CN107778729A - 一种高强度高木粉掺量的木塑护墙板材料的制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明属于板材技术领域，具体涉及一种高强度高木粉掺量的木塑护墙板材料的制备方法，其包括以下步骤：按重量份计，将45～55份的PVC树脂粉、10～20份的木粉、25～35份的钙粉和3～5份的相容剂混合，得到高强度高木粉掺量的木塑护墙板材料。本发明所提供的高强度高木粉掺量的木塑护墙板材料的制备方法提高了廉价的成分的使用量，降低了生产成本。

Description

一种高强度高木粉掺量的木塑护墙板材料的制备方法
技术领域
本发明属于板材技术领域，具体涉及一种高强度高木粉掺量的木塑护墙板材料的制备方法。
背景技术
目前，建材市场上有各种不同材质和特点的墙板，并且，随着材料工艺的发展，不断出现了能够满足不同功能的新型墙板。
为了达到美观、防渗、干净易清洁等效果，人们喜欢在传统的墙板上铺设瓷砖。建筑物外墙，室内的厨房，卫生间等地方都适用于铺设瓷砖。尽管瓷砖具有诸多优点，并且用户可以根据自己的喜好选用不同风格的瓷砖，但瓷砖的密度非常大，非常不便搬运和施工，施工程序复杂繁琐，花费工时多。第二，瓷砖表面非常硬，使用时舒适性较差，生产加工过程中和搬运施工过程中瓷砖非常容易碰伤。
有一种较好的墙板是采用石塑材料制成，相比于瓷砖，这种石塑墙板的密度更低，但是石塑墙板依然存在表面非常硬导致使用时舒适性差和容易碰伤的问题。
不论采用传统的瓷砖还是石塑墙板，密度大和表面硬度大均是两个主要的限制因素。材质的密度无法降低就使得产品无法做到更加轻质和经济，而产品表面质地越硬则越容易被碰伤甚至断裂。
新型的木塑材料虽然在很多方面具有优势，例如木塑材料比较经济，但是目前已有的木塑材料中木粉的掺量较低，可以进一步的提升。但是，现有技术无法解决木粉掺量的提高导致木塑材料性能的下降的问题。
发明内容
为解决现有技术的不足，本发明提供了一种高强度高木粉掺量的木塑护墙板材料的制备方法。通过该方法制备得到的材料不仅具有远高于现有技术木粉的掺量，而且，其树脂材料可以选择废旧回收树脂材料。
本发明所提供的技术方案如下：
一种高强度高木粉掺量的木塑护墙板材料的制备方法，包括以下步骤：按重量份计，将45～55份的PVC树脂粉、10～20份的木粉、25～35份的钙粉和3～5份的相容剂混合，得到高强度高木粉掺量的木塑护墙板材料。
具体的，所述相容剂包括以下重量份的各组分：5～8份的发泡调节剂，4～6份的热稳定剂，0.5～0.8份的发泡剂，0.8～1.2份的第一外润滑剂，0.4～0.7份的内润滑剂，1～2份的抗老化阻燃剂。即，相容剂单独的包括以上重量份的各组分，与高强度高木粉掺量的木塑护墙板材料的制备方法为两个基准。
其中：
发泡调节剂具体为丙烯酸酯类助剂，其目的在于：a、促进PVC塑化；b、提高PVC发泡物料的熔体强度，防止汽泡的合并；c、提高制品的外观品质，优选为丙烯酸酯；
热稳定剂具体为稀土复合稳定剂，无毒无味、无放射，由稀土元素的羧酸盐或脂肪酸盐为主要组分合成，还含有适量的稀土金属成分，它不但可以取代铅镉盐类和有机锡等有毒成分，从而提高物料的流动性及相溶性，还能提升PVC的耐候性延缓制品老化过程，提高产品表面光洁度及抗压强度，优选为稀土复合稳定剂；
发泡剂具体为偶氮二甲酰胺或昆山AC黄发泡剂，优选昆山AC黄发泡剂；
第一外润滑剂具体为PE蜡或硬脂酸，优选的为PE蜡；
内润滑剂具体为多元醇脂肪酸或HBA－401，优选的为多元醇脂肪酸酯；
抗老化阻燃剂为磷酸脂或三氮化二锑，优选的为磷酸脂。
上述技术方案中，相容剂中发泡调节剂起发泡调节的作用，热稳定剂起提高热稳定性增加容体流动作用，发泡剂起调色发泡作用，内稳定剂起稳定作用，外润滑剂起外润滑作用，内润滑剂起内润滑作用，抗老化阻燃剂起抗老化阻燃作用，以增强木粉与树脂的相溶性。
所述PVC树脂粉中含有第二热稳定剂和第二外润滑剂，优选的，所述第二热稳定剂含量为7～10wt％，所述第二外润滑剂含量为36～45wt％。
更优选的，所述PVC树脂粉中的第二热稳定剂含量为7.2～7.5wt％、第二外润滑剂含量为36～40wt％，所述相容剂包括以下重量份的各组分：5～8份的发泡调节剂，4～6份的热稳定剂，0.5～0.8份的发泡剂，0.8～1.2份的第一外润滑剂，0.4～0.7份的内润滑剂，1～2份的抗老化阻燃剂。
PVC树脂粉中：第二热稳定剂为稀土稳定剂，例如，脂肪酸稀土；第二外润滑剂为硬脂酸丁脂或硬脂酸醇。
具体的，PVC树脂粉包括6～8％的新料和92～94％的回收料，回收料选自塑钢粉(塑钢门窗)、小管料(下水管)、高发泡料(软质发泡广告牌)和废木塑中的任意一种或多种的混合。
具体的，回收料可包括塑钢粉23.2～25wt％、小管料53.9～55wt％、高发泡料15～20wt％和废木塑产品料5～10wt％，均选择PVC5系列材料。
具体的：
所述PVC树脂粉的粒度小于等200目；
所述木粉的粒度小于等200目；
所述钙粉的粒度小于等1200目。
总体而言，本发明具有以下有益效果或优势：
1)废旧资源回收利用(包括回收资源的添加剂)，变废为宝。
2)充分利用回收资源中的有效成份，降低了60％的添加剂。
3)把传统用40％PVC8系列改为7％PVC5系列，提高产品性能，加大了更廉价钙粉和木粉的使用量，降低了生产成本，提高了产品质量。
具体实施方式
以下对本发明的原理和特征进行描述，所举实施例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。
实施例1：
按重量份计，将55份的PVC树脂粉、14份的木粉、35份的钙粉和4份的相容剂均匀混合，挤出成型，既得高强度高木粉掺量的木塑护墙板材料1。
相容剂包括以下重量份的各组分：5份的发泡调节剂(ZB-530)，4份的热稳定剂(稀土热稳定剂脂肪酸)，0.5份的发泡剂(昆山AC黄发泡剂)，0.8份的第一外润滑剂(PE蜡)，0.4份的内润滑剂(硬脂酸丁脂)，1份的抗老化阻燃剂(磷酸脂)。
PVC树脂粉包括7wt％的新料和93wt％的回收料。回收料包括塑钢粉24wt％、小管料54wt％、高发泡料15wt％和废木塑产品料10wt％。上述PVC树脂粉中：第二热稳定剂含量为9.0％，第二外润滑剂含量为44.7％。
实施例2：
按重量份计，将45份的PVC树脂粉、20份的木粉、20份的钙粉和3份的相容剂均匀混合，挤出成型，既得高强度高木粉掺量的木塑护墙板材料2。
相容剂包括以下重量份的各组分：5份的发泡调节剂(丙稀酸类)，4份的热稳定剂(脂肪酸盐类)0.5份的发泡剂(偶氮二甲酰胺)，0.8份的第一外润滑剂(PE蜡)，0.4份的内润滑剂(硬脂酸丁脂)，2份的抗老化阻燃剂(三氮化二锑)。
PVC树脂粉包括7wt％的新料和93wt％的回收料。回收料包括塑钢粉23.5wt％、小管料54.5wt％、高发泡料17wt％和废木塑产品料8wt％。上述PVC树脂粉中：第二热稳定剂含量为8.0％，第二外润滑剂含量为43％。
实施例3：
按重量份计，将50份的PVC各类树脂、16份的木粉、32份的钙粉和3份的相容剂均匀混合，挤出成型，既得高强度高木粉掺量的木塑护墙板材料3。
相容剂包括以下重量份的各组分：5份的发泡调节剂(丙稀酸类)，4份的热稳定剂(稀土复合稳定剂)，0.5份的发泡剂(HBA-401)，0.8份的第一外润滑剂(PE蜡)，0.4份的内润滑剂(多元醇脂肪酸酯)，2份的抗老化阻燃剂(磷酸脂)。
PVC树脂粉包括7wt％的新料和93wt％的回收料。回收料包括塑钢粉23.2wt％、小管料54.0wt％、高发泡料15wt％和废木塑产品料7.8wt％。上述PVC树脂粉中：第二热稳定剂含量为8％，第二外润滑剂含量为38％。
对比例1：
按重量份计，将55份的PVC树脂粉、7份的木粉、35份的钙粉和4份的相容剂均匀混合，挤出成型，既得木塑护墙板对比材料1。
相容剂包括以下重量份的各组分：5份的发泡调节剂(ZB-530)，4份的热稳定剂(稀土热稳定剂脂肪酸)，0.5份的发泡剂(昆山AC黄发泡剂)，0.8份的第一外润滑剂(PE蜡)，0.4份的内润滑剂(硬脂酸丁脂)，1份的抗老化阻燃剂(磷酸脂)。
PVC树脂粉包括7wt％的新料和93wt％的回收料。回收料包括塑钢粉24wt％、小管料54wt％、高发泡料15wt％和废木塑产品料10wt％。上述PVC树脂粉中：第二热稳定剂含量为9.0％，第二外润滑剂含量为44.7％。
对比例2
按重量份计，将55份的PVC树脂粉、25份的木粉、35份的钙粉和4份的相容剂均匀混合，挤出成型，既得木塑护墙板对比材料2。
相容剂包括以下重量份的各组分：5份的发泡调节剂(ZB-530)，4份的热稳定剂(稀土热稳定剂脂肪酸)，0.5份的发泡剂(昆山AC黄发泡剂)，0.8份的第一外润滑剂(PE蜡)，0.4份的内润滑剂(硬脂酸丁脂)，1份的抗老化阻燃剂(磷酸脂)。
PVC树脂粉包括7wt％的新料和93wt％的回收料。回收料包括塑钢粉24wt％、小管料54wt％、高发泡料15wt％和废木塑产品料10wt％。上述PVC树脂粉中第二热稳定剂含量为9.0％，第二外润滑剂含量为44.7％。
性能测试：
按照GBH24137-2009和GB18S84-2001标准或采用ICF-OES方法，对高强度高木粉掺量的木塑护墙板材料的制备方法1、高强度高木粉掺量的木塑护墙板材料的制备方法2或高强度高木粉掺量的木塑护墙板材料的制备方法3进行测试，数据如下：
高强度高木粉掺量的木塑护墙板材料的制备方法1的测试数据如下：
测试项目：GB/T24137-2009-重金属含量
测试样品描述：黄色固体板
测试方法：参照GBT24137-2009和GB18584-2001的方法，采用ICP-OES进行分析。
备注：
(1)1mg/kg＝0.0001％
(2)MDL＝方法检测限
(3)ND＝未检出(MDL)
(4)“-”＝未规定
2、测试项目：GB/T24137-2009-甲醛释放量
测试方法：参照GB/T24137-2009和GB18580-2001章节6.3方法，采用UV-Vis进行分析。
备注：
(1)1mg/kg＝0.0001％
(2)MDL＝方法检测限
(3)ND＝未检出(MDL)
(4)“-”＝未规定
高强度高木粉掺量的木塑护墙板材料的制备方法2的测试数据如下：
测试项目：GB/T24137-2009-重金属含量
测试样品描述：黄色固体板
测试方法：参照GBT24137-2009和GB18584-2001的方法，采用ICP-OES进行分析。
备注：
(1)1mg/kg＝0.0001％
(2)MDL＝方法检测限
(3)ND＝未检出(MDL)
(4)“-”＝未规定
2、测试项目：GB/T24137-2009-甲醛释放量
测试方法：参照GB/T24137-2009和GB18580-2001章节6.3方法，采用UV-Vis进行分析。
备注：
(1)1mg/kg＝0.0001％
(2)MDL＝方法检测限
(3)ND＝未检出(MDL)
(4)“-”＝未规定
高强度高木粉掺量的木塑护墙板材料的制备方法3的测试数据如下：
测试项目：GB/T24137-2009-重金属含量
测试样品描述：黄色固体板
测试方法：参照GBT24137-2009和GB18584-2001的方法，采用ICP-OES进行分析。
备注：
(1)1mg/kg＝0.0001％
(2)MDL＝方法检测限
(3)ND＝未检出(MDL)
(4)“-”＝未规定
3、测试项目：GB/T24137-2009-甲醛释放量
测试方法：参照GB/T24137-2009和GB18580-2001章节6.3方法，采用UV-Vis进行分析。
备注：
(1)1mg/kg＝0.0001％
(2)MDL＝方法检测限
(3)ND＝未检出(MDL)
(4)“-”＝未规定
数据分析
从上述测试结果可以看出，本发明所提供的高强度高木粉掺量的木塑护墙板材料的制备方法可以满足GBT24137-2009和GB18584-2001要求。
对高强度高木粉掺量的木塑护墙板材料的制备方法1、2、3进行木塑装饰板尺寸偏差检测和木塑装饰板材物理性能检测，根据GB/T 24137-2009检测，结果如下：
木塑装饰板材物理性能检测结果
对木塑护墙板对比材料1进行木塑装饰板尺寸偏差检测和木塑装饰板材物理性能检测，根据GB/T 24137-2009检测，结果如下：
木塑装饰板材物理性能检测结果
对木塑护墙板对比材料2进行木塑装饰板尺寸偏差检测和木塑装饰板材物理性能检测，根据GB/T 24137-2009检测，结果如下：
木塑装饰板材物理性能检测结果
数据分析
从各木塑装饰板材物理性能检测结果可以看出：
本发明所提供的对高强度高木粉掺量的木塑护墙板材料的制备方法具有良好的物理性能，满足GB/T 24137-2009的各项要求；
由于木粉的掺量过高和过低，对比例所提供的木塑护墙板材料则在抗弯强度和邵氏硬度方便表现不佳，无法满足GB/T 24137-2009的各项要求。
从成本方面来看
依据本发明得到的对高强度木塑复合板掺量的PVC新材料内60％降为8％左右，剩余52％左右的PVC回收料代替了新料(新料9000元/吨)，而回收料2000-4000元/吨，节约了成本。木粉由8％增加至15％左右(木粉900元/吨)，，也相应降低了成本。钙粉由15％增加至21.9％(780元/吨)，也相应降低了成本。在低成本加入量情况下，产品仍然具有很好的质量。性能达到GB/T24137-2009标准，释放限量达到GB18580防火标准，性能达到GB8624B1标准。
另外，采用回收PV高发泡料、小管料、塑钢粉或废木塑回收料，利用了其中所包含的部分相容剂组分，相容剂由通常的12％降为2-3％，降低了三分之一产品成本。性能达GS检验标准，滿足岀口标准。
总体来说，本发明提供的高强度高木粉掺量的木塑护墙板材料的制备方法可以达到GB/T24137-2009和JC/T2223-2014标准，以及8624燃性能等，产品性能优异。
以上所述仅为本发明的较佳实施方式，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种高强度高木粉掺量的木塑护墙板材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：按重量份计，将45～55份的PVC树脂粉、10～20份的木粉、25～35份的钙粉和3～5份的相容剂混合，得到高强度高木粉掺量的木塑护墙板材料。
2.根据权利要求1所述的高强度高木粉掺量的木塑护墙板材料的制备方法，其特征在于，所述相容剂包括以下重量份的各组分：5～8份的发泡调节剂，4～6份的热稳定剂，0.5～0.8份的发泡剂，0.8～1.2份的第一外润滑剂，0.4～0.7份的内润滑剂，1～2份的抗老化阻燃剂。
3.根据权利要求2所述的高强度高木粉掺量的木塑护墙板材料的制备方法，其特征在于，所述PVC树脂粉中含有第二热稳定剂和第二外润滑剂，所述第二热稳定剂含量为7～10wt％，所述第二外润滑剂含量为36～45wt％。
4.根据权利要求3所述的高强度高木粉掺量的木塑护墙板材料的制备方法，其特征在于：所述PVC树脂粉中的所述第二热稳定剂含量为7.2～7.5wt％、所述第二外润滑剂含量为36～40wt％，所述相容剂包括以下重量份的各组分：5～8份的发泡调节剂，4～6份的热稳定剂，0.5～0.8份的发泡剂，0.8～1.2份的第一外润滑剂，0.4～0.7份的内润滑剂，1～2份的抗老化阻燃剂。
5.根据权利要求1所述的高强度高木粉掺量的木塑护墙板材料的制备方法，其特征在于：所述PVC树脂粉包括6～8wt％的新料和92～94wt％的回收料，所述回收料选自塑钢粉、小管料、高发泡料或废木塑中的任意一种或多种的混合。
6.根据权利要求1至5任一所述的高强度高木粉掺量的木塑护墙板材料的制备方法，其特征在于：
所述PVC树脂粉的粒度小于等200目；
所述木粉的粒度小于等200目；
所述钙粉的粒度小于等1200目。
7.根据权利要求2至6任一所述的高强度高木粉掺量的木塑护墙板材料的制备方法，其特征在于，所述相容剂中：
所述发泡调节剂为丙烯酸酯；
所述热稳定剂为稀土改性复合稳定剂；
所述发泡剂为偶氮二甲酰胺或AC黄发泡剂；
所述第一外润滑剂为PE蜡或硬脂酸；
所述内润滑剂为多元醇脂肪酸或HBA-401；
所述抗老化阻燃剂为磷酸脂或三氮化二锑。
8.根据权利要求3或4所述的高强度高木粉掺量的木塑护墙板材料的制备方法，其特征在于，所述PVC树脂粉中：
所述第二热稳定剂为稀土稳定剂；
所述第二外润滑剂为硬脂酸丁脂或硬脂酸醇。
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