CN108017859A - 一种石塑复合板材挤出成型工艺 - Google Patents

一种石塑复合板材挤出成型工艺 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种石塑复合板材挤出成型工艺，包括：将60‑70％改性废矿粉、20‑25％PVC树脂粉、0‑1％硬脂酸、1‑2％石蜡、3‑6％PVC钙锌复合稳定剂、1‑3％丙烯酸树脂和1‑3％氯化聚乙烯混合，经适于挤出成型的PVC组合料制备得到PVC组合料；将PVC组合料经定量给料系统加入到双螺杆挤出机中，采用四段温度控制，经高温挤出；模头处静态混合器，采用四段温度控制，至真空定型台上的2‑4个串联模头进行真空定型，然后通过水冷、风干、履带牵引和切割等工序而成。该发明设备投入小、能耗低、污染少，具有PVC塑化均匀、不易分解，生产效率高、次品率低，螺杆使用寿命长等优点，为石塑复合板材提供了一条成熟可靠的挤出成型工艺。

Description

一种石塑复合板材挤出成型工艺
技术领域
本发明属于塑料板材挤出领域，特别涉及一种石塑复合板材挤出成型工艺。
背景技术
石塑复合板材是一种以废石矿粉、废尾矿粉、工业固体废弃物为主要原料，经过适当的处理使其与各种塑料通过不同的复合方法生产高性能、高附加值的新型复合材料，是在木塑复合板材生产基础上发展起来的，被认为是21世纪国际革新技术，是最为时尚的新型家装建材，现已在国外装饰工程中普遍采用，美喆国际集团是亚洲领先的专业石塑地材生产企业。但是在实际生产过程中，经常会出现废料与树脂不能均匀塑化，生产制品容易出现断裂，次品率高，废料还会损伤挤出机的螺杆，螺杆寿命短等问题。特别对于PVC树脂而言，这种问题更明显，且存在严重的粉尘问题以及PVC分解问题，更加剧对制品质量的不良影响，降低螺杆的使用寿命，更恶化制品的生产环境。
发明内容
为解决现有技术中存在的上述缺陷，本发明的目的在于提出一种石塑复合板材挤出成型工艺，为石塑复合板材提供一种成熟可靠的挤出成型工艺，促进矿渣的高附加利用。
本发明是通过下述技术方案来实现的。
一种石塑复合板材挤出成型工艺，包括下述步骤：
1)按照质量比将60-70％改性废矿粉、20-25％PVC树脂粉、0-1％硬脂酸、1-2％石蜡、3-6％钙锌复合稳定剂、1-3％丙烯酸树脂和1-3％氯化聚乙烯混合，经适于挤出成型的PVC组合料制备得到PVC组合料；
2)将PVC组合料经定量给料系统加入到双螺杆挤出机中，采用四段温度控制，经高温挤出；模头处静态混合器，采用四段温度控制，至真空定型台上的2-4个串联模头进行真空定型，然后通过水冷、风干、履带牵引和切割等工序而成。
进一步，所述改性废矿粉是经干燥、破碎、研磨和过筛处理的开采花岗岩所产生的尾渣、大理石加工所产生的废料和冶炼过程产生的燃煤粉灰按照任意比例低速混合得废矿粉，再按照质量比94-98％的废矿粉与2-6％的二硬脂酰氧异丙基铝酸酯在70-90℃条件下，搅拌混合30-60min后，冷却而成。
进一步，所述钙锌复合稳定剂为硬脂酸钙或蓖麻油酸钙与硬脂酸锌或蓖麻油酸锌中的一种与环氧大豆油组成的液态混合物；或为PVC钙锌复合稳定剂。
进一步，所述螺杆采用四段温度控制，每段温度控制范围180-250℃，每段温度控制间隔5-10℃。
进一步，所述螺杆挤出速度与履带牵引速度控制在85-100cm/min之间。
进一步，所述模头处静态混合器采用四段温度控制，每段温度控制范围170-200℃，每段温度控制间隔10℃。
进一步，真空定型台上的串联模头间距为6-10cm,与挤出模头的间距少于10cm，采用水循环冷却，模内压力为100-1000Pa。
本发明的有益效果在于：
按本发明的石塑复合板材挤出成型工艺，设备投入小、能耗低、污染少，具有PVC塑化均匀、不易分解，生产效率高、次品率低，螺杆使用寿命长等优点。制备的石塑复合板材强度高，其静曲强度高、弹性模量大；韧性好，其抗冲击强；具有良好的耐水阻燃性，其耐水泡1-3月无翘曲变形、无霉变现象，阻燃等级达V-0级。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步的详细说明，但并不作为对本发明做任何限制的依据。
本发明实施例提供的一种石塑复合板材挤出成型工艺，包括下述步骤：
1)按照质量比将60-70％改性废矿粉、20-25％PVC树脂粉、0-1％硬脂酸、1-2％石蜡、3-6％钙锌复合稳定剂(钙锌复合稳定剂为硬脂酸钙或蓖麻油酸钙与硬脂酸锌或蓖麻油酸锌中的一种与环氧大豆油组成的液态混合物；或为PVC钙锌复合稳定剂)、1-3％丙烯酸树脂ACR和1-3％氯化聚乙烯CPE混合，经适于挤出成型的PVC组合料制备得到PVC组合料；
2)将PVC组合料经定量给料系统加入到双螺杆挤出机中，螺杆四段温度控制分别为205-250℃、195-240℃、190-230℃、180-220℃，螺杆挤出速度与履带牵引速度控制在85-100cm/min之间，经高温挤出至安装有静态混合器的模头中，模头四段温度控制分别为180-200℃、180-200℃、170-190℃、170-190℃，再经真空定型台上的2-4个串联模头进行真空定型，然后通过水冷、风干、履带牵引和切割等工序而成。
所述改性废矿粉是经干燥、破碎、研磨和过筛处理的开采花岗岩所产生的尾渣、大理石加工所产生的废料和冶炼过程产生的燃煤粉灰按照任意比例低速混合得废矿粉，再按照质量比为94-98％的废矿粉与2-6％的二硬脂酰氧异丙基铝酸酯在70-90℃条件下，搅拌混合30-60min后，冷却而成。
其中，双螺杆挤出机的螺杆为锥形螺杆，直径为65/132mm，材质为经过热处理和表面氮化的38CrMoAlA优质合金钢，两个锥形螺杆采用异向向外方式啮合。真空定型台上的串联模头间距为6-10cm,与挤出模头的间距少于10cm，采用水循环冷却，模内压力为100-1000Pa。
下面给出具体实施例来进一步说明本发明。
实施例1
1)按照质量比将60％改性废矿粉、25％PVC树脂粉、1％硬脂酸、2％石蜡、6％钙锌复合稳定剂(硬脂酸钙、硬脂酸锌与环氧大豆油组成的液态混合物)、3％丙烯酸树脂ACR和3％氯化聚乙烯CPE混合，经适于挤出成型的PVC组合料制备得到PVC组合料；
2)将PVC组合料经定量给料系统加入到双螺杆挤出机中，螺杆四段温度控制分别为205℃、195℃、190℃、180℃，螺杆挤出速度与履带牵引速度控制在85cm/min，经高温挤出至安装有静态混合器的模头中，模头四段温度控制分别为180℃、190℃、180℃、190℃，再经真空定型台上的2-4个串联模头进行真空定型，然后通过水冷、风干、履带牵引和切割等工序而成。
按照质量比为94％的废矿粉与6％的二硬脂酰氧异丙基铝酸酯在70℃条件下，搅拌混合60min后，冷却而成。
其中，真空定型台上的串联模头间距为10cm,与挤出模头的间距少于10cm，采用水循环冷却，模内压力为100Pa。
实施例2
1)按照质量比将70％改性废矿粉、20％PVC树脂粉、1％硬脂酸、1％石蜡、5％钙锌复合稳定剂(蓖麻油酸钙、蓖麻油酸锌以及环氧大豆油组成的液态混合物)、1％丙烯酸树脂ACR和2％氯化聚乙烯CPE混合，经适于挤出成型的PVC组合料制备得到PVC组合料；
2)将PVC组合料经定量给料系统加入到双螺杆挤出机中，螺杆四段温度控制分别为250℃、240℃、230℃、220℃，螺杆挤出速度与履带牵引速度控制在85-100cm/min之间，经高温挤出至安装有静态混合器的模头中，模头四段温度控制分别为200℃、190℃、180℃、190℃，再经真空定型台上的2-4个串联模头进行真空定型，然后通过水冷、风干、履带牵引和切割等工序而成。
所述改性废矿粉是经干燥、破碎、研磨和过筛处理的开采花岗岩所产生的尾渣、大理石加工所产生的废料和冶炼过程产生的燃煤粉灰按照任意比例低速混合得废矿粉，再按照质量比为98％的废矿粉与2％的二硬脂酰氧异丙基铝酸酯在80℃条件下，搅拌混合30min后，冷却而成。
真空定型台上的串联模头间距为8cm,与挤出模头的间距少于10cm，采用水循环冷却，模内压力为100Pa。
实施例3
1)按照质量比将68％改性废矿粉、22％PVC树脂粉、2％石蜡、3％钙锌复合稳定剂(硬脂酸钙、蓖麻油酸锌以及环氧大豆油组成的液态混合物)、2％丙烯酸树脂ACR和3％氯化聚乙烯CPE混合，经适于挤出成型的PVC组合料制备得到PVC组合料；
2)将PVC组合料经定量给料系统加入到双螺杆挤出机中，螺杆四段温度控制分别为205℃、200℃、210℃、220℃，螺杆挤出速度与履带牵引速度控制在85-100cm/min之间，经高温挤出至安装有静态混合器的模头中，模头四段温度控制分别为190℃、200℃、190℃、180℃，再经真空定型台上的2-4个串联模头进行真空定型，然后通过水冷、风干、履带牵引和切割等工序而成。
所述改性废矿粉是经干燥、破碎、研磨和过筛处理的开采花岗岩所产生的尾渣、大理石加工所产生的废料和冶炼过程产生的燃煤粉灰按照任意比例低速混合得废矿粉，再按照质量比为96％的废矿粉与4％的二硬脂酰氧异丙基铝酸酯在90℃条件下，搅拌混合40min后，冷却而成。
真空定型台上的串联模头间距为6cm,与挤出模头的间距少于10cm，采用水循环冷却，模内压力为500Pa。
通过具体实施例制备石塑复合板材强度高，其静曲强度18.7-19.2MPa、弹性模量大于7300MPa；韧性好，其抗冲击达4.6-5mm；具有良好的耐水阻燃性，其耐水泡1-3月无翘曲变形、无霉变现象，阻燃等级为V-0级。
本发明并不局限于上述实施例，在本发明公开的技术方案的基础上，本领域的技术人员根据所公开的技术内容，不需要创造性的劳动就可以对其中的一些技术特征作出一些替换和变形，这些替换和变形均在本发明的保护范围内。

Claims (7)

1.一种石塑复合板材挤出成型工艺，其特征在于，包括下述步骤：
1)按照质量比将60-70％改性废矿粉、20-25％PVC树脂粉、0-1％硬脂酸、1-2％石蜡、3-6％钙锌复合稳定剂、1-3％丙烯酸树脂和1-3％氯化聚乙烯混合，经适于挤出成型的PVC组合料制备得到PVC组合料；
2)将PVC组合料经定量给料系统加入到双螺杆挤出机中，采用四段温度控制，经高温挤出；模头处静态混合器，采用四段温度控制，至真空定型台上的2-4个串联模头进行真空定型，然后通过水冷、风干、履带牵引和切割等工序而成。
2.根据权利要求1所述的一种石塑复合板材挤出成型工艺，其特征在于，所述改性废矿粉是经干燥、破碎、研磨和过筛处理的开采花岗岩所产生的尾渣、大理石加工所产生的废料和冶炼过程产生的燃煤粉灰按照任意比例低速混合得废矿粉，再按照质量比为94-98％的废矿粉与2-6％的二硬脂酰氧异丙基铝酸酯在70-90℃条件下，搅拌混合30-60min后，冷却而成。
3.根据权利要求1所述的一种石塑复合板材挤出成型工艺，其特征在于，所述钙锌复合稳定剂为硬脂酸钙或蓖麻油酸钙与硬脂酸锌或蓖麻油酸锌中的一种与环氧大豆油组成的液态混合物；或为PVC钙锌复合稳定剂。
4.根据权利要求1所述的一种石塑复合板材挤出成型工艺，其特征在于，所述螺杆采用四段温度控制，每段温度控制范围180-250℃，每段温度控制间隔5-10℃。
5.根据权利要求2所述的一种石塑复合板材挤出成型工艺，其特征在于，所述螺杆挤出速度与履带牵引速度控制在85-100cm/min之间。
6.根据权利要求1所述的一种石塑复合板材挤出成型工艺，其特征在于，所述模头处静态混合器采用四段温度控制，每段温度控制范围170-200℃，每段温度控制间隔10℃。
7.根据权利要求1所述的一种石塑复合板材挤出成型工艺，其特征在于，真空定型台上的串联模头间距为6-10cm,与挤出模头的间距少于10cm，采用水循环冷却，模内压力为100-1000Pa。
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