聚氯乙烯复合材料及其加工方法技术

本发明专利技术公开了一种聚氯乙烯复合材料，所述聚氯乙烯复合材料的配方，按重量计含有以下组分：聚氯乙烯75‑125份、氯化聚乙烯1‑5.5份、碳酸钙150‑270份、稳定剂2‑7份、硬脂酸0.2‑1份和ACR改性剂0.5‑3.5份。本发明专利技术发现使用硬脂酸和ACR改性剂替代了现有技术中的增塑剂，避免了增塑剂的不利影响，安全无害。本发明专利技术制得的PVC板材，解决了现有板材的翘曲问题，提高了尺寸稳定性，并且各方面的性能都有所改善。

Polyvinyl chloride composite material and processing method thereof

The invention discloses a PVC composite material, the composite material of polyvinyl chloride by weight formula, contains the following components: PVC 75 125 copies, 5.5 copies, 1 chlorinated polyethylene calcium carbonate 150 270 copies, 7 copies, 2 stabilizer of stearic acid 1 and ACR 0.2 modifier 0.5 3.5. The invention finds that stearic acid and ACR modifier are used instead of plasticizers in the prior art so as to avoid the adverse effects of plasticizers and is safe and harmless. The PVC plate produced by the invention solves the warping problem of the existing plate, improves the dimensional stability, and improves the performance in various aspects.

【技术实现步骤摘要】
聚氯乙烯复合材料及其加工方法
本专利技术涉及板材领域，尤其涉及一种不含增塑剂的聚氯乙烯复合材料。
技术介绍
板材，例如地板、墙板、天花板等，被大量地使用在建筑装修中。随着人们生活水平、健康和环保意识的提高，人们既希望所用的板材具有优良的实用性能，有希望其健康无毒，长期使用过程中没有有害物质逸出。实木板材，例如实木地板，由实木直接加工制成。虽然其具有美观的自然木纹、舒适的脚感和良好的隔热性，但是其成本高，容易伸缩变形甚至开裂，且耐磨耐热性能较差，也不利于森林资源的可持续发展。为降低成本并提高板材性能，本领域技术人员采用PVC(聚氯乙烯)、LVT(石塑地板)等作为基材。作为层压板材的基材使用最多的当属PVC，因为PVC具有低廉的价格和优良的物理、化学性能。然而，PVC本身的加工性能并不好，为了增加其柔韧性并延长使用寿命，往往会使用增塑剂，例如对苯二甲酸二丁酯、邻苯二甲酸二辛酯等。根据增塑剂含量的多少，PVC可分为硬质PVC和软质PVC。硬质PVC中增塑剂的含量小于10％，而软质PVC中增塑剂的含量高达30-70％。在PVC地板的加工过程中，增塑剂分散在PVC高分子之间而使地板柔软，但未参加化学反应。一般都会有二种现象出现，一是析出性(亦称出油)，增塑剂会慢慢跑到地板表面，手摸上去会有油腻腻的感觉，也会使地板表面容易变脏；另一种叫迁移性，就是与其它物质接触时，会跑到其它物质中去，比如人经常在地板表面活动，久而久之会迁移到人的身体里。现有使用的这些增塑剂一般都有毒性，例如，1982年权威的美国国家癌症研究所对增塑剂邻苯二甲酸二辛酯的致癌性进行了生物鉴定，其结果是：邻苯二甲酸二辛酯是大鼠和小鼠的致癌物，能使啮类动物的肝脏致癌。于是关于邻苯二甲酸二辛酯的毒性引起了全球的注意。尽管是否会使人致癌的说法到目前仍争论不休，但由于其存在潜在的致癌性，各国都采取了相应的措施。但同时因为邻苯二甲酸二辛酯优越的性价比，也是中国和韩国等国家一直使用的增塑剂。不可否认，地板的增塑剂含量虽不大，但随着长期使用，增塑剂往往会逐渐迁移至材料表面而逸出，对人们的健康造成一定的危害。另一方面，目前市场上的PVC板材经常会出现“翘曲”现象(板材面积越大，此缺点越明显)，特别是多层板材，其通过粘结的方式结合，会导致稳定性不好，且通过粘结的方式会使用胶水，可能存在甲醛，不符合环保的要求，时间久了，胶水粘结处容易开裂。鉴于以上情况，本领域技术人员致力于开发一种不含增塑剂且具有高性能的PVC复合材料。尤其是一种健康无毒、尺寸稳定的PVC复合材料。
技术实现思路
传统的PCV基材中通常会加入增塑剂，增塑剂的加入，可以降低PVC分子链间的作用力，使PVC塑料的玻璃化温度、流动温度与所含微晶的熔点均降低，增塑剂可提高树脂的可塑性，使制品柔软、耐低温性能好。然而，如前述内容提到的，增塑剂一般都有毒性，长期使用便会对人体造成伤害。本申请的专利技术人，在研究PVC复合材料配方的过程中，进行大量的实验，意外地发现，硬脂酸和ACR改性剂的共同使用能够替代现有配方中的增塑剂。硬脂酸的加入可以减少聚合物分子间的内聚力，降低其熔体粘度，从而削弱聚合物间的内摩擦；ACR为甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸酯等单体的共聚物，它可使材料的抗冲击强度增大几十倍。硬脂酸和ACR改性剂的共同使用不仅替代了现有的增塑剂，并且结合PVC复合材料中其他组分的使用，还大大改善了PVC复合材料的性能，特别是尺寸稳定性。另外，传统的多层PVC板材，其通过粘结的方式结合，常会出现“翘曲”现象，而且不符合环保的要求，时间久了，粘结处还容易开裂。申请人在将配方应用到工艺过程中时，发现多层共挤不仅能够替代传统粘结的方式，更利于改善“翘曲”的缺陷，提高了尺寸稳定性，改善了PVC板材的性能。基于此，本申请的专利技术人完成了本专利技术。具体而言，本专利技术提供了一种聚氯乙烯复合材料，所述聚氯乙烯复合材料的配方，按重量计含有以下组分：聚氯乙烯75-125份、氯化聚乙烯1-5.5份、碳酸钙填充剂150-270份、稳定剂2-7份、硬脂酸0.2-1份和ACR改性剂0.5-3.5份。其中，氯化聚乙烯用作PVC的改性剂，可使产品性能得到改善，使PVC的弹性、韧性及低温性能都得到改善，脆化温度可降至-40℃；耐候性、耐热性和化学稳定性也优于其他改性剂。碳酸钙的使用目的大多是为使PVC制品增量，以达到降低生产成本的目的，当然碳酸钙可以提高PVC制品的尺寸稳定性、刚度、耐热性等。稳定剂在PVC复合材料的加工过程中主要是吸收PVC受热加工时分解出来的游离氯。进一步地，所述聚氯乙烯为PVC-SG5型。进一步地，填充剂为重质碳酸钙、纳米级碳酸钙或珍珠岩和轻质碳酸钙的混合物。使用轻质碳酸钙，还可使PVC复合材料的质量大大降低。纳米级碳酸钙因大的比表面积和小尺寸效应，在一定添加量内可以使PVC体系增韧，起到补强增韧作用。进一步地，稳定剂为铅盐复合稳定剂、有机锡类稳定剂、钙锌复合稳定剂或钾锌复合稳定剂。进一步地，所述聚氯乙烯复合材料的配方中，按重量计还含有：PE蜡0.2-1.1份。进一步地，所述聚氯乙烯复合材料的配方中，按重量计还含有：钛白粉1-5份。进一步地，所述聚氯乙烯复合材料的配方中，按重量计还含有：OB-1增白剂0.01-0.05份。本专利技术还提供了一种聚氯乙烯复合材料的方法，包括以下步骤：a.向搅拌机中一次加入前述的各个组分，热混到120-140℃，再冷混到30-50℃搅拌均匀；b.搅拌完成后，将物料转移至挤塑成型机中并加热至160-210℃，依据加工要求的厚度调整辊隙的大小，将物料挤压成单层复合材料。本专利技术还提供了前述聚氯乙烯复合材料在复合地板制造中的应用。本专利技术还提供了第一种聚氯乙烯板材，所述聚氯乙烯板材包括两层，所述两层的配方都采用前述的聚氯乙烯复合材料的配方。本专利技术还提供了第二种聚氯乙烯板材，所述聚氯乙烯板材包括两层，其中的一层的配方采用前述的聚氯乙烯复合材料的配方，其中的另一层的配方，按重量计含有以下组分：PVC回收料75-125份、填充剂80-250份、稳定剂2-9.5份、PE蜡0.2-1.5份、硬脂酸0.3-1.3份、黄发泡剂0.05-0.25、白发泡剂0.3-0.6和氯化聚乙烯2-6份，其中填充剂为重质碳酸钙、纳米级碳酸钙或珍珠岩和轻质碳酸钙的混合物，稳定剂为铅盐复合稳定剂、有机锡类稳定剂、钙锌复合稳定剂或钾锌复合稳定剂。进一步地，所述其中的另一层的配方中，按重量计还含有：ACR改性剂1-5份。本专利技术还提供了第一种和第二种聚氯乙烯板材的方法，包括以下步骤：a.分别将两层的配方中的物料热混到120-140℃，再冷混到30-50℃搅拌均匀；b.搅拌完成后，将两层的配方中的物料转移至挤塑成型机中，并加热至160-210℃，依据加工要求的厚度调整辊隙的大小，将物料共挤出形成含有两层的板材。本专利技术还提供了第一种和第二种聚氯乙烯板材在复合地板制造中的应用。本专利技术还提供了第三种聚氯乙烯板材，所述聚氯乙烯板材包括三层，其中的一层的配方采用前述的聚氯乙烯复合材料的配方，其中的中间层的配方采用前述的聚氯乙烯复合材料的配方或采用前述第一种和第二种聚氯乙烯板材中的其中的另一层的配方，其中的另一层的配方采用前述的聚氯乙烯复合材料的配方或采用前述第一种和第二种聚氯本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种聚氯乙烯复合材料，其特征在于，所述聚氯乙烯复合材料的配方，按重量计含有以下组分：聚氯乙烯75‑125份、氯化聚乙烯1‑5.5份、碳酸钙150‑270份、稳定剂2‑7份、硬脂酸0.2‑1份和ACR改性剂0.5‑3.5份。

【技术特征摘要】
2016.01.15 CN 20161002932661.一种聚氯乙烯复合材料，其特征在于，所述聚氯乙烯复合材料的配方，按重量计含有以下组分：聚氯乙烯75-125份、氯化聚乙烯1-5.5份、碳酸钙150-270份、稳定剂2-7份、硬脂酸0.2-1份和ACR改性剂0.5-3.5份。2.根据权利要求1所述的聚氯乙烯复合材料，其特征在于，所述聚氯乙烯为PVC-SG5型。3.根据权利要求1所述的聚氯乙烯复合材料，其特征在于，所述碳酸钙填充剂为重质碳酸钙、纳米级碳酸钙或珍珠岩和轻质碳酸钙的混合物。4.根据权利要求1所述的聚氯乙烯复合材料，其特征在于，所述稳定剂为铅盐复合稳定剂、有机锡类稳定剂、钙锌复合稳定剂或钾锌复合稳定剂。5.根据权利要求1所述的聚氯乙烯复合材料，其特征在于，所述聚氯乙烯复合材料的配方中，按重量计还含有：PE蜡0.2-1.1份。6.根据权利要求4所述的聚氯乙烯复合材料，其特征在于，所述聚氯乙烯复合材料的配方中，按重量计还含有：钛白粉1-5份。7.根据权利要求5所述的聚氯乙烯复合材料，其特征在于，所述聚氯乙烯复合材料的配方中，按重量计还含有：OB-1增白剂0.01-0.05份。8.一种制备如权利要求1-7中任一权利要求所述的聚氯乙烯复合材料的方法，其特征在于，包括以下步骤：a.向搅拌机中依据一定顺序加入权利要求1-7中任一权利要求中的各个组分，热混到120-140℃，再冷混到30-50℃搅拌均匀；b.搅拌完成后，物料转移至挤塑成型机中并加热至160-210℃，依据加工要求的厚度调整辊隙的大小，将物料挤压成单层复合材料。9.如权利要求1-7中任一权利要求所述的聚氯乙烯复合材料在复合地板制造中的应用。10.一种聚氯乙烯板材，其特征在于所述聚氯乙烯板材包括两层，所述两层的配方都采用如权利要求1-7中任一权利要求所述的聚氯乙烯复合材料的配方。11.一种聚氯乙烯板材，其特征在于所述聚氯乙烯板材包括两层，其中的一层的配方采用如权利要求1-7中任一权利要求所述的聚氯乙烯...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘辉煌，黄荣泰，刘东岳，刘国俊，
申请(专利权)人：上海协承昌化工有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31