CN106009372A - 一种硬质pvc高发泡板的配方及其制作方法 - Google Patents

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Abstract

一种硬质PVC高发泡板的配方及其制作方法，其配方以重量组分计包括：PVC树脂30～50份、碳酸钙25～40份、滑石粉15～30份、氢氧化铝15～40份、热稳定剂1～6份、晶须1～15份、阻燃剂1～5份、交联剂0.1～5份、发泡剂Ⅰ5～20份、发泡剂Ⅱ0.5～5份、发泡调节剂0.1～1份、溶剂80～120份。按配方选取原料，将所有粉体原料放入捏合机中捏合，并加入溶剂；将捏合后的混合料进行发泡反应，反应完成后，取出发泡板，放入热风循环烘箱中，得到目标发泡倍率；再送入烘房内加热，除去溶剂；按要求进行切割加工并检验，制得成品。本发明极大的提高了PVC发泡板的硬度及发泡倍率，解决了目前国内PVC无硬质高发泡板材料的难题。

Description

一种硬质PVC高发泡板的配方及其制作方法
技术领域
本发明涉及一种PVC发泡板的配方及其制作方法，特别是适用于硬质PVC高发泡板的配方及其制作方法。
背景技术
目前我国外墙外保温体系的市场刚刚起步，标准尚不健全，存在较多的问题，最为突出即保温材料耐火等级问题。在我国的保温材料上，燃烧材料能达到A级的无机材料仅占不到10%的市场份额，并且其保温性能无法跟许多有机材料媲美，燃烧材料能达到B1级的材料仅占不到20%的市场份额，且其价格昂贵。其余70%以上均是价格低廉的可燃、易燃的材料（聚氨酯、聚苯乙烯等泡沫保温材料，大多数泡沫塑料基材本身就可燃，需要添加大量阻燃物质，才能达到阻燃自熄要求）。PVC发泡产品本身原料就具备阻燃自熄性能，而且毒性低，保温性能好，可以达到B1级难燃。从原料角度来说，聚氯乙烯泡沫塑料是所有泡沫塑料品种中原料最便宜易得的原料。
我国目前已经工业化生产的硬质PVC泡沫材料大多数为低发泡制品，一般采用挤出发泡成型，密度对于1000kg/m3。且国内普通硬质PVC发泡板发泡倍率低，高发泡PVC材料主要集中在软质PVC方面，而对硬质PVC高发泡板的研究未见文献报道。
发明内容
本发明解决了目前硬质PVC高发泡板的制作问题，提供了一种硬质PVC高发泡板的配方及其制作方法，得到一种硬度高、发泡倍率高的硬质PVC高发泡板，解决了目前国内PVC硬质发泡板发泡倍率低、PVC高发泡板硬度低等无法作为外墙保温材料的难题，价格低廉，可替代昂贵易燃的聚氨酯、聚苯乙烯等泡沫保温材料。
本发明采用的技术方案是：一种硬质PVC高发泡板的配方，该配方以重量组分计包括：PVC树脂30～50份、碳酸钙25～40份、滑石粉15～30份、氢氧化铝15～40份、热稳定剂1～6份、晶须1～15份、阻燃剂1～5份、交联剂0.1～5份、发泡剂Ⅰ5～20份、发泡剂Ⅱ0.5～5份、溶剂80～120份。
所述的一种硬质PVC高发泡板的配方，其PVC树脂为平均聚合度在800～4000之间的悬浮法通用型聚氯乙烯树脂、微悬浮法聚氯乙烯糊树脂中的一种或组合。
所述的一种硬质PVC高发泡板的配方，其热稳定剂为复合稳定剂，如液体钙锌稳定剂、液体钾锌稳定剂中的一种或组合。
所述的一种硬质PVC高发泡板的配方，其晶须为硫酸镁、钛酸钾中的一种或组合，可有效提高硬质PVC高发泡板的硬度。
所述的一种硬质PVC高发泡板的配方，其阻燃剂为三氧化二锑，与氢氧化铝配合使用，可进一步提高硬质PVC高发泡板的阻燃效果。
所述的一种硬质PVC高发泡板的配方，其交联剂为过氧化二异丙苯、过氧化苯甲酞、二叔丁基过氧化物、过氧化氢二异丙苯中的一种，可起到稳定泡壁的功能。
所述的一种硬质PVC高发泡板的配方，其发泡剂Ⅰ、发泡剂Ⅱ均为偶氮类化学发泡剂，如AIBN、AC等，发泡剂Ⅰ在温度较低时即可发泡，发泡剂Ⅱ在温度较高时才能发泡，两种发泡剂的配合使用，实现二次发泡，并利用生产过程中产生良好的泡孔，提高发泡倍率。
所述的一种硬质PVC高发泡板的配方，其发泡调节剂为丙烯酸类树脂发泡调节剂，如ACR。
所述的一种硬质PVC高发泡板的配方，其溶剂为常用有机溶剂。
所述的一种硬质PVC高发泡板的制作方法，包括以下步骤：
按配方选取PVC树脂、碳酸钙、滑石粉、氢氧化铝、热稳定剂、晶须、阻燃剂、交联剂、发泡剂Ⅰ、发泡剂Ⅱ的粉体原料，将所有粉体原料放入捏合机中捏合15～20分钟，使粉料颗粒混合均匀；
将捏合机温度设定为40～60℃，然后将有机溶剂分三次加入，每次捏合15分钟，前后总共捏合60分钟；
将捏合后的混合料在120～200℃、100～200Kg/cm2的压力条件进行发泡反应，发泡反应完成后，快速冷却模具至30～80℃，保压30～40分钟，然后放压取出发泡板；
将取出的发泡板在常压下，放入80～130℃热风循环烘箱中放置70分钟，得到目标发泡倍率；
取出得到目标发泡倍率的发泡板，冷却至常温，再送入烘房内50～80℃下缓缓加热，直至除去有机溶剂；
按要求进行切割加工并检验，制得成品。
本发明的有益效果：本发明通过硬质PVC高发泡板的研发，极大的提高了PVC发泡板的硬度及发泡倍率，解决了目前国内PVC无硬质高发泡板材料的难题，并可逐步代替价格昂贵、易燃的外墙保温材料，提升国内外墙保温材料的阻燃性能，解决了保温材料耐火等级差的困境。本发明具有发泡倍率高、产品硬度高、价格低廉、经济效益高等优点。本发明可适用于硬质PVC高发泡板的生产过程中。
具体实施方式
本发明提供了一种硬质PVC高发泡板的配方，该配方以重量组分计包括：PVC树脂30～50份、碳酸钙25～40份、滑石粉15～30份、氢氧化铝15～40份、热稳定剂1～6份、晶须1～15份、阻燃剂1～5份、交联剂0.1～5份、发泡剂Ⅰ5～20份、发泡剂Ⅱ0.5～5份、溶剂80～120份。PVC树脂为平均聚合度在800～4000之间的悬浮法通用型聚氯乙烯树脂、微悬浮法聚氯乙烯糊树脂中的一种或组合，优选平均聚合度高、粒径小的聚氯乙烯树脂。热稳定剂为复合稳定剂，如液体钙锌稳定剂、液体钾锌稳定剂中的一种或组合；晶须为硫酸镁、钛酸钾中的一种或组合，可有效提高硬质PVC高发泡板的硬度。阻燃剂为三氧化二锑，与氢氧化铝配合使用，可进一步提高硬质PVC高发泡板的阻燃效果。交联剂为过氧化二异丙苯、过氧化苯甲酞、二叔丁基过氧化物、过氧化氢二异丙苯中的一种，可起到稳定泡壁的功能。发泡剂Ⅰ、发泡剂Ⅱ均为偶氮类化学发泡剂，如AIBN、AC等，发泡剂Ⅰ在温度较低时即可发泡，发泡剂Ⅱ在温度较高时才能发泡，两种发泡剂的配合使用，实现二次发泡，并利用生产过程中产生良好的泡孔，提高发泡倍率；其发泡调节剂为丙烯酸类树脂发泡调节剂，如ACR；溶剂为常用有机溶剂。
本发明还提供了一种硬质PVC高发泡板的制作方法，包括以下步骤：
按配方选取PVC树脂、碳酸钙、滑石粉、氢氧化铝、热稳定剂、晶须、阻燃剂、交联剂、发泡剂Ⅰ、发泡剂Ⅱ的粉体原料，将所有粉体原料放入捏合机中捏合15～20分钟，使粉料颗粒混合均匀；
将捏合机温度设定为40～60℃，然后将有机溶剂分三次加入，每次捏合15分钟，前后总共捏合60分钟；
将捏合后的混合料在120～200℃、100～200Kg/cm2的压力条件进行发泡反应，发泡反应完成后，快速冷却模具至30～80℃，保压30～40分钟，然后放压取出发泡板；
将取出的发泡板在常压下，放入80～130℃热风循环烘箱中放置70分钟，得到目标发泡倍率；
取出得到目标发泡倍率的发泡板，冷却至常温，再送入烘房内50～80℃下缓缓加热，直至除去有机溶剂；
按要求进行切割加工并检验，制得成品。
另一实施例不同之处在于一种硬质PVC高发泡板的配方及其制作方法，其配方以重量组分计包括：平均聚合度为800～4000的聚氯乙烯糊树脂50份、碳酸钙40份、滑石粉25份、氢氧化铝28份、液体钙锌稳定剂3份、钛酸钾10份、三氧化二锑3份、过氧化二异丙苯2份、AIBN 20份、AC 3份、ACR 1份、二甲苯120份。按配方选取原料，将所有粉体原料放入捏合机中捏合20分钟，使粉料颗粒混合均匀；将捏合机温度设定为60℃，然后将二甲苯溶剂分三次加入，每次捏合15分钟，前后总共捏合60分钟；将捏合后的混合料在180℃、180Kg/cm2的压力条件进行发泡反应，发泡反应完成后，快速冷却模具至50℃，保压30分钟，然后放压取出发泡板；将取出的发泡板在常压下，放入95℃热风循环烘箱中放置70分钟，得到目标发泡倍率；取出得到目标发泡倍率的发泡板，冷却至常温，再送入烘房内60℃下缓缓加热，直至除去有机溶剂；按要求进行切割加工并检验，制得成品。所得产品物理性能：表观密度50kg/m3，导热系数0.030W/(m·K），氧指数50%，压缩强度为0.40MPa，弯曲变形51N，燃烧等级达到B1级。
另一实施例不同之处在于一种硬质PVC高发泡板的配方及其制作方法，其配方以重量组分计包括：平均聚合度为800～4000的聚氯乙烯糊树脂30份、碳酸钙25份、滑石粉15份、氢氧化铝15份、液体钙锌稳定剂1份、钛酸钾5份、三氧化二锑1份、过氧化二异丙苯0.1份、AIBN 5份、AC 0.5份、ACR 0.1份、二甲苯80份。按配方选取原料，将所有粉体原料放入捏合机中捏合15分钟，使粉料颗粒混合均匀；将捏合机温度设定为45℃，然后将二甲苯溶剂分三次加入，每次捏合15分钟，前后总共捏合60分钟；将捏合后的混合料在150℃、170Kg/cm2的压力条件进行发泡反应，发泡反应完成后，快速冷却模具至50℃，保压30分钟，然后放压取出发泡板；将取出的发泡板在常压下，放入110℃热风循环烘箱中放置70分钟，得到目标发泡倍率；取出得到目标发泡倍率的发泡板，冷却至常温，再送入烘房内75℃下缓缓加热，直至除去有机溶剂；按要求进行切割加工并检验，制得成品。所得产品物理性能：表观密度50kg/m3，导热系数0.030W/(m·K），氧指数50%，压缩强度为0.40MPa，弯曲变形51N，燃烧等级达到B1级。
另一实施例不同之处在于一种硬质PVC高发泡板的配方及其制作方法，其配方以重量组分计包括：平均聚合度为800～4000的聚氯乙烯糊树脂40份、碳酸钙35份、滑石粉25份、氢氧化铝28份、液体钙锌稳定剂3份、钛酸钾8份、三氧化二锑3份、过氧化二异丙苯3份、AIBN 15份、AC 3份、ACR 0.5份、二甲苯100份。按配方选取原料，将所有粉体原料放入捏合机中捏合15分钟，使粉料颗粒混合均匀；将捏合机温度设定为50℃，然后将二甲苯溶剂分三次加入，每次捏合15分钟，前后总共捏合60分钟；将捏合后的混合料在160℃、150Kg/cm2的压力条件进行发泡反应，发泡反应完成后，快速冷却模具至50℃，保压30分钟，然后放压取出发泡板；将取出的发泡板在常压下，放入90℃热风循环烘箱中放置70分钟，得到目标发泡倍率；取出得到目标发泡倍率的发泡板，冷却至常温，再送入烘房内50℃下缓缓加热，直至除去有机溶剂；按要求进行切割加工并检验，制得成品。所得产品物理性能：表观密度50kg/m3，导热系数0.030W/(m·K），氧指数50%，压缩强度为0.40MPa，弯曲变形51N，燃烧等级达到B1级。
另一实施例不同之处在于一种硬质PVC高发泡板的配方及其制作方法，其配方以重量组分计包括：平均聚合度为800～4000的悬浮法通用型聚氯乙烯树脂50份、碳酸钙40份、滑石粉25份、氢氧化铝28份、液体钙锌稳定剂3份、钛酸钾10份、三氧化二锑3份、过氧化二异丙苯2份、AIBN 20份、AC 3份、ACR 1份、二甲苯120份。按配方选取原料，将所有粉体原料放入捏合机中捏合20分钟，使粉料颗粒混合均匀；将捏合机温度设定为60℃，然后将二甲苯溶剂分三次加入，每次捏合15分钟，前后总共捏合60分钟；将捏合后的混合料在180℃、180Kg/cm2的压力条件进行发泡反应，发泡反应完成后，快速冷却模具至50℃，保压30分钟，然后放压取出发泡板；将取出的发泡板在常压下，放入95℃热风循环烘箱中放置70分钟，得到目标发泡倍率；取出得到目标发泡倍率的发泡板，冷却至常温，再送入烘房内60℃下缓缓加热，直至除去有机溶剂；按要求进行切割加工并检验，制得成品。所得产品物理性能：表观密度50kg/m3，导热系数0.030W/(m·K），氧指数50%，压缩强度为0.40MPa，弯曲变形51N，燃烧等级达到B1级。
另一实施例不同之处在于一种硬质PVC高发泡板的配方及其制作方法，其配方以重量组分计包括：平均聚合度为800～4000的悬浮法通用型聚氯乙烯树脂30份、碳酸钙25份、滑石粉15份、氢氧化铝15份、液体钙锌稳定剂1份、钛酸钾5份、三氧化二锑1份、过氧化二异丙苯0.1份、AIBN 5份、AC 0.5份、ACR 0.1份、二甲苯80份。按配方选取原料，将所有粉体原料放入捏合机中捏合15分钟，使粉料颗粒混合均匀；将捏合机温度设定为45℃，然后将二甲苯溶剂分三次加入，每次捏合15分钟，前后总共捏合60分钟；将捏合后的混合料在150℃、170Kg/cm2的压力条件进行发泡反应，发泡反应完成后，快速冷却模具至50℃，保压30分钟，然后放压取出发泡板；将取出的发泡板在常压下，放入110℃热风循环烘箱中放置70分钟，得到目标发泡倍率；取出得到目标发泡倍率的发泡板，冷却至常温，再送入烘房内75℃下缓缓加热，直至除去有机溶剂；按要求进行切割加工并检验，制得成品。所得产品物理性能：表观密度50kg/m3，导热系数0.030W/(m·K），氧指数50%，压缩强度为0.40MPa，弯曲变形51N，燃烧等级达到B1级。
另一实施例不同之处在于一种硬质PVC高发泡板的配方及其制作方法，其配方以重量组分计包括：平均聚合度为800～4000的悬浮法通用型聚氯乙烯树脂40份、碳酸钙35份、滑石粉25份、氢氧化铝28份、液体钙锌稳定剂3份、钛酸钾8份、三氧化二锑3份、过氧化二异丙苯3份、AIBN 15份、AC 3份、ACR 0.5份、二甲苯100份。按配方选取原料，将所有粉体原料放入捏合机中捏合15分钟，使粉料颗粒混合均匀；将捏合机温度设定为50℃，然后将二甲苯溶剂分三次加入，每次捏合15分钟，前后总共捏合60分钟；将捏合后的混合料在160℃、150Kg/cm2的压力条件进行发泡反应，发泡反应完成后，快速冷却模具至50℃，保压30分钟，然后放压取出发泡板；将取出的发泡板在常压下，放入90℃热风循环烘箱中放置70分钟，得到目标发泡倍率；取出得到目标发泡倍率的发泡板，冷却至常温，再送入烘房内50℃下缓缓加热，直至除去有机溶剂；按要求进行切割加工并检验，制得成品。所得产品物理性能：表观密度50kg/m3，导热系数0.030W/(m·K），氧指数50%，压缩强度为0.40MPa，弯曲变形51N，燃烧等级达到B1级。
另一实施例不同之处在于一种硬质PVC高发泡板的配方及其制作方法，其配方以重量组分计包括：平均聚合度为800～4000的悬浮法通用型聚氯乙烯树脂和聚氯乙烯糊树脂任意比例混合树脂50份、碳酸钙40份、滑石粉25份、氢氧化铝28份、液体钙锌稳定剂3份、钛酸钾10份、三氧化二锑3份、过氧化二异丙苯2份、AIBN 20份、AC 3份、ACR 1份、二甲苯120份。按配方选取原料，将所有粉体原料放入捏合机中捏合20分钟，使粉料颗粒混合均匀；将捏合机温度设定为60℃，然后将二甲苯溶剂分三次加入，每次捏合15分钟，前后总共捏合60分钟；将捏合后的混合料在180℃、180Kg/cm2的压力条件进行发泡反应，发泡反应完成后，快速冷却模具至50℃，保压30分钟，然后放压取出发泡板；将取出的发泡板在常压下，放入95℃热风循环烘箱中放置70分钟，得到目标发泡倍率；取出得到目标发泡倍率的发泡板，冷却至常温，再送入烘房内60℃下缓缓加热，直至除去有机溶剂；按要求进行切割加工并检验，制得成品。所得产品物理性能：表观密度50kg/m3，导热系数0.030W/(m·K），氧指数50%，压缩强度为0.40MPa，弯曲变形51N，燃烧等级达到B1级。
另一实施例不同之处在于一种硬质PVC高发泡板的配方及其制作方法，其配方以重量组分计包括：平均聚合度为800～4000的悬浮法通用型聚氯乙烯树脂和聚氯乙烯糊树脂任意比例混合树脂30份、碳酸钙25份、滑石粉15份、氢氧化铝15份、液体钙锌稳定剂1份、钛酸钾5份、三氧化二锑1份、过氧化二异丙苯0.1份、AIBN 5份、AC 0.5份、ACR 0.1份、二甲苯80份。按配方选取原料，将所有粉体原料放入捏合机中捏合15分钟，使粉料颗粒混合均匀；将捏合机温度设定为45℃，然后将二甲苯溶剂分三次加入，每次捏合15分钟，前后总共捏合60分钟；将捏合后的混合料在150℃、170Kg/cm2的压力条件进行发泡反应，发泡反应完成后，快速冷却模具至50℃，保压30分钟，然后放压取出发泡板；将取出的发泡板在常压下，放入110℃热风循环烘箱中放置70分钟，得到目标发泡倍率；取出得到目标发泡倍率的发泡板，冷却至常温，再送入烘房内75℃下缓缓加热，直至除去有机溶剂；按要求进行切割加工并检验，制得成品。所得产品物理性能：表观密度50kg/m3，导热系数0.030W/(m·K），氧指数50%，压缩强度为0.40MPa，弯曲变形51N，燃烧等级达到B1级。
另一实施例不同之处在于一种硬质PVC高发泡板的配方及其制作方法，其配方以重量组分计包括：平均聚合度为800～4000的悬浮法通用型聚氯乙烯树脂和聚氯乙烯糊树脂任意比例混合树脂40份、碳酸钙35份、滑石粉25份、氢氧化铝28份、液体钙锌稳定剂3份、钛酸钾8份、三氧化二锑3份、过氧化二异丙苯3份、AIBN 15份、AC 3份、ACR 0.5份、二甲苯100份。按配方选取原料，将所有粉体原料放入捏合机中捏合15分钟，使粉料颗粒混合均匀；将捏合机温度设定为50℃，然后将二甲苯溶剂分三次加入，每次捏合15分钟，前后总共捏合60分钟；将捏合后的混合料在160℃、150Kg/cm2的压力条件进行发泡反应，发泡反应完成后，快速冷却模具至50℃，保压30分钟，然后放压取出发泡板；将取出的发泡板在常压下，放入90℃热风循环烘箱中放置70分钟，得到目标发泡倍率；取出得到目标发泡倍率的发泡板，冷却至常温，再送入烘房内50℃下缓缓加热，直至除去有机溶剂；按要求进行切割加工并检验，制得成品。所得产品物理性能：表观密度50kg/m3，导热系数0.030W/(m·K），氧指数50%，压缩强度为0.40MPa，弯曲变形51N，燃烧等级达到B1级。

Claims (10)

1.一种硬质PVC高发泡板的配方，其特征在于该配方以重量组分计包括：PVC树脂30～50份、碳酸钙25～40份、滑石粉15～30份、氢氧化铝15～40份、热稳定剂1～6份、晶须1～15份、阻燃剂1～5份、交联剂0.1～5份、发泡剂Ⅰ5～20份、发泡剂Ⅱ0.5～5份、发泡调节剂0.1～1份、溶剂80～120份。
2.根据权利要求1所述的一种硬质PVC高发泡板的配方，其特征在于PVC树脂为平均聚合度在800～4000之间的悬浮法通用型聚氯乙烯树脂、微悬浮法聚氯乙烯糊树脂中的一种或组合。
3.根据权利要求1所述的一种硬质PVC高发泡板的配方，其特征在于热稳定剂为复合稳定剂，如液体钙锌稳定剂、液体钾锌稳定剂中的一种或组合。
4.根据权利要求1所述的一种硬质PVC高发泡板的配方，其特征在于晶须为硫酸镁、钛酸钾中的一种或组合。
5.根据权利要求1所述的一种硬质PVC高发泡板的配方，其特征在于阻燃剂为三氧化二锑。
6.根据权利要求1所述的一种硬质PVC高发泡板的配方，其特征在于交联剂为过氧化二异丙苯、过氧化苯甲酞、二叔丁基过氧化物、过氧化氢二异丙苯中的一种。
7.根据权利要求1所述的一种硬质PVC高发泡板的配方，其特征在于发泡剂Ⅰ、发泡剂Ⅱ均为偶氮类化学发泡剂，如AIBN、AC等。
8.根据权利要求1所述的一种硬质PVC高发泡板的配方，其特征在于发泡调节剂为丙烯酸类树脂发泡调节剂，如ACR。
9.根据权利要求1所述的一种硬质PVC高发泡板的配方，其特征在于溶剂为常用有机溶剂。
10.根据权利要求1所述的一种硬质PVC高发泡板的制作方法，包括以下步骤：
按配方选取PVC树脂、碳酸钙、滑石粉、氢氧化铝、热稳定剂、晶须、阻燃剂、交联剂、发泡剂Ⅰ、发泡剂Ⅱ的粉体原料，将所有粉体原料放入捏合机中捏合15～20分钟，使粉料颗粒混合均匀；
将捏合机温度设定为40～60℃，然后将有机溶剂分三次加入，每次捏合15分钟，前后总共捏合60分钟；
将捏合后的混合料在120～200℃、100～200Kg/cm2的压力条件进行发泡反应，发泡反应完成后，快速冷却模具至30～80℃，保压30～40分钟，然后放压取出发泡板；
将取出的发泡板在常压下，放入80～130℃热风循环烘箱中放置70分钟，得到目标发泡倍率；
取出得到目标发泡倍率的发泡板，冷却至常温，再送入烘房内50～80℃下缓缓加热，直至除去有机溶剂；
按要求进行切割加工并检验，制得成品。
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