CN108299763A - 一种具有阻燃性能的门窗塑钢型材及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种具有阻燃性能的门窗塑钢型材,由下列重量份的原料制成:聚氯乙烯60‑80份、环氧树脂30‑40份、醋酸乙酯15‑25份、聚乙烯蜡10‑20份、羟乙基纤维素20‑30份、碳化硅晶须10‑30份、膨胀石墨10‑20份、蛭石粉5‑15份、复合阻燃剂3‑8份、云母粉5‑10份、活性碳纤维2‑8份、纳米二氧化钛5‑10份、紫外线吸收剂3‑8份、稳定剂2‑4份和增塑剂4‑10份。本发明提供一种具有阻燃性能的门窗塑钢型材及其制备方法,制备简单,环保污染小,具有优异的阻燃性能及较佳的物理强度。
Description
技术领域
本发明涉及塑钢型材生产技术领域,具体涉及一种具有阻燃性能的门窗塑钢型材,以及其制备方法。
背景技术
塑钢型材简称塑钢,主要化学成分是PVC,因此也叫PVC型材。是被广泛应用的一种新型的建筑材料,由于其物理性能如刚性、弹性、耐腐蚀,抗老化性能优异,通常用作是铜、锌、铝等有色金属的佳代用品。
在房屋建筑中主要用于推拉,平开门窗、护栏、管材和吊顶材料的应用,通过新的工艺流程处理也广泛用在汽车发动机保护板方面,不仅重量轻,而且韧性好,具有刚的优良性质,有时候也被称作合金塑钢。
虽然塑钢材料广泛应用,但是随着社会的进步,要不断提高其性能,例如强度、韧性、耐热性、保温性、隔音性、抗静电性、耐紫外性等性能。而且我国塑钢型材绝大部分劣质型材使用铅盐稳定剂,成品含铅量在0.6%-1.2%之间。铅是一种对人体有害的物质,当劣质型材老化时,会析出含铅粉尘,长期接触后会使血液中铅含量超标,甚至铅中毒。因此需要提高塑钢型材的安全性,同时不提高成本。
发明内容
本发明的目的在于克服上述现有技术的不足,提供一种具有阻燃性能的门窗塑钢型材及其制备方法,制备简单,环保污染小,具有优异的阻燃性能及较佳的物理强度。
为了解决上述技术问题,本发明采用如下技术方案:
一种具有阻燃性能的门窗塑钢型材,由下列重量份的原料制成:聚氯乙烯 60-80份、环氧树脂30-40份、醋酸乙酯15-25份、聚乙烯蜡10-20份、羟乙基纤维素20-30份、碳化硅晶须10-30份、膨胀石墨10-20份、蛭石粉5-15份、复合阻燃剂3-8份、云母粉5-10份、活性碳纤维2-8份、纳米二氧化钛5-10份、紫外线吸收剂3-8份、稳定剂2-4份和增塑剂4-10份。
其中,由下列重量份的原料制成:聚氯乙烯 70份、环氧树脂35份、醋酸乙酯20份、聚乙烯蜡15份、羟乙基纤维素20-30份、碳化硅晶须20份、膨胀石墨15份、蛭石粉10份、复合阻燃剂5份、云母粉7份、活性碳纤维5份、纳米二氧化钛7份、紫外线吸收剂5份、稳定剂3份和增塑剂7份。
其中,所述复合阻燃剂为氢氧化铝、氢氧化镁和硼酸锌按质量比3-8:2-5:1制成的复配剂。
其中,所述紫外线吸收剂为水杨酸酯类、苯酮类、苯并三唑类、取代丙烯腈类、三嗪类中的一种或两种以上混合物与受阻胺类复配。
其中,所述稳定剂为硬脂酸锌、蓖麻油酸钙、环氧大豆油按质量比2-6:1-3:1的混合物。
其中,所述增塑剂为二甘醇二苯甲酸酯。
一种具有阻燃性能的门窗塑钢型材的制备方法,包括以下步骤:
(1)按上述重量份称取各种原料;
(2)将所述重量的聚氯乙烯、环氧树脂、聚乙烯蜡在高温180-200℃下加热40-60min,待完全熔化成粘流态时,加入所述重量的碳化硅晶须、膨胀石墨、蛭石粉、云母粉、纳米二氧化钛,以300-400r/min的转速,搅拌混合50-70min,得到混合料A;
(3)将所述重量的复合阻燃剂加入到所述重量的醋酸乙酯中,超声分散30-40min,再加入所述重量的稳定剂,再继续分散15-25min,得到混合料B;
(4)将步骤(3)中所得的混合料B加入到步骤(2)中所得的混合料A中,再加入所述重量的紫外线吸收剂和增塑剂,在高温180-200℃,压力10-20MPa的环境下,搅拌混合40-60min,得到混合料C;
(5)利用锥形双螺杆挤出机,在高温140-160℃,压力20-28MPa的条件下,将步骤(4)中所得的混合料C附着在所需尺寸的异型钢衬上,经真空冷却,即得门窗型材。
其中,所述步骤(5)中的锥形双螺杆挤出机的螺杆的转速为120-160r/min。
其中,所述步骤(5)中的真空冷却的真空值为0.04-0.08MPa。
与现有技术相比,本发明具有如下的有益效果:本发明提供一种具有阻燃性能的门窗塑钢型材及其制备方法,制备简单,环保污染小,具有优异的阻燃性能及较佳的物理强度,具体情况如下:
(1)本发明以聚氯乙烯、环氧树脂、聚乙烯蜡为主要原料,利用这些原料本身具有的阻燃性能,可有效提高了本发明的门窗塑钢型材的阻燃效果;
(2)本发明通过添加碳化硅晶须、膨胀石墨、蛭石粉、云母粉、纳米二氧化钛,进一步提高型材的阻燃能力,而且环保污染小,同时,可有效地加强塑钢型材的物理强度;
(3)本发明通过采用复合阻燃剂有效地提高型材的阻燃能力;
(4)本发明各原料间相容性好,且通过各原料间的有机组合,使得塑钢型材不仅具有较好的物理强度,同时其阻燃和耐腐蚀性能好;
(5)本发明的提供的方法生产效率高,生产成本低,劳动强度小。
具体实施方式
下面结合具体实施例,进一步阐述本发明。这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。
实施例1
一种具有阻燃性能的门窗塑钢型材,由下列重量份的原料制成:聚氯乙烯 70份、环氧树脂35份、醋酸乙酯20份、聚乙烯蜡15份、羟乙基纤维素20-30份、碳化硅晶须20份、膨胀石墨15份、蛭石粉10份、复合阻燃剂5份、云母粉7份、活性碳纤维5份、纳米二氧化钛7份、紫外线吸收剂5份、稳定剂3份和增塑剂7份。
其中,所述复合阻燃剂为氢氧化铝、氢氧化镁和硼酸锌按质量比5:3:1制成的复配剂。
其中,所述紫外线吸收剂为水杨酸酯类、苯酮类、苯并三唑类、取代丙烯腈类、三嗪类中的一种或两种以上混合物与受阻胺类复配。
其中,所述稳定剂为硬脂酸锌、蓖麻油酸钙、环氧大豆油按质量比4:2:1的混合物。
其中,所述增塑剂为二甘醇二苯甲酸酯。
一种具有阻燃性能的门窗塑钢型材的制备方法,包括以下步骤:
(1)按上述重量份称取各种原料;
(2)将所述重量的聚氯乙烯、环氧树脂、聚乙烯蜡在高温190℃下加热50min,待完全熔化成粘流态时,加入所述重量的碳化硅晶须、膨胀石墨、蛭石粉、云母粉、纳米二氧化钛,以350r/min的转速,搅拌混合60min,得到混合料A;
(3)将所述重量的复合阻燃剂加入到所述重量的醋酸乙酯中,超声分散35min,再加入所述重量的稳定剂,再继续分散20min,得到混合料B;
(4)将步骤(3)中所得的混合料B加入到步骤(2)中所得的混合料A中,再加入所述重量的紫外线吸收剂和增塑剂,在高温190℃,压力15MPa的环境下,搅拌混合50min,得到混合料C;
(5)利用锥形双螺杆挤出机,在高温150℃,压力24MPa的条件下,将步骤(4)中所得的混合料C附着在所需尺寸的异型钢衬上,经真空冷却,即得门窗型材。
其中,所述步骤(5)中的锥形双螺杆挤出机的螺杆的转速为140r/min。
其中,所述步骤(5)中的真空冷却的真空值为0.06MPa。
实施例2
一种具有阻燃性能的门窗塑钢型材,由下列重量份的原料制成:聚氯乙烯 60份、环氧树脂30份、醋酸乙酯15份、聚乙烯蜡10份、羟乙基纤维素20份、碳化硅晶须10份、膨胀石墨10份、蛭石粉5份、复合阻燃剂3份、云母粉5份、活性碳纤维2份、纳米二氧化钛5份、紫外线吸收剂3份、稳定剂2份和增塑剂4份。
其中,所述复合阻燃剂为氢氧化铝、氢氧化镁和硼酸锌按质量比3:2:1制成的复配剂。
其中,所述紫外线吸收剂为水杨酸酯类、苯酮类、苯并三唑类、取代丙烯腈类、三嗪类中的一种或两种以上混合物与受阻胺类复配。
其中,所述稳定剂为硬脂酸锌、蓖麻油酸钙、环氧大豆油按质量比2:1:1的混合物。
其中,所述增塑剂为二甘醇二苯甲酸酯。
一种具有阻燃性能的门窗塑钢型材的制备方法,包括以下步骤:
(1)按上述重量份称取各种原料;
(2)将所述重量的聚氯乙烯、环氧树脂、聚乙烯蜡在高温180℃下加热40min,待完全熔化成粘流态时,加入所述重量的碳化硅晶须、膨胀石墨、蛭石粉、云母粉、纳米二氧化钛,以300r/min的转速,搅拌混合50min,得到混合料A;
(3)将所述重量的复合阻燃剂加入到所述重量的醋酸乙酯中,超声分散30min,再加入所述重量的稳定剂,再继续分散15min,得到混合料B;
(4)将步骤(3)中所得的混合料B加入到步骤(2)中所得的混合料A中,再加入所述重量的紫外线吸收剂和增塑剂,在高温180℃,压力10MPa的环境下,搅拌混合40min,得到混合料C;
(5)利用锥形双螺杆挤出机,在高温140℃,压力20MPa的条件下,将步骤(4)中所得的混合料C附着在所需尺寸的异型钢衬上,经真空冷却,即得门窗型材。
其中,所述步骤(5)中的锥形双螺杆挤出机的螺杆的转速为120r/min。
其中,所述步骤(5)中的真空冷却的真空值为0.04MPa。
实施例3
一种具有阻燃性能的门窗塑钢型材,由下列重量份的原料制成:聚氯乙烯80份、环氧树脂40份、醋酸乙酯25份、聚乙烯蜡20份、羟乙基纤维素30份、碳化硅晶须10-30份、膨胀石墨20份、蛭石粉15份、复合阻燃剂8份、云母粉10份、活性碳纤维8份、纳米二氧化钛10份、紫外线吸收剂8份、稳定剂4份和增塑剂10份。
其中,所述复合阻燃剂为氢氧化铝、氢氧化镁和硼酸锌按质量比8: 5:1制成的复配剂。
其中,所述紫外线吸收剂为水杨酸酯类、苯酮类、苯并三唑类、取代丙烯腈类、三嗪类中的一种或两种以上混合物与受阻胺类复配。
其中,所述稳定剂为硬脂酸锌、蓖麻油酸钙、环氧大豆油按质量比6: 3:1的混合物。
其中,所述增塑剂为二甘醇二苯甲酸酯。
一种具有阻燃性能的门窗塑钢型材的制备方法,包括以下步骤:
(1)按上述重量份称取各种原料;
(2)将所述重量的聚氯乙烯、环氧树脂、聚乙烯蜡在高温200℃下加热60min,待完全熔化成粘流态时,加入所述重量的碳化硅晶须、膨胀石墨、蛭石粉、云母粉、纳米二氧化钛,以400r/min的转速,搅拌混合70min,得到混合料A;
(3)将所述重量的复合阻燃剂加入到所述重量的醋酸乙酯中,超声分散40min,再加入所述重量的稳定剂,再继续分散25min,得到混合料B;
(4)将步骤(3)中所得的混合料B加入到步骤(2)中所得的混合料A中,再加入所述重量的紫外线吸收剂和增塑剂,在高温200℃,压力20MPa的环境下,搅拌混合60min,得到混合料C;
(5)利用锥形双螺杆挤出机,在高温160℃,压力28MPa的条件下,将步骤(4)中所得的混合料C附着在所需尺寸的异型钢衬上,经真空冷却,即得门窗型材。
其中,所述步骤(5)中的锥形双螺杆挤出机的螺杆的转速为160r/min。
其中,所述步骤(5)中的真空冷却的真空值为0.08MPa。
以上所述仅是本发明的优选实施方式,本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例,凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (9)
1.一种具有阻燃性能的门窗塑钢型材,其特征在于,由下列重量份的原料制成:聚氯乙烯 60-80份、环氧树脂30-40份、醋酸乙酯15-25份、聚乙烯蜡10-20份、羟乙基纤维素20-30份、碳化硅晶须10-30份、膨胀石墨10-20份、蛭石粉5-15份、复合阻燃剂3-8份、云母粉5-10份、活性碳纤维2-8份、纳米二氧化钛5-10份、紫外线吸收剂3-8份、稳定剂2-4份和增塑剂4-10份。
2.根据权利要求1所述的具有阻燃性能的门窗塑钢型材,其特征在于,由下列重量份的原料制成:聚氯乙烯 70份、环氧树脂35份、醋酸乙酯20份、聚乙烯蜡15份、羟乙基纤维素20-30份、碳化硅晶须20份、膨胀石墨15份、蛭石粉10份、复合阻燃剂5份、云母粉7份、活性碳纤维5份、纳米二氧化钛7份、紫外线吸收剂5份、稳定剂3份和增塑剂7份。
3.根据权利要求1所述的具有阻燃性能的门窗塑钢型材,其特征在于,所述复合阻燃剂为氢氧化铝、氢氧化镁和硼酸锌按质量比3-8:2-5:1制成的复配剂。
4.根据权利要求1所述的具有阻燃性能的门窗塑钢型材,其特征在于,所述紫外线吸收剂为水杨酸酯类、苯酮类、苯并三唑类、取代丙烯腈类、三嗪类中的一种或两种以上混合物与受阻胺类复配。
5.根据权利要求1所述的具有阻燃性能的门窗塑钢型材,其特征在于,所述稳定剂为硬脂酸锌、蓖麻油酸钙、环氧大豆油按质量比2-6:1-3:1的混合物。
6.根据权利要求1所述的具有阻燃性能的门窗塑钢型材,其特征在于,所述增塑剂为二甘醇二苯甲酸酯。
7.一种根据权利要求1-6任一项所述的具有阻燃性能的门窗塑钢型材的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
(1)按上述重量份称取各种原料;
(2)将所述重量的聚氯乙烯、环氧树脂、聚乙烯蜡在高温180-200℃下加热40-60min,待完全熔化成粘流态时,加入所述重量的碳化硅晶须、膨胀石墨、蛭石粉、云母粉、纳米二氧化钛,以300-400r/min的转速,搅拌混合50-70min,得到混合料A;
(3)将所述重量的复合阻燃剂加入到所述重量的醋酸乙酯中,超声分散30-40min,再加入所述重量的稳定剂,再继续分散15-25min,得到混合料B;
(4)将步骤(3)中所得的混合料B加入到步骤(2)中所得的混合料A中,再加入所述重量的紫外线吸收剂和增塑剂,在高温180-200℃,压力10-20MPa的环境下,搅拌混合40-60min,得到混合料C;
(5)利用锥形双螺杆挤出机,在高温140-160℃,压力20-28MPa的条件下,将步骤(4)中所得的混合料C附着在所需尺寸的异型钢衬上,经真空冷却,即得门窗型材。
8.根据权利要求7所述的具有阻燃性能的门窗塑钢型材的制备方法,其特征在于,所述步骤(5)中的锥形双螺杆挤出机的螺杆的转速为120-160r/min。
9.根据权利要求7所述的具有阻燃性能的门窗塑钢型材的制备方法,其特征在于,所述步骤(5)中的真空冷却的真空值为0.04-0.08MPa。
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