒随着螺杆经过机筒第一、第二、第三、第四温度控制区，再经过机头模具第一、第二温度控制区至挤出机；
2)原料通过挤出机挤出，挤出速度控制为1.8m/min，之后经牵引机牵引入真空定型模，真空度控制在0.008MPa，牵引速度为2.0m/min，经过定型模具定形后，再通过冷却水箱穿水冷却，水温控制为23℃。
实施例2
首先将原料按如下重量份配比：PVC树脂：420份；ACR加工助剂：14份；硬脂酸锌：25份；氯化聚乙烯：54份；CaCO3：32份；超细CaCO3：20份；钛白粉：36份；抗亚磷酸脂：2份；紫外线吸收剂：2份；群青：2.5-3份，所述超细CaCO3的粒径为100um，所述PVC树脂的平均聚合度为720，所述紫外线吸收剂由紫外线吸收剂UV-5310：0.2份，紫外线吸收剂UV-327：0.4份组成。
将原料按如下工艺挤出：
1)将上述原料加入主料机筒，所述主料机筒包括机筒、机头模具和可旋转的螺杆，所述机筒有4个温度控制区，设置机筒第一、第二、第三、第四温度控制区温度分别为180℃，185℃，175℃，170℃，所述机头模具有2个温度控制区，设置机头模具第一、第二温度控制区温度为210℃，200℃，调整螺杆转速为25r/min，原料从机筒随着螺杆经过机筒第一、第二、第三、第四温度控制区，再经过机头模具第一、第二温度控制区至挤出机；
2)原料通过挤出机挤出，挤出速度控制为2.4m/min，之后经牵引机牵引入真空定型模，真空度控制在0.006MPa，牵引速度为2.4m/min，经过定型模具定形后，再通过冷却水箱穿水冷却，水温控制为21℃。
下面选取普通型材和本发明实施例1～2的高耐候PVC型材进行性能对比分析，表1为为本发明实施例的高耐候PVC型材与普通型材性能对比表。
表1
序号 项目 实施例1 实施例2 普通型材
1 维卡软化点，℃ 84 83 79
2 纵向回缩，％ 3.1 3.2 3.3
3 耐冲击强度，(0℃)J 84 84 85
4 老化后耐冲击强度(200h),J 79 81 61
5 老化后表面颜色变化(200h) ΔE≤5 ΔE≤6 ΔE≥16
从表1可看出，本发明实施例1～2的PVC型材与普通型材相比，老化耐冲击能力显著提高，老化后表面颜色变化小，保持颜色的能力强，而其他各项指标与普通排水管相差不大。从
最后说明的是，以上优选实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管通过上述优选实施例已经对本发明进行了详细的描述，但本领域技术人员应当理解，可以在形式上和细节上对其作出各种各样的改变，而不偏离本发明权利要求书所限定的范围。

Claims (7)

1.一种用于门窗的高耐候PVC型材，其特征在于，按重量份计，所述PVC型材的原料及配比如下：PVC树脂：420份；ACR加工助剂：13-14份；稳定剂：25份；氯化聚乙烯：50-55份；CaCO3：32份；超细CaCO3：20份；钛白粉：36-38份；抗氧剂：2-2.5份；紫外线吸收剂：1.4-2份；群青：2.5-3份，所述稳定剂为硬酯酸钙、蓖麻油酸钙、硬脂酸锌、和蓖麻油酸锌中的一种或几种。
2.根据权利要求1所述一种用于门窗的高耐候PVC型材，其特征在于，所述抗氧剂为抗亚磷酸脂。
3.根据权利要求1所述一种用于门窗的高耐候PVC型材，其特征在于，所述超细CaCO3的粒径为50～100um。
4.根据权利要求1所述一种用于门窗的高耐候PVC型材，其特征在于，所述PVC树脂的平均聚合度为720-800。
5.根据权利要求1所述一种用于门窗的高耐候PVC型材，其特征在于，按质量份计，所述紫外线吸收剂由紫外线吸收剂UV-5310：0.2份，紫外线吸收剂UV-327：0.4份组成。
6.权利要求1～5任一项所述用于门窗的高耐候PVC型材的制备工艺，其特征在于，步骤如下：
1)将原料加入主料机筒，所述主料机筒包括机筒、机头模具和可旋转的螺杆，所述机筒有4个温度控制区，设置机筒第一、第二、第三、第四温度控制区温度分别为180～195℃、180～195℃、175～185℃、175～185℃，所述机头模具有2个温度控制区，设置机头模具第一、第二温度控制区温度分别为200～210℃、200～210℃，调整螺杆转速为25～35r/min，原料从机筒随着螺杆经过机筒第一、第二、第三、第四温度控制区，再经过机头模具第一、第二温度控制区至挤出机；
2)原料通过挤出机挤出，挤出速度控制为1.8～2.4m/min，之后经牵引机牵引入真空定型模，真空度控制在0.005～0.008MPa，牵引速度为1.8～2.4m/min，经过定型模具定形后，再通过冷却水箱穿水冷却，水温控制为21～25℃。
7.根据权利要求6所述用于门窗的高耐候PVC型材的制备工艺，其特征在于，所述步骤1)中设置机筒第一、第二、第三、第四温度控制区温度分别为190℃，185℃，180℃，175℃，设置机头模具第一、第二温度控制区温度分别为210℃，200℃。
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