CN109762268A - 一种造纸副产物增强聚氯乙烯材料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种造纸副产物增强聚氯乙烯材料及其制备方法，该制备方法包括步骤：(1)先把100份的聚氯乙烯、2‑7份的热稳定剂按比例称量，常温下混合均匀，将该物理混合物加入到热混机中热混机的温度设定在100‑120℃；(2)步骤(1)中搅拌时间为10‑20分钟后，将造纸副产物、加工助剂、抗冲改性剂以及润滑剂一并加入到热混机内，搅拌5‑15分钟后，将混合物料放入冷混机中给混合物降温至20‑40℃；(3)将冷混后的混合物料加入到锥双挤出机中，锥双挤出机设定温度范围为：160‑200℃，挤出速度为：5‑20rpm进行挤出，挤出物料经过定型、冷却、牵引、切割后成为成品。本发明提供的制备方法降低了PVC添加物料的成本，增强了PVC复合材料的性能，避免了焚烧造成的环境污染。
Description
技术领域
本发明涉及高分子材料领加工领域，尤其涉及一种造纸副产物增强聚氯乙烯材料及其制备方法。
背景技术
聚氯乙烯PVC是一种重要的常用高分子材料，在塑料行业市场占有率仅次于聚乙烯，因此PVC跟人们的日常生活密切相关，主要应用于型材占PVC用量的25％、管材占PVC用量的20％、膜类占PVC用量的10％、板材等。因此PVC具有很广泛的应用。但是PVC中的添加剂存在性价比低的制约因素。
我国是造纸业大国，造纸过程中的大量的剩余物--造纸副产物大部分被当做燃料烧掉或进入污水系统，不但得不到高效利用，还对生态环境造成极大的破坏。因此，把造纸副产物转化为材料进行循环利用，将是具有重要经济和社会意义的项目。
将造纸副产物添加到聚氯乙烯中，既能够解决PVC助剂性价比不高的问题，给PVC行业带来了一种新的添加剂，具有添加量小，不仅能够增加相容性，还能提高PVC的力学性能，又能解决造纸副产物大量焚烧带来的环境污染等问题。
综上，现有的造纸工艺普遍存在以下问题：1.造纸过程中的大量的剩余物--造纸副产物大部分被当做燃料烧掉或进入污水系统，不但得不到高效利用；2.造纸过程中的大量的剩余物--造纸副产物对生态环境造成极大的破坏。
因此，针对，现有的造纸工艺在造纸过程中的大量的剩余物--造纸副产物大部分被当做燃料烧掉或进入污水系统，不但得不到高效利用以及造纸过程中的大量的剩余物--造纸副产物对生态环境造成极大的破坏等问题，成为本领域技术人员亟待解决的技术问题。
发明内容
本发明为解决现有技术中的上述缺陷，提供一种造纸副产物增强聚氯乙烯材料及其制备方法，采用该方法可避免造纸副产物焚烧和排放造成的环境污染，达到降低成本，提高质量的目的。
为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
本发明的第一个方面是提供了一种造纸副产物增强聚氯乙烯材料的制备方法，包括以下步骤：
(1)先将100份的聚氯乙烯、2-7份的热稳定剂按比例称量，常温下混合均匀，将该物理混合物加入到热混机中热混机的温度设定在100-120℃；
(2)将步骤(1)中的混合物搅拌10-20分钟后，将质量分数为5-100份的造纸副产物、质量分数为1-3份的加工助剂、质量分数为3-10份的抗冲改性剂以及质量分数为0.5-4份的润滑剂一并加入到热混机内，搅拌5-15分钟后，将混合物料放入冷混机中给混合物降温至20-40℃；
(3)将冷混后的混合物料加入到锥双挤出机中，锥双挤出机设定温度范围为：160-200℃，挤出速度为：5-20rpm进行挤出，挤出物料经过定型、冷却、牵引、切割后成为成品；
其中，按质量份数计算，各组成用量如下：
进一步地，所述聚氯乙烯为型号SG-3聚氯乙烯、SG-5聚氯乙烯、SG-7聚氯乙烯以及SG-8聚氯乙烯中的一种或几种混合物。
进一步地，所述造纸副产物为腐浆、浆渣、木皮、制浆废液提取物、含硅白泥中的一种或几种，要求目数在100-300目。
进一步地，所述加工助剂为甲基丙烯酸甲酯为主体的丙烯酸树脂。
进一步地，所述热稳定剂为钙锌热稳定剂、铅盐类热稳定剂、有机锡类热稳定剂。
进一步地，所述抗冲改性剂为氯化聚乙烯(CPE)、含有CPE的改性聚合物、甲基丙烯酸甲酯/丁二烯/苯乙烯三元共聚物(MBS)中的一种或几种。
进一步地，所述润滑剂是硬脂酸钙、硬脂酸钡、氧化聚乙烯蜡、硬脂酸、聚乙烯蜡、石蜡硬脂酸铅等中的一种或者几种。
本发明的第二个方面是提供一种如上述方法制备的造纸副产物增强聚氯乙烯材料。
本发明采用上述技术方案，与现有技术相比，具有如下技术效果：
本发明提供的方法是用部分造纸副产物添加到PVC中，既降低了PVC添加物料的成本，增强了PVC复合材料的性能，又避免了造纸副产物焚烧和排放造成的环境污染，达到了降低成本，提高质量的目的。
具体实施方式
下面通过具体实施例对本发明进行详细和具体的介绍，以使更好的理解本发明，但是下述实施例并不限制本发明范围，各个实施例中，造纸副产物均经过干燥、粉碎、过筛，得到200目的造纸废弃物粉末，其他原料皆为市售产品。
实施例1
本实施例提供了一种造纸副产物增强聚氯乙烯材料的制备方法，包括步骤：
(1)先把PVC、热稳定剂按比例称量好，常温下混合均匀，将该物理混合物加入到热混机中热混机的温度设定在100℃；
(2)步骤(1)搅拌时间为10分钟后，将造纸副产物、加工助剂、抗冲改性剂、润滑剂，加入到热混机内，搅拌5分钟后，将料放入冷混机中给混合物降温至40℃；
(3)将冷混后的物料加入到锥双挤出机中，锥双挤出机设定温度范围为：170℃，挤出速度为：10rpm进行挤出，挤出物料经过定型、冷却、牵引、切割后成为成品；
其中，按质量份数计算，各组成用量如下：
实施例2
本实施例提供了一种造纸副产物增强聚氯乙烯材料的制备方法，包括步骤：
(1)先把PVC、热稳定剂按比例称量好，常温下混合均匀，将该物理混合物加入到热混机中热混机的温度设定在110℃；
(2)步骤(1)搅拌时间为10分钟后，将造纸副产物、加工助剂、抗冲改性剂、润滑剂，加入到热混机内，搅拌5分钟后，将料放入冷混机中给混合物降温至40℃；
(3)将冷混后的物料加入到锥双挤出机中，锥双挤出机设定温度范围为：170℃，挤出速度为：10rpm进行挤出，挤出物料经过定型、冷却、牵引、切割后成为成品；
其中，按质量份数计算，各组成用量如下：
实施例3
本实施例提供了一种造纸副产物增强聚氯乙烯材料的制备方法，包括步骤：
(1)先把PVC、热稳定剂按比例称量好，常温下混合均匀，将该物理混合物加入到热混机中热混机的温度设定在110℃；
(2)步骤(1)搅拌时间为10分钟后，将造纸副产物、加工助剂、抗冲改性剂、润滑剂，加入到热混机内，搅拌5分钟后，将料放入冷混机中给混合物降温至40℃；
(3)将冷混后的物料加入到锥双挤出机中，锥双挤出机设定温度范围为：180℃，挤出速度为：10rpm进行挤出，挤出物料经过定型、冷却、牵引、切割后成为成品；
其中，按质量份数计算，各组成用量如下：
实施例4
本实施例提供了一种造纸副产物增强聚氯乙烯材料的制备方法，包括步骤：
(1)先把PVC、热稳定剂按比例称量好，常温下混合均匀，将该物理混合物加入到热混机中热混机的温度设定在110℃；
(2)步骤(1)搅拌时间为10分钟后，将造纸副产物、加工助剂、抗冲改性剂、润滑剂，加入到热混机内，搅拌5分钟后，将料放入冷混机中给混合物降温至40℃；
(3)将冷混后的物料加入到锥双挤出机中，锥双挤出机设定温度范围为：180℃，挤出速度为：10rpm进行挤出，挤出物料经过定型、冷却、牵引、切割后成为成品。
其中，按质量份数计算，各组成用量如下：
实施例5
本实施例提供了一种造纸副产物增强聚氯乙烯材料的制备方法，包括步骤：
(1)先把PVC、热稳定剂按比例称量好，常温下混合均匀，将该物理混合物加入到热混机中热混机的温度设定在110℃；
(2)步骤(1)搅拌时间为10分钟后，将造纸副产物、加工助剂、抗冲改性剂、润滑剂，加入到热混机内，搅拌5分钟后，放入冷混机中给混合物降温至40℃；
(3)将冷混后的物料加入到锥双挤出机中，锥双挤出机设定温度范围为：180℃，挤出速度为：10rpm进行挤出，挤出物料经过定型、冷却、牵引、切割后成为成品；
其中，按质量份数计算，各组成用量如下：
对比例
本实施例提供了一种对比例的制备方法，包括以下步骤：
(1)先把PVC、热稳定剂按比例称量好，常温下混合均匀，将该物理混合物加入到热混机中热混机的温度设定在110℃；
(2)步骤(1)搅拌时间为10分钟后，将加工助剂、抗冲改性剂、润滑剂，加入到热混机内，搅拌5分钟后，放入冷混机中给混合物降温至40℃；
(3)将冷混后的物料加入到锥双挤出机中，锥双挤出机设定温度范围为：180℃，挤出速度为：10rpm进行挤出，挤出物料经过定型、冷却、牵引、切割后成为成品；
其中，按质量份数计算，各组成用量如下：
分别用哑铃制样机对实施例1-5和对比例的制品进行制备测试样条，采用万能电子拉力试验机KY800C，由江都市开源实验机械厂制造和电子冲击试验机山东安尼麦特仪器有限公司生产，按照标准GB/T 9341、GB/T1043进行弯曲强度、弯曲模量、冲击性能测试，其结果见表1所示：
表1
| 弯曲强度/MPa | 弯曲模量/MPa | 冲击强度/KJ/m<sup>2</sup> | |
| 实施例1 | 47.31 | 3152 | 18.3 |
| 实施例2 | 48.31 | 3354 | 17.7 |
| 实施例3 | 50.23 | 3526 | 16.3 |
| 实施例4 | 52.35 | 3865 | 15.1 |
| 实施例5 | 55.31 | 3954 | 15.3 |
| 对比例 | 45.25 | 2965 | 16.5 |
通过结果可以看出，添加造纸副产物后，造纸副产物/PVC复合材料性能显著提高。
本发明针对现有的造纸工艺在造纸过程中的大量的剩余物--造纸副产物大部分被当做燃料烧掉或进入污水系统，不但得不到高效利用以及造纸过程中的大量的剩余物--造纸副产物对生态环境造成极大的破坏等问题，本发明提供的方法是用部分造纸副产物添加到PVC中，既降低了PVC添加物料的成本，增强了PVC复合材料的性能，又避免了造纸副产物焚烧和排放造成的环境污染，达到了降低成本，提高质量的目的。
以上对本实用造纸副产物增强聚氯乙烯材料的制备方法的具体实施例进行了详细描述，但其只是作为范例，本发明并不限制于以上描述的具体实施例。对于本领域技术人员而言，任何对本发明进行的等同修改和替代也都在本发明的范畴之中。因此，在不脱离本发明的精神和范围下所作的均等变换和修改，都应涵盖在本发明的范围内。
Claims (8)
1.一种造纸副产物增强聚氯乙烯材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)先将100份的聚氯乙烯、2-7份的热稳定剂按比例称量，常温下混合均匀，将该物理混合物加入到热混机中热混机的温度设定在100-120℃；
(2)将步骤(1)中的混合物搅拌10-20分钟后，将质量分数为5-100份的造纸副产物、质量分数为1-3份的加工助剂、质量分数为3-10份的抗冲改性剂以及质量分数为0.5-4份的润滑剂一并加入到热混机内，搅拌5-15分钟后，将混合物料放入冷混机中给混合物降温至20-40℃；
(3)将冷混后的混合物料加入到锥双挤出机中，锥双挤出机设定温度范围为：160-200℃，挤出速度为：5-20rpm进行挤出，挤出物料经过定型、冷却、牵引、切割后成为成品；
其中，按质量份数计算，各组成用量如下：
2.根据权利要求1所述的一种造纸副产物增强聚氯乙烯材料的制备方法，其特征在于，所述聚氯乙烯为型号SG-3聚氯乙烯、SG-5聚氯乙烯、SG-7聚氯乙烯以及SG-8聚氯乙烯中的一种或几种混合物。
3.根据权利要求1所述的一种造纸副产物增强聚氯乙烯材料的制备方法，其特征在于，所述造纸副产物为腐浆、浆渣、木皮、制浆废液提取物、含硅白泥中的一种或几种，要求目数在100-300目。
4.根据权利要求1所述的一种造纸副产物增强聚氯乙烯材料的制备方法，其特征在于，所述加工助剂为以甲基丙烯酸甲酯为主体的丙烯酸树脂。
5.根据权利要求1所述的一种造纸副产物增强聚氯乙烯材料的制备方法，其特征在于，所述热稳定剂为钙锌热稳定剂、铅盐类热稳定剂、有机锡类热稳定剂。
6.根据权利要求1所述的一种造纸副产物增强聚氯乙烯材料的制备方法，其特征在于，所述抗冲改性剂为氯化聚乙烯(CPE)、含有CPE的改性聚合物、甲基丙烯酸甲酯/丁二烯/苯乙烯三元共聚物(MBS)中的一种或几种。
7.根据权利要求1所述的一种造纸副产物增强聚氯乙烯材料的制备方法，其特征在于，所述润滑剂是硬脂酸钙、硬脂酸钡、氧化聚乙烯蜡、硬脂酸、聚乙烯蜡、石蜡硬脂酸铅中的一种或者几种。
8.一种如权利要求1-7任一项所述方法制备的造纸副产物增强聚氯乙烯材料。
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