CN105802077A - 防水pvc型材及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种防水PVC型材,该防水PVC型材按重量份包括以下组分:PVC废料60‑75份、木屑14‑18份、轻质碳酸钙10‑15份、钛白粉0.36‑0.45份、ACR冲击改性剂4.8‑5.6份、邻苯二甲酸二辛酯2.4‑3.5份、脂肪酸皂0.78‑0.96份、稀土类稳定剂3.6‑4.2份、环氧化合物类稳定剂0.27‑0.35份、脂肪醇类润滑剂1.2‑1.5份和偶联剂3.2‑3.6份。本发明的PVC型材的防水效果好,在0.3MPa条件下2h不透水。同时,本发明的PVC型材具有优良的抗拉伸性能、抗冲击性能、抗弯曲变形性能和隔热性能。
Description
技术领域
本发明涉及装饰材料领域,具体涉及一种防水PVC型材及其制备方法。
背景技术
聚氯乙烯的英文简称为PVC,是由氯乙烯在引发剂作用下聚合而成的热塑性树脂,是氯乙烯的均聚物。氯乙烯均聚物和氯乙烯共聚物统称为氯乙烯树脂。PVC为无定形结构的白色粉末,支化度较小。PVC是世界上产量最大的通用塑料,应用非常广泛,在建筑材料、工业制品、日用品、门窗革、门窗砖、人造革、管材、电线电缆、包装膜、瓶、发泡材料、密封材料、纤维等方面均有广泛应用。
PVC型材是由PVC树脂添加各种功能助剂后,经过高温挤出成型的工业和生活用PVC产品。加了功能助剂的PVC型材具有抗老化,抗紫外线,耐腐蚀,强度高,价格便宜,保温及隔热性能好。
然而,现有的PVC型材的配料中所用的增塑剂,填料,防老化剂等配比不合理,耐老化性能差,导致防水失败。
发明内容
有鉴于此,本发明的目的是提供一种防水PVC型材。该PVC型材的防水性能良好。
为实现上述目的,本发明采用的技术方案如下:
一种防水PVC型材,按重量份包括以下组分:PVC废料60-75份、木屑14-18份、轻质碳酸钙10-15份、钛白粉0.36-0.45份、ACR冲击改性剂4.8-5.6份、邻苯二甲酸二辛酯2.4-3.5份、脂肪酸皂0.78-0.96份、稀土类稳定剂3.6-4.2份、环氧化合物类稳定剂0.27-0.35份、脂肪醇类润滑剂1.2-1.5份和偶联剂3.2-3.6份。
所述PVC为聚氯乙烯的英文简称,是由氯乙烯在引发剂作用下聚合而成的热塑性树脂,是氯乙烯的均聚物。氯乙烯均聚物和氯乙烯共聚物统称为氯乙烯树脂。PVC是世界上产量最大的通用塑料,应用非常广泛,在建筑材料、工业制品、日用品、门窗革、门窗砖、人造革、管材、电线电缆、包装膜、瓶、发泡材料、密封材料、纤维等方面均有广泛应用。将PVC废料用于PVC型材的生产,有助于PVC废弃物的回收再利用。
所述木屑是指木头加工时留下的锯末、刨花粉料,主要用来做燃料和轻骨填充料,或再复合成人造板,如中纤板,也可作为造纸原料。
所述ACR为甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸酯等单体的共聚物,为核壳结构的冲击改性剂,甲基丙烯酸甲酯-丙烯酸乙酯高聚物组成的外壳,以丙烯酸丁酯类交联形成的橡胶弹性体为核的链段分布于颗粒内层。ACR冲击改性剂具有加工性能好、表面光洁、耐老化好、焊角强度高等优点。
进一步,所述轻质碳酸钙的规格为450-600目。所述轻质碳酸钙又称沉淀碳酸钙,是用化学加工方法制得的。由于它的沉降体积(2.4-2.8mL/g)比用机械方法生产的重质碳酸钙沉降体积(1.1-1.9mL/g)大,因此被称为轻质碳酸钙。其应用范围广泛,可用于橡胶、塑料、油漆、水性涂料等领域。
进一步,所述钛白粉为金红石型钛白粉。所述钛白粉学名为二氧化钛,分子式为TiO2,是一种多晶化合物,其质点呈规则排列,具有格子构造。
进一步,所述环氧化合物类稳定剂为环氧大豆油或环氧脂。
进一步,所述脂肪醇类润滑剂为季戊四醇、木糖醇或二者的混合物。
进一步,所述润滑剂为季戊四醇和木糖醇按照质量比为3:5的混合物。
进一步,所述偶联剂为硅氧烷类偶联剂。
本发明的目的之二在于提供所述防水PVC型材的制备方法,其具体步骤为:
A.将上述质量份的PVC废料磨成粉后置于搅拌机中,然后向搅拌机中加入上述质量份的木屑和轻质碳酸钙并在129-136℃温度下搅拌8-13min;
B.将上述质量份的稀土类稳定剂、环氧化合物类稳定剂、脂肪醇类润滑剂、ACR冲击改性剂、邻苯二甲酸二辛酯、脂肪酸皂、硅氧烷类偶联剂和钛白粉依次加入步骤A所得混合物中,在78-83℃温度下搅拌6-9min;然后冷却至室温,出料后挤压成型,即得所述防水PVC型材。
本发明的目的还在于保护所述防水PVC型材在室内装饰中的应用。
本发明的有益效果是:
本发明的PVC型材的防水效果好,在0.3MPa条件下2h不透水,与现有技术相比,本发明制备的PVC型材的吸水率(70℃,168h,浸水后)降低了30.30%。同时,本发明的PVC型材具有优良的抗拉伸性能、抗冲击性能、抗弯曲变形性能和隔热性能。与现有技术相比,本发明制备的PVC型材的拉伸强度提高了14.95%,冲击强度提高了9.97%,弯曲强度提高了16.77%,热收缩率降低了26.67%。
具体实施方式
实施例1
一种防水PVC型材,其组成为:PVC废料75kg、木屑18kg、规格为450目的轻质碳酸钙10kg、金红石型钛白粉0.45kg、ACR冲击改性剂4.8kg、邻苯二甲酸二辛酯3.5kg、脂肪酸皂0.96kg、稀土类稳定剂3.6kg、环氧脂0.35kg、木糖醇1.2kg和硅氧烷类偶联剂3.2kg。
所述防水PVC型材的制备方法为:
A.将PVC废料磨成粉后置于搅拌机中,然后向搅拌机中加入上木屑和轻质碳酸钙并在136℃温度下搅拌8min;
B.将稀土类稳定剂、环氧脂、木糖醇、ACR冲击改性剂、邻苯二甲酸二辛酯、脂肪酸皂、硅氧烷类偶联剂和金红石型钛白粉依次加入步骤A所得混合物中,在83℃温度下搅拌6min;然后冷却至室温,出料后挤压成型,即得所述防水PVC型材。
实施例2
一种防水PVC型材,其组成为:PVC废料60kg、木屑14kg、规格为600目的轻质碳酸钙15kg、金红石型钛白粉0.36kg、ACR冲击改性剂5.6kg、邻苯二甲酸二辛酯2.4kg、脂肪酸皂0.78kg、稀土类稳定剂4.2kg、环氧大豆油0.27kg、季戊四醇1.5kg和硅氧烷类偶联剂3.6kg。
所述防水PVC型材的制备方法为:
A.将PVC废料磨成粉后置于搅拌机中,然后向搅拌机中加入上木屑和轻质碳酸钙并在129℃温度下搅拌13min;
B.将稀土类稳定剂、环氧大豆油、季戊四醇、ACR冲击改性剂、邻苯二甲酸二辛酯、脂肪酸皂、硅氧烷类偶联剂和金红石型钛白粉依次加入步骤A所得混合物中,在78℃温度下搅拌9min;然后冷却至室温,出料后挤压成型,即得所述防水PVC型材。
实施例3
一种防水PVC型材,其组成为:PVC废料67kg、木屑16kg、规格为500目的轻质碳酸钙12.8kg、金红石型钛白粉0.39kg、ACR冲击改性剂5.1kg、邻苯二甲酸二辛酯2.8kg、脂肪酸皂0.85kg、稀土类稳定剂3.9kg、环氧大豆油0.31kg、季戊四醇0.51kg、木糖醇0.85kg和硅氧烷类偶联剂3.5kg。
所述防水PVC型材的制备方法为:
A.将PVC废料磨成粉后置于搅拌机中,然后向搅拌机中加入上木屑和轻质碳酸钙并在132℃温度下搅拌10min;
B.将稀土类稳定剂、环氧大豆油、季戊四醇、木糖醇、ACR冲击改性剂、邻苯二甲酸二辛酯、脂肪酸皂、硅氧烷类偶联剂和金红石型钛白粉依次加入步骤A所得混合物中,在81℃温度下搅拌8min;然后冷却至室温,出料后挤压成型,即得所述防水PVC型材。
对比例1
一种防水PVC型材,其组成为:PVC废料63kg、木屑15kg、规格为450目的轻质碳酸钙14kg、金红石型钛白粉0.37kg、ACR冲击改性剂5.4kg、脂肪酸皂0.91kg、稀土类稳定剂3.7kg、环氧脂0.32kg、季戊四醇1.35kg和硅氧烷类偶联剂3.36kg。
所述防水PVC型材的制备方法为:
A.将PVC废料磨成粉后置于搅拌机中,然后向搅拌机中加入上木屑和轻质碳酸钙并在130℃温度下搅拌9min;
B.将稀土类稳定剂、环氧脂、季戊四醇、ACR冲击改性剂、脂肪酸皂、硅氧烷类偶联剂和金红石型钛白粉依次加入步骤A所得混合物中,在79℃温度下搅拌6min;然后冷却至室温,出料后挤压成型,即得所述防水PVC型材。
对比例2
一种防水PVC型材,其组成为:PVC废料72kg、木屑17kg、规格为600目的轻质碳酸钙14kg、金红石型钛白粉0.42kg、ACR冲击改性剂4.9kg、邻苯二甲酸二辛酯3.3kg、脂肪酸皂0.81kg、稀土类稳定剂3.7kg、环氧大豆油0.32kg、木糖醇1.45kg和硅氧烷类偶联剂3.3kg。
所述防水PVC型材的制备方法为:
A.将PVC废料磨成粉后置于搅拌机中,然后向搅拌机中加入上木屑和轻质碳酸钙并在135℃温度下搅拌12min;
B.将邻苯二甲酸二辛酯、脂肪酸皂、硅氧烷类偶联剂、稀土类稳定剂、环氧大豆油、木糖醇、ACR冲击改性剂和金红石型钛白粉依次加入步骤A所得混合物中,在82℃温度下搅拌9min;然后冷却至室温,出料后挤压成型,即得所述防水PVC型材。
对比例3
以公开号为CN105086277A的发明专利申请实施例所述配方及方法进行PVC型材制备。具体为:
一种防水PVC型材,其组成为:聚氯乙烯100kg、高岭土15kg、木粉30kg、羰基铁粉5kg、五水硫酸铜0.8kg、丁腈橡胶4kg、钛酸酯偶联剂NDZ2010.2kg、硅烷偶联剂YH620.4kg、脂肪酸皂3kg、刚玉粉5kg、钢渣粉6kg和橄榄油3kg;
其制备方法为:
(1)将钛酸酯偶联剂NDZ201与90%异丙醇溶液按照1:2配置成偶联剂溶液,多次滴加到高速搅拌的高岭土中,搅拌均匀后在100℃下真空干燥3h并在室温下放置24h备用;
(2)将五水硫酸铜在球磨机上精磨过100目筛备用,然后将丁腈橡胶先在双辊开炼机上薄通3次,再分多次加入备用的硫酸铜,继续混炼10分钟,软化后和步骤(1)制备的高岭土一起加到微型粉碎机中搅拌2min,使高岭土完全被包覆,冷却后备用;
(3)将木粉加到丙酮中搅拌7h后进行抽滤,结束后在120℃下干燥至恒重,将硅烷偶联剂YH62按照1:3的比例加入95%的乙醇溶液,搅拌均匀后加入木粉,高速混合5min后,加入羰基铁粉继续搅拌3min,最后放入烘箱中于120℃下烘干1h,冷却后备用;
(4)将步骤(2)和步骤(3)制备的物质加到高速混合机中混合均匀,再加入聚氯乙烯树脂和其他剩余物料高速混合8min后卸料,冷却至室温,制得干混料;
(5)将步骤(4)制得的干混料加入双螺杆挤出机中,参数设置为转速20r/min,挤出温度为168℃、178℃、175℃、168℃和185℃,挤出成型即得所述PVC型材。
PVC型材性能测试
对实施例1-3(分别为实验组1-3)及对比例1-3(分别为对照组1-3)制备得到的PVC型材进行性能检测,检测结果如下表所示:
由以上测试结果可知,实施例1-3制备的PVC型材在0.3MPa条件下2h不透水。与对照组3相比,实施例1-3制备的PVC型材的吸水率(70℃,168h,浸水后)降低了30.30%。由此证明,本发明的PVC型材的防水效果好。与对照组3相比,实施例1-3制备的PVC型材的拉伸强度提高了14.95%,冲击强度提高了9.97%,弯曲强度提高了16.77%,热收缩率降低了26.67%。由此证明,本发明的PVC型材具有优良的抗拉伸性能、抗冲击性能、抗弯曲变形性能和隔热性能。
最后说明的是,以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制,尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明,本领域的普通技术人员应当理解,可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换,而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围,其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
Claims (9)
1.一种防水PVC型材,其特征在于,按重量份包括以下组分:PVC废料60-75份、木屑14-18份、轻质碳酸钙10-15份、钛白粉0.36-0.45份、ACR冲击改性剂4.8-5.6份、邻苯二甲酸二辛酯2.4-3.5份、脂肪酸皂0.78-0.96份、稀土类稳定剂3.6-4.2份、环氧化合物类稳定剂0.27-0.35份、脂肪醇类润滑剂1.2-1.5份和偶联剂3.2-3.6份。
2.根据权利要求1所述的一种防水PVC型材,其特征在于,所述轻质碳酸钙的规格为450-600目。
3.根据权利要求1所述的一种防水PVC型材,其特征在于,所述钛白粉为金红石型钛白粉。
4.根据权利要求1所述的一种防水PVC型材,其特征在于,所述环氧化合物类稳定剂为环氧大豆油或环氧脂。
5.根据权利要求1所述的一种防水PVC型材,其特征在于,所述脂肪醇类润滑剂为季戊四醇、木糖醇或二者的混合物。
6.根据权利要求5所述的一种防水PVC型材,其特征在于,所述脂肪醇类润滑剂为季戊四醇和木糖醇按照质量比为3:5的混合物。
7.根据权利要求1所述的一种防水PVC型材,其特征在于,所述偶联剂为硅氧烷类偶联剂。
8.权利要求1所述的防水PVC型材的制备方法,其特征在于,具体步骤为:
A.将上述质量份的PVC废料磨成粉后置于搅拌机中,然后向搅拌机中加入上述质量份的木屑和轻质碳酸钙并在129-136℃温度下搅拌8-13min;
B.将上述质量份的稀土类稳定剂、环氧化合物类稳定剂、脂肪醇类润滑剂、ACR冲击改性剂、邻苯二甲酸二辛酯、脂肪酸皂、偶联剂和钛白粉依次加入步骤A所得混合物中,在78-83℃温度下搅拌6-9min;然后冷却至室温,出料后挤压成型,即得所述防水PVC型材。
9.权利要求1-7任一项所述防水PVC型材在室内装饰中的应用。
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