CN106046616A - 一种仿木楼梯扶手材料及其制备方法 - Google Patents

一种仿木楼梯扶手材料及其制备方法 Download PDF

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Abstract

一种仿木楼梯扶手材料及其制备方法，所述材料按重量份组成为：聚氯乙烯树脂100份；竹纤维3‑30份；钛白粉15‑35份；有色颜料30‑140份；偶联剂0.5‑2份；增塑剂40‑80份；热稳定剂4份；润滑剂2‑3份；其他助剂0.9‑1.5份。制备方法中，将竹纤维进行碱处理后烘干，使得含水率小于5％，再将PVC树脂、竹粉、钛白粉、润滑剂、有色颜料及增塑剂等投入混料机内。将此混合料再投人冷却搅拌混合机中，将混合料温度降至40℃以下，得到粉状的冷混料。将此粉状冷混料用单螺杆挤出机或双螺杆挤出机挤出加工，挤出机料筒及挤出模具温度为150‑170℃，最后得到近似于天然木材的木质感PVC树脂成形品。本发明制得的竹塑材料表面纹理美观，且颜色稳定性好，不褪色，使用寿命长。

Description

一种仿木楼梯扶手材料及其制备方法
技术领域
本发明是一种仿木楼梯扶手的制造方法，属于木塑成型挤出的技术领域。
背景技术
目前市场上的楼梯扶手多是木质、塑料和钢制的，其中全用塑料成本太高，用管状或异型材结构，强度又不够，而钢制扶手在使用时其触觉性能较差。木质扶手更受人青睐，一方面是因为它的纹理美观，另一方面是其具有较好的触觉属性和环境调节功能。但是面对森林资源的大幅度缩减的情况，各个行业都在寻找木材替代资源，室内装饰也不例外。
今年来竹材作为速生材已渐渐代替木材在各个行业使用，随着竹制品的生产量的不断增加，竹材加工企业的边角料、下脚料、竹梢也随之增加，如果将这些天然的生物质材料丢弃或作为燃料焚烧都是一种浪费，而且形成了新的污染。
楼梯扶手使用时需要搭配室内装饰环境，同时经常与人手接触，所以在材料选择时要考虑材料木质感。木塑复合材料是将木粉与塑料混合采用注塑、热压和共挤的方法得到板材，此板材具有木材的触觉属性，同时可经过其他加工处理使材料表面就有木材纹理。
通过充分利用竹材结合木塑共挤方法制得一种竹塑复合材料楼梯扶手。
发明内容
本发明的目的是提供一仿木楼梯扶手的制造方法，该复合板以竹材加工废弃物中的竹纤维为原料，在木塑复合材料中添加一定量的钦白粉和有色颜料，通过材料的搅拌、造粒、挤出等工序，来制造仿木楼梯扶手。
本发明解决技术问题采用如下方案：
一种仿木楼梯扶手材料，其特点在于，所述复合材料按重量份组成为：聚氯乙烯树脂100份；竹纤维3-30份；钛白粉15-35份；有色颜料30-140份；偶联剂0.5-2份；增塑剂40-80份；热稳定剂4份；润滑剂2-3份；其他助剂0.9-1.5份。
进一步，所述其他助剂为，木塑抗冲击填充剂0.5-1份，抗氧化剂0.1-0.2份，发泡剂AC 0.3份。
进一步，所述有色颜料按重量份有如下组份组成：碳黑0.5-3份、氧化铁0.1-0.4份、聚偶氮黄1-18份。
一种仿木楼梯扶手材料的制备方法，其特点在于，包括如下步骤：
1)将竹纤维用质量分数20％的氢氧化钠于110℃预处理2h，放入60℃下脱水烘干，得到含水率小于5％的碱处理竹纤维。
2)称取聚氯乙烯树脂100份，竹纤维30-60份；钛白粉15-35份；有色颜料30-140份，偶联剂0.5-2份，增塑剂40-80份，热稳定剂4份，润滑剂2-3份，木塑抗冲击填充剂0.5-1份，抗氧化剂0.1-0.2份，发泡剂AC 0.3份；投入混料机内，转速为2200r/min，边搅拌，边升温至120一160℃，，
3)将混合物在造粒机中造粒,转速为50rpm，造粒温度为150℃，制得竹塑颗粒。
4)将制得的竹塑颗粒用单螺杆挤出机或双螺杆挤出机挤出加工，挤出机料筒及挤出模具温度为150-170℃，长径比L/D＝24，，转速30r/min；模具温度：160℃
与已有技术相比，本发明的有益效果体现在：
本发明采用竹纤维，充分利用竹材加工中的生产废料，增加了竹材的利用率。制得的竹塑材料表面纹理美观，具有较好的触感，且颜色稳定性好，不褪色，使用寿命长。以下通过具体实施方式对本发明技术方案做进一步说明。
具体实施方式
实施例1
一种仿木楼梯扶手材料，其特点在于，所述复合材料按重量份组成为：聚氯乙烯树脂(聚合度DP＝1050，下同)100份；竹纤维(均粒径80μm，含水率3％，下同)3-30份；有色颜料30-140份；偶联剂(铝酸酯、硅烷中的任意一种)0.5-2份；增塑剂(马来酸二乙基己醋)40-80份；热稳定剂(硬脂酸钡和硬脂酸锌质量比1:1)4份；润滑剂(石蜡)2-3份；其他助剂0.9-1.5份。
进一步，所述其他助剂为，木塑抗冲击填充剂(ACR)0.5-1份，抗氧化剂(抗氧剂1010)0.1-0.2份，发泡剂AC 0.3份。
进一步，所述有色颜料按重量份有如下组份组成：碳黑0.5-3份、氧化铁0.1-0.4份、聚偶氮黄(市售可聚合黄色偶氮染料)1-18份，钛白粉(金红石型)15-35份。
实施例2一种仿木楼梯扶手材料制备方法
1)将竹纤维用质量分数20％的氢氧化钠于110℃预处理2h，放入60℃下脱水烘干，得到含水率小于5％的碱处理竹纤维。
2)称取PVC树脂100质量份，竹粉30质量份，偶联剂1份投入高速混合机中，转 速2200r/min，温度50℃；再称取有色颜料，钦白粉用量的9份，碳黑0.5份、氧化铁0.4份、聚偶氮黄1份，增塑剂45份，热稳定剂4份，润滑剂2份，木塑抗冲击填充剂0.5份，抗氧化剂0.1质量份，发泡剂AC，0.3份投入高速混合机中，转速2200r/min，温度110℃。
3)将(2)中混合物在L/D为65:1的平双造粒机造粒,转速为50rpm，造粒温度为150℃，得到竹塑颗粒。
4)将此颗粒用单螺杆挤出机挤出加工，挤出机料筒及挤出模具温度为150-170℃，长径比L/D＝24，转速30r/min；模具温度：160℃,尺寸：厚lmm×宽4mm的带状。
5)定型模冷却，得到仿木材料制品
所的板材具有像橡树的淡茶色，同时此带状成形品在80℃的温水中浸泡125h，水中无溶解色，产品颜色无变化；缺口冲击强度3.5KJ/m2，密度0.7kg/cm3。
实施例3
1)将竹纤维用质量分数20％的氢氧化钠于110℃预处理2h，放入60℃下脱水烘干，得到含水率小于5％的碱处理竹纤维。
2)称取PVC树脂100质量份，竹粉30质量份，偶联剂2质量份投入高速混合机中，转速2200r/min，温度50℃；再称取有色颜料，钦白粉用量的9份，碳黑3份、氧化铁0.4份、聚偶氮黄18份，增塑剂80份，热稳定剂4份，润滑剂3份，木塑抗冲击填充剂0.5份，抗氧化剂0.1质量份，发泡剂AC，0.3份投入高速混合机中，转速2200r/min，温度130℃。
3)将(2)中混合物在L/D为65:1的平双造粒机造粒,转速为50rpm，造粒温度为150℃，得到竹塑颗粒。
4)将此颗粒用单螺杆挤出机挤出加工，挤出机料筒及挤出模具温度为150-170℃，长径比L/D＝24，，转速30r/min；模具温度：160℃,尺寸：厚lmm×宽4mm的带状。
5)定型模冷却，得到仿木材料制品
所的板材具有像酸枝的棕红色，同时此带状成形品在80℃的温水中浸泡200h，水中无溶解色，产品颜色无变化；缺口冲击强度4.0KJ/m2，密度0.6kg/cm3。
实施例4
1)将竹纤维用质量分数20％的氢氧化钠于110℃预处理2h，放入60℃下脱水烘干，得到含水率小于5％的碱处理竹纤维。
2)用金红石钛粉处理步骤1)竹纤维，使得竹纤维表面附着钛白粉，钛白粉用量为竹纤维重量的30％，称取处理后竹纤维40份，PVC树脂100质量份，偶联剂2份，润滑剂3份投入高速混合机中，转速2200r/min，温度50℃；再称取有色颜料，碳黑1份、氧化铁0.4份、聚偶氮黄18份，增塑剂80份，热稳定剂4份，木塑抗冲击填充剂1份，抗氧化剂0.1质量份，发泡剂AC，0.3份投入高速混合机中，转速2200r/min，温度160℃。
3)将(2)中混合物在L/D为65:1的平双造粒机造粒,转速为50rpm，造粒温度为150℃，得到竹塑颗粒。
4)将此颗粒用单螺杆挤出机挤出加工，挤出机料筒及挤出模具温度为150-170℃，长径比L/D＝24，，转速30r/min；模具温度：160℃,尺寸：厚lmm×宽4mm的带状。
5)定型模冷却，得到仿木材料制品
所的板材具有像松木的黄色纹理。同时此带状成形品在80℃的温水中浸泡250h，水中无溶解色，产品颜色无变化；缺口冲击强度5.0KJ/m2，密度0.7kg/cm3。
以上实施例中，若无特别说明，其组分均为市购现有技术产品。
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。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (4)

1.一种仿木楼梯扶手材料，其特征在于，所述复合材料按重量份组成为：聚氯乙烯树脂100份；竹纤维3-30份；钛白粉15-35份；有色颜料30-140份；偶联剂0.5-2份；增塑剂40-80份；热稳定剂4份；润滑剂2-3份；其他助剂0.9-1.5份。
2.根据权利要求1所述的一种仿木楼梯扶手材料，其特征在于，所述其他助剂为，木塑抗冲击填充剂0.5-1份，抗氧化剂0.1-0.2份，发泡剂AC 0.3份。
3.根据权利要求1所述的一种仿木楼梯扶手材料，其特征在于，所述有色颜料按重量份有如下组份组成：碳黑0.5-3份、氧化铁0.1-0.4份、聚偶氮黄1-18份。
4.一种仿木楼梯扶手材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
1)将竹纤维用质量分数20％的氢氧化钠于110℃预处理2h，放入60℃下脱水烘干，得到含水率小于5％的碱处理竹纤维；
2)称取聚氯乙烯树脂100份，竹纤维30-60份；钛白粉15-35份；有色颜料30-140份，偶联剂0.5-2份，增塑剂40-80份，热稳定剂4份，润滑剂2-3份，木塑抗冲击填充剂0.5-1份，抗氧化剂0.1-0.2份，发泡剂AC 0.3份；投入混料机内，转速为2200r/min，边搅拌，边升温至120一160℃，
3)将混合物在造粒机中造粒,转速为50rpm，造粒温度为150℃，制得竹塑颗粒。
4)将制得的竹塑颗粒用单螺杆挤出机或双螺杆挤出机挤出加工，挤出机料筒及挤出模具温度为150-170℃，长径比L/D＝24，，转速30r/min；模具温度：160℃。
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