CN1817959A - 一种用于制备塑钢型材的聚氯乙烯/硬石膏复合材料 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种用于制备塑钢型材的聚氯乙烯/硬石膏复合材料，广泛使用表面进行化学改性的硬石膏作为填充料，增强硬石膏与载体树脂的相容性，使材料性能提高，成本降低。由本发明涉及的聚氯乙烯/硬石膏复合材料制成的塑钢型材，具有耐高温、拉伸强度大、高抗冲、耐老化等优点，而成本低于现有材料。
Description
所属技术领域：
本发明涉及一种用于制备塑钢型材的聚氯乙烯/硬石膏复合材料。
背景技术：
塑钢型材是一种由有机高分子材料制成的化学建材，主要成分是硬质聚氯乙烯，是由PVC树脂加入其他助剂和填充料挤压成型。现在我国的塑钢型材基本是采用德国、奥地利的铅盐体系配方，国内的人工加速光老化试验表明：凡含铅盐稳定体系的白色型村，经光老化后易着色而污染，经过1500小时光照射后，颜色显着变黄。高分子PVC树脂在紫外线作用下，大分子链断裂，使材料表面失去光泽，变色粉化，型材的机械性能下降。硬石膏作为一种无机矿物材料，在我国有着丰富的资源。目前它主要用于建筑材料领域，而作为硬质聚氯乙烯的填充料使用时，可以大幅提高塑钢型材的性能，但由于没有进行硬石膏表面化学改性，硬石膏和基体之间的相容性较差，材料力学性能不理想，所以一直没有引起研究人员广泛的关注。
发明内容：
为了解决上述问题，本发明提供一种广泛使用表面进行化学改性的硬石膏作为填充料，增强硬石膏与载体树脂的相容性，使材料性能提高，成本降低的聚氯乙烯/硬石膏复合材料。
本发明的技术方案是：一种用于制备塑钢型材的聚氯乙烯/硬石膏复合材料，其组分重量比如下：
聚氯乙烯： 100份
硬石膏： 2-50份
表面修饰剂： 0.01-15份
增韧剂： 1-20份
稳定剂： 1-15份
润滑剂： 0.1-15份
抗紫外线吸收剂： 0.1-5份
所述配方中，聚氯乙烯包括S-1000F和S-1050P牌号的硬质聚氯乙烯，硬石膏是无水石膏，目数在800目以上。表面修饰剂是硅烷偶联剂，钛酸酯偶联剂，铝酸酯偶联剂，硬脂酸，硬脂酸钠以及它们的复合物。增韧剂是氯化聚乙烯(CPE)，丙烯酸酯共聚物(ACR)，高密度聚乙烯(HDPE)，丁二烯苯乙烯嵌段共聚物(SBS)，三元乙丙橡胶(EPDM)，乙烯-醋酸乙烯酯共聚物(EVA)以及它们的复合物。稳定剂是铅盐类复合稳定剂，有机锡类稳定剂，稀土类稳定剂，钙锌复合稳定剂以及他们的复合物。润滑剂是硬脂酸，硬脂酸钠，聚乙烯蜡以及它们的复合物。抗紫外线吸收剂是2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮(UV531)，2-(2′-羟基-3′-叔丁基-5′-甲基苯基)-5-氯代苯并三唑(UV326)，2-(2′-羟基-3′，5′-二叔丁基苯基)-5-氯代苯并三唑(UV327)以及它们的复合物。
本发明的原理在于在聚氯乙烯/硬石膏复合材料加入二苯甲酮类化合物，由于这类化合物具有共轭结构和氢键，吸收紫外线后能转化成热能、荧光、磷光，同时产生氢键成互变异构，此结构能够接受光能而不导致链的断裂，且能使光能转变成热能，从而减缓型材的老化，延长其使用寿命。
本发明的有益效果是：由本发明涉及的聚氯乙烯/硬石膏复合材料制成的塑钢型材，具有耐高温、拉伸强度大、高抗冲、耐老化等优点，而成本低于现有材料。
具体实施方式
实例一、
将两公斤1250目的硬石膏加到高速搅拌机中，同时加入24克硬脂酸钠，高速搅拌升温至100℃，恒温5分钟后取出，得到改性后的硬石膏；将PVC∶改性的硬石膏∶ACR∶三盐二盐类复合稳定剂∶硬脂酸钙∶UV531按100∶13∶3∶5.7∶2∶0.3的比例在高速搅拌机中混合5分钟后取出，在双辊上混炼5分钟后取下，然后在平板硫化机上成型，压力为10MPa，得到复合材料1#。其力学性能测试结果见附表1。
实例二
将两公斤1250目的硬石膏加到高速搅拌机中，同时加入24克硬脂酸，高速搅拌升温至100℃，恒温5分钟后取出，得到改性后的硬石膏；将PVC∶改性的硬石膏∶ACR∶三盐二盐类复合稳定剂∶聚乙烯蜡∶UV326按100∶15∶2.5∶5.4∶2∶0.3的比例在高速搅拌机中混合5分钟后取出，在双辊上混炼5分钟后取下，然后在平板硫化机上成型，压力为10MPa，得到复合材料2#。其力学性能测试结果见附表1。
实例三、
将两公斤1250目的硬石膏加到高速搅拌机中，同时加入30克钛酸酯偶联剂，高速搅拌升温至100℃，恒温5分钟后取出，得到改性后的硬石膏；将PVC∶改性的硬石膏∶ACR∶三盐二盐类复合稳定剂∶硬脂酸锌∶UV327按100∶14∶2.5∶5.5∶2∶0.3的比例在高速搅拌机中混合5分钟后取出，用双辊上混炼5分钟后取下，然后在平板硫化机上成型，压力为10MPa，得到复合材料3#。其力学性能测试结果见附表1。
附表1：
| 序号 | 拉伸强度(MPa) | 冲击强度-(KJ/m2) | 硬度(HRR) | 热变形温度(℃) |
| 1# | 43.5 | 54.6 | 94 | 94.6 |
| 2# | 48.2 | 60 | 92 | 92.5 |
| 3# | 44.9 | 65.7 | 91 | 90.5 |
Claims (8)
1.一种用于制备塑钢型材的聚氯乙烯/硬石膏复合材料，其特征在于其组分重量比如下：
聚氯乙烯： 100份
硬石膏： 2-50份
表面修饰剂： 0.01-15份
增韧剂： 1-20份
稳定剂： 1-15份
润滑剂： 0.1-15份
抗紫外线吸收剂： 0.1-5份。
2.根据权利要求1所述的一种用于制备塑钢型材的聚氯乙烯/硬石膏复合材料，其特征在于所述硬石膏是无水石膏，目数在800目以上。
3.根据权利要求1所述的一种用于制备塑钢型材的聚氯乙烯/硬石膏复合材料，其特征在于所述表面修饰剂可以是硅烷偶联剂，钛酸酯偶联剂，铝酸酯偶联剂，硬脂酸，硬脂酸钠以及它们的复合物。
4.根据权利要求1所述的一种用于制备塑钢型材的聚氯乙烯/硬石膏复合材料，其特征在于所述增韧剂可以是氯化聚乙烯(CPE)，丙烯酸酯共聚物(ACR)，高密度聚乙烯(HDPE)，丁二烯苯乙烯嵌段共聚物(SBS)，三元乙丙橡胶(EPDM)，乙烯—醋酸乙烯酯共聚物(EVA)以及它们的复合物。
5.根据权利要求1所述的一种用于制备塑钢型材的聚氯乙烯/硬石膏复合材料，其特征在于所述稳定剂可以是铅盐类复合稳定剂，有机锡类稳定剂，稀土类稳定剂，钙锌复合稳定剂以及它们的复合物。
6.根据权利要求1所述的一种用于制备塑钢型材的聚氯乙烯/硬石膏复合材料，其特征在于所述润滑剂可以是硬脂酸，硬脂酸钠，聚乙烯蜡以及它们的复合物。
7.根据权利要求1所述的一种用于制备塑钢型材的聚氯乙烯/硬石膏复合材料，其特征在于所述抗紫外线吸收剂是2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮(UV531)，2-(2′-羟基-3′-叔丁基-5′-甲基苯基)-5-氯代苯并三唑(UV326)，2-(2′-羟基-3′，5′-二叔丁基苯基)-5-氯代苯并三唑(UV327)以及它们的复合物。
8.根据权利要求1所述的一种用于制备塑钢型材的聚氯乙烯/硬石膏复合材料，其特征在于所述聚氯乙烯为S-1000F和S-1050P牌号的硬质聚氯乙烯。
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