CN105153661B - 负离子环保装饰线条及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种负离子环保装饰线条及其制备方法，所述负离子环保装饰线条由下述重量份的原料制备而成：不饱和树脂80‑120份、偶联剂1‑5份、环烷酸钴1‑2份、过氧化甲乙酮0.5‑1.5份、二水石膏粉60‑80份、负离子粉20‑40份。本发明获得的负离子环保装饰线条，根据不饱和树脂的物化性质，以及生产具有玉石感透明负离子环保装饰线条对填料的特殊要求，选用二水石膏粉和负离子粉经过表面改性等加工，设计相应的试验配方，制得的负离子环保装饰线条的机械性能增强、成本降低，其它指标显著高于国家标准。

Description

负离子环保装饰线条及其制备方法

技术领域

本发明涉及装饰材料技术领域，具体涉及一种负离子环保装饰线条及其制备方法。

背景技术

随着建筑业的飞速发展，模板工程的地位日益突出，模板技术直接影响工程建设的质量、造价和效益，同时绿色、低碳、可持续等理念也在各类工程应用中逐渐成为热点。传统的建筑模板如木模板、竹胶合板、木胶合板等需要大量使用木材，不仅造成森林资源的破坏，而且废弃物无法实现再次利用，大部分被弃置或焚烧，极易造成环境污染。现代钢模板的生产耗能、材料费用、安装费用都较高，比较适用于大模板、工具式模板的使用。加之塑料行业的不断发展，因此，木塑复合模板应运而生，它结合了木材与塑料的优点，如耐候、可靠、环保、便利、可回收等。

PVC材料作为合成材料中产量、用量最大的品种之一，具有非常优良的综合性能，如阻燃、绝缘、耐酸碱、耐磨损等，而且成本低廉、原材料充足、废旧产品大部分可回收利用，在日用品、外包装、建筑行业、农业、电子等领域应用广泛。

虽然PVC材料的综合性能很好，但缺陷也很明显，主要有如下几点：

(1)耐老化性差：在光、氧气的综合作用下将缓慢分解，在80℃左右就开始释放HCl气体，该温度远低于材料的加工成型温度，同时对已成型材料的日常使用也产生较大影响。正因为这样，研究PVC材料的抗老化性能在该材料的发展中一直处于重要位置。

(2)耐热性差：PVC树脂在高温时易分解，当温度高于100℃时，开始分解并释放HCl，其分解速度随温度的提高而加快，同时，该材料受力时会变软，出现流动性，因此在加工时需掺加稳定剂。

(3)抗冲击性能差：硬质PVC抗冲击性较差，易发生脆断，PVC板材一般选用软质材料，以发泡挤塑工艺成型。

PVC复合塑料加工成型时其塑化的温度与分解的温度相近，又因为其自身的热稳定性及脆性等较差，所以加工时必须掺加稳定剂、填料、冲击性能改性剂、增塑剂、填料等外加剂，并进行合理搭配。

聚氯乙烯树脂在加工时需要进行增韧改性，目前一般采用弹性体增韧和刚性粒子增韧两种方法。

聚氯乙烯树脂颗粒的结构对加工性能有重要影响。一般情况下树脂的粒径主要分布在100～150μm时，加工性能较好。

树脂的表观密度与生产加工速度有直接关系，在挤塑过程中，挤出的速度随着PVC树脂表观密度的增加而相应提高。

材料的孔隙率与其吸收增速剂的速度成正比，增塑剂的加入有助于降低加工温度并改善物理性能，因此在可能的情况下，应提高树脂材料的孔隙率以增大增塑剂的吸收量。

PVC树脂材料的粘度及熔体强度也是考核材料加工性能优劣的重要指标，以熔融因数F来衡量。

PVC热稳定性及脆性等较差，使其应用受到限制。因此发明一种稳定性好、韧性好的PVC复合塑料存在需求。

现有技术中的，PVC线条均未有产生负离子功效。

发明内容

针对现有技术中存在的上述不足，本发明所要解决的技术问题之一是提供一种负离子环保装饰线条。

本发明所要解决的技术问题之二是提供一种负离子环保装饰线条的制备方法。

本发明目的是通过如下技术方案实现的：

一种负离子环保装饰线条，由下述重量份的原料制备而成：

不饱和树脂80-120份、偶联剂1-5份、环烷酸钴1-2份、过氧化甲乙酮0.5-1.5份、二水石膏粉60-80份、负离子粉20-40份。

优选地，所述的偶联剂为γ-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷、3-氨基丙基三甲氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、双(二辛氧基焦磷酸酯基)乙撑钛酸酯、异丙基三(十二烷基苯磺酰基)钛酸酯、异丙基三(二辛基磷酸酰氧基)钛酸酯和四异丙基二(二辛基亚磷酸酰氧基)钛酸酯、γ-氨丙基三甲氧基硅烷、γ-氨丙基三甲氧基硅烷中的一种或其混合物。

更优选地，所述的偶联剂由γ-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷、双(二辛氧基焦磷酸酯基)乙撑钛酸酯和γ-氨丙基三甲氧基硅烷按质量比为(1-3)：(1-3)：(1-3)混合而成。

优选地，所述的不饱和树脂选自邻苯二甲酸型不饱和聚酯、间苯二甲酸型不饱和聚酯、对苯二甲酸型不饱和聚酯、双酚A型不饱和聚酯或乙烯基型不饱和聚酯中的任意一种。

优选地，所述负离子粉为珊瑚化石、电气石、蛋白石、蛇纹石、麦饭石、北投石和医王石中的一种或其混合物。

本发明还提供了上述负离子环保装饰线条的制备方法，包括以下步骤：

(1)将二水石膏粉、负离子粉烘干；

(2)将烘干后的二水石膏粉、负离子粉与偶联剂混合制备活性粉体；

(3)将不饱和树脂、活性粉体、环烷酸钴混合均匀后，再加入过氧化甲乙酮真空搅拌混合均匀；

(4)倒入模具，固化后开模取得负离子环保装饰线条；

(5)将负离子环保装饰线条置于烘箱内烘干，取出冷却至室温；

(6)再经打磨抛光后制得成品。

优选地，

所述步骤(1)的烘干温度为70-90℃，时间为1.5-2.5h。

所述步骤(2)二水石膏粉、负离子粉与偶联剂在高速混匀机中75-85℃温度下搅拌15-25min混合均匀，得到活性粉体。

本发明获得的负离子环保装饰线条，根据不饱和树脂的物化性质，以及生产具有玉石感透明负离子环保装饰线条对填料的特殊要求，选用二水石膏粉和负离子粉经过表面改性等加工，设计相应的试验配方，制得的负离子环保装饰线条的机械性能增强、成本降低，其它指标显著高于国家标准。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明做进一步的说明，以下所述，仅是对本发明的较佳实施例而已，并非对本发明做其他形式的限制，任何熟悉本专业的技术人员可能利用上述揭示的技术内容加以变更为同等变化的等效实施例。凡是未脱离本发明方案内容，依据本发明的技术实质对以下实施例所做的任何简单修改或等同变化，均落在本发明的保护范围内。

实施例中各原料介绍：

不饱和树脂，采用江苏富菱化工有限公司生产的牌号为FL-885的邻苯二甲酸型不饱和聚酯。富丽FL-885是以邻苯二甲酸酐和标准二元醇为主要原料合成的不饱和聚酯树脂，已溶于苯乙烯中。具有中等粘度和中等反应活性，特别适合于制作人造石制品，有较高的强度、韧性以及优良的耐水性和耐候性。

双(二辛氧基焦磷酸酯基)乙撑钛酸酯，CAS号：65467-75-6，采用南京创世化工助剂有限公司生产的钛酸酯偶联剂CS-311。

γ-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷，CAS号：2530-85-0，采用上海金津贸易有限公司的型号为570的硅烷偶联剂。

γ-氨丙基三甲氧基硅烷，CAS号：13822-56-5，采用南京曙光化工集团有限公司的γ-氨丙基三甲氧基硅烷，产品名称为硅烷偶联剂KH-540。

二水石膏粉，CAS号：10101-41-4，采用荆门市磊鑫石膏制品有限公司的325目二水石膏粉。

电气石粉，采用灵寿县岭川矿产品加工厂的1250目电气石粉。

环烷酸钴，CAS号：61789-51-3，采用无锡汉德森化工制品有限公司生产的环烷酸钴。

过氧化甲乙酮，CAS号：1338-23-4，采用江阴万千化学品有限公司生产的过氧化甲乙酮。

实施例1

称取各原料(重量份)：

邻苯二甲酸型不饱和聚酯100份、偶联剂3份、环烷酸钴1.5份、过氧化甲乙酮1份、二水石膏粉70份、电气石粉30份。

所述的偶联剂由γ-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷、双(二辛氧基焦磷酸酯基)乙撑钛酸酯和γ-氨丙基三甲氧基硅烷混合而成，所述γ-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷、双(二辛氧基焦磷酸酯基)乙撑钛酸酯、γ-氨丙基三甲氧基硅烷的质量比为1：1：1。

负离子环保装饰线条的制备方法，包括以下步骤：

(1)将二水石膏粉、电气石粉在80℃的温度下烘干2h；

(2)将烘干后的二水石膏粉、电气石粉与偶联剂在高速混匀机中80℃温度下搅拌20min混合均匀，得到活性粉体；

(3)将不饱和树脂、活性粉体、环烷酸钴混合均匀后，再加入过氧化甲乙酮真空搅拌混合均匀；

(4)倒入模具，固化后开模取得负离子环保装饰线条；

(5)将负离子环保装饰线条置于烘箱内100℃烘120分钟，取出冷却至室温；

(6)再经打磨抛光后制得成品。

实施例2

按实施例1的原料配比和方法制备负离子环保装饰线条，区别仅在于：将偶联剂替换为γ-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷与双(二辛氧基焦磷酸酯基)乙撑钛酸酯质量比为1：1的混合物。

实施例3

按实施例1的原料配比和方法制备负离子环保装饰线条，区别仅在于：将偶联剂替换为γ-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷与γ-氨丙基三甲氧基硅烷质量比为1：1的混合物。

实施例4

按实施例1的原料配比和方法制备负离子环保装饰线条，区别仅在于：将偶联剂替换为双(二辛氧基焦磷酸酯基)乙撑钛酸酯与γ-氨丙基三甲氧基硅烷质量比为1：1的混合物。

测试例1：

对实施例1-4制备得到的负离子环保装饰线条进行拉伸性能测试。本次实验采用ASTM D638-2003塑料拉伸性能标准测试方法。

试验试样采用Ⅱ类哑铃型试样，根据ASTM国际材料试验协会标准推荐，本试样具体的外形尺寸为总长185.0mm、标距50.0mm、宽度12.0mm、厚度、12.0mm。

负离子环保装饰线条的拉伸试验采用UTM-1422万能材料试验机，试样由冲片机制得，试验前对可能有影响试验结果缺陷的试样进行筛查，随机选取5个试样进行拉伸试验。

在拉伸试验中，试样先前的受力情况、试验时的环境温度、拉伸的速度等对该试验的影响是很重要的，故在本次实验中。为了尽可能降低这些因素对试验结果的影响，对试样进行了相关处理。试样制得后，在预测的小变形弹性范围内进行预拉加载，卸载后在温度(25±2)℃、相对湿度(65±5)％的标准环境中放置了24h。在制得的试样中每个实施例随机选取五个进行试验，并检验试验试样的外观以使其不会影响试验结果的准确性。根据塑料拉伸试验标准推荐，本次拉伸试验的速率选用2mm/min。试验时环境温度23℃，相对湿度64％。具体测试结果见表1。

表1负离子环保装饰线条试样的抗拉试验数据

试样名称	抗拉强度/MPa
		实施例1	52.5
实施例2	45.3
		实施例3	44.6
实施例4	43.7

由表1测试结果，实施例1使用了γ-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷、双(二辛氧基焦磷酸酯基)乙撑钛酸酯、γ-氨丙基三甲氧基硅烷复配的偶联，与实施例2-4省略其中任意一种相比，在偶联剂加入总量相同的情况下，得到的负离子环保装饰线条抗拉强度更高，断裂伸长率更大。

测试例2：

取1000克本发明实施例制得的负离子环保装饰线条置于密封箱中，密闭24小时，用美国Alphalab公司生产的AIC-1000负离子检测仪每隔1小时检测一次，每次取20个数据，求得各数据的平均值作为最终检测结果，测试数据见表2。

表3：负离子发生量测试数据表

		实施例1	1025
实施例2	895
		实施例3	865
实施例4	880

Claims (5)

1.一种负离子环保装饰线条，其特征在于，由下述重量份的原料制备而成：不饱和树脂80-120份、偶联剂1-5份、环烷酸钴1-2份、过氧化甲乙酮0.5-1.5份、二水石膏粉60-80份、负离子粉20-40份；

所述的偶联剂由γ-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷、双(二辛氧基焦磷酸酯基)乙撑钛酸酯和γ-氨丙基三甲氧基硅烷按质量比为(1-3)：(1-3)：(1-3)混合而成。

2.如权利要求1所述的负离子环保装饰线条，其特征在于，所述的不饱和树脂选自邻苯二甲酸型不饱和聚酯、间苯二甲酸型不饱和聚酯、对苯二甲酸型不饱和聚酯、双酚A型不饱和聚酯或乙烯基型不饱和聚酯中的任意一种。

3.如权利要求1-2任一项所述的负离子环保装饰线条的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)将二水石膏粉、负离子粉烘干；

(2)将烘干后的二水石膏粉、负离子粉与偶联剂混合制备活性粉体；

(3)将不饱和树脂、活性粉体、环烷酸钴混合均匀后，再加入过氧化甲乙酮真空搅拌混合均匀；

(4)倒入模具，固化后开模取得负离子环保装饰线条；

(5)将负离子环保装饰线条置于烘箱烘干，取出冷却至室温。

4.如权利要求3所述的负离子环保装饰线条的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)的烘干温度为70-90℃，时间为1.5-2.5h。

5.如权利要求3所述的负离子环保装饰线条的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)二水石膏粉、负离子粉与偶联剂在混匀机中75-85℃温度下搅拌15-25min混合均匀，得到活性粉体。