CN110271253A - 一种易降解合成树脂瓦及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种合成树脂瓦，具体涉及一种易降解合成树脂瓦及其制备方法。易降解合成树脂瓦，其包括：由内之外依次设置的PVC层、PLA层和ASA层。PVC层包括：PVC粉、重质碳酸钙、木炭粉、PLA粉、稳定剂、润滑剂、加工助剂、增韧剂；PLA层包括PLA粉；ASA层包括PLA粉、ASA、竹木粉。制备方法是：将PVC粉、木炭粉和PLA粉加热搅拌至60℃，加入稳定剂、增韧剂、加工助剂，加热搅拌至90℃，再加入填充剂、润滑剂，再继续加热搅拌至120℃，冷却至45℃后经过锥形双螺杆挤出机挤出，将PLA粉加热到170℃后经锥形双螺杆挤出机挤出，将ASA和PLA粉加热搅拌至90℃后，通过单螺杆挤出机挤出；通过三层共挤出方法得到合成树脂瓦。本发明通过PVC粉、木炭粉、PLA粉、竹木粉的配伍制成弹性高，易降解的合成树脂瓦。

Description

一种易降解合成树脂瓦及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种合成树脂瓦，具体涉及一种易降解合成树脂瓦及其制备方法。
背景技术
现有合成树脂瓦，大多采用不易降解的材料制成，以提高合成树脂瓦片使用寿命和硬度，但是废弃的合成树脂瓦造成环境长期的损害。
发明内容
(一)要解决的技术问题
为了解决现有技术的上述问题，本发明提供一种易降解合成树脂瓦的制备方法。
(二)技术方案
为了达到上述目的，本发明采用的主要技术方案包括：
一种易降解合成树脂瓦，其包括：由内之外依次设置的PVC层、PLA层和ASA层。
易降解合成树脂瓦优选的方案中，所述PVC层包括以下重量份的组分：PVC粉30～45份、重质碳酸钙80～110份、木炭粉45～55份、PLA粉25～35份、稳定剂4～5.5份、润滑剂：0.1～5份、加工助剂1～5份、增韧剂4～7份；
稳定剂：稳定剂是指能防止和抑制聚氯乙烯树脂在成型和使用过程中由于光、热、氧、重金属离子、细菌的作用而引起分解变色的物质，
润滑剂：原料在运动中与金属发生摩擦及分子与分子之间的摩擦，均会引起高度发热。因此，加入润滑剂能提高熔融料的流动性，降低物料的摩擦，同时减少原料和成型金属设备表面的粘附性，使成型易进行。
加工助剂：改善PVC熔体流变性能的物质。这类加工助剂主要是高分子量的聚甲基丙烯酸甲酯。
增韧剂：改进聚氯乙烯的冲击性能，通常加入玻璃化温度低，它与聚氯乙烯呈半互熔状态，能形成两相结构的聚合物，借助橡胶弹性状态吸收和分散冲击性能，以提高冲击性。
本发明稳定剂优选为钙锌复合稳定剂；润滑剂优选为硬脂酸和PE蜡；增韧剂优选为氯化聚乙烯树脂。
所述PLA层包括以下重量份的组分：PLA粉10～15份；
所述ASA层包括以下重量份的组分：PLA粉10～20份、ASA30～40份、竹木粉7～12份。
本发明聚氯乙烯，英文简称PVC(Polyvinyl chloride)，是氯乙烯单体(vinylchloride monomer,简称VCM)在过氧化物、偶氮化合物等引发剂；或在光、热作用下按自由基聚合反应机理聚合而成的聚合物。氯乙烯均聚物和氯乙烯共聚物统称之为氯乙烯树脂。
PLA是指：聚乳酸是一种新型的生物基及可再生生物降解材料，使用可再生的植物资源(如玉米、木薯等)所提取的淀粉原料制成。淀粉原料经由糖化得到葡萄糖，再由葡萄糖及一定的菌种发酵制成高纯度的乳酸，再通过化学合成方法合成一定分子量的聚乳酸。其具有良好的生物可降解性，使用后能被自然界中微生物在特定条件下完全降解，最终生成二氧化碳和水，不污染环境，这对保护环境非常有利，是公认的环境友好材料。
本发明ASA(英文名称：Acrylonitrile Styrene acrylate copolymer)，工程塑料，是丙烯酸酯类橡胶体与丙烯腈、苯乙烯的接枝共聚物。成型温度为170～230℃。
本发明将聚乳酸、PVC粉、重质碳酸钙、木炭粉配伍制成易降解的PVC层，且具有较强的弹性、硬度和韧度，将PLA粉、ASA、竹木粉配伍制成易降解的ASA层，而将纯的PLA粉制成PLA层，设置在PVC层和ASA层中间，从而形成不易褪色、使用时间长、弹性、硬度和韧度都比较强的易降解合成树脂瓦。本发明合成树脂瓦中的聚乳酸、竹木粉可被环境中微生物分解成二氧化碳和水，从而将PVC、木炭、ASA等材料剥离，且PVC、木炭、ASA材料相互隔离，便于重新回收相互隔离，实现变废为宝，避免了对环境的损害。
易降解合成树脂瓦优选的方案中，所述PVC层包括以下重量份的组分：PVC粉30份、重质碳酸钙100份、木炭粉50份、PLA粉30份、稳定剂：4.8份、润滑剂：0.5份、加工助剂2份、增韧剂6份；
所述PLA层包括以下重量份的组分：PLA粉13份；
所述ASA层包括以下重量份的组分：PLA粉15份、ASA35份、竹木粉10份。
本发明提供一种易降解合成树脂瓦的制备方法，其包括以下步骤：
S1：材料搅拌混合：将PVC粉、木炭粉和PLA粉加热搅拌至60℃，加入稳定剂、增韧剂、加工助剂，加热搅拌至90℃，再加入填充剂、润滑剂，再继续加热搅拌至120℃得到混合料；
S2：待所得混合料冷却至45℃后过40目的振动筛以过滤掉杂质；
S3：将过滤后的混合料经过锥形双螺杆挤出机挤出混合料熔体，将PLA加热到170℃后经锥形双螺杆挤出机挤出PLA熔体，将ASA和PLA粉加热搅拌至90℃后，通过单螺杆挤出机挤出ASA复合熔体；所述混合料熔体、PLA熔体和ASA复合熔体通过三层共挤出方法挤出得到由内之外依次为PVC层、PLA层和ASA层的复合层，所述混合料熔体形成PVC层、PLA熔体形成包覆在PVC层上的PLA层，ASA熔体形成包覆在PLA表面上的ASA层；
S4：将所得到的复合层，经花辊冷却并压花形成表面具有图案的坯体；
S5：将所得坯体经模具压制成型，并经冷却、定长切割得到合成树脂瓦。
易降解合成树脂瓦的制备方法优选的方案中，所述锥形双螺杆挤出机的主机转速为28～30转，喂料转速22～25转，主机电流60～70A，熔压15MPa～18MPa，熔温190℃～192℃，机筒1区温度设为185℃，2区温度设为175℃，3区温度设为165℃，4区温度设为155℃。
本方案所指的锥形双螺杆挤出机为上述方案中用于挤出混合料熔体，也指的是用于挤出PLA熔体的锥形双螺杆挤出机。
易降解合成树脂瓦的制备方法优选的方案中，共挤方法采用的共挤机机筒的温度设为210℃，主机转速设为6转，合流芯温度设为165℃，共挤机模头1区～6区的温度设为205℃；7区～12区的温度设为205℃。
本发明制备易降解合成树脂瓦的方法中，将会影响树脂瓦硬度、弹性和表面光滑度的木炭粉、PLA粉、竹木粉经过本发明的方法处理后，与PVC粉或ASA形成良好的配伍，相对于现有技术中的合成树脂瓦，其还具有不易褪色的特性。
(三)有益效果
本发明的有益效果是：
1.本发明通过PVC粉、木炭粉、PLA粉、竹木粉的配伍制成弹性高，易降解的合成树脂瓦。
2.本发明方法制备的合成树脂瓦表面光滑、弹性和硬度高、内部无气孔。
具体实施方式
为了更好的解释本发明，以便于理解，下面通过具体实施方式，对本发明作详细描述。
实施例1：
易降解合成树脂瓦，其包括：由内之外依次设置的PVC层、PLA层和ASA层。PVC层包括以下重量份的组分：PVC粉30份、重质碳酸钙80份、木炭粉45份、PLA粉25份、稳定剂4份、润滑剂：0.1份、加工助剂1份、增韧剂4份；PLA层包括以下重量份的组分：PLA粉10份；ASA层包括以下重量份的组分：PLA粉10份、ASA30份、竹木粉7份。
本实施例易降解合成树脂瓦的制备，包括以下步骤：
S1：材料搅拌混合：将上述重量配比的PVC粉、木炭粉和PLA粉加热搅拌至60℃，加入稳定剂、增韧剂、加工助剂，加热搅拌至90℃，再加入填充剂、润滑剂，再继续加热搅拌至120℃得到混合料；
S2：待所得混合料冷却至45℃后过40目的振动筛以过滤掉杂质；
S3：将过滤后的混合料经过锥形双螺杆挤出机挤出混合料熔体，将PLA加热到170℃后经锥形双螺杆挤出机挤出PLA熔体，将ASA和PLA粉加热搅拌至90℃后，通过单螺杆挤出机挤出ASA复合熔体；混合料熔体、PLA熔体和ASA复合熔体通过三层共挤出方法挤出得到由内之外依次为PVC层、PLA层和ASA层的复合层，混合料熔体形成PVC层、PLA熔体形成包覆在PVC层上的PLA层，ASA熔体形成包覆在PLA表面上的ASA层；上述所指的锥形双螺杆挤出机相关的参数均设置如下：主机转速为28转，喂料转速22转，主机电流60A，熔压15MPa，熔温190℃，机筒1区温度设为185℃，2区温度设为175℃，3区温度设为165℃，4区温度设为155℃。共挤方法采用的共挤机机筒的温度设为210℃，主机转速设为6转，合流芯温度设为165℃，共挤机模头1区～6区的温度设为205℃；7区～12区的温度设为205℃。
S4：将所得到的复合层，经花辊冷却并压花形成表面具有图案的坯体；
S5：将所得坯体经模具压制成型，并经冷却、定长切割得到合成树脂瓦。
实施例2：易降解合成树脂瓦，其包括：由内之外依次设置的PVC层、PLA层和ASA层。PVC层包括以下重量份的组分：PVC粉30份、重质碳酸钙100份、木炭粉50份、PLA粉30份、稳定剂：4.8份、润滑剂：0.5份、加工助剂2份、增韧剂6份；PLA层包括以下重量份的组分：PLA粉13份；ASA层包括以下重量份的组分：PLA粉15份、ASA35份、竹木粉10份。
本实施例易降解合成树脂瓦的制备，包括以下步骤：
S1：材料搅拌混合：将上述重量配比的PVC粉、木炭粉和PLA粉加热搅拌至60℃，加入稳定剂、增韧剂、加工助剂，加热搅拌至90℃，再加入填充剂、润滑剂，再继续加热搅拌至120℃得到混合料；
S2：待所得混合料冷却至45℃后过40目的振动筛以过滤掉杂质；
S3：将过滤后的混合料经过锥形双螺杆挤出机挤出混合料熔体，将PLA加热到170℃后经锥形双螺杆挤出机挤出PLA熔体，将ASA和PLA粉加热搅拌至90℃后，通过单螺杆挤出机挤出ASA复合熔体；混合料熔体、PLA熔体和ASA复合熔体通过三层共挤出方法挤出得到由内之外依次为PVC层、PLA层和ASA层的复合层，混合料熔体形成PVC层、PLA熔体形成包覆在PVC层上的PLA层，ASA熔体形成包覆在PLA表面上的ASA层；上述所指的锥形双螺杆挤出机相关的参数均设置如下：主机转速为29转，喂料转速23转，主机电流65A，熔压17MPa，熔温191℃，机筒1区温度设为185℃，2区温度设为175℃，3区温度设为165℃，4区温度设为155℃。共挤方法采用的共挤机机筒的温度设为210℃，主机转速设为6转，合流芯温度设为165℃，共挤机模头1区～6区的温度设为205℃；7区～12区的温度设为205℃。
S4：将所得到的复合层，经花辊冷却并压花形成表面具有图案的坯体；
S5：将所得坯体经模具压制成型，并经冷却、定长切割得到合成树脂瓦。
实施例3：
易降解合成树脂瓦，其包括：由内之外依次设置的PVC层、PLA层和ASA层。PVC层包括以下重量份的组分：PVC粉45份、重质碳酸钙110份、木炭粉55份、PLA粉35份、稳定剂5.5份、润滑剂：5份、加工助剂5份、增韧剂7份；PLA层包括以下重量份的组分：PLA粉15份；ASA层包括以下重量份的组分：PLA粉20份、ASA40份、竹木粉12份。
本实施例易降解合成树脂瓦的制备，包括以下步骤：
S1：材料搅拌混合：将上述重量配比的PVC粉、木炭粉和PLA粉加热搅拌至60℃，加入稳定剂、增韧剂、加工助剂，加热搅拌至90℃，再加入填充剂、润滑剂，再继续加热搅拌至120℃得到混合料；
S2：待所得混合料冷却至45℃后过40目的振动筛以过滤掉杂质；
S3：将过滤后的混合料经过锥形双螺杆挤出机挤出混合料熔体，将PLA加热到170℃后经锥形双螺杆挤出机挤出PLA熔体，将ASA和PLA粉加热搅拌至90℃后，通过单螺杆挤出机挤出ASA复合熔体；混合料熔体、PLA熔体和ASA复合熔体通过三层共挤出方法挤出得到由内之外依次为PVC层、PLA层和ASA层的复合层，混合料熔体形成PVC层、PLA熔体形成包覆在PVC层上的PLA层，ASA熔体形成包覆在PLA表面上的ASA层；上述所指的锥形双螺杆挤出机相关的参数均设置如下：主机转速为30转，喂料转速25转，主机电流70A，熔压18MPa，熔温192℃，机筒1区温度设为185℃，2区温度设为175℃，3区温度设为165℃，4区温度设为155℃。共挤方法采用的共挤机机筒的温度设为210℃，主机转速设为6转，合流芯温度设为165℃，共挤机模头1区～6区的温度设为205℃；7区～12区的温度设为205℃。
S4：将所得到的复合层，经花辊冷却并压花形成表面具有图案的坯体；
S5：将所得坯体经模具压制成型，并经冷却、定长切割得到合成树脂瓦。
实施例4：
易降解合成树脂瓦，其包括：由内之外依次设置的PVC层、PLA层和ASA层。PVC层包括以下重量份的组分：PVC粉30份、重质碳酸钙80份、木炭粉45份、PLA粉25份、稳定剂4份、润滑剂：0.1份、加工助剂1份、增韧剂4份；PLA层包括以下重量份的组分：PLA粉10份；ASA层包括以下重量份的组分：PLA粉10份、ASA30份、竹木粉7份。
本实施例易降解合成树脂瓦的制备，包括以下步骤：
S1：材料搅拌混合：将上述重量配比的PVC粉、木炭粉和PLA粉加热搅拌至60℃，加入稳定剂、增韧剂、加工助剂，加热搅拌至90℃，再加入填充剂、润滑剂，再继续加热搅拌至120℃得到混合料；
S2：待所得混合料冷却至45℃后过40目的振动筛以过滤掉杂质；
S3：将过滤后的混合料经过锥形双螺杆挤出机挤出混合料熔体，将PLA加热到170℃后经锥形双螺杆挤出机挤出PLA熔体，将ASA和PLA粉加热搅拌至90℃后，通过单螺杆挤出机挤出ASA复合熔体；混合料熔体、PLA熔体和ASA复合熔体通过三层共挤出方法挤出得到由内之外依次为PVC层、PLA层和ASA层的复合层，混合料熔体形成PVC层、PLA熔体形成包覆在PVC层上的PLA层，ASA熔体形成包覆在PLA表面上的ASA层；上述所指的锥形双螺杆挤出机相关的参数均设置如下：主机转速为28转，喂料转速22转，主机电流60A，熔压15MPa，熔温190℃，机筒1区温度设为185℃，2区温度设为175℃，3区温度设为165℃，4区温度设为155℃。共挤方法采用的共挤机机筒的温度设为210℃，主机转速设为6转，合流芯温度设为165℃，共挤机模头1区～6区的温度设为205℃；7区～12区的温度设为205℃。
S4：将所得到的复合层，经花辊冷却并压花形成表面具有图案的坯体；
S5：将所得坯体经模具压制成型，并经冷却、定长切割得到合成树脂瓦。
实施例5：
易降解合成树脂瓦，其包括：由内之外依次设置的PVC层、PLA层和ASA层。PVC层包括以下重量份的组分：PVC粉44份、重质碳酸钙100份、木炭粉45份、PLA粉34份、稳定剂4.8份、润滑剂：0.6份、加工助剂5份、增韧剂6份；PLA层包括以下重量份的组分：PLA粉11份；ASA层包括以下重量份的组分：PLA粉19份、ASA36份、竹木粉8份。
本实施例易降解合成树脂瓦的制备，包括以下步骤：
S1：材料搅拌混合：将上述重量配比的PVC粉、木炭粉和PLA粉加热搅拌至60℃，加入稳定剂、增韧剂、加工助剂，加热搅拌至90℃，再加入填充剂、润滑剂，再继续加热搅拌至120℃得到混合料；
S2：待所得混合料冷却至45℃后过40目的振动筛以过滤掉杂质；
S3：将过滤后的混合料经过锥形双螺杆挤出机挤出混合料熔体，将PLA加热到170℃后经锥形双螺杆挤出机挤出PLA熔体，将ASA和PLA粉加热搅拌至90℃后，通过单螺杆挤出机挤出ASA复合熔体；混合料熔体、PLA熔体和ASA复合熔体通过三层共挤出方法挤出得到由内之外依次为PVC层、PLA层和ASA层的复合层，混合料熔体形成PVC层、PLA熔体形成包覆在PVC层上的PLA层，ASA熔体形成包覆在PLA表面上的ASA层；上述所指的锥形双螺杆挤出机相关的参数均设置如下：主机转速为30转，喂料转速23转，主机电流60A，熔压18MPa，熔温191℃，机筒1区温度设为185℃，2区温度设为175℃，3区温度设为165℃，4区温度设为155℃。共挤方法采用的共挤机机筒的温度设为210℃，主机转速设为6转，合流芯温度设为165℃，共挤机模头1区～6区的温度设为205℃；7区～12区的温度设为205℃。
S4：将所得到的复合层，经花辊冷却并压花形成表面具有图案的坯体；
S5：将所得坯体经模具压制成型，并经冷却、定长切割得到合成树脂瓦。
实施例6：
易降解合成树脂瓦，其包括：由内之外依次设置的PVC层、PLA层和ASA层。PVC层包括以下重量份的组分：PVC粉35份、重质碳酸钙90份、木炭粉54份、PLA粉30份、稳定剂4.3份、润滑剂：4份、加工助剂4份、增韧剂5份；PLA层包括以下重量份的组分：PLA粉14份；ASA层包括以下重量份的组分：PLA粉13份、ASA33份、竹木粉8份。
本实施例易降解合成树脂瓦的制备，包括以下步骤：
S1：材料搅拌混合：将上述重量配比的PVC粉、木炭粉和PLA粉加热搅拌至60℃，加入稳定剂、增韧剂、加工助剂，加热搅拌至90℃，再加入填充剂、润滑剂，再继续加热搅拌至120℃得到混合料；
S2：待所得混合料冷却至45℃后过40目的振动筛以过滤掉杂质；
S3：将过滤后的混合料经过锥形双螺杆挤出机挤出混合料熔体，将PLA加热到170℃后经锥形双螺杆挤出机挤出PLA熔体，将ASA和PLA粉加热搅拌至90℃后，通过单螺杆挤出机挤出ASA复合熔体；混合料熔体、PLA熔体和ASA复合熔体通过三层共挤出方法挤出得到由内之外依次为PVC层、PLA层和ASA层的复合层，混合料熔体形成PVC层、PLA熔体形成包覆在PVC层上的PLA层，ASA熔体形成包覆在PLA表面上的ASA层；上述所指的锥形双螺杆挤出机相关的参数均设置如下：主机转速为29转，喂料转速24转，主机电流69A，熔压16MPa，熔温190℃，机筒1区温度设为185℃，2区温度设为175℃，3区温度设为165℃，4区温度设为155℃。共挤方法采用的共挤机机筒的温度设为210℃，主机转速设为6转，合流芯温度设为165℃，共挤机模头1区～6区的温度设为205℃；7区～12区的温度设为205℃。
S4：将所得到的复合层，经花辊冷却并压花形成表面具有图案的坯体；
S5：将所得坯体经模具压制成型，并经冷却、定长切割得到合成树脂瓦。
以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书内容所作的等效结构或等效质量的变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (6)

1.一种易降解合成树脂瓦，其特征在于，其包括：由内之外依次设置的PVC层、PLA层和ASA层。
2.如权利要求1所述的易降解合成树脂瓦，其特征在于，所述PVC层包括以下重量份的组分：PVC粉30～45份、重质碳酸钙80～110份、木炭粉45～55份、PLA粉25～35份、稳定剂4～5.5份、润滑剂：0.1～5份、加工助剂1～5份、增韧剂4～7份；
所述PLA层包括以下重量份的组分：PLA粉10～15份；
所述ASA层包括以下重量份的组分：PLA粉10～20份、ASA30～40份、竹木粉7～12份。
3.权利要求2所述的易降解合成树脂瓦，其特征在于：所述PVC层包括以下重量份的组分：PVC粉30份、重质碳酸钙100份、木炭粉50份、PLA粉30份、稳定剂：4.8份、润滑剂：0.5份、加工助剂2份、增韧剂6份；
所述PLA层包括以下重量份的组分：PLA粉13份；
所述ASA层包括以下重量份的组分：PLA粉15份、ASA35份、竹木粉10份。
4.如权利要求1所述的易降解合成树脂瓦的制备方法，其特征在于，其包括以下步骤：
S1：材料搅拌混合：将PVC粉、木炭粉和PLA粉加热搅拌至60℃，加入稳定剂、增韧剂、加工助剂，加热搅拌至90℃，再加入填充剂、润滑剂，再继续加热搅拌至120℃得到混合料；
S2：待所得混合料冷却至45℃后过40目的振动筛以过滤掉杂质；
S3：将过滤后的混合料经过锥形双螺杆挤出机挤出混合料熔体，将PLA加热到170℃后经锥形双螺杆挤出机挤出PLA熔体，将ASA和PLA粉加热搅拌至90℃后，通过单螺杆挤出机挤出ASA复合熔体；所述混合料熔体、PLA熔体和ASA复合熔体通过三层共挤出方法挤出得到由内之外依次为PVC层、PLA层和ASA层的复合层，所述混合料熔体形成PVC层、PLA熔体形成包覆在PVC层上的PLA层，ASA熔体形成包覆在PLA表面上的ASA层；
S4：将所得到的复合层，经花辊冷却并压花形成表面具有图案的坯体；
S5：将所得坯体经模具压制成型，并经冷却、定长切割得到合成树脂瓦。
5.如权利要求4所述的易降解合成树脂瓦的制备方法，其特征在于：所述锥形双螺杆挤出机的主机转速为28～30转，喂料转速22～25转，主机电流60～70A，熔压15MPa～18MPa，熔温190℃～192℃，机筒1区温度设为185℃，2区温度设为175℃，3区温度设为165℃，4区温度设为155℃。
6.如权利要求2所述的易降解合成树脂瓦的制备方法，其特征在于：共挤方法采用的共挤机机筒的温度设为210℃，主机转速设为6转，合流芯温度设为165℃，共挤机模头1区～6区的温度设为205℃；7区～12区的温度设为205℃。
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