CN113136078A - 一种耐磨pvc保温板及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种耐磨PVC保温板及其制备方法，涉及新材料技术领域。本发明先用碳酸钙对纳米二氧化硅进行包覆，并用多巴胺盐酸盐进行处理，制得改性碳酸钙，然后用间苯三酚和1,6‑二溴己烷对木质素磺酸钠进行处理，制得改性磺化木质素，随后，将改性磺化木质素包覆于金属微球表面，并再用改性碳酸钙进行包覆，制得改性金属微球，将改性金属微球外侧用混合聚乳酸包覆后，再用戊二醛和乙二胺四乙酸二钠处理，制得耐磨填料，最后将耐磨填料与聚氯乙烯树脂、三氧化二锑和交联剂捏合，并注模，热压成型，制得耐磨PVC保温板。本发明制备得到耐磨PVC保温板具有优异的耐磨性能和保温性能。

Description

一种耐磨PVC保温板及其制备方法
技术领域
本发明涉及新材料技术领域，具体为一种耐磨PVC保温板及其制备方法。
背景技术
随着我国城市建设的快速发展，庞大的建筑能耗已经成为我国经济和社会发展的巨大负担，因此，绿色节能已成为当今建筑发展的主旋律。保温材料在建筑节能过程中扮演着非常重要的角色，保温板在建筑领域应用十分广泛。保温板是以树脂为原料加上其他的原辅料与聚含物，挤塑压出成型而制造的硬质泡沫塑料板，可使减少建筑物外围护结构厚度，从而增加室内使用面积。
PVC保温板是以PVC(Polyvinyl chloride)为原料通过加热混合同时注入催化剂，然后挤塑压出成型而制成的截面为蜂巢状网眼结构的板材，因为其成本较低，且本身具备一定的阻燃性能，所以在市场上被广泛使用，但是PVC保温板普遍耐磨性较差，且降噪性能也有待提高。
发明内容
本发明的目的在于提供一种耐磨PVC保温板及其制备方法，以解决现有技术中的问题。
一种耐磨PVC保温板，其特征在于，主要包括以下重量份数的原料组分：60～80份聚氯乙烯树脂，1～5份三氧化二锑，10～20份耐磨填料和2～8份交联剂；
所述耐磨填料由金属微球、改性磺化木质素、改性碳酸钙、混合聚乳酸和戊二醛为原料制备而成。
作为优化，所述金属微球为粒径1～20μm的铁微球或粒径1～20μm的铜微球中任意一种；所述改性磺化木质素由木质素磺酸钠经改性1,6-二溴己烷桥联后制得；所述改性1,6-二溴己烷由间苯三酚和1,6-二溴己烷制得。
作为优化，所述改性碳酸钙是由纳米二氧化硅经碳酸钙包覆后，再用多巴胺处理后制得；所述混合聚乳酸由左旋聚乳酸、右旋聚乳酸、冰粒子和石蜡为原料制备而成。
作为优化，所述交联剂为邻苯二甲酸二烯丙基酯或马来酸二烯丙基酯中任意一种。
作为优化，所述耐磨PVC保温板主要包括以下重量份数的原料组分：72份聚氯乙烯树脂，4份三氧化二锑，18份耐磨填料和6份邻苯二甲酸二烯丙基酯。
作为优化，一种耐磨PVC保温板的制备方法，主要包括以下制备步骤：
(1)将氧化钙与水混合，制得氢氧化钙悬浮液，将氢氧化钙悬浮液与纳米二氧化硅混合，并加入氯化锌，超声分散后，并通入二氧化碳，搅拌反应后，过滤，干燥，得预改性碳酸钙；将预改性碳酸钙与多巴胺盐酸盐溶液混合，搅拌反应后，过滤，干燥，得改性碳酸钙；
(2)将间苯三酚与1,6-二溴己烷混合于乙醇中，搅拌反应后，得改性间苯三酚混合物，将改性间苯三酚混合物用石油醚萃取后，再加入碘化钾和木质素磺酸钠，并调节pH至碱性，搅拌反应后，透析，冷冻干燥，得改性磺化木质素；
(3)将金属微球与水混合，超声分散后，加入步骤(2)所得改性磺化木质素，并加入氯化钠，搅拌混合，过滤，得预改性金属微球，将预改性金属微球与步骤(1)所得改性碳酸钙混合，并加入磷酸盐缓冲溶液，搅拌混合后，过滤，得改性金属微球；
(4)将步骤(3)所得改性金属微球与左旋聚乳酸混合液混合，过滤，洗涤，得一次处理改性金属微球，将一次处理改性金属微球与右旋聚乳酸混合液混合，过滤，洗涤，得二次处理改性微球，将二次处理改性微球与左旋聚乳酸混合液混合，冷冻干燥，得聚乳酸混合微球，将聚乳酸混合微球与戊二醛溶液混合，搅拌混合后，再加入乙二胺四乙酸二钠，搅拌反应后，过滤，得耐磨填料坯料，将耐磨填料坯料与石蜡混合，加热至石蜡熔化，搅拌混合后，趁热捞出耐磨填料坯料，并冷冻，得耐磨填料；
(5)按重量份数计，依次称取60～80份聚氯乙烯树脂，1～5份三氧化二锑，10～20份步骤(4)所得耐磨填料和2～8份交联剂，将聚氯乙烯树脂、三氧化二锑、耐磨填料和交联剂捏合，得混合料，将混合料注模，并热压固化，脱模，得耐磨PVC保温板。
作为优化，所述耐磨PVC保温板的制备方法主要包括以下制备步骤：
(1)将氧化钙与水按质量比1：80～1：120混合，制得氢氧化钙悬浮液，将氢氧化钙悬浮液与纳米二氧化硅按质量比60：1～80：1混合于烧瓶中，并加入氢氧化钙悬浮液质量0.05～0.08倍的氯化锌，于频率为45～55kHz的条件下超声分散25～35min后，向烧瓶中以20～30mL/min的速率持续通入二氧化碳，于温度为30℃，转速为200～400r/min的条件下搅拌反应至烧瓶内物料的pH至7后，过滤，得预改性碳酸钙坯料，将预改性碳酸钙坯料于温度为80～85℃的条件下干燥1～2h，得预改性碳酸钙；将预改性碳酸钙与质量分数为5～12％的多巴胺盐酸盐溶液按质量比1：10～1：20混合，于室温条件下搅拌反应1～3h后，过滤，得改性碳酸钙坯料，将改性碳酸钙坯料于温度为70～90℃的条件下干燥1～2h，得改性碳酸钙；
(2)将间苯三酚与1,6-二溴己烷按摩尔比1：1混合于烧杯中，并向烧杯中加入间苯三酚摩尔质量8～15倍的乙醇，于温度为80℃的条件下搅拌反应8～13h后，得改性间苯三酚混合物，将改性间苯三酚混合物用石油醚萃取除去1,6-二溴己烷后，再向改性间苯三酚混合物中加入改性间苯三酚混合物质量0.01～0.08倍的碘化钾和改性间苯三酚混合物质量0.1～0.3倍的木质素磺酸钠，并调节pH至11，于温度为80℃的条件下搅拌反应5h后，得改性木质素坯料，将改性木质素坯料用截留分子量1000的透析袋透析6～10h后，冷冻干燥，得改性磺化木质素；
(3)将铁微球与水按质量比1：50～1：80混合，于频率为45～55kHz的条件下超声分散10～30min后，加入铁微球质量3～5倍的步骤(2)所得改性磺化木质素，并加入铁微球质量0.1～0.2倍的氯化钠，于室温条件下搅拌混合1～3h后，过滤，得预改性金属微球，将预改性金属微球与步骤(1)所得改性碳酸钙按质量比1：5～1：10混合于烧瓶中，并向烧瓶中加入预改性金属微球质量30～60倍的pH为5的磷酸盐缓冲溶液，于温度30～50℃的条件下搅拌混合2～6h后，过滤，得改性金属微球；
(4)将步骤(3)所得改性金属微球与左旋聚乳酸混合液按质量比1：15～1：18混合，于温度为30℃，转速为300r/min的条件下，搅拌混合30min后，过滤，得一次处理改性金属微球坯料，将一次处理改性金属微球坯料用乙腈洗涤2～3次后，得一次处理改性金属微球，将一次处理改性金属微球与右旋聚乳酸混合液按质量比1：12～1：18混合，于温度为30℃，转速为300r/min的条件下，过滤，得二次处理改性微球坯料，将二次处理改性微球坯料用乙腈洗涤2～3次后，得二次处理改性微球，将二次处理改性微球与左旋聚乳酸混合液按质量比1：5～1：10混合，冷冻干燥，得聚乳酸混合微球，将聚乳酸混合微球与质量分数为5～10％的戊二醛溶液按质量比1：10～1：12混合于三口烧瓶中，于室温条件下搅拌混合30～60min后，再向三口烧瓶中加入聚乳酸混合微球质量0.1～0.3倍的乙二胺四乙酸二钠，于温度为60～80℃的条件下搅拌反应6～8h后，过滤，得耐磨填料坯料，将耐磨填料坯料与石蜡按质量比1：3～1：8混合，加热至石蜡熔化，搅拌混合后，趁热捞出耐磨填料坯料，并冷冻，得耐磨填料；
(5)按重量份数计，依次称取：72份聚氯乙烯树脂，4份三氧化二锑，18份耐磨填料和6份邻苯二甲酸二烯丙基酯，将聚氯乙烯树脂、三氧化二锑、耐磨填料和交联剂捏合，得混合料，将混合料注模，并热压固化，脱模，得耐磨PVC保温板。
作为优化，步骤(4)所述左旋聚乳酸混合液的制备方法为将左旋聚乳酸与乙腈按质量比1：5混合，并加入左旋聚乳酸质量0.1～0.3倍的冰粒，搅拌混合，得左旋聚乳酸混合液；所述右旋聚乳酸混合液的制备方法为将右旋聚乳酸与乙腈按质量比1：5混合，并加入右旋聚乳酸质量0.1～0.5倍的冰粒，搅拌混合，得右旋聚乳酸混合液。
作为优化，步骤(5)所述热压固化的条件为先于175～185℃，压力为2～10MPa的条件下热压20min，然后保压降温至60℃时，开模泄压，并再于80℃的条件下加热2h。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明在制备耐磨PVC保温板加入自制耐磨填料，自制耐磨填料由金属微球、改性磺化木质素、改性碳酸钙、混合聚乳酸和戊二醛组成。
首先，自制耐磨填料中含有的混合聚乳酸在制备过程中由于冰粒的的蒸发使得聚乳酸形成了多孔结构，在与石蜡混合后，因为聚乳酸具有亲油性，所述熔化的石蜡可进入聚乳酸的孔隙结构内，在耐磨填料加入产品中后，石蜡可进入产品中，并随着产品的磨损，石蜡可在摩擦作用下分布与产品表面，进而提高产品的耐磨性；
其次，自制耐磨填料中还加入了金属微球，由于聚乳酸的作用，金属微球可均匀分布于产品之中，随着产品的磨损，耐磨填料中的聚乳酸壳层破裂，使得金属微球暴露，从而可在摩擦的作用下转动，提高产品表面的润滑性，进而提高产品的耐磨性能，同时，由于聚乳酸壳体仍有残留，可作为限位结构，使得金属微球不会随着摩擦从产品表面脱落，进而进一步提高产品的耐磨性，并且，自制耐磨填料在制备过程中金属微球与聚乳酸间还含有改性碳酸钙，改性碳酸钙在后期处理过程中碳酸钙可被乙二胺四乙酸二钠除去，从而使得纳米二氧化硅可分布于金属微球与聚乳酸间，减少高金属微球与聚乳酸间的摩擦力，进而进一步提高产品的耐磨性能；
最后，由于自制耐磨填料中石蜡和多孔混合聚乳酸的存在，可使产品在具备良好耐磨性的同时具备优异的保温性能，同时，聚乳酸内部纳米二氧化硅和金属微球的存在可将声能转变为动能，从而提高产品的降噪性。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
为了更清楚的说明本发明提供的方法通过以下实施例进行详细说明，在以下实施例中制作的耐磨PVC保温板的各指标测试方法如下：
耐磨性：将各实施例所得耐磨PVC保温板与对比产品切割成直径100mm的试样，并置于JM-IV型磨耗仪中测试磨损试样1mm时所需转数，磨耗仪中砂轮的下压力为4.9±0.2N，试样每磨耗100转更换一次砂轮。
实施例1
一种耐磨PVC保温板，按重量份数计，主要包括：72份聚氯乙烯树脂，4份三氧化二锑，18份耐磨填料和6份邻苯二甲酸二烯丙基酯。
一种耐磨PVC保温板的制备方法，所述耐磨PVC保温板的制备方法主要包括以下制备步骤：
(1)将氧化钙与水按质量比1：100混合，制得氢氧化钙悬浮液，将氢氧化钙悬浮液与纳米二氧化硅按质量比70：1混合于烧瓶中，并加入氢氧化钙悬浮液质量0.06倍的氯化锌，于频率为50kHz的条件下超声分散30min后，向烧瓶中以25mL/min的速率持续通入二氧化碳，于温度为30℃，转速为380r/min的条件下搅拌反应至烧瓶内物料的pH至7后，过滤，得预改性碳酸钙坯料，将预改性碳酸钙坯料于温度为80℃的条件下干燥1.5h，得预改性碳酸钙；将预改性碳酸钙与质量分数为8％的多巴胺盐酸盐溶液按质量比1：15混合，于室温条件下搅拌反应2h后，过滤，得改性碳酸钙坯料，将改性碳酸钙坯料于温度为80℃的条件下干燥1.5h，得改性碳酸钙；
(2)将间苯三酚与1,6-二溴己烷按摩尔比1：1混合于烧杯中，并向烧杯中加入间苯三酚摩尔质量10倍的乙醇，于温度为80℃的条件下搅拌反应10h后，得改性间苯三酚混合物，将改性间苯三酚混合物用石油醚萃取除去1,6-二溴己烷后，再向改性间苯三酚混合物中加入改性间苯三酚混合物质量0.06倍的碘化钾和改性间苯三酚混合物质量0.2倍的木质素磺酸钠，并调节pH至11，于温度为80℃的条件下搅拌反应5h后，得改性木质素坯料，将改性木质素坯料用截留分子量1000的透析袋透析8h后，冷冻干燥，得改性磺化木质素；
(3)将铁微球与水按质量比1：60混合，于频率为48kHz的条件下超声分散20min后，加入铁微球质量4倍的步骤(2)所得改性磺化木质素，并加入铁微球质量0.1倍的氯化钠，于室温条件下搅拌混合2h后，过滤，得预改性金属微球，将预改性金属微球与步骤(1)所得改性碳酸钙按质量比1：8混合于烧瓶中，并向烧瓶中加入预改性金属微球质量50倍的pH为5的磷酸盐缓冲溶液，于温度40℃的条件下搅拌混合4h后，过滤，得改性金属微球；
(4)将步骤(3)所得改性金属微球与左旋聚乳酸混合液按质量比1：15混合，于温度为30℃，转速为300r/min的条件下，搅拌混合30min后，过滤，得一次处理改性金属微球坯料，将一次处理改性金属微球坯料用乙腈洗涤2次后，得一次处理改性金属微球，将一次处理改性金属微球与右旋聚乳酸混合液按质量比1：15混合，于温度为30℃，转速为300r/min的条件下，过滤，得二次处理改性微球坯料，将二次处理改性微球坯料用乙腈洗涤2次后，得二次处理改性微球，将二次处理改性微球与左旋聚乳酸混合液按质量比1：8混合，冷冻干燥，得聚乳酸混合微球，将聚乳酸混合微球与质量分数为8％的戊二醛溶液按质量比1：10混合于三口烧瓶中，于室温条件下搅拌混合40min后，再向三口烧瓶中加入聚乳酸混合微球质量0.2倍的乙二胺四乙酸二钠，于温度为70℃的条件下搅拌反应8h后，过滤，得耐磨填料坯料，将耐磨填料坯料与石蜡按质量比1：5混合，加热至石蜡熔化，搅拌混合后，趁热捞出耐磨填料坯料，并冷冻，得耐磨填料；
(5)按重量份数计，依次称取：72份聚氯乙烯树脂，4份三氧化二锑，18份耐磨填料和6份邻苯二甲酸二烯丙基酯，将聚氯乙烯树脂、三氧化二锑、耐磨填料和交联剂捏合，得混合料，将混合料注模，并热压固化，脱模，得耐磨PVC保温板。
作为优化，步骤(4)所述左旋聚乳酸混合液的制备方法为将左旋聚乳酸与乙腈按质量比1：5混合，并加入左旋聚乳酸质量0.2倍的冰粒，搅拌混合，得左旋聚乳酸混合液；所述右旋聚乳酸混合液的制备方法为将右旋聚乳酸与乙腈按质量比1：5混合，并加入右旋聚乳酸质量0.4倍的冰粒，搅拌混合，得右旋聚乳酸混合液。
作为优化，步骤(5)所述热压固化的条件为先于180℃，压力为4MPa的条件下热压20min，然后保压降温至60℃时，开模泄压，并再于80℃的条件下加热2h。
实施例2
一种耐磨PVC保温板，按重量份数计，主要包括：72份聚氯乙烯树脂，4份三氧化二锑，18份耐磨填料和6份邻苯二甲酸二烯丙基酯。
一种耐磨PVC保温板的制备方法，所述耐磨PVC保温板的制备方法主要包括以下制备步骤：
(1)将碳酸钙与质量分数为8％的多巴胺盐酸盐溶液按质量比1：15混合，于室温条件下搅拌反应2h后，过滤，得改性碳酸钙坯料，将改性碳酸钙坯料于温度为80℃的条件下干燥1.5h，得改性碳酸钙；
(2)将间苯三酚与1,6-二溴己烷按摩尔比1：1混合于烧杯中，并向烧杯中加入间苯三酚摩尔质量10倍的乙醇，于温度为80℃的条件下搅拌反应10h后，得改性间苯三酚混合物，将改性间苯三酚混合物用石油醚萃取除去1,6-二溴己烷后，再向改性间苯三酚混合物中加入改性间苯三酚混合物质量0.06倍的碘化钾和改性间苯三酚混合物质量0.2倍的木质素磺酸钠，并调节pH至11，于温度为80℃的条件下搅拌反应5h后，得改性木质素坯料，将改性木质素坯料用截留分子量1000的透析袋透析8h后，冷冻干燥，得改性磺化木质素；
(3)将铁微球与水按质量比1：60混合，于频率为48kHz的条件下超声分散20min后，加入铁微球质量4倍的步骤(2)所得改性磺化木质素，并加入铁微球质量0.1倍的氯化钠，于室温条件下搅拌混合2h后，过滤，得预改性金属微球，将预改性金属微球与步骤(1)所得改性碳酸钙按质量比1：8混合于烧瓶中，并向烧瓶中加入预改性金属微球质量50倍的pH为5的磷酸盐缓冲溶液，于温度40℃的条件下搅拌混合4h后，过滤，得改性金属微球；
(4)将步骤(3)所得改性金属微球与左旋聚乳酸混合液按质量比1：15混合，于温度为30℃，转速为300r/min的条件下，搅拌混合30min后，过滤，得一次处理改性金属微球坯料，将一次处理改性金属微球坯料用乙腈洗涤2次后，得一次处理改性金属微球，将一次处理改性金属微球与右旋聚乳酸混合液按质量比1：15混合，于温度为30℃，转速为300r/min的条件下，过滤，得二次处理改性微球坯料，将二次处理改性微球坯料用乙腈洗涤2次后，得二次处理改性微球，将二次处理改性微球与左旋聚乳酸混合液按质量比1：8混合，冷冻干燥，得聚乳酸混合微球，将聚乳酸混合微球与质量分数为8％的戊二醛溶液按质量比1：10混合于三口烧瓶中，于室温条件下搅拌混合40min后，再向三口烧瓶中加入聚乳酸混合微球质量0.2倍的乙二胺四乙酸二钠，于温度为70℃的条件下搅拌反应8h后，过滤，得耐磨填料坯料，将耐磨填料坯料与石蜡按质量比1：5混合，加热至石蜡熔化，搅拌混合后，趁热捞出耐磨填料坯料，并冷冻，得耐磨填料；
(5)按重量份数计，依次称取：72份聚氯乙烯树脂，4份三氧化二锑，18份耐磨填料和6份邻苯二甲酸二烯丙基酯，将聚氯乙烯树脂、三氧化二锑、耐磨填料和交联剂捏合，得混合料，将混合料注模，并热压固化，脱模，得耐磨PVC保温板。
作为优化，步骤(4)所述左旋聚乳酸混合液的制备方法为将左旋聚乳酸与乙腈按质量比1：5混合，并加入左旋聚乳酸质量0.2倍的冰粒，搅拌混合，得左旋聚乳酸混合液；所述右旋聚乳酸混合液的制备方法为将右旋聚乳酸与乙腈按质量比1：5混合，并加入右旋聚乳酸质量0.4倍的冰粒，搅拌混合，得右旋聚乳酸混合液。
作为优化，步骤(5)所述热压固化的条件为先于180℃，压力为4MPa的条件下热压20min，然后保压降温至60℃时，开模泄压，并再于80℃的条件下加热2h。
实施例3
一种耐磨PVC保温板，按重量份数计，主要包括：72份聚氯乙烯树脂，4份三氧化二锑，18份耐磨填料和6份邻苯二甲酸二烯丙基酯。
一种耐磨PVC保温板的制备方法，所述耐磨PVC保温板的制备方法主要包括以下制备步骤：
(1)将氧化钙与水按质量比1：100混合，制得氢氧化钙悬浮液，将氢氧化钙悬浮液与纳米二氧化硅按质量比70：1混合于烧瓶中，并加入氢氧化钙悬浮液质量0.06倍的氯化锌，于频率为50kHz的条件下超声分散30min后，向烧瓶中以25mL/min的速率持续通入二氧化碳，于温度为30℃，转速为380r/min的条件下搅拌反应至烧瓶内物料的pH至7后，过滤，得预改性碳酸钙坯料，将预改性碳酸钙坯料于温度为80℃的条件下干燥1.5h，得预改性碳酸钙；将预改性碳酸钙与质量分数为8％的多巴胺盐酸盐溶液按质量比1：15混合，于室温条件下搅拌反应2h后，过滤，得改性碳酸钙坯料，将改性碳酸钙坯料于温度为80℃的条件下干燥1.5h，得改性碳酸钙；
(2)将间苯三酚与1,6-二溴己烷按摩尔比1：1混合于烧杯中，并向烧杯中加入间苯三酚摩尔质量10倍的乙醇，于温度为80℃的条件下搅拌反应10h后，得改性间苯三酚混合物，将改性间苯三酚混合物用石油醚萃取除去1,6-二溴己烷后，再向改性间苯三酚混合物中加入改性间苯三酚混合物质量0.06倍的碘化钾和改性间苯三酚混合物质量0.2倍的木质素磺酸钠，并调节pH至11，于温度为80℃的条件下搅拌反应5h后，得改性木质素坯料，将改性木质素坯料用截留分子量1000的透析袋透析8h后，冷冻干燥，得改性磺化木质素；
(3)将铁微球与水按质量比1：60混合，于频率为48kHz的条件下超声分散20min后，加入铁微球质量4倍的步骤(2)所得改性磺化木质素，并加入铁微球质量0.1倍的氯化钠，于室温条件下搅拌混合2h后，过滤，得预改性金属微球，将预改性金属微球与步骤(1)所得改性碳酸钙按质量比1：8混合于烧瓶中，并向烧瓶中加入预改性金属微球质量50倍的pH为5的磷酸盐缓冲溶液，于温度40℃的条件下搅拌混合4h后，过滤，得改性金属微球；
(4)将步骤(3)所得改性金属微球与石蜡按质量比1：5混合，加热至石蜡熔化，搅拌混合后，趁热捞出耐磨填料坯料，并冷冻，得耐磨填料；
(5)按重量份数计，依次称取：72份聚氯乙烯树脂，4份三氧化二锑，18份耐磨填料和6份邻苯二甲酸二烯丙基酯，将聚氯乙烯树脂、三氧化二锑、耐磨填料和交联剂捏合，得混合料，将混合料注模，并热压固化，脱模，得耐磨PVC保温板。
作为优化，步骤(5)所述热压固化的条件为先于180℃，压力为4MPa的条件下热压20min，然后保压降温至60℃时，开模泄压，并再于80℃的条件下加热2h。
对比例
一种耐磨PVC保温板，按重量份数计，主要包括：72份聚氯乙烯树脂，4份三氧化二锑，18份耐磨填料和6份邻苯二甲酸二烯丙基酯。
一种耐磨PVC保温板的制备方法，所述耐磨PVC保温板的制备方法主要包括以下制备步骤：
(1)将碳酸钙与质量分数为8％的多巴胺盐酸盐溶液按质量比1：15混合，于室温条件下搅拌反应2h后，过滤，得改性碳酸钙坯料，将改性碳酸钙坯料于温度为80℃的条件下干燥1.5h，得改性碳酸钙；
(2)将间苯三酚与1,6-二溴己烷按摩尔比1：1混合于烧杯中，并向烧杯中加入间苯三酚摩尔质量10倍的乙醇，于温度为80℃的条件下搅拌反应10h后，得改性间苯三酚混合物，将改性间苯三酚混合物用石油醚萃取除去1,6-二溴己烷后，再向改性间苯三酚混合物中加入改性间苯三酚混合物质量0.06倍的碘化钾和改性间苯三酚混合物质量0.2倍的木质素磺酸钠，并调节pH至11，于温度为80℃的条件下搅拌反应5h后，得改性木质素坯料，将改性木质素坯料用截留分子量1000的透析袋透析8h后，冷冻干燥，得改性磺化木质素；
(3)将铁微球与水按质量比1：60混合，于频率为48kHz的条件下超声分散20min后，加入铁微球质量4倍的步骤(2)所得改性磺化木质素，并加入铁微球质量0.1倍的氯化钠，于室温条件下搅拌混合2h后，过滤，得预改性金属微球，将预改性金属微球与步骤(1)所得改性碳酸钙按质量比1：8混合于烧瓶中，并向烧瓶中加入预改性金属微球质量50倍的pH为5的磷酸盐缓冲溶液，于温度40℃的条件下搅拌混合4h后，过滤，得改性金属微球；
(4)将步骤(3)所得改性金属微球与石蜡按质量比1：5混合，加热至石蜡熔化，搅拌混合后，趁热捞出耐磨填料坯料，并冷冻，得耐磨填料；
(5)按重量份数计，依次称取：72份聚氯乙烯树脂，4份三氧化二锑，18份耐磨填料和6份邻苯二甲酸二烯丙基酯，将聚氯乙烯树脂、三氧化二锑、耐磨填料和交联剂捏合，得混合料，将混合料注模，并热压固化，脱模，得耐磨PVC保温板。
作为优化，步骤(5)所述热压固化的条件为先于180℃，压力为4MPa的条件下热压20min，然后保压降温至60℃时，开模泄压，并再于80℃的条件下加热2h。
效果例
下表1给出了采用本发明实施例1至3与对比例的耐磨PVC保温板的性能分析结果。
表1
实施例1 实施例2 实施例3 对比例
耐磨性(转) 23000 16500 16000 14500
从表1中实施例1与对比例1的实验数据比较可发现，在制备耐磨PVC保温板时加入自制耐磨填料可有效提高产品的耐磨性，从实施例1与实施例2的实验数据比较可发现，但在制备耐磨填料时不使用含有纳米二氧化硅的改性碳酸钙时，碳酸钙与聚乳酸间的摩擦力较大，且聚乳酸无法良好的包覆于金属微球表面，从而金属微球在摩擦时容易脱出，从而降低产品的耐磨性；从实施例1与实施例3的实验数据比较可发现，当在制备耐磨填料时不使用多孔混合聚乳酸作为外壳，耐磨填料中石蜡含量较少且金属微球在摩擦时也容易脱出，从而影响产品的性能。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何标记视为限制所涉及的权利要求。

Claims (9)

1.一种耐磨PVC保温板，其特征在于，主要包括以下重量份数的原料组分：60～80份聚氯乙烯树脂，1～5份三氧化二锑，10～20份耐磨填料和2～8份交联剂；
所述耐磨填料由金属微球、改性磺化木质素、改性碳酸钙、混合聚乳酸和戊二醛为原料制备而成。
2.根据权利要求1所述的一种耐磨PVC保温板，其特征在于，所述金属微球为粒径1～20μm的铁微球或粒径1～20μm的铜微球中任意一种；所述改性磺化木质素由木质素磺酸钠经改性1,6-二溴己烷桥联后制得；所述改性1,6-二溴己烷由间苯三酚和1,6-二溴己烷制得。
3.根据权利要求2所述的一种耐磨PVC保温板，其特征在于，所述改性碳酸钙是由纳米二氧化硅经碳酸钙包覆后，再用多巴胺处理后制得；所述混合聚乳酸由左旋聚乳酸、右旋聚乳酸、冰粒子和石蜡为原料制备而成。
4.根据权利要求3所述的一种耐磨PVC保温板，其特征在于，所述交联剂为邻苯二甲酸二烯丙基酯或马来酸二烯丙基酯中任意一种。
5.根据权利要求4所述的一种耐磨PVC保温板，其特征在于，所述耐磨PVC保温板主要包括以下重量份数的原料组分：72份聚氯乙烯树脂，4份三氧化二锑，18份耐磨填料和6份邻苯二甲酸二烯丙基酯。
6.一种耐磨PVC保温板的制备方法，其特征在于，主要包括以下制备步骤：
(1)将氧化钙与水混合，制得氢氧化钙悬浮液，将氢氧化钙悬浮液与纳米二氧化硅混合，并加入氯化锌，超声分散后，并通入二氧化碳，搅拌反应后，过滤，干燥，得预改性碳酸钙；将预改性碳酸钙与多巴胺盐酸盐溶液混合，搅拌反应后，过滤，干燥，得改性碳酸钙；
(2)将间苯三酚与1,6-二溴己烷混合于乙醇中，搅拌反应后，得改性间苯三酚混合物，将改性间苯三酚混合物用石油醚萃取后，再加入碘化钾和木质素磺酸钠，并调节pH至碱性，搅拌反应后，透析，冷冻干燥，得改性磺化木质素；
(3)将金属微球与水混合，超声分散后，加入步骤(2)所得改性磺化木质素，并加入氯化钠，搅拌混合，过滤，得预改性金属微球，将预改性金属微球与步骤(1)所得改性碳酸钙混合，并加入磷酸盐缓冲溶液，搅拌混合后，过滤，得改性金属微球；
(4)将步骤(3)所得改性金属微球与左旋聚乳酸混合液混合，过滤，洗涤，得一次处理改性金属微球，将一次处理改性金属微球与右旋聚乳酸混合液混合，过滤，洗涤，得二次处理改性微球，将二次处理改性微球与左旋聚乳酸混合液混合，冷冻干燥，得聚乳酸混合微球，将聚乳酸混合微球与戊二醛溶液混合，搅拌混合后，再加入乙二胺四乙酸二钠，搅拌反应后，过滤，得耐磨填料坯料，将耐磨填料坯料与石蜡混合，加热至石蜡熔化，搅拌混合后，趁热捞出耐磨填料坯料，并冷冻，得耐磨填料；
(5)按重量份数计，依次称取60～80份聚氯乙烯树脂，1～5份三氧化二锑，10～20份步骤(4)所得耐磨填料和2～8份交联剂，将聚氯乙烯树脂、三氧化二锑、耐磨填料和交联剂捏合，得混合料，将混合料注模，并热压固化，脱模，得耐磨PVC保温板。
7.根据权利要求6所述的一种耐磨PVC保温板的制备方法，其特征在于，所述耐磨PVC保温板的制备方法主要包括以下制备步骤：
(1)将氧化钙与水按质量比1：80～1：120混合，制得氢氧化钙悬浮液，将氢氧化钙悬浮液与纳米二氧化硅按质量比60：1～80：1混合于烧瓶中，并加入氢氧化钙悬浮液质量0.05～0.08倍的氯化锌，于频率为45～55kHz的条件下超声分散25～35min后，向烧瓶中以20～30mL/min的速率持续通入二氧化碳，于温度为30℃，转速为200～400r/min的条件下搅拌反应至烧瓶内物料的pH至7后，过滤，得预改性碳酸钙坯料，将预改性碳酸钙坯料于温度为80～85℃的条件下干燥1～2h，得预改性碳酸钙；将预改性碳酸钙与质量分数为5～12％的多巴胺盐酸盐溶液按质量比1：10～1：20混合，于室温条件下搅拌反应1～3h后，过滤，得改性碳酸钙坯料，将改性碳酸钙坯料于温度为70～90℃的条件下干燥1～2h，得改性碳酸钙；
(2)将间苯三酚与1,6-二溴己烷按摩尔比1：1混合于烧杯中，并向烧杯中加入间苯三酚摩尔质量8～15倍的乙醇，于温度为80℃的条件下搅拌反应8～13h后，得改性间苯三酚混合物，将改性间苯三酚混合物用石油醚萃取除去1,6-二溴己烷后，再向改性间苯三酚混合物中加入改性间苯三酚混合物质量0.01～0.08倍的碘化钾和改性间苯三酚混合物质量0.1～0.3倍的木质素磺酸钠，并调节pH至11，于温度为80℃的条件下搅拌反应5h后，得改性木质素坯料，将改性木质素坯料用截留分子量1000的透析袋透析6～10h后，冷冻干燥，得改性磺化木质素；
(3)将铁微球与水按质量比1：50～1：80混合，于频率为45～55kHz的条件下超声分散10～30min后，加入铁微球质量3～5倍的步骤(2)所得改性磺化木质素，并加入铁微球质量0.1～0.2倍的氯化钠，于室温条件下搅拌混合1～3h后，过滤，得预改性金属微球，将预改性金属微球与步骤(1)所得改性碳酸钙按质量比1：5～1：10混合于烧瓶中，并向烧瓶中加入预改性金属微球质量30～60倍的pH为5的磷酸盐缓冲溶液，于温度30～50℃的条件下搅拌混合2～6h后，过滤，得改性金属微球；
(4)将步骤(3)所得改性金属微球与左旋聚乳酸混合液按质量比1：15～1：18混合，于温度为30℃，转速为300r/min的条件下，搅拌混合30min后，过滤，得一次处理改性金属微球坯料，将一次处理改性金属微球坯料用乙腈洗涤2～3次后，得一次处理改性金属微球，将一次处理改性金属微球与右旋聚乳酸混合液按质量比1：12～1：18混合，于温度为30℃，转速为300r/min的条件下，过滤，得二次处理改性微球坯料，将二次处理改性微球坯料用乙腈洗涤2～3次后，得二次处理改性微球，将二次处理改性微球与左旋聚乳酸混合液按质量比1：5～1：10混合，冷冻干燥，得聚乳酸混合微球，将聚乳酸混合微球与质量分数为5～10％的戊二醛溶液按质量比1：10～1：12混合于三口烧瓶中，于室温条件下搅拌混合30～60min后，再向三口烧瓶中加入聚乳酸混合微球质量0.1～0.3倍的乙二胺四乙酸二钠，于温度为60～80℃的条件下搅拌反应6～8h后，过滤，得耐磨填料坯料，将耐磨填料坯料与石蜡按质量比1：3～1：8混合，加热至石蜡熔化，搅拌混合后，趁热捞出耐磨填料坯料，并冷冻，得耐磨填料；
(5)按重量份数计，依次称取：72份聚氯乙烯树脂，4份三氧化二锑，18份耐磨填料和6份邻苯二甲酸二烯丙基酯，将聚氯乙烯树脂、三氧化二锑、耐磨填料和交联剂捏合，得混合料，将混合料注模，并热压固化，脱模，得耐磨PVC保温板。
8.根据权利要求7所述的一种耐磨PVC保温板的制备方法，其特征在于，步骤(4)所述左旋聚乳酸混合液的制备方法为将左旋聚乳酸与乙腈按质量比1：5混合，并加入左旋聚乳酸质量0.1～0.3倍的冰粒，搅拌混合，得左旋聚乳酸混合液；所述右旋聚乳酸混合液的制备方法为将右旋聚乳酸与乙腈按质量比1：5混合，并加入右旋聚乳酸质量0.1～0.5倍的冰粒，搅拌混合，得右旋聚乳酸混合液。
9.根据权利要求7所述的一种耐磨PVC保温板的制备方法，其特征在于，步骤(5)所述热压固化的条件为先于175～185℃，压力为2～10MPa的条件下热压20min，然后保压降温至60℃时，开模泄压，并再于80℃的条件下加热2h。
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