CN110054852A - 一种环保集成墙板的制作方法 - Google Patents

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Abstract

一种环保集成墙板的制作方法，原料由基料和助剂组成，所述基料按质量百分比计为：PVC树脂：8%～25%，轻质碳酸钙：10%～30%，重质碳酸钙：5%～15%，木粉：10%～40%，PVC再生料：1%～40%；所述助剂按质量百分比计为：复合稳定剂：1%～6%，发泡剂：0.3%～2%，发泡调节剂：1%～5%，内润滑剂：0.2%～4%，外润滑剂：0.1%～3%，偶联剂：0.5%～2%。使用木粉和PVC再生料作为主要原料，实现了资源循环利用，符合环保节能和可持续发展的需要，且制备的墙板成型性好，保持较高的冲击强度和拉伸强度，且韧性也较好。

Description

一种环保集成墙板的制作方法
技术领域
本发明涉及建筑材料领域，具体涉及一种以木粉和PVC再生料制备集成墙板的制作方法。
背景技术
木塑集成墙板是以PVC/竹木纤维为基材,表面可以烫印,覆膜的新型装潢建材,产品花色样式种类繁多,环保隔音，阻燃保暖，防水防霉，耐磨易擦；产品集成化安装，便捷快速，省时省力。传统墙面材料，如墙漆、墙布、墙纸、瓷砖、大理石、硅藻泥、实木护墙板等环保性不高，会给人体造成安全隐患。木塑集成墙板是一种主要由竹木纤维和聚氯乙烯树脂为主料与加工助剂等，混合均匀后再经模具设备加热挤出成型而制成的墙板，广受消费者喜爱。
目前有些集成墙板的粘合剂、胶水等成份中会有甲醛、苯等有害的挥发物，不利于人们的身体健康，而有些集成墙板结构不稳固，长时间使用会出现裂纹。本发明申请不采用粘合剂、胶水等含有害挥发物的成分来增强集成墙板的稳固性能，而采用丙烯酸酯类助剂、K值为57-60的PVC、硬脂酸钙和硬脂酸锌复合物、发泡剂、偶联剂和润滑剂来增强集成墙板的稳固性能，从而制造成结构稳定、环保的集成墙板。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：如何制造一种结构稳定、环保的集成墙板。
针以上述问题，本发明提出的技术方案是：一种环保集成墙板的制作方法，原料由基料和助剂组成，所述基料按质量百分比计为：PVC树脂：16.5%，轻质碳酸钙：25%，重质碳酸钙：12.5%，木粉：20%，PVC再生料：20%；所述助剂按质量百分比计为：复合稳定剂：1.5%，发泡剂：0.5%，发泡调节剂：2.5%，内润滑剂：0.3%，外润滑剂：0.2%，偶联剂：1.0%。
进一步地，原料由基料和助剂组成，所述基料按质量百分比计为：PVC树脂：12.5%，轻质碳酸钙：25%，重质碳酸钙：11.5%，木粉：15%，PVC再生料：30%；所述助剂按质量百分比计为：复合稳定剂：2.1%，发泡剂：0.4%，发泡调节剂：2.0%，内润滑剂：0.4%，外润滑剂：0.3%，偶联剂：0.8%。
进一步地，原料由基料和助剂组成，所述基料按质量百分比计为：PVC树脂：9.5%，轻质碳酸钙：24.5%，重质碳酸钙：10%，木粉：10%，PVC再生料：40%；所述助剂按质量百分比计为：复合稳定剂：1.6%，发泡剂：0.7%，发泡调节剂：2.8%，内润滑剂：0.2%，外润滑剂：0.1%，偶联剂：0.6%。
进一步地，原料由基料和助剂组成，所述基料按质量百分比计为：PVC树脂：8%～25%，轻质碳酸钙：10%～30%，重质碳酸钙：5%～15%，木粉：10%～40%，PVC再生料：1%～40%；所述助剂按质量百分比计为：复合稳定剂：1%～6%，发泡剂：0.3%～2%，发泡调节剂：1%～5%，内润滑剂：0.2%～4%，外润滑剂：0.1%～3%，偶联剂：0.5%～2%。
进一步地，包括以下制作步骤：
A．木粉的预处理，将木粉放入搅拌器中，加入偶联剂，搅拌均匀后，转入微波干燥机内，在85-100℃温度下干燥70-160分钟，缓慢降温至35-40℃，烘干至含水量低于2％，备用；
B．PVC再生料预处理，将PVC再生料先经粉碎机粉碎，再经磨粉机磨粉，过100目筛，备用；
C．混料，依次将PVC树脂，处理后的PVC再生料，预处理的木粉，重质碳酸钙，轻质碳酸钙，复合稳定剂，润滑剂，发泡剂和发泡调节剂加入到捏合机中；稳定剂加入时的温度为50-60℃，润滑剂加入时的温度为70-80℃，发泡剂和发泡调节剂加入时的温度为90-100℃；
D．出料，混料完成后，待混合物冷却到35-40℃时出料；
E．挤出成型，将步骤D中所述的出料转入锥形双螺杆挤出机，主机温度在160-180℃的条件下挤压成型，形成空腔构造的成型半成品；再进行牵引拉伸，盖上定型模具进行抽真空挤压定型，形成墙板基材；在墙板基材上进行高温覆膜，然后进行切割，制得所需的集成墙板。
进一步地，步骤A中的木粉选用杨木木粉、楠木木粉和竹木粉中的至少一种，木粉尺寸为100-200目。
进一步地，步骤C中选择K值为57-60的PVC树脂,发泡剂的分解温度为160-200℃，发气量为220mL/g。
进一步地，步骤C中复合稳定剂为硬脂酸钙和硬脂酸锌的混合物。
进一步地，步骤C中重质碳酸钙尺寸为800目，轻质碳酸钙尺寸为1250目。
进一步地，步骤C中发泡调节剂采用丙烯酸酯类助剂。
本发明的优点是：
1、使用木粉和PVC再生料作为主要原料，实现了资源循环利用，符合环保节能和可持续发展的需要，且制备的墙板成型性好，保持较高的冲击强度和拉伸强度，且韧性也较好。本发明集成墙板的制备方法，加工工艺简单，可行性高。
2、选用一种偶联剂对木粉进行预处理，增强生产过程中木粉与树脂间的界面结合力，提高了木粉填料的分散性和补强效果。
3、通过添加一种有机AC发泡剂进行发泡处理，同时加入一种高特性粘度的丙烯酸酯类化合物进行发泡调节，促进材料塑化，改善了发泡不均匀和发泡穿孔的问题，提高材料抗冲性能。
4、选择K值为57～60的PVC，制得泡孔均匀细密的木塑集成墙板。作为PVC/木粉复合材料挤出发泡的原料,选择分子质量适当的PVC非常重要,因为分子质量影响聚合物的流变性,从而对气泡的生长影响很大。分子质量过低,熔体强度较差,熔体对发泡气体逃逸的阻碍能力差,很难得到泡孔均匀细密的泡沫塑料;若分子量过高,熔体的拉伸强度很大,抑制泡孔的生长,致使发泡不充分,也难以得到高发泡率的泡沫塑料。
5、选择AC发泡剂，降低酸对PVC热降解速度，同时与PVC不稳定结构发生取代反应，保护PVC分子结构不被破坏。
附图说明
本发明申请无附图。
具体实施方式
实施例一
一种环保集成墙板的制作方法，原料由基料和助剂组成，所述基料按质量百分比计为：PVC树脂：16.5%，轻质碳酸钙：25%，重质碳酸钙：12.5%，木粉：20%，PVC再生料：20%；所述助剂按质量百分比计为：复合稳定剂：1.5%，发泡剂：0.5%，发泡调节剂：2.5%，内润滑剂：0.3%，外润滑剂：0.2%，偶联剂：1.0%。
实施例二
一种环保集成墙板的制作方法，原料由基料和助剂组成，所述基料按质量百分比计为：PVC树脂：12.5%，轻质碳酸钙：25%，重质碳酸钙：11.5%，木粉：15%，PVC再生料：30%；所述助剂按质量百分比计为：复合稳定剂：2.1%，发泡剂：0.4%，发泡调节剂：2.0%，内润滑剂：0.4%，外润滑剂：0.3%，偶联剂：0.8%。
实施例三
一种环保集成墙板的制作方法，原料由基料和助剂组成，所述基料按质量百分比计为：PVC树脂：9.5%，轻质碳酸钙：24.5%，重质碳酸钙：10%，木粉：10%，PVC再生料：40%；所述助剂按质量百分比计为：复合稳定剂：1.6%，发泡剂：0.7%，发泡调节剂：2.8%，内润滑剂：0.2%，外润滑剂：0.1%，偶联剂：0.6%。
实施例四
一种环保集成墙板的制作方法，原料由基料和助剂组成，所述基料按质量百分比计为：PVC树脂：8%～25%，轻质碳酸钙：10%～30%，重质碳酸钙：5%～15%，木粉：10%～40%，PVC再生料：1%～40%；所述助剂按质量百分比计为：复合稳定剂：1%～6%，发泡剂：0.3%～2%，发泡调节剂：1%～5%，内润滑剂：0.2%～4%，外润滑剂：0.1%～3%，偶联剂：0.5%～2%。
上述任一实施例中所述的一种环保集成墙板的制作方法，包括以下制作步骤：
A．木粉的预处理，将木粉放入搅拌器中，加入偶联剂，搅拌均匀后，转入微波干燥机内，在85-100℃温度下干燥70-160分钟，缓慢降温至35-40℃，烘干至含水量低于2％，备用；
B．PVC再生料预处理，将PVC再生料先经粉碎机粉碎，再经磨粉机磨粉，过100目筛，备用；
C．混料，依次将PVC树脂，处理后的PVC再生料，预处理的木粉，重质碳酸钙，轻质碳酸钙，复合稳定剂，润滑剂，发泡剂和发泡调节剂加入到捏合机中；稳定剂加入时的温度为50-60℃，润滑剂加入时的温度为70-80℃，发泡剂和发泡调节剂加入时的温度为90-100℃；
D．出料，混料完成后，待混合物冷却到35-40℃时出料；
E．挤出成型，将步骤D中所述的出料转入锥形双螺杆挤出机，主机温度在160-180℃的条件下挤压成型，形成空腔构造的成型半成品；再进行牵引拉伸，盖上定型模具进行抽真空挤压定型，形成墙板基材；在墙板基材上进行高温覆膜，然后进行切割，制得所需的集成墙板。
PVC作为木塑集成墙板挤出发泡的原料,还有粘合作用。选择分子质量适当的PVC非常重要,因为分子质量影响聚合物的流变性,从而对气泡的生长影响很大。分子质量过低,熔体强度较差,熔体对发泡气体逃逸的阻碍能力差,很难得到泡孔均匀细密的泡沫塑料;若分子量过高,熔体的拉伸强度很大,抑制泡孔的生长,致使发泡不充分,也难以得到高发泡率的泡沫塑料。本发明中优选K值为57-60的PVC。
木粉优选为杨木木粉、楠木木粉和竹木粉中至少一种,尺寸约100-200目。由于木粉含量超过50%时基本上不发泡,因为此时木粉占据了整个发泡空间,使发泡过程不能正常进行。所以本发明中木粉的填充量以质量百分比优选为10%～40%。
PVC再生料可以代替部分PVC树脂使用，主要来自建筑材料如：PVC型材、PVC发泡板材以及PVC小管料，通过资源的回收利用，真正做到环保和节约成本。复合稳定剂采用硬脂酸钙和硬脂酸锌复配物。PVC树脂易热分解，需要加入酸吸收剂金属氧化物或盐来降低酸对PVC热降解速度从而达到稳定，同时也需要一些易与PVC不稳定结构发生取代反应的金属盐或有机物促进其结构稳定化。
发泡调节剂优选为丙烯酸酯类助剂，发泡调节剂能促进PVC混合料的塑化，改善熔体流动性，能赋予木塑集成墙板均匀紧密的泡孔结构，还能提高PVC混合料的金属剥离性和热稳定性。
润滑剂分为内润滑剂和外润滑剂，内润滑剂优选硬脂酸，外润滑剂优选为聚乙烯蜡。PVC的流动性较差,为提高其流动性、形成光滑的表面,必须加入适量的润滑剂。此外,润滑剂还会影响制品的表面光泽性和发泡气体在熔体中的混合与分布,从而影响泡孔结构。
由于PVC为憎水性物质,而木粉为亲水性物质,因而两者的界面结合力很差,为使木粉在PVC基体中均匀分布,从而得到均匀的泡孔结构,必须添加偶联剂来提高PVC与木粉的相容性。由于氨基硅烷能为木纤维提供氨基,使木纤维具有更强的碱性和供电子能力,而PVC经氨基硅烷处理后具有更强的酸性。因此氨基硅烷使PVC与木粉在界面处发生化学反应,成为有效的偶联剂。
综上所述，本发明采用丙烯酸酯类助剂、K值为57-60的PVC、硬脂酸钙和硬脂酸锌复合物、发泡剂、偶联剂和润滑剂来增强集成墙板的稳固性能，从而制造成结构稳定、环保的集成墙板。
很显然，在不脱离本发明所述原理的前提下，作出的若干改进或修饰都应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种环保集成墙板的制作方法，其特征在于，原料由基料和助剂组成，所述基料按质量百分比计为：PVC树脂：16.5%，轻质碳酸钙：25%，重质碳酸钙：12.5%，木粉：20%，PVC再生料：20%；所述助剂按质量百分比计为：复合稳定剂：1.5%，发泡剂：0.5%，发泡调节剂：2.5%，内润滑剂：0.3%，外润滑剂：0.2%，偶联剂：1.0%。
2.一种环保集成墙板的制作方法，其特征在于，原料由基料和助剂组成，所述基料按质量百分比计为：PVC树脂：12.5%，轻质碳酸钙：25%，重质碳酸钙：11.5%，木粉：15%，PVC再生料：30%；所述助剂按质量百分比计为：复合稳定剂：2.1%，发泡剂：0.4%，发泡调节剂：2.0%，内润滑剂：0.4%，外润滑剂：0.3%，偶联剂：0.8%。
3.一种环保集成墙板的制作方法，其特征在于，原料由基料和助剂组成，所述基料按质量百分比计为：PVC树脂：9.5%，轻质碳酸钙：24.5%，重质碳酸钙：10%，木粉：10%，PVC再生料：40%；所述助剂按质量百分比计为：复合稳定剂：1.6%，发泡剂：0.7%，发泡调节剂：2.8%，内润滑剂：0.2%，外润滑剂：0.1%，偶联剂：0.6%。
4.一种环保集成墙板的制作方法，其特征在于，原料由基料和助剂组成，所述基料按质量百分比计为：PVC树脂：8%～25%，轻质碳酸钙：10%～30%，重质碳酸钙：5%～15%，木粉：10%～40%，PVC再生料：1%～40%；所述助剂按质量百分比计为：复合稳定剂：1%～6%，发泡剂：0.3%～2%，发泡调节剂：1%～5%，内润滑剂：0.2%～4%，外润滑剂：0.1%～3%，偶联剂：0.5%～2%。
5.根据权利要求1至4中任意一项所述的一种环保集成墙板的制作方法，其特征在于，包括以下制作步骤：
A．木粉的预处理，将木粉放入搅拌器中，加入偶联剂，搅拌均匀后，转入微波干燥机内，在85-100℃温度下干燥70-160分钟，缓慢降温至35-40℃，烘干至含水量低于2％，备用；
B．PVC再生料预处理，将PVC再生料先经粉碎机粉碎，再经磨粉机磨粉，过100目筛，备用；
C．混料，依次将PVC树脂，处理后的PVC再生料，预处理的木粉，重质碳酸钙，轻质碳酸钙，复合稳定剂，润滑剂，发泡剂和发泡调节剂加入到捏合机中；稳定剂加入时的温度为50-60℃，润滑剂加入时的温度为70-80℃，发泡剂和发泡调节剂加入时的温度为90-100℃；
D．出料，混料完成后，待混合物冷却到35-40℃时出料；
E．挤出成型，将步骤D中所述的出料转入锥形双螺杆挤出机，主机温度在160-180℃的条件下挤压成型，形成空腔构造的成型半成品；再进行牵引拉伸，盖上定型模具进行抽真空挤压定型，形成墙板基材；在墙板基材上进行高温覆膜，然后进行切割，制得所需的集成墙板。
6.根据权利要求5所述的一种环保集成墙板的制作方法，其特征在于，步骤A中的木粉选用杨木木粉、楠木木粉和竹木粉中的至少一种，木粉尺寸为100-200目。
7.根据权利要求5所述的一种环保集成墙板的制作方法，其特征在于，步骤C中选择K值为57-60的PVC树脂,发泡剂的分解温度为160-200℃，发气量为220mL/g。
8.根据权利要求5所述的一种环保集成墙板的制作方法，其特征在于，步骤C中复合稳定剂为硬脂酸钙和硬脂酸锌的混合物。
9.根据权利要求5所述的一种环保集成墙板的制作方法，其特征在于，步骤C中重质碳酸钙尺寸为800目，轻质碳酸钙尺寸为1250目。
10.根据权利要求5所述的一种环保集成墙板的制作方法，其特征在于，步骤C中发泡调节剂采用丙烯酸酯类助剂。
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