CN102964740B - 高硬度木塑建筑模板及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种高硬度木塑建筑模板及其制备方法，属于聚氯乙烯板材技术领域。所述的高硬度木塑建筑模板，由下列重量份数的原料组成，且原料总重量份数为100份：聚氯乙烯树脂粉20～50；偶联剂1～4；稳定剂2～5；丙烯酸烷基酯类加工改性剂1～15；填充剂1～15；润滑剂1～4；发泡剂1～4；增韧剂1～8；木粉30～50；补强剂5～10。本发明的板材堆积密度≤700kg/m3，具有良好的阻燃性和抑烟性，同时硬度高，木质感强；与原木一样，具有可钉、可钻、可刨、可粘等性能，表面光滑细腻，且耐水、耐腐蚀、防火、防霉、不被虫蛀、无污染。
Description
技术领域
本发明涉及一种高硬度木塑建筑模板及其制备方法，属于聚氯乙烯板材技术领域。
背景技术
木塑复合材料是国内外近年蓬勃兴起的一类新型复合材料，通常利用聚氯乙烯等，代替通常的树脂胶粘剂，与超过30%以上的木粉、稻壳、秸秆等废植物纤维混合成新的木质材料，再经挤压、模压、注射成型等塑料加工工艺，生产出的板材或型材。木塑已经进入了国家“战略性新兴产业名录”，处于“新材料”之列。而国家将会在财政、税收、金融、投资等方面助力绿色经济，同时加强政府采购中的循环再生产品的比重。主要用于建材、家具、物流包装等行业。现有技术中的木塑板材常常因为硬度不佳，影响了它的使用。一般情况下，随着板材硬度的增加，密度也会相应增大。
发明内容
本发明的目的是提供一种高硬度木塑建筑模板，具有硬度高的特点，本发明同时提供了其制备方法。
本发明所述的高硬度木塑建筑模板，其特征在于由下列重量份数的原料组成,且原料总重量份数为100份：
所述的聚氯乙烯树脂粉的聚合度为600～1100，优选600～800。
所述的偶联剂为硅烷偶联剂、钛酸酯偶联剂或铝酸酯偶联剂。
所述的稳定剂为复合铅类稳定剂、钙锌类稳定剂或有机锡稳定剂。
所述的丙烯酸烷基酯类加工改性剂为ACR加工改性剂。
所述的填充剂为活化或非活化的轻质或重质碳酸钙、滑石粉、煅烧陶土或硫酸钡。
所述的润滑剂为硬脂酸、硬脂酸酯、硬脂酸醇化合物、硬脂酸酰胺类、脂肪酸金属皂类、聚乙烯蜡、石蜡或氧化聚乙烯。
所述的发泡剂为黄发泡剂和白发泡剂，两者质量比为1:1～1:5，黄发泡剂为偶氮二甲酰胺、偶氮二异丁晴、亚硝基类发泡剂或酰肼类发泡剂；白发泡剂为碳酸氢钠、碳酸氢铵、碳酸铵或叠氮化合物。
所述的增韧剂为氯化聚乙烯、丙烯酸烷基酯或乙烯-醋酸乙烯酯聚合物，所述的木粉的粒度为20～80目。
所述的补强剂为改性超细二氧化硅或改性纳米碳酸钙。改性超细二氧化硅为气相法生产，且采用钛酸酯偶联剂或铝酸酯偶联剂按照常规工艺进行表面处理，粒度2500目，纳米碳酸钙粒度介于0.01~0.1μm之间，并且采用钛酸酯偶联剂或铝酸酯偶联剂按照常规工艺进行表面处理。
所述的高硬度木塑建筑模板的制备方法，其特征在于：首先将配方量的原料加入高速混合机中，通过油夹套加热和自摩擦加热至105～120℃，放入冷混中，当物料冷却至50℃以下时放入贮料仓中，经弹簧上料机靠料位计自控上料，该贮料仓混合料进入80/156锥形双螺杆进行挤出加工，螺杆油温控制在80～120℃之间，螺筒温度控温在130～190℃之间，熔融物料经螺杆进入合流芯分流至衣架式发泡模具，合流芯温度在130～160℃之间，模具温度在150～180℃之间，模唇温度通过模温机导热油控温在130～160℃之间，熔融物料离模后发泡膨胀同时进入定型模板，经冷却定型进入修边装置来控制宽度，然后进入自动切割机按标准长度自动切割为成品。
本发明的有益效果是：
本发明的聚氯乙烯木塑板材的堆积密度≤530kg/m3，具有良好的阻燃性和抑烟性，同时硬度高，木质感强；具有可钉、可钻、可刨、可粘的性能，表面光滑细腻，且耐水、耐腐蚀、防火、防霉、不被虫蛀、无污染。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步说明。
实施例1
所述的高硬度木塑建筑模板配方如下：50重量份聚合度为1000的聚氯乙烯树脂粉，1重量份的硅烷偶联剂，2重量份的复合铅类稳定剂，5重量份的ACR加工改性剂，2重量份的活化重质碳酸钙，1重量份的聚乙烯蜡，0.4重量份的偶氮二甲酰胺，0.6重量份的碳酸氢钠，1重量份的氯化聚乙烯，30重量份40目的木粉，7重量份纳米碳酸钙，总重量份为100份。
所述的聚氯乙烯木塑板材的制备方法：首先将配方量的上述原料加入高速混合机中，通过油夹套加热和自摩擦加热至110℃，放入冷混中，当物料冷却至50℃时放入贮料仓中，经弹簧上料机靠料位计自控上料，该贮料仓混合料进入80/156锥形双螺杆进行挤出加工，控制螺杆转速17转/分，螺杆油温控制在95℃，螺筒温度控温180℃、175℃、170℃、160℃，熔融物料经螺杆进入合流芯分流至专用衣架式发泡模具，合流芯温度在130℃之间，模具温度在170℃之间，模唇温度通过模温机导热油控温在140℃之间，熔融物料离模后发泡膨胀同时进入定型模板，经冷却定型进入修边装置来控制宽度，然后进入自动切割机按标准长度自动切割为成品。
本实施例制备出的产品为15mm的板材，密度为524kg/m3，板材硬度（邵氏硬度）D=75。
实施例2
所述的高硬度木塑建筑模板配方如下：30重量份聚合度为700的聚氯乙烯树脂粉，1重量份的硅烷偶联剂，3重量份的复合铅类稳定剂，6重量份的ACR加工改性剂，4重量份的活化重质碳酸钙，2重量份的聚乙烯蜡，0.4重量份的偶氮二甲酰胺，0.6重量份的碳酸氢钠，5重量份的氯化聚乙烯，42重量份40目的木粉，6重量份纳米碳酸钙，总重量份为100份。
所述的高硬度木塑建筑模板制备方法如实施例1。
本实施例制备出的产品为15mm的板材，密度为500kg/m3，板材硬度（邵氏硬度）D=69。
实施例3
所述的聚氯乙烯木塑板材配方如下：33重量份聚合度为700的聚氯乙烯树脂粉，2重量份的硅烷偶联剂，5重量份的复合铅类稳定剂，8重量份的ACR加工改性剂，6重量份的活化重质碳酸钙，1重量份的聚乙烯蜡，0.4重量份的偶氮二甲酰胺，0.6重量份的碳酸氢钠，6重量份的氯化聚乙烯，30重量份40目的木粉，8重量份改性超细二氧化硅，总重量份为100份。
所述的高硬度木塑建筑模板制备方法如实施例1。
本实施例制备出的产品为15mm的板材，密度为510kg/m3，板材硬度（邵氏硬度）D=70。
实施例4
所述的聚氯乙烯木塑板材配方如下：25重量份聚合度为700的聚氯乙烯树脂粉，1重量份的硅烷偶联剂，4重量份的复合铅类稳定剂，10重量份的ACR加工改性剂，10重量份的滑石粉，1重量份的聚乙烯蜡，0.4重量份的偶氮二甲酰胺，0.6重量份的碳酸氢钠，2重量份的乙烯-醋酸乙烯酯聚合物，36重量份40目的木粉，10重量份改性超细二氧化硅，总重量份为100份。
所述的高硬度木塑建筑模板制备方法如实施例1。
本实施例制备出的产品为15mm的板材，所得板材密度为515kg/m3，板材硬度（邵氏硬度）D=68。
对比例1
所述的高硬度木塑建筑模板配方如下：50重量份聚合度为1000的聚氯乙烯树脂粉，1重量份的硅烷偶联剂，2重量份的复合铅类稳定剂，5重量份的ACR加工改性剂，2重量份的活化重质碳酸钙，1重量份的聚乙烯蜡，0.4重量份的偶氮二甲酰胺，0.6重量份的碳酸氢钠，8重量份的氯化聚乙烯，30重量份40目的木粉，总重量份为100份。
所述的聚氯乙烯木塑板材的制备方法：首先将配方量的上述原料加入高速混合机中，通过油夹套加热和自摩擦加热至110℃，放入冷混中，当物料冷却至50℃时放入贮料仓中，经弹簧上料机靠料位计自控上料，该贮料仓混合料进入80/156锥形双螺杆进行挤出加工，控制螺杆转速17转/分，螺杆油温控制在95℃，螺筒温度控温180℃、175℃、170℃、160℃，熔融物料经螺杆进入合流芯分流至专用衣架式发泡模具，合流芯温度在130℃之间，模具温度在170℃之间，模唇温度通过模温机导热油控温在140℃之间，熔融物料离模后发泡膨胀同时进入定型模板，经冷却定型进入修边装置来控制宽度，然后进入自动切割机按标准长度自动切割为成品。
本实施例制备出的产品为15mm的板材，密度为520kg/m3，板材硬度（邵氏硬度）D=58。
对比例2
所述的聚氯乙烯木塑板材配方如下：41重量份聚合度为700的聚氯乙烯树脂粉，2重量份的硅烷偶联剂，5重量份的复合铅类稳定剂，8重量份的ACR加工改性剂，6重量份的碳酸钙，1重量份的聚乙烯蜡，0.4重量份的偶氮二甲酰胺，0.6重量份的碳酸氢钠，6重量份的氯化聚乙烯，30重量份40目的木粉，总重量份为100份。
所述的高硬度木塑建筑模板制备方法如对比例1。
本实施例制备出的产品为15mm的板材，密度为530kg/m3，板材硬度（邵氏硬度）D=59。
由上述实验结果可以看出，没有添加补强剂的对比例1-2，虽然密度与实施例1-4相近，但是硬度相差较大，说明了本发明取得了良好的效果。
实施例中所述的补强剂采用钛酸酯偶联剂按照常规工艺进行表面处理。
Claims (9)
1.一种高硬度木塑建筑模板，其特征在于由下列重量份数的原料组成，且原料总重量份数为100份：
聚氯乙烯树脂粉 25～50份
偶联剂 1～4份
稳定剂 2～5份
丙烯酸烷基酯类加工改性剂 1～15份
填充剂 1～15份
润滑剂 1～4份
发泡剂 1～4份
增韧剂 1～8份
木粉 30～50份
补强剂 5～10份；
所述的补强剂为改性超细二氧化硅或纳米碳酸钙；改性超细二氧化硅为气相法生产，且采用钛酸酯偶联剂或铝酸酯偶联剂进行表面处理，粒度2500目；纳米碳酸钙粒度介于0.01～0.1μm之间，且采用钛酸酯偶联剂或铝酸酯偶联剂进行表面处理。
2.根据权利要求1所述的高硬度木塑建筑模板，其特征在于所述的聚氯乙烯树脂粉的聚合度为600～1100。
3.根据权利要求1所述的高硬度木塑建筑模板，其特征在于所述的偶联剂为硅烷偶联剂、钛酸酯偶联剂或铝酸酯偶联剂。
4.根据权利要求1所述的高硬度木塑建筑模板，其特征在于所述的稳定剂为复合铅类稳定剂、钙锌类稳定剂或有机锡稳定剂。
5.根据权利要求1所述的高硬度木塑建筑模板，其特征在于所述的丙烯酸烷基酯类加工改性剂为ACR加工改性剂。
6.根据权利要求1所述的高硬度木塑建筑模板，其特征在于所述的填充剂为活化或非活化的轻质或重质碳酸钙、滑石粉、煅烧陶土或硫酸钡；所述的润滑剂为硬脂酸、硬脂酸酯、硬脂酸醇化合物、硬脂酸酰胺类、脂肪酸金属皂类、聚乙烯蜡、石蜡或氧化聚乙烯。
7.根据权利要求1所述的高硬度木塑建筑模板，其特征在于所述的发泡剂为黄发泡剂和白发泡剂，两者质量比为1:1～1:5，黄发泡剂为偶氮二甲酰胺、偶氮二异丁腈、亚硝基类发泡剂或酰肼类发泡剂；白发泡剂为碳酸氢钠、碳酸氢铵、碳酸铵或叠氮化合物。
8.根据权利要求1所述的高硬度木塑建筑模板，其特征在于所述的增韧剂为氯化聚乙烯、丙烯酸烷基酯或乙烯-醋酸乙烯酯聚合物，所述的木粉粒度为20～80目。
9.一种权利要求1～8任一所述的高硬度木塑建筑模板的制备方法，其特征在于：首先将配方量的原料加入高速混合机中，通过油夹套加热和自摩擦加热至105～120℃，放入冷混中，当物料冷却至50℃以下时放入贮料仓中，经弹簧上料机靠料位计自控上料，该贮料仓混合料进入80/156锥形双螺杆进行挤出加工，螺杆油温控制在80～120℃之间，螺筒温度控温在130～190℃之间，熔融物料经螺杆进入合流芯分流至衣架式发泡模具，合流芯温度在130～160℃之间，模具温度在150～180℃之间，模唇温度通过模温机导热油控温在130～160℃之间，熔融物料离模后发泡膨胀同时进入定型模板，经冷却定型进入修边装置来控制宽度，然后进入自动切割机按标准长度自动切割为成品。
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