CN106905494B - 树脂促塑化剂及其制备和应用其制造木塑装饰材料的方法 - Google Patents

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Abstract

一种PVC树脂促塑化剂，按照各组分的重量百分比，由下述原料组份制备而成：高密度氧化聚乙烯蜡（OPEW）20～45%、引发剂（BPO）0.5～5%、马来酸酐（MAH）10～25%、乙烯‑醋酸乙烯酯（EVA）1～12%、活性碳酸钙30～45%；所述PVC树脂促塑化剂为接枝物，无毒无害，对PVC树脂塑化特性优异，应用于PVC木塑装饰材料的生产中，取代增塑剂，能够从根本上解决现有技术中增塑剂对人类和环境造成的损害威胁，提高和改善4、5型PVC树脂的塑化加工性能，提高PVC木塑装饰材料的产品质量，实现产品的生态化、无害化和高强度化，同时还可以大幅度地降低产品生产成本。

Description

树脂促塑化剂及其制备和应用其制造木塑装饰材料的方法
技术领域
本发明涉及一种树脂促塑化剂及其制备和应用，特别涉及一种PVC树脂促塑化剂及其制备方法，以及应用所述PVC树脂促塑化剂制造PVC树脂木塑装饰材料的工艺方法。
背景技术
PVC树脂木塑材料是同时兼有木材和塑料优点的发泡复合材料，具有高的抗冲击性能和延展性，在室内家装和包装材料领域获得了广泛的应用。现行生产中PVC树脂木塑装饰材料的生产大多选用7、8型PVC树脂，7、8型PVC树脂熔体强度不足，粘度过低，加工过程中易产生过塑化，从而引发熔体发生破泡、串泡现象，导致材料成型加工困难，造成产品强度低、韧性差、材质脆的问题。
4、5型PVC树脂与7、8型PVC树脂相反，不仅成本低，并能很好地弥补7、8型PVC树脂熔体强度和粘度不足的问题，制成品强度也明显高于7、8型PVC树脂产品。但是，由于4、5型PVC树脂的分子量相对较大，熔体粘度随之增高，熔体流动性变差，导致可塑化难度也随之加大，使制品加工生产过程难以控制，在产品的平整度、发泡率等方面产生质量问题。为了改善加工工艺可行性，保证产品性能，生产中一般都需在原料中添加一定量的增塑剂，通过增塑作用，加速混合料的熔融塑化，用以提高4、5型PVC树脂的可塑化加工性能，通过加工质量的提高，保证和提高4、5型PVC树脂木塑装饰材料的高强度指标。
增塑剂通常为液态油状物，常态下基本无固化点，其对人体健康有严重的危害是人所共识的，它能够干扰人体内分泌，影响人体生殖系统，对心血管、肝脏和泌尿系统也有很大的伤害，同时还会造成人类基因损害，形成基因遗传。由于增塑剂在PVC树脂木塑材料生产过程中不参与任何化学反应，在制成品中仍然以原有形态存在，随着时间的推移和环境的变化，油液态增塑剂会从木塑材料中不断地析出，对人类和环境造成损害和威胁，此外，随着增塑剂游离析出，还会造成制品急速脆化，强度明显降低。因此，PVC树脂木塑装饰材料的环保性和无害化，以及保持持续的高强度性能已经成为业界关注的一个焦点问题。
发明内容
本发明的目的是针对前述问题，提供一种PVC树脂促塑化剂及其制备方法，同时将所述PVC树脂促塑化剂应用于4、5型PVC树脂木塑装饰材料的生产之中，取代生产原料中的增塑剂，提出一种PVC树脂木塑装饰材料的制造方法，解决现有技术中塑化剂对人类、对环境的损害威胁、以及对制品强度的不利影响等问题，并大幅度降低制品成本。
所述PVC树脂促塑化剂为接枝物，按照各组分的重量百分比，由下述原料组份制备而成：高密度氧化聚乙烯蜡（OPEW）20～45%、引发剂（BPO）0.5～5%、马来酸酐（MAH）10～25%、乙烯-醋酸乙烯酯（EVA）1～12%、活性碳酸钙30～45%。
所述PVC树脂促塑化剂可由下述方法制备：
步骤1、按所述PVC树脂促塑化剂的原料组份及相应配比，称取各原料组份备用；
步骤2、将步骤制1称取的原料投入搅拌混合器中，在105～125 ℃温度下进行混合,直至混合均匀，并冷却至45℃以下；
步骤3、将混合均匀的物料投入挤出机中,在温度 80～120℃、转速30～60转/分钟的条件下，进行挤出和切粒操作，制成接枝物填料颗粒。
所述PVC树脂促塑化剂是高密度氧化聚乙烯蜡（OPEW）、马来酸酐（MAH）和乙烯-醋酸乙烯共聚物（EVA）等物质的共混接枝物，兼有原料及产物的双重优点，不仅分子量相对较低，分子内又含有─COOH、─CO─和─COOR 等极性官能团，能够改善高分子材料与无机填料在PVC树脂中的分散性，有着十分良好的相容性，作为加工助剂对PVC树脂有优异的促塑化作用。在PVC树脂木塑装饰材料的生产中，所述PVC树脂促塑化剂的促塑化作用完全可以取代现有技术中使用的增塑剂，提高和改善4、5型PVC树脂的塑化加工性能，在保证或提高原有的产品性能和产品质量前提下，还可提高木粉、碳酸钙等填料的加入量，大幅度地降低生产成本。由于所述PVC树脂促塑化剂及其组成物质都无毒无害，而且其自身化学性能稳定，在产品的生产和使用过程中都不会产生新的有毒有害物质，因此从根本上解决了现有技术中使用增塑剂造成对人类健康的损害和产品脆化、强度下降等问题，实现产品的生态化、无害化和长效高强度化。
一种PVC树脂木塑装饰材料的制造方法，以4型或5型PVC树脂为基础原料，以所述PVC树脂促塑化剂代替现有技术中使用的增塑剂，其具体制造工艺由以下步骤组成：
步骤1，按照前述方法制备所述PVC树脂促塑化剂备用；
步骤2，称取所述高强度PVC树脂木塑装饰材料的生产原料，包括， 4型或者5型PVC树脂、天然木粉、碳酸钙、稳定剂、增韧剂（CPE）、发泡剂（AC）、发泡剂（NC）、发泡调节剂、硬脂酸、聚乙烯蜡备用；
步骤3，将步骤1制备的所述PVC树脂促塑化剂与步骤2称取的所述生产原料投入高速混合机内，混合到115～125℃，再冷混到40～50℃度左右放料，自然冷却后作为生产原料备用；
步骤4，将混合好的粉料加入到挤出机进行挤出加工；
步骤5，将挤出料胚经过定型模具和冷却水箱进行冷却定型，之后定尺切割制成成品。
如所述一种高强度PVC树脂木塑装饰材料的制造方法，按重量份数的比例，其优选的生产原料组成配比为：4型或者5型PVC树脂100份、天然木粉10～60份、碳酸钙60～180份、稳定剂4～9份、增韧剂（CPE）6～11份、发泡剂（AC）0.3～1.8份、发泡剂（NC）0.1～1份、发泡调节剂5～18份、硬脂酸0.2～1.2份、聚乙烯蜡0.2～1.2份、PVC树脂促塑化剂0.1～1.6份、颜料适量。
本发明有益效果是：提供一种PVC树脂促塑化剂及其制备方法，以及应用所述PVC树脂促塑化剂制造PVC树脂木塑装饰材料的方法；所述PVC树脂促塑化剂无毒无害，对PVC树脂塑化特性优异，应用于PVC树脂木塑装饰材料的生产中，取代增塑剂，能够从根本上解决现有技术中增塑剂对人类和环境造成的损害和威胁，提高和改善4、5型PVC树脂的塑化加工性能，提高PVC树脂木塑装饰材料的产品质量，实现产品的生态化、无害化和高强度化，同时还可以大幅度地降低产品生产成本。
具体实施方式
下面结合实际工艺的实施例，对本发明技术方案做进一步描述。
具体实施例一
所述PVC树脂促塑化剂为接枝物，按照各组分的重量百分比，由下述原料组份制备而成：高密度氧化聚乙烯蜡（OPEW）30%、引发剂（BPO）1.2%、马来酸酐（MAH）14%、乙烯-醋酸乙烯酯（EVA）9.8%、活性碳酸钙45%。
所述PVC树脂促塑化剂可由下述方法制备：
步骤1、按所述PVC树脂促塑化剂的原料组份及相应配比，称取各原料组份备用；
步骤2、将步骤1称取的原料投入搅拌混合器中，在105～125 ℃温度下进行混合,直至混合均匀；
步骤3、将混合均匀的物料投入挤出机中,在温度 80～120℃、转速30～60转/分钟的条件下，进行挤出和切粒操作，制成接枝物填料颗粒。
所述应用PVC树脂促塑化剂的PVC树脂木塑装饰材料的生产原料组份，按重量份数比例为：5型PVC树脂100份、天然木粉30份、碳酸钙110份、稳定剂8份、增韧剂（CPE）9份、发泡剂（AC）0.9份、发泡剂（NC）0.7份、发泡调节剂9份、硬脂酸0.7份、聚乙烯蜡0.9份、PVC树脂促塑化剂 1份、颜料适量。
所述应用PVC树脂促塑化剂的PVC树脂木塑装饰材料的制造方法：
步骤1，按照前述方法制备所述PVC树脂促塑化剂备用；
步骤2，按照重量份数比例，称取所述PVC树脂促塑化剂的PVC树脂木塑装饰材料的生产原料，
步骤3，将所述生产原料投入高速混合机内，混合到115～125℃，再冷混到40～50℃度左右放料，形成松散、易流动的粉状混合物，自然冷却后排放到料罐中作为生产原料备用；
步骤4，使用锥形双螺杆挤出机进行挤出加工，具体工作工艺参数如下：
（1）挤出机挤出段温度：机筒一段155℃、二段160℃、三段167℃、四段170℃、过渡体168℃，模具温度控制区域，为180～200℃；
（2）挤出机转数：主机转速为16转/分，加料螺杆转速为10转/分；
步骤5，挤出料胚经过定型模具和冷却水箱冷却定型，之后定尺切割制成成品。
本实施例所述应用PVC树脂促塑化剂的PVC树脂木塑装饰材料的制造工艺，生产运行稳定、波动小、易于控制，制得的产品塑化良好，表面细腻，质量优良，产品制造成本得到降低，产品性能达到质量要求，其中：弯曲强度108MPa、弯曲模量8236MPa。
具体实施例二
依照如实施例一所述的原料组成和方法制备所述PVC树脂促塑化剂。
所述应用PVC树脂促塑化剂的PVC树脂木塑装饰材料的生产原料组份，按重量份数比例为：4型PVC树脂100份、天然木粉30份、碳酸钙130份、稳定剂8份、增韧剂（CPE）12份、发泡剂（AC）1.2份、发泡剂（NC）1份、发泡调节剂12份、硬脂酸0.9份、聚乙烯蜡1.1份、树脂促塑化剂1.2份、颜料适量。
应用如实施例一所述的PVC树脂木塑装饰材料的制造方法制造本实施例PVC树脂木塑装饰材料。
本实施例所述应用树脂促塑化剂的PVC树脂木塑装饰材料的制造工艺，生产运行稳定、波动小、易于控制，制得的产品塑化良好，表面细腻，质量优良，产品制造成本得到更进一步降低，产品性能达到质量要求，其中：弯曲强度94MPa、弯曲模量9816MPa。

Claims (4)

1.一种PVC树脂促塑化剂，其特征在于，按照各组分的重量百分比，由下述原料组分制备而成：高密度氧化聚乙烯蜡20～45%、引发剂BPO 0.5～5%、马来酸酐MAH 10～25%、乙烯-醋酸乙烯酯EVA 1～12%、活性碳酸钙30～45%。
2.一种PVC树脂促塑化剂的制备方法，其特征在于：由以下步骤制成；
步骤1、称取如权利要求1所述的PVC树脂促塑化剂的原料组成备用；
步骤2、将步骤1称取的原料投入搅拌混合器中，在105～125℃温度下进行混合,直至混合均匀；
步骤3、将混合均匀的物料投入挤出机中,在温度80～120℃、转速30～60转/分钟的条件下，进行挤出和切粒操作，制成接枝物填料颗粒。
3.一种应用PVC树脂促塑化剂制造PVC木塑装饰材料的方法，其特征在于：制造工艺由以下步骤组成：
步骤1，按照权利要求2所述的方法制备如权利要求1所述的PVC树脂促塑化剂；
步骤2，称取所述PVC树脂木塑装饰材料的生产原料，包括，4型或者5型PVC树脂、天然木粉、碳酸钙、稳定剂、增韧剂CPE、发泡剂AC、发泡剂NC、发泡调节剂、硬脂酸、聚乙烯蜡备用；
步骤3，将步骤1制备的所述PVC树脂促塑化剂与步骤2称取的所述生产原料投入高速混合机内，混合到115～125℃，再冷混到40～50℃放料，自然冷却后作为生产原料备用；
步骤4，将混合好的粉料加入到挤出机，挤出料胚；
步骤5，挤出料胚经过定型模具和冷却水箱冷却定型，之后定尺切割制成成品。
4.如权利要求3所述的一种应用PVC树脂促塑化剂制造PVC木塑装饰材料的方法，其特征在于：所述步骤3制备的生产原料，按重量份数的比例，其组成为：4型或者5型PVC树脂100份、天然木粉10～60份、碳酸钙60～180份、稳定剂4～9份、增韧剂CPE 6～11份、发泡剂AC0.3～1.8份、发泡剂NC 0.1～1份、发泡调节剂5～18份、硬脂酸0.2～1.2份、聚乙烯蜡0.2～1.2份、PVC树脂促塑化剂0.1～1.6份、颜料适量。
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