CN105367934A - 聚氯乙烯木塑发泡材料及其改性pvc高发泡木塑仿大理石板材的制备方法 - Google Patents

聚氯乙烯木塑发泡材料及其改性pvc高发泡木塑仿大理石板材的制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种聚氯乙烯PVC木塑发泡材料及其改性PVC高发泡木塑仿大理石板材的制备方法。本发明聚氯乙烯PVC木塑发泡材料主要由原料聚氯乙烯PVC？70～75份，轻质钙粉15～20份，木粉15～20份，AC发泡剂偶氮二甲酰胺0.5份，PVC复合稳定剂4.3份，PVC加工助剂401？1份，发泡调节剂DLP-100？10份，改性剂氯化聚乙烯CPE？6份，硬脂酸0.3份，PE蜡0.4份，G60稳定剂0.7份和环氧大豆油2份制成。本发明产品具有优良的耐冲击性、弯曲强度、平整度、承重度、光洁度等物理化学特性，能够广泛应用于橱柜、浴室柜、室内装饰、工业以及广告业等技术领域。

Description

聚氯乙烯木塑发泡材料及其改性PVC高发泡木塑仿大理石板材的制备方法
技术领域
本发明属于建筑用材技术领域，尤其涉及一种聚氯乙烯PVC木塑发泡材料及其改性PVC高发泡木塑仿大理石板材的制备方法。
背景技术
我国是世界上人口最多的国家，又是一个农业大国，农业生产过程中所产生的废弃农作物秸秆极为丰富。随着经济的高速增长，各领域对木材的需求量急速增长，而日常废弃物也大幅度增加，不仅造成环境污染，而且大量消耗资源。因此，解决日常废弃物对社会环境的污染，将其废弃物积极有效地利用起来为人类服务，具有极其重要而深远的意义。
我国木材资源贫乏，每年要进口木材1000万m3左右，消耗了国家的大量外汇，同时制约了国家经济的发展。为了保护我国有限的木材资源，以致森林免遭破坏，保护水土的流失，开发合适的木材替代品是非常迫切的。日常废弃物也就是对环境“白色污染”的废旧塑料、农业生产过程中所产生的大量废弃农作物秸秆、木材加工过程中产生的锯末废料，都是生产木塑建筑材料的主要原材料；如果能够充分的开发利用，将给社会和国家做出巨大的贡献。
木塑装饰材料是装修工程施工的重要产品。在装修工程中，木塑可以代替木料、石材等级材料，装修工程一般占用木塑产品工程造价的30-40%，占工程用工量的50%，占工期的50%左右。木塑生产技术直接影响工程建设的质量、造价和效益，因此它是推动我国建筑装修技术进步的一个重要内容。
90年代，各种装修材料不断出现，天花板、铝塑板、石材等，在装修行业不断兴起的情况下，材料技术也不断更新，PVC系列水管、线条、高分子门、板材系列等材料的开发，大大提高了施工速度和施工技术，改革了工程施工工艺，节省了大量木材。21世纪，我国建筑装修体系又有了很大发展，大型公共设施大量兴建，高档星级装修提出了更严格的要求。由于木塑系列可减少成本，并且环保可循环利用，所以木塑材料的进一步研发是非常重要的。
由于当地是中原的农业大县，农业产业很大，废弃农作物相当广泛，所以为本公司生产高科技的木塑装饰材料提供了充足的原料。目前，本公司利用此废弃的农作物已经生产出木塑门线、地脚线、套装组合木塑门、生态板、仿大理石装饰线条墙板等木塑产品。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：提供一种聚氯乙烯PVC木塑发泡材料及其改性PVC高发泡木塑仿大理石的制备方法。本发明产品改性PVC高发泡木塑仿大理石板材具有优良的耐冲击性、弯曲强度、平整度、承重度、光洁度等物理化学特性，能够广泛应用于橱柜、浴室柜、室内装饰、工业以及广告业等技术领域。
为了解决上述问题，本发明采取的技术方案为：
本发明提供一种聚氯乙烯PVC木塑发泡材料，所述木塑发泡材料主要由以下重量份的原料组成：
聚氯乙烯PVC70～75份，轻质钙粉15～20份，木粉15～20份，AC发泡剂偶氮二甲酰胺0.5份，PVC复合稳定剂4.3份，PVC加工助剂4011份，发泡调节剂DLP-10010份，改性剂氯化聚乙烯CPE6份，硬脂酸0.3份，PE蜡0.4份，G60稳定剂0.7份和环氧大豆油2份。
根据上述的聚氯乙烯PVC木塑发泡材料，所述轻质钙粉的细度为1250目。
根据上述的聚氯乙烯PVC木塑发泡材料，所述木粉的细度为1200目。
根据上述的聚氯乙烯PVC木塑发泡材料，所述AC发泡剂偶氮二甲酰胺、PVC加工助剂401和发泡调节剂DLP-100均由山东日科化学股份有限公司生产。
根据上述的聚氯乙烯PVC木塑发泡材料，所述PVC复合稳定剂是由新乡三合化工有限公司生产。
根据上述的聚氯乙烯PVC木塑发泡材料，所述改性剂氯化聚乙烯CPE、PE蜡和G60稳定剂均由河北精信化工集团有限公司生产。
一种利用上述发泡材料制备改性PVC高发泡木塑仿大理石板材的方法，所述制备方法包括以下步骤：
（1）首先按照上述聚氯乙烯PVC木塑发泡材料的原料组成，称取各种原料；
（2）首先将称取的聚氯乙烯PVC树脂投入高速搅拌机中，搅拌升温至55～65℃，然后加入PVC复合稳定剂和G60稳定剂，搅拌升温至85～95℃；接着加入环氧大豆油、PVC加工助剂401、发泡调节剂DLP-100、氯化聚乙烯CPE、轻质钙粉和木粉进行搅拌混合，然后加入硬脂酸和PE蜡继续搅拌升温至115～125℃，搅拌混合均匀后下料；
（3）将步骤（2）所得混合料投入低速冷却混合机中，并加入AC发泡剂偶氮二甲酰胺进行搅拌混合，搅拌冷却至≤50℃出料；
（4）将步骤（3）所得混合料送入制粒机中进行造粒；
（5）将步骤（4）造粒后所得物料送入锥形双螺杆挤出机进行挤出成型；
（6）将步骤（5）挤出成型产品放入冷却水槽中进行冷却定型，得到成型后的改性PVC高发泡木塑仿大理石板材。
根据上述的制备改性PVC高发泡木塑仿大理石板材的方法，步骤（4）造粒过程中控制第一区段160～170℃，第二区段170～180℃，第三区段170～180℃，连续区段165～175℃；喂料转速16～17r/min，主机转速为20～21r/min，主机电流控制为65～80A。
根据上述的制备改性PVC高发泡木塑仿大理石板材的方法，步骤（5）挤出成型时控制机身温度第一区段145～155℃，第二区段170～180℃，第三区段175～185℃，连续区段165～175℃。
本发明技术方案中采用轻质钙粉，能起到较好的填充作用和提高产品韧性的作用；加入木粉能够提高木塑仿木材的逼真度；采用的AC发泡剂偶氮二甲酰胺与PVC树脂相容性好、分散性优良，不影响塑料的原有性能，AC发泡剂所释放出的气体以氮气为主，氮气对机械模具无腐蚀性，不易燃烧和爆炸，无毒、无剧烈的放热反应，氮气还对PVC树脂溶解度小，气体透过率小，扩散速度小，气体流失小，AC发泡剂这些特点为制得高效率闭孔泡沫体提供了最基本的条件。加入的PVC复合稳定剂对AC发泡剂热分解产生活化作用，影响发泡剂的分解温度和发气量；加入加工助剂PVC401助剂、PVC发泡调节剂DLP-100和CPE改性剂等是为了提高制品的抗冲击性能，并对光、热均具有稳定作用，从而达到户外使用的要求；加入硬脂酸、PE蜡等是为了保证制品制备过程中机器挤出的稳定性和减少与机器的摩擦力。
本发明的积极有益效果：
1、本发明产品具有良好的物理机械性能，并且具有防潮、防腐、防虫蛀、耐磨性能好、抗老化性能好等优点。另外，本发明产品对人体无害无毒，并且可钉、可锯、可刨进行二次加工性能。
2、采用本发明产品进行装修既环保又节能，能够节约大量木材，施工方便快捷、安全性高，该产品无需维修且可回收利用，因此能够大幅度降低生产成本，从而解决工程上很多关键问题。
3、制备本发明产品采用的材料来源广泛，价格低廉，旧料或混合料均可。本发明产品维护费用极低，并且报废产品及回收废品均可再生利用，不会影响产品的使用性能。
4、本发明产品PVC木塑发泡仿大理石板材与天然石材各方面性能对比可知，本发明产品PVC木塑发泡仿大理石板材明显具有优异的性能。对比情况详见表1。
。
具体实施方式：
以下结合实施例进一步阐述本发明，但并不限制本发明的内容。
实施例1：
本发明聚氯乙烯PVC木塑发泡材料，由以下重量份的原料组成：
聚氯乙烯PVC70份，轻质钙粉15份，木粉15份，AC发泡剂偶氮二甲酰胺0.5份，PVC复合稳定剂4.3份，PVC加工助剂4011份，发泡调节剂DLP-10010份，改性剂氯化聚乙烯CPE6份，硬脂酸0.3份，PE蜡0.4份，G60稳定剂0.7份和环氧大豆油2份。
采用的轻质钙粉的细度为1250目，木粉的细度为1200目，AC发泡剂偶氮二甲酰胺、PVC加工助剂401和发泡调节剂DLP-100均由山东日科化学股份有限公司生产，PVC复合稳定剂是由新乡三合化工有限公司生产，改性剂氯化聚乙烯CPE、PE蜡和G60稳定剂均由河北精信化工集团有限公司生产。
实施例2：与实施例1基本相同，不同之处在于：
本发明聚氯乙烯PVC木塑发泡材料，由以下重量份的原料组成：
聚氯乙烯PVC72份，轻质钙粉18份，木粉18份，AC发泡剂偶氮二甲酰胺0.5份，PVC复合稳定剂4.3份，PVC加工助剂4011份，发泡调节剂DLP-10010份，改性剂氯化聚乙烯CPE6份，硬脂酸0.3份，PE蜡0.4份，G60稳定剂0.7份和环氧大豆油2份。
实施例3：与实施例1基本相同，不同之处在于：
本发明聚氯乙烯PVC木塑发泡材料，由以下重量份的原料组成：
聚氯乙烯PVC75份，轻质钙粉20份，木粉20份，AC发泡剂偶氮二甲酰胺0.5份，PVC复合稳定剂4.3份，PVC加工助剂4011份，发泡调节剂DLP-10010份，改性剂氯化聚乙烯CPE6份，硬脂酸0.3份，PE蜡0.4份，G60稳定剂0.7份和环氧大豆油2份。
实施例4：与实施例1基本相同，不同之处在于：
本发明聚氯乙烯PVC木塑发泡材料，由以下重量份的原料组成：
聚氯乙烯PVC74份，轻质钙粉16份，木粉19份，AC发泡剂偶氮二甲酰胺0.5份，PVC复合稳定剂4.3份，PVC加工助剂4011份，发泡调节剂DLP-10010份，改性剂氯化聚乙烯CPE6份，硬脂酸0.3份，PE蜡0.4份，G60稳定剂0.7份和环氧大豆油2份。
实施例5：与实施例1基本相同，不同之处在于：
本发明聚氯乙烯PVC木塑发泡材料，由以下重量份的原料组成：
聚氯乙烯PVC73份，轻质钙粉19份，木粉17份，AC发泡剂偶氮二甲酰胺0.5份，PVC复合稳定剂4.3份，PVC加工助剂4011份，发泡调节剂DLP-10010份，改性剂氯化聚乙烯CPE6份，硬脂酸0.3份，PE蜡0.4份，G60稳定剂0.7份和环氧大豆油2份。
实施例6：
利用实施例1～5所述发泡材料制备改性PVC高发泡木塑仿大理石板材的方法，所述制备方法的详细步骤如下：
（1）首先按照实施例1～5任一所述聚氯乙烯PVC木塑发泡材料的原料组成，称取各种原料；
（2）首先将称取的聚氯乙烯PVC树脂投入高速搅拌机中，搅拌升温至60℃，然后加入PVC复合稳定剂和G60稳定剂，搅拌升温至90℃；接着加入环氧大豆油、PVC加工助剂401、发泡调节剂DLP-100、氯化聚乙烯CPE、轻质钙粉和木粉进行搅拌混合，然后加入硬脂酸和PE蜡继续搅拌升温至120℃，搅拌混合均匀后下料；
（3）将步骤（2）所得混合料投入低速冷却混合机中，并加入AC发泡剂偶氮二甲酰胺进行搅拌混合，搅拌冷却至≤50℃出料；
（4）将步骤（3）所得混合料送入制粒机中进行造粒；
造粒过程中控制第一区段温度160～170℃，第二区段温度170～180℃，第三区段温度170～180℃，连续区段温度165～175℃；喂料转速16～17r/min，主机转速为20～21r/min，主机电流控制为65～80A；
（5）将步骤（4）造粒后所得物料送入锥双螺杆挤出机进行挤出成型；
挤出成型时控制机身温度第一区段温度145～155℃，第二区段温度170～180℃，第三区段温度175～185℃，连续区段温度165～175℃；
（6）将步骤（5）挤出成型产品放入冷却水槽中进行冷却定型，得到成型后的改性PVC高发泡木塑仿大理石板材。
利用本发明技术方案制备的改性PVC高发泡木塑仿大理石板材的相关性能参见表1。

Claims (9)

1.一种聚氯乙烯PVC木塑发泡材料，其特征在于，所述木塑发泡材料主要由以下重量份的原料组成：
聚氯乙烯PVC70～75份，轻质钙粉15～20份，木粉15～20份，AC发泡剂偶氮二甲酰胺0.5份，PVC复合稳定剂4.3份，PVC加工助剂4011份，发泡调节剂DLP-10010份，改性剂氯化聚乙烯CPE6份，硬脂酸0.3份，PE蜡0.4份，G60稳定剂0.7份和环氧大豆油2份。
2.根据权利要求1所述的聚氯乙烯PVC木塑发泡材料，其特征在于：所述轻质钙粉的细度为1250目。
3.根据权利要求1所述的聚氯乙烯PVC木塑发泡材料，其特征在于：所述木粉的细度为1200目。
4.根据权利要求1所述的聚氯乙烯PVC木塑发泡材料，其特征在于：所述AC发泡剂偶氮二甲酰胺、PVC加工助剂401和发泡调节剂DLP-100均由山东日科化学股份有限公司生产。
5.根据权利要求1所述的聚氯乙烯PVC木塑发泡材料，其特征在于：所述PVC复合稳定剂是由新乡三合化工有限公司生产。
6.根据权利要求1所述的聚氯乙烯PVC木塑发泡材料，其特征在于：所述改性剂氯化聚乙烯CPE、PE蜡和G60稳定剂均由河北精信化工集团有限公司生产。
7.一种利用权利要求1所述发泡材料制备改性PVC高发泡木塑仿大理石板材的方法，其特征在于，所述制备方法包括以下步骤：
（1）首先按照权利要求1所述聚氯乙烯PVC木塑发泡材料的原料组成，称取各种原料；
（2）首先将称取的聚氯乙烯PVC树脂投入高速搅拌机中，搅拌升温至55～65℃，然后加入PVC复合稳定剂和G60稳定剂，搅拌升温至85～95℃；接着加入环氧大豆油、PVC加工助剂401、发泡调节剂DLP-100、氯化聚乙烯CPE、轻质钙粉和木粉进行搅拌混合，然后加入硬脂酸和PE蜡继续搅拌升温至115～125℃，搅拌混合均匀后下料；
（3）将步骤（2）所得混合料投入低速冷却混合机中，并加入AC发泡剂偶氮二甲酰胺进行搅拌混合，搅拌冷却至≤50℃出料；
（4）将步骤（3）所得混合料送入制粒机中进行造粒；
（5）将步骤（4）造粒后所得物料送入锥形双螺杆挤出机进行挤出成型；
（6）将步骤（5）挤出成型产品放入冷却水槽中进行冷却定型，得到成型后的改性PVC高发泡木塑仿大理石板材。
8.根据权利要求7所述的制备改性PVC高发泡木塑仿大理石板材的方法，其特征在于，步骤（4）造粒过程中控制第一区段160～170℃，第二区段170～180℃，第三区段170～180℃，连续区段165～175℃；喂料转速16～17r/min，主机转速为20～21r/min，主机电流控制为65～80A。
9.根据权利要求7所述的制备改性PVC高发泡木塑仿大理石板材的方法，其特征在于，步骤（5）挤出成型时控制机身温度第一区段145～155℃，第二区段170～180℃，第三区段175～185℃，连续区段165～175℃。
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