CN105038014A - 一种耐酸碱pvc塑木板材及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种耐酸碱PVC塑木板材，由下列重量份的组分原料制成：PVC？SG-5？100、粒度为600-800目的锯末粉8-10、钙锌稳定剂1-3、？AC发泡剂0.5-1、碳酸氢钠0.3-0.6、MMA/丙烯酸酯共聚物4-6、EVA？2-3、聚乙烯蜡0.2-0.4、硬脂酸锌0.2-0.4、硬脂酸钙0.3-0.5、OK60？0.2-0.3、PVC发泡调节剂ZB-530？3-4、氧化锆0.3-0.5、铝矾土4-6（耐酸碱）、氢氧化镁2-5、氢氧化铝5-8、硼酸锌2-4、改性纳米碳酸钙30-40。采用常规挤出机进行挤出定型。本发明的PVC板材具有良好的耐酸碱性能，同时具有很高的抗冲击性和拉伸强度，具有抗化学腐蚀、成本低的特点。

Description

一种耐酸碱PVC塑木板材及其制备方法

技术领域

本发明涉及PVC板材领域，具体涉及一种耐酸碱PVC塑木板材及其制备方法。

背景技术

木塑复合材料在有的场合称为塑木复合材料，在许多国外资料中称为WoodPlasticComposite,简称WPC.木塑复合材料是用塑料和木纤维(或稻壳、麦秸、玉米杆、花生壳等天然纤维)加入少量的化学添加剂和填料，经过专用配混设备加工制成的一种复合材料。它兼备塑料和木材的主要特点，可以在许多场合替代塑料和木材，这对木材资源严重匮乏的我国来说，具有重大的开发价值。

PVC木塑复合板材中的PVC树脂分子链结构中有大量的极性C-Cl键,分子之间存在较大的作用力,因此相对于其他通用树脂,PVC属于硬脆材料,冲击强度较低,且具有缺口敏感性,受外力冲击时易脆裂,难以用作结构材料。这些缺点极大地限制了PVC在高性能领域的发展,为扩大其应用范围,需要对硬质PVC进行增韧改性。常用弹性体增韧剂可以较好改善其抗冲击性能,但同时会显著降低材料本身的刚性。需要研究通过对填充料的改性来达到在不降低PVC材料本身拉伸强度的情况下,大幅提高PVC的冲击性能。

发明内容

本发明提供了一种耐酸碱PVC塑木板材及其制备方法。本发明的PVC塑木板材具有密度高、抗冲强度高、防水防潮、无毒无味、耐老化、阻燃耐酸碱的特点。

本发明采用的技术方案如下：

一种耐酸碱PVC塑木板材，其特征在于,由下列重量份的组分原料制成：PVCSG-5100、粒度为600-800目的锯末粉8-10、钙锌稳定剂1-3、AC发泡剂0.5-1、碳酸氢钠0.3-0.6、MMA/丙烯酸酯共聚物4-6、EVA2-3、聚乙烯蜡0.2-0.4、硬脂酸锌0.2-0.4、硬脂酸钙0.3-0.5、OK600.2-0.3、PVC发泡调节剂ZB-5303-4、氧化锆0.3-0.5、铝矾土4-6、氢氧化镁2-5、氢氧化铝5-8、硼酸锌2-4、改性纳米碳酸钙30-40，

所述的改性纳米碳酸钙的制备方法：(1)按重量份称量取纳米碳酸钙90-100、氧化锌3-4、苯乙烯10-20、丙烯酸20-25、丙烯酸丁酯30-35、甲基丙烯酸甲酯30-40、叔丁基过氧化氢1-2，抗坏血酸1-2、氯化聚乙烯3-4、抗氧剂四(β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸)季戊四醇酯1-1.5、亚磷酸三(2，4-二叔丁基苯基)酯1-1.5，去离子水40-50、十二烷基苯磺酸钠0.3-0.5；

(2)将去离子水、十二烷基苯磺酸钠，丙醇加入到反应釜中，搅拌均匀，并升温到70-80℃，依次加入苯乙烯、丙烯酸丁酯、丙烯酸、甲基丙烯酸甲酯，充分搅拌10-15min，搅拌状态下滴加浓度为3％的过氧化氢叔丁基乙醇溶液和浓度为5％的抗坏血酸溶液，滴加时间为2-2.5h，滴加结束后继续反应4-5h，用纯碱调节反应产物的pH在6-7之间，得到改性剂乳液；

(3)在75-80℃下将改性剂乳液加入到高速搅拌机，向其中依次加入配方量的纳米碳酸钙、氯化聚乙烯、抗氧剂四(β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸)季戊四醇酯、亚磷酸三(2，4-二叔丁基苯基)酯，在800-1000rpm的速度高速搅拌30-40min,再加入配方量的氧化锌及其余组分，高速搅拌20-30min,然后干燥，得到改性纳米碳酸钙。

所述的一种耐酸碱PVC塑木板材，其特征在于,由下列重量份的组分原料制成：PVCSG-5100、粒度为600-800目的锯末粉9、钙锌稳定剂2、AC发泡剂0.7、碳酸氢钠0.4、MMA/丙烯酸酯共聚物5、EVA2、聚乙烯蜡0.3、硬脂酸锌0.3、硬脂酸钙0.4、OK600.2、PVC发泡调节剂ZB-5303.5、氧化锆0.4、铝矾土5、氢氧化镁4、氢氧化铝6、硼酸锌3、改性纳米碳酸钙35。

所述的一种耐酸碱PVC塑木板材的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：

(1)按配方比例称取各组分原料：

(2)首先将PVCSG-5、锯末粉和钙锌稳定剂加入到高速混合机中进行400-450转/min低速搅拌混合，物料通过自然摩擦升温；

(3)当温度升至60℃时,加入聚乙烯蜡、OK60，改为800-900转/min高速混合；

(4)当温度升至80℃时,加入改性纳米碳酸钙、AC发泡剂、碳酸氢钠、MMA/丙烯酸酯共聚物、EVA、硬脂酸锌、硬脂酸钙、PVC发泡调剂ZB-530、氧化锆、铝矾土、氢氧化镁、氢氧化铝、硼酸锌、改性纳米碳酸钙，以1000-1500转/min继续高速混合；

(5)当温度升至110-120℃时，形成均匀干混合料，停止搅拌混合；

(6)将干燥后的物料冷却至40℃-50℃后送入挤出机进行挤出成型；

所述挤出机的料筒温度，沿所述物料的推进方向依次为155-160℃、160-170℃、170-175℃、175-180℃；

所述挤出机的成型模具温度，沿所述物料的推进方向依次为140-145℃、145-150℃、150-155℃、160-165℃、165-170℃。

有益效果：

本发明的PVC板材具有抗化学腐蚀、成本低，耐酸碱性强，且板材的抗冲击性和拉伸强度好的特点，在配方中添加有氧化锆、铝矾土、氢氧化镁、氢氧化铝、硼酸锌组成的复合阻燃剂配合使用自制改性纳米碳酸钙的添加改善PVC板材抗冲击性的同时不降低PVC材料自身拉伸强度，同时还可以提高板材的加工性能，钙锌稳定剂加入有效增加了板材的耐候性能。因此本发明的PVC板材具有良好的抗化学腐蚀性，同时具有很高的抗冲击性和拉伸强度。

具体实施方式

一种耐酸碱PVC塑木板材，由下列重量(kg)的组分原料制成：PVCSG-5100、粒度为600-800目的锯末粉9、钙锌稳定剂2、AC发泡剂0.7、碳酸氢钠0.4、MMA/丙烯酸酯共聚物5、EVA2、聚乙烯蜡0.3、硬脂酸锌0.3、硬脂酸钙0.4、OK600.2、PVC发泡调节剂ZB-5303.5、氧化锆0.4、铝矾土5、氢氧化镁4、氢氧化铝6、硼酸锌3、改性纳米碳酸钙35，

其中，改性纳米碳酸钙的制备方法：(1)按重量份称量取纳米碳酸钙98、氧化锌3、苯乙烯15、丙烯酸23、丙烯酸丁酯34、甲基丙烯酸甲酯33、叔丁基过氧化氢1.5、抗坏血酸1.5、氯化聚乙烯3.5、抗氧剂四(β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸)季戊四醇酯1.2、亚磷酸三(2，4-二叔丁基苯基)酯1.3、去离子水45、十二烷基苯磺酸钠0.4；

(2)将去离子水、十二烷基苯磺酸钠，丙醇加入到反应釜中，搅拌均匀，并升温到75℃，依次加入苯乙烯、丙烯酸丁酯、丙烯酸、甲基丙烯酸甲酯，充分搅拌14min，搅拌状态下滴加浓度为3％的过氧化氢叔丁基乙醇溶液和浓度为5％的抗坏血酸溶液，滴加时间为2.4h，滴加结束后继续反应5h，用纯碱调节反应产物的pH在6-7之间，得到改性剂乳液；

(3)在78℃下将改性剂乳液加入到高速搅拌机，向其中依次加入配方量的纳米碳酸钙、氯化聚乙烯、抗氧剂四(β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸)季戊四醇酯、亚磷酸三(2，4-二叔丁基苯基)酯，在900rpm的速度高速搅拌35min,再加入配方量的氧化锌及其余组分，高速搅拌25min,然后干燥，得到改性纳米碳酸钙。

其中，玉米秸秆粉的粒径小于300目。

耐酸碱PVC塑木板材的制备方法，包括以下步骤：

(1)按配方比例称取各组分原料；

(2)首先将PVC-1300、PVC-1000、碳九石油树脂、玉米秸秆粉和钙锌稳定剂加入到高速混合机中进行400-450转/min低速搅拌混合，物料通过自然摩擦升温；

(3)当温度升至60℃时,加入微晶蜡，改为900-1000转/min高速混合；

(4)当温度升至80℃时,加入改性纳米碳酸钙、AC发泡剂、碳酸氢钠、硅烷偶联剂KH550、ACR、硬脂酸、PVC发泡调节剂ZB-530、氧化钼、聚磷酸铵、硼酸锌、纳米二氧化钛，以1000-1500转/min继续高速混合；

(5)当温度升至110-120℃时，形成均匀干混合料，停止搅拌混合；

(6)将干燥后的物料冷却至40℃-50℃后送入挤出机进行挤出成型，经发泡定型为15mm的板材，

挤出机的料筒温度，沿所述物料的推进方向依次为155-160℃、160-170℃、170-175℃、175-180℃；

挤出机的成型模具温度，沿所述物料的推进方向依次为140-145℃、145-150℃、150-155℃、160-165℃、165-170℃。

本发明板材的密度为580kg/m3，板材硬度(邵氏硬度)D＝58。

Claims (3)

1.一种耐酸碱PVC塑木板材，其特征在于,由下列重量份的组分原料制成：PVCSG-5100、粒度为600-800目的锯末粉8-10、钙锌稳定剂1-3、AC发泡剂0.5-1、碳酸氢钠0.3-0.6、MMA/丙烯酸酯共聚物4-6、EVA2-3、聚乙烯蜡0.2-0.4、硬脂酸锌0.2-0.4、硬脂酸钙0.3-0.5、OK600.2-0.3、PVC发泡调节剂ZB-5303-4、氧化锆0.3-0.5、铝矾土4-6、氢氧化镁2-5、氢氧化铝5-8、硼酸锌2-4、改性纳米碳酸钙30-40，

所述的改性纳米碳酸钙的制备方法：（1）按重量份称量取纳米碳酸钙90-100、氧化锌3-4、苯乙烯10-20、丙烯酸20-25、丙烯酸丁酯30-35、甲基丙烯酸甲酯30-40、叔丁基过氧化氢1-2，抗坏血酸1-2、氯化聚乙烯3-4、抗氧剂四(β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸)季戊四醇酯1-1.5、亚磷酸三(2，4-二叔丁基苯基)酯1-1.5，去离子水40-50、十二烷基苯磺酸钠0.3-0.5；

（2）将去离子水、十二烷基苯磺酸钠，丙醇加入到反应釜中，搅拌均匀，并升温到70-80℃，依次加入苯乙烯、丙烯酸丁酯、丙烯酸、甲基丙烯酸甲酯，充分搅拌10-15min，搅拌状态下滴加浓度为3%的过氧化氢叔丁基乙醇溶液和浓度为5%的抗坏血酸溶液，滴加时间为2-2.5h，滴加结束后继续反应4-5h，用纯碱调节反应产物的pH在6-7之间，得到改性剂乳液；

（3）在75-80℃下将改性剂乳液加入到高速搅拌机，向其中依次加入配方量的纳米碳酸钙、氯化聚乙烯、抗氧剂四(β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸)季戊四醇酯、亚磷酸三(2，4-二叔丁基苯基)酯，在800-1000rpm的速度高速搅拌30-40min,再加入配方量的氧化锌及其余组分，高速搅拌20-30min,然后干燥，得到改性纳米碳酸钙。

2.根据权利要求1所述的一种耐酸碱PVC塑木板材，其特征在于,由下列重量份的组分原料制成：PVCSG-5100、粒度为600-800目的锯末粉9、钙锌稳定剂2、AC发泡剂0.7、碳酸氢钠0.4、MMA/丙烯酸酯共聚物5、EVA2、聚乙烯蜡0.3、硬脂酸锌0.3、硬脂酸钙0.4、OK600.2、PVC发泡调节剂ZB-5303.5、氧化锆0.4、铝矾土5、氢氧化镁4、氢氧化铝6、硼酸锌3、改性纳米碳酸钙35。

3.如权利要求1所述的一种耐酸碱PVC塑木板材的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：

（1）按配方比例称取各组分原料：

（2）首先将PVCSG-5、锯末粉和钙锌稳定剂加入到高速混合机中进行400-450转/min低速搅拌混合，物料通过自然摩擦升温；

（3）当温度升至60℃时,加入聚乙烯蜡、OK60，改为800-900转/min高速混合；

（4）当温度升至80℃时,加入改性纳米碳酸钙、AC发泡剂、碳酸氢钠、MMA/丙烯酸酯共聚物、EVA、硬脂酸锌、硬脂酸钙、PVC发泡调剂ZB-530、氧化锆、铝矾土、氢氧化镁、氢氧化铝、硼酸锌、改性纳米碳酸钙，以1000-1500转/min继续高速混合；

（5）当温度升至110-120℃时，形成均匀干混合料，停止搅拌混合；

（6）将干燥后的物料冷却至40℃-50℃后送入挤出机进行挤出成型；

所述挤出机的料筒温度，沿所述物料的推进方向依次为155-160℃、160-170℃、170-175℃、175-180℃；

所述挤出机的成型模具温度，沿所述物料的推进方向依次为140-145℃、145-150℃、150-155℃、160-165℃、165-170℃。