CN109851951B - 一种pvc木塑材料 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及材料技术领域，公开了一种PVC木塑材料。PVC木塑材料包括以下重量份数的组成：PVC 90～100份、改性CaCO3 90～110份、木粉10～30份、PVC环保钙锌稳定剂4.5～5份、发泡剂1～1.5份、发泡调节剂6～7.5份、润滑剂1～5份。本发明的PVC木塑材料的长期热稳定性好，流动性好，塑化适中，适用范围广，适用于用户不同配方的调节。
Description
技术领域
本发明涉及材料技术领域，尤其涉及一种PVC木塑材料。
背景技术
聚氯乙烯(PVC)是世界五大通用塑料之一，具有强度高、价格低廉、耐化学腐蚀性好、电绝缘性好以及难燃烧等优点。PVC的特殊结构使其在高温和高剪切条件下进行加工时，易脱去分子上的氯化氢而导致聚合物降解，致使产品变色和制品机械性能下降，影响其使用寿命。
中国发明专利公开号为CN108485111A的专利，公开了一种PVC木塑低发泡颗粒材料。该PVC木塑低发泡颗粒材料包括以下重量份的组成：聚氯乙烯120～130份、竹粉60～65份、分散剂10～15份、引发剂5～8份、缓冲剂3～5份、发泡剂1～3份、异三聚氰酸三烯丙酯0.3～0.5份、阻燃剂4～6份、着色剂0.1～0.3份；具有质轻、比强度高、防水、防腐、保温的特点，并且有木材可钉、可锯、可刨的加工特点。然而，该PVC木塑低发泡颗粒材料中的各组分相容性较差，热稳定性较差。
发明内容
为了解决上述技术问题，本发明提供了一种PVC木塑材料。本发明的PVC木塑材料的长期热稳定性好，流动性好，塑化适中，适用范围广，适用于用户不同配方的调节。
本发明的具体技术方案为：一种PVC木塑材料，所述PVC木塑材料包括以下重量份数的组成：PVC 90～100份、改性CaCO 3 90～110份、木粉10～30份、PVC环保钙锌稳定剂4.5～5份、发泡剂1～1.5份、发泡调节剂6～7.5份、润滑剂1～5份。
本发明的PVC木塑材料的长期热稳定性好，流动性好，塑化适中，适用范围广，适用于用户不同配方的调节。本发明采用的PVC环保钙锌稳定剂稳定性高、初期着色力强，耐析出性能好，克服了传统钙锌加工过程中易析出的缺陷，加工性好，PVC成品表观光亮，内在物质高。PVC环保钙锌稳定剂针对不同的产品，塑化度调节范围宽，克服了传统钙锌塑化偏早偏快的缺点。本发明将CaCO 3 粉末进行改性后在PVC中的分散性好，改性后的CaCO 3 粉末表面具有与PVC相容性良好的活性层，与PVC材料相容性好。本发明的PVC木塑材料采用改性CaCO 3 和PVC环保钙锌稳定剂作为PVC木塑材料的原料，二者协同，能够显著增强PVC木塑材料的热稳定性和强度。
其中，所述发泡剂为质量比为1∶1～3的碳酸氢钠和月桂酰基肌氨酸钠；所述发泡调节剂为Eaform WY-66或Eaform WY-212中的至少一种。所述润滑剂为蓖麻油聚氧乙烯醚和季戊四醇棕榈酸酯中的至少一种。
作为优选，所述改性CaCO 3 的制备方法为：将CaCO 3 粉末在65～75℃边搅拌边以1～2滴/秒的滴加速率滴加浓度为0.08～0.12mol/L的马来酸酐水溶液，然后加入CaCO 3粉末质量的0.01～0.03倍的表面活性剂，搅拌15～20min，加入氯乙烯单体，搅拌均匀后加入引发剂，在65～75℃搅拌反应3～6h，过滤、洗涤、干燥后研磨成粉末，得改性CaCO 3 。
本发明用氯乙烯单体将CaCO 3 粉末表面进行改性，改善CaCO 3 粉末在PVC中的分散问题。未改性的CaCO 3 粉末在PVC基质中分散性差，非但无法提高PVC的强度，反而会降低其强度。将CaCO 3 粉末用氯乙烯改性后，与PVC基质的相容性增加，能够显著增加PVC材料的强度。
作为优选，所述CaCO 3 粉末与马来酸酐的质量比为19～21∶1；氯乙烯单体与CaCO3 粉末的质量比为1～3∶1。
作为优选，所述表面活性剂为十二烷基硫酸钠、十二烷基苯磺酸钠、α-烯基磺酸钠、脂肪醇聚氧乙烯醚、烷基醇酰胺、烷基酚聚氧乙烯醚、十六烷基二甲基氯化铵、十八烷基三甲基氯化铵和十二烷基二甲基氧化胺中的至少一种；所述引发剂为过氧化二碳酸双十六烷基酯、过氧化新癸酸异丙苯酯和过氧化新癸酸-2,4,4-三甲基戊酯中的至少一种。
作为优选，所述PVC环保钙锌稳定剂包括以下重量份数的组成：钙盐主稳定剂10～30份、锌盐主稳定剂10～30份、改性水滑石15～25份、润滑剂10～20份、改性埃洛石纳米管5～10份、抗氧剂1～5份、辅助稳定剂1～5份和紫外线吸收剂1～5份。
本发明的改性埃洛石纳米管在PVC材料中分散性好，本发明将埃洛石纳米管进行插层改性，然后再用硅烷偶联剂进行表面活性改性，改性后的埃洛石纳米管与PVC相容性好，埃洛石纳米管自身的网络结构能够增强PVC材料的强度和稳定性。本发明的PVC环保钙锌稳定剂中的改性水滑石是针对PVC专门设计的，与PVC材料相容性好，在PVC材料中分散性好，与改性埃洛石纳米管配合能显著增强PVC环保钙锌稳定剂的稳定性。
作为优选，所述PVC环保钙锌稳定剂的制备方法为：将配方量的改性水滑石加入高速搅拌机中，在55-65℃、1300～1400r/min的条件下搅拌5～8min；然后将配方量的钙盐主稳定剂、锌盐主稳定剂、润滑剂和改性埃洛石纳米管加入处理后的改性水滑石中，在55-65℃、1300～1400r/min的条件下搅拌15～25min，得主稳定剂混合物；将配方量的抗氧剂、辅助稳定剂和紫外线吸收剂加入所述主稳定剂混合物中，在55-65℃、1300～1400r/min的条件下搅拌15～25min，冷却后得到PVC环保钙锌稳定剂。
作为优选，所述改性埃洛石纳米管为硅烷偶联剂表面改性的埃洛石纳米管，其制备方法包括以下步骤：
(a)插层改性：将埃洛石纳米管烘干后悬浮于浓度为90～95wt％的二甲基亚砜溶液中，所述埃洛石纳米管和二甲基亚砜溶液的质量体积比为1g∶12～13mL，在20～30℃搅拌60～80h后抽滤、烘干，将得到的固体与月桂酸以质量比为2∶2～3的比例研磨后，在75～85℃水浴加热40～60h，得插层改性的埃洛石纳米管；
(b)表面活性改性：将插层改性的埃洛石纳米管分散于水中制成1～4mg/ml的分散液，加入硅烷偶联剂溶液混合均匀，其中，混合溶液中硅烷偶联剂与埃洛石纳米管的质量比为1∶1～5，70～90℃搅拌反应1～5h后，得到硅烷偶联剂表面改性的埃洛石纳米管水溶液；冷却、抽滤、干燥后得改性埃洛石纳米管。
作为优选，所述硅烷偶联剂为乙烯基三(β-甲氧乙氧基)硅烷、γ-缩水甘油丙基-三甲氧基硅烷、γ-甲基丙烯酰氧基丙基-三甲氧基硅烷、N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基-三甲氧基硅烷、N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基-三甲氧基硅烷和N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基-甲基-三甲氧基硅烷中的至少一种。
作为优选，所述改性水滑石为插层改性的水滑石，其制备方法为：将水滑石在550～600℃煅烧6～7h后与插层改性剂溶于水中，所述水滑石、插层改性剂和水的质量体积比为1g∶1～1.5g∶50～60mL，搅拌，在92～98℃回流5～6h，过滤、干燥、研磨后，得到改性水滑石。
作为优选，一种PVC木塑材料的制备方法包括以下步骤：
(1)将配方量的木粉和PVC加入搅拌机，进行搅拌，再加入改性CaCO 3 、PVC环保钙锌稳定剂、发泡剂、发泡调节剂和润滑剂，得混合物料；
(2)将混合物料输送至双螺杆挤出机，挤出成型，冷却后，得PVC木塑材料。
作为优选，步骤(1)中，所述搅拌温度为110～120℃，搅拌时间为1～2h。
作为优选，步骤(2)中，所述挤出成型温度为155～165℃。
与现有技术对比，本发明的有益效果是：本发明的PVC木塑材料的长期热稳定性好，流动性好，塑化适中，适用范围广，适用于用户不同配方的调节。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步的描述。在本发明中所涉及的装置、连接结构和方法，若无特指，均为本领域公知的装置、连接结构和方法。
实施例1
一种PVC木塑材料，包括以下重量份数的组成：PVC 100份、改性CaCO 3 100份、木粉20份、PVC环保钙锌稳定剂4.8份、发泡剂1.3份、发泡调节剂6.9份、润滑剂3份。
所述发泡剂为质量比为1∶2的碳酸氢钠和月桂酰基肌氨酸钠；所述发泡调节剂为Eaform WY-66；所述润滑剂为蓖麻油聚氧乙烯醚。
所述改性CaCO 3 的制备方法为：将CaCO 3 粉末在70℃边搅拌边以1滴/秒的滴加速率滴加浓度为0.1mol/L的马来酸酐水溶液，所述CaCO 3 粉末与马来酸酐的质量比为20∶1；然后加入CaCO 3 粉末质量的0.02倍的十二烷基硫酸钠，搅拌18min，加入氯乙烯单体，氯乙烯单体与CaCO 3 粉末的质量比为2∶1，搅拌均匀后加入过氧化二碳酸双十六烷基酯，在70℃搅拌反应5h，过滤、洗涤、干燥后研磨成粉末，得改性CaCO 3 。
所述PVC环保钙锌稳定剂包括以下重量份数的组成：钙盐主稳定剂20份、锌盐主稳定剂20份、改性水滑石20份、润滑剂15份、改性埃洛石纳米管8份、抗氧剂3份、辅助稳定剂3份和紫外线吸收剂3份。
所述PVC环保钙锌稳定剂的制备方法为：将配方量的改性水滑石加入高速搅拌机中，在60℃、1350r/min的条件下搅拌7min；将配方量的钙盐主稳定剂、锌盐主稳定剂、润滑剂和改性埃洛石纳米管加入改性水滑石中，在60℃、1350r/min的条件下搅拌20min，得主稳定剂混合物；将配方量的抗氧剂、辅助稳定剂和紫外线吸收剂加入所述主稳定剂混合物中，在60℃、1350r/min的条件下搅拌20min，冷却后得到PVC环保钙锌稳定剂。
所述改性埃洛石纳米管为乙烯基三(β-甲氧乙氧基)硅烷表面改性的埃洛石纳米管，其制备方法包括以下步骤：
(a)插层改性：将埃洛石纳米管烘干后悬浮于浓度为93wt％的二甲基亚砜溶液中，所述埃洛石纳米管和二甲基亚砜溶液的质量体积比为1g∶12.5mL，25℃搅拌70h后抽滤、烘干，将得到的固体与月桂酸以质量比为2∶2.5的比例研磨后，在80℃水浴加热50h，得插层改性的埃洛石纳米管；
(b)表面活性改性：将插层改性的埃洛石纳米管分散于水中制成3mg/ml的分散液，加入乙烯基三(β-甲氧乙氧基)硅烷溶液混合均匀，其中，混合溶液中乙烯基三(β-甲氧乙氧基)硅烷与埃洛石纳米管的质量比为1∶3，在80℃搅拌反应3h后，得到乙烯基三(β-甲氧乙氧基)硅烷表面改性的埃洛石纳米管水溶液；冷却、抽滤、干燥后得改性埃洛石纳米管。
所述改性水滑石为插层改性的水滑石，其制备方法为：将水滑石在580℃煅烧6.5h后与插层改性剂溶于水中，所述水滑石、插层改性剂和水的质量体积比为1g∶1.3g∶55mL，搅拌，在95℃回流5.5h，过滤、干燥、研磨后，得到改性水滑石。
一种PVC木塑材料的制备方法包括以下步骤：
(1)将配方量的木粉和PVC加入搅拌机，在115℃搅拌1.5h，再加入改性CaCO 3 、PVC环保钙锌稳定剂、发泡剂、发泡调节剂和润滑剂，得混合物料；
(2)将混合物料输送至双螺杆挤出机，在160℃挤出成型，冷却后，得PVC木塑材料。
实施例2
一种PVC木塑材料，包括以下重量份数的组成：PVC 110份、改性CaCO 3 97份、木粉10份、PVC环保钙锌稳定剂5份、发泡剂1.5份、发泡调节剂7.5份、润滑剂5份。
所述发泡剂为质量比为1∶1的碳酸氢钠和月桂酰基肌氨酸钠；所述发泡调节剂为Eaform WY-212；所述润滑剂为季戊四醇棕榈酸酯。
所述改性CaCO 3 的制备方法为：将CaCO 3 粉末在75℃边搅拌边以2滴/秒的滴加速率滴加浓度为0.12mol/L的马来酸酐水溶液，所述CaCO 3 粉末与马来酸酐的质量比为21∶1；然后加入CaCO 3 粉末质量的0.03倍的十二烷基苯磺酸钠，搅拌20min，加入氯乙烯单体，搅拌均匀后加入过氧化新癸酸异丙苯酯，氯乙烯单体与CaCO 3 粉末的质量比为3∶1，在75℃搅拌反应6h，过滤、洗涤、干燥后研磨成粉末，得改性CaCO 3 。
所述PVC环保钙锌稳定剂包括以下重量份数的组成：钙盐主稳定剂30份、锌盐主稳定剂10份、改性水滑石25份、润滑剂10份、改性埃洛石纳米管10份、抗氧剂5份、辅助稳定剂1份和紫外线吸收剂1份。
所述PVC环保钙锌稳定剂的制备方法为：将配方量的改性水滑石加入高速搅拌机中，在65℃、1300r/min的条件下搅拌5min；将配方量的钙盐主稳定剂、锌盐主稳定剂、润滑剂和改性埃洛石纳米管加入改性水滑石中，在65℃、1300r/min的条件下搅拌15min，得主稳定剂混合物；将配方量的抗氧剂、辅助稳定剂和紫外线吸收剂加入所述主稳定剂混合物中，在65℃、1300r/min的条件下搅拌15min，冷却后得到PVC环保钙锌稳定剂。
所述改性埃洛石纳米管为γ-缩水甘油丙基-三甲氧基硅烷表面改性的埃洛石纳米管，其制备方法包括以下步骤：
(a)插层改性：将埃洛石纳米管烘干后悬浮于浓度为95wt％的二甲基亚砜溶液中，所述埃洛石纳米管和二甲基亚砜溶液的质量体积比为1g∶13mL，30℃搅拌60h后抽滤、烘干，将得到的固体与月桂酸以质量比为2∶3的比例研磨后，在85℃水浴加热40h，得插层改性的埃洛石纳米管；
(b)表面活性改性：将插层改性的埃洛石纳米管分散于水中制成4mg/ml的分散液，加入γ-缩水甘油丙基-三甲氧基硅烷溶液混合均匀，其中，混合溶液中γ-缩水甘油丙基-三甲氧基硅烷与埃洛石纳米管的质量比为1∶1，在90℃搅拌反应1h后，得到γ-缩水甘油丙基-三甲氧基硅烷表面改性的埃洛石纳米管水溶液；冷却、抽滤、干燥后得改性埃洛石纳米管。
所述改性水滑石为插层改性的水滑石，其制备方法为：将水滑石在600℃煅烧6h后与插层改性剂溶于水中，所述水滑石、插层改性剂和水的质量体积比为1g∶1.5g∶50mL，搅拌，在98℃回流5h，过滤、干燥、研磨后，得到改性水滑石。
一种PVC木塑材料的制备方法包括以下步骤：
(1)将配方量的木粉和PVC加入搅拌机，在120℃搅拌1h，再加入改性CaCO 3 、PVC环保钙锌稳定剂、发泡剂、发泡调节剂和润滑剂，得混合物料；
(2)将混合物料输送至双螺杆挤出机，在165℃挤出成型，冷却后，得PVC木塑材料。
实施例3
一种PVC木塑材料，包括以下重量份数的组成：PVC 110份、改性CaCO 3 90份、木粉17份、PVC环保钙锌稳定剂5份、发泡剂1.5份、发泡调节剂7.5份、润滑剂5份。
所述发泡剂为质量比为1∶3的碳酸氢钠和月桂酰基肌氨酸钠；所述发泡调节剂为Eaform WY-66；所述润滑剂为蓖麻油聚氧乙烯醚。
所述改性CaCO 3 的制备方法为：将CaCO 3 粉末在65℃边搅拌边以1滴/秒的滴加速率滴加浓度为0.08mol/L的马来酸酐水溶液，所述CaCO 3 粉末与马来酸酐的质量比为19∶1；然后加入CaCO 3 粉末质量的0.01倍的α-烯基磺酸钠，搅拌15min，加入氯乙烯单体，搅拌均匀后加入过氧化新癸酸-2，4，4-三甲基戊酯，氯乙烯单体与CaCO 3 粉末的质量比为1∶1，在65℃搅拌反应3h，过滤、洗涤、干燥后研磨成粉末，得改性CaCO 3 。
所述PVC环保钙锌稳定剂包括以下重量份数的组成：钙盐主稳定剂10份、锌盐主稳定剂30份、改性水滑石15份、润滑剂20份、改性埃洛石纳米管5份、抗氧剂3份、辅助稳定剂5份和紫外线吸收剂4份。
所述PVC环保钙锌稳定剂的制备方法为：将配方量的改性水滑石加入高速搅拌机中，在60℃、1350r/min的条件下搅拌7min；将配方量的钙盐主稳定剂、锌盐主稳定剂、润滑剂和改性埃洛石纳米管加入经步骤(1)处理后的改性水滑石中，在60℃、1350r/min的条件下搅拌20min，得主稳定剂混合物；将配方量的抗氧剂、辅助稳定剂和紫外线吸收剂加入所述主稳定剂混合物中，在60℃、1350r/min的条件下搅拌20min，冷却后得到PVC环保钙锌稳定剂。
所述改性埃洛石纳米管为γ-甲基丙烯酰氧基丙基-三甲氧基硅烷表面改性的埃洛石纳米管，其制备方法包括以下步骤：
(a)插层改性：将埃洛石纳米管烘干后悬浮于浓度为95wt％的二甲基亚砜溶液中，所述埃洛石纳米管和二甲基亚砜溶液的质量体积比为1g∶12mL，25℃搅拌70h后抽滤、烘干，将得到的固体与月桂酸以质量比为1∶1的比例研磨后，在80℃水浴加热50h，得插层改性的埃洛石纳米管；
(b)表面活性改性：将插层改性的埃洛石纳米管分散于水中制成3mg/ml的分散液，加入γ-甲基丙烯酰氧基丙基-三甲氧基硅烷溶液混合均匀，其中，混合溶液中γ-甲基丙烯酰氧基丙基-三甲氧基硅烷与埃洛石纳米管的质量比为1∶2，在80℃搅拌反应3h后，得到γ-甲基丙烯酰氧基丙基-三甲氧基硅烷表面改性的埃洛石纳米管水溶液；冷却、抽滤、干燥后得改性埃洛石纳米管。
所述改性水滑石为插层改性的水滑石，其制备方法为：将水滑石在580℃煅烧6.5h后与插层改性剂溶于水中，所述水滑石、插层改性剂和水的质量体积比为1g∶1g∶50mL，搅拌，在92℃回流6h，过滤、干燥、研磨后，得到改性水滑石。
一种PVC木塑材料的制备方法包括以下步骤：
(1)将配方量的木粉和PVC加入搅拌机，在110℃搅拌2h，再加入改性CaCO 3 、PVC环保钙锌稳定剂、发泡剂、发泡调节剂和润滑剂，得混合物料；
(2)将混合物料输送至双螺杆挤出机，在155℃挤出成型，冷却后，得PVC木塑材料。
对比例1
对比例1与实施例1的不同之处在于：用未改性的埃洛石纳米管代替改性埃洛石纳米管。其他均与实施例1相同。
对比例2
对比例2与实施例1的不同之处在于：用未改性的水滑石代替改性水滑石。其他均与实施例1相同。
对比例3
对比例3与实施例1的不同之处在于：用未改性的CaCO 3 代替改性CaCO 3 。其他均与实施例1相同。
对比例4
对比例4与实施例1的不同之处在于：用未改性的埃洛石纳米管和未改性的水滑石代替改性埃洛石纳米管和改性水滑石。其他均与实施例1相同。
对比例5
对比例5与实施例1的不同之处在于：用未改性的CaCO 3 、未改性的埃洛石纳米管和未改性的水滑石代替改性CaCO 3 、改性埃洛石纳米管和改性水滑石。其他均与实施例1相同。
用刚果红法和热烘箱法分别检测利用实施例1～3和对比例1～5制得的PVC木塑材料的变色时间和长期稳定性进行测试，同时测试其相容性。测试方法如下：
刚果红法：执行标准GB/T2917-2002。将利用实施例1～3和对比例1～5制得的PVC环保钙锌稳定剂制备的PVC材料切成边长小于2mm的正方形或立方体，装入反应试管，高度约50mm，轻微振动，但不应使试料装得过实或粘在试管壁上。将刚果红试纸置于样片颗粒上方两厘米处，塞紧塞子。将试管置于具体试验要求温度下的油浴中，观察并记录试纸由红变蓝(pH＝3)的时间，其结果对应初期着色性。
热烘箱法：将利用实施例1～3和对比例1～5制得的PVC环保钙锌稳定剂制备的PVC材料放入热烘箱中，观察加热120min后的颜色。
测试结果见表1。
表1
| 稳定剂 | 开始变色时间（min） | 长期热稳定性 | 相容性 | 外观 | 密度g/mL | 加热减量（105℃±2℃，10mins） | 稳定性（极限流变时间/mins） |
| 实施例1 | 171 | 白色 | √ | 白色颗粒 | 1.44 | 1.4% | 21 |
| 实施例2 | 168 | 白色 | √ | 白色颗粒 | 1.42 | 1.4% | 21 |
| 实施例3 | 169 | 白色 | √ | 浅黄色颗状 | 1.44 | 1.4% | 20 |
| 对比例1 | 148 | 变色 | √ | 浅黄色颗粒 | 1.45 | 1.7% | 18 |
| 对比例2 | 137 | 变色 | - | 白色颗粒状 | 1.43 | 1.7% | 18 |
| 对比例3 | 149 | 变色 | - | 浅黄色颗粒 | 1.42 | 1.8% | 17 |
| 对比例4 | 120 | 变色 | - | 浅黄色颗粒 | 1.46 | 1.9% | 16 |
| 对比例5 | 109 | 变色 | - | 浅黄色颗粒 | 1.45 | 2.1% | 14 |
由表1可以看出：实施例1～3制得的PVC木塑材料的热稳定时间均高于对比例1～5制得的PVC木塑材料，因此实施例1～3制得的PVC环保钙锌稳定剂具有良好的热稳定性。而且，实施例1～3制得的PVC木塑材料中各组分的相容性较对比例的好，采用实施例1～3的PVC木塑材料的强度较对比例的高。实施例1～3制得的PVC木塑材料的加热减量比实施例1～5的少，且实施例1～3制得的PVC木塑材料的稳定性比实施例1～5的好。因此，只有采用本发明的配方和方法才能获得综合性能优良的PVC木塑材料。
以上所述，仅是发明的较佳实施例，并非对本发明作任何限制，凡是根据本发明技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变换，均仍属于本发明技术方案的保护范围。
Claims (4)
1.一种PVC木塑材料，其特征在于：所述PVC木塑材料包括以下重量份数的组成：PVC 90~100份、改性CaCO3 90~110份、木粉10~30份、PVC环保钙锌稳定剂4.5~5份、发泡剂1~1.5份、发泡调节剂6~7.5份、润滑剂1~5份；所述发泡剂为质量比为1∶1～3的碳酸氢钠和月桂酰基肌氨酸钠；
所述PVC环保钙锌稳定剂包括以下重量份数的组成：钙盐主稳定剂10~30份、锌盐主稳定剂10~30份、改性水滑石15~25份、润滑剂10~20份、改性埃洛石纳米管5~10份、抗氧剂1~5份、辅助稳定剂1~5份和紫外线吸收剂1~5份；
所述PVC环保钙锌稳定剂的制备方法为：将配方量的改性水滑石加入高速搅拌机中，在55-65℃、1300~1400r/min的条件下搅拌5~8min；然后将配方量的钙盐主稳定剂、锌盐主稳定剂、润滑剂和改性埃洛石纳米管加入处理后的改性水滑石中，在55-65℃、1300~1400r/min的条件下搅拌15~25min，得主稳定剂混合物；将配方量的抗氧剂、辅助稳定剂和紫外线吸收剂加入所述主稳定剂混合物中，在55-65℃、1300~1400r/min的条件下搅拌15~25min，冷却后得到PVC环保钙锌稳定剂；
所述改性埃洛石纳米管为硅烷偶联剂表面改性的埃洛石纳米管，其制备方法包括以下步骤：
（a）插层改性：将埃洛石纳米管烘干后悬浮于浓度为90~95wt%的二甲基亚砜溶液中，所述埃洛石纳米管和二甲基亚砜溶液的质量体积比为1g:12~13mL，在20~30℃搅拌60~80h后抽滤、烘干，将得到的固体与月桂酸以质量比为2:2~3的比例研磨后，在75~85℃水浴加热40~60h，得插层改性的埃洛石纳米管；
（b）表面活性改性：将插层改性的埃洛石纳米管分散于水中制成1~4mg/ml的分散液，加入硅烷偶联剂溶液混合均匀，其中，混合溶液中硅烷偶联剂与埃洛石纳米管的质量比为1:1~5，70~90℃搅拌反应1~5h后，得到硅烷偶联剂表面改性的埃洛石纳米管水溶液；冷却、抽滤、干燥后得改性埃洛石纳米管；
所述改性CaCO3的制备方法为：将CaCO3粉末在65~75℃边搅拌边以1~2滴/秒的滴加速率滴加浓度为0.08~0.12mol/L的马来酸酐水溶液，然后加入CaCO3粉末质量的0.01~0.03倍的表面活性剂，搅拌15~20min，加入氯乙烯单体，搅拌均匀后加入引发剂，在65~75℃搅拌反应3~6h，过滤、洗涤、干燥后研磨成粉末，得改性CaCO3；所述CaCO3粉末与马来酸酐的质量比为19~21:1；氯乙烯单体与CaCO3粉末的质量比为1~3:1；
所述改性水滑石为插层改性的水滑石，其制备方法为：将水滑石在550~600℃煅烧6~7h后与插层改性剂溶于水中，所述水滑石、插层改性剂和水的质量体积比为1g:1~1.5g:50~60mL，搅拌，在92~98℃回流5~6h，过滤、干燥、研磨后，得到改性水滑石；
所述PVC木塑材料的制备方法包括以下步骤：
（1）将配方量的木粉和PVC加入搅拌机，进行搅拌，再加入改性CaCO3、PVC环保钙锌稳定剂、发泡剂、发泡调节剂和润滑剂，得混合物料；
（2）将混合物料输送至双螺杆挤出机，挤出成型，冷却后，得PVC木塑材料。
2.如权利要求1所述的一种PVC木塑材料，其特征在于：所述表面活性剂为十二烷基硫酸钠、十二烷基苯磺酸钠、α-烯基磺酸钠、脂肪醇聚氧乙烯醚、烷基醇酰胺、烷基酚聚氧乙烯醚、十八烷基三甲基氯化铵和十二烷基二甲基氧化胺中的至少一种；所述引发剂为过氧化二碳酸双十六烷基酯、过氧化新癸酸异丙苯酯和过氧化新癸酸-2,4,4-三甲基戊酯中的至少一种。
3.如权利要求1所述的一种PVC木塑材料，其特征在于：步骤（1）中，所述搅拌温度为110~120℃，搅拌时间为1~2h。
4.如权利要求1所述的一种PVC木塑材料，其特征在于：步骤（2）中，所述挤出成型温度为155~165℃。
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Denomination of invention: A kind of PVC wood plastic material Effective date of registration: 20220904 Granted publication date: 20220415 Pledgee: Zhejiang Tonglu Rural Commercial Bank Co.,Ltd. Fuchunjiang Sub branch Pledgor: HANGZHOU LINGZHOU PLASTIC-RUB SCIENCE AND TECHNOLOGY Co.,Ltd. Registration number: Y2022330002085 |
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