一种具有阻燃性能的PVC门窗型材及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种具有阻燃性能的PVC门窗型材及其制备方法，由下列原料制成：PVC树脂、氯化聚乙烯、尼龙6、玻璃纤维、二氧化钛、碳酸钙、膨胀石墨、蛭石粉5‑15份、主阻燃剂、辅助阻燃剂、相容剂、增韧剂和稳定剂。本发明专利技术通过将二氧化钛、碳酸钙、膨胀石墨、蛭石粉球磨成纳米级粉末，并与PVC树脂、氯化聚乙烯、尼龙6等工程塑料分子充分结合，通过造粒注塑热压铸后生成产品，纳米级粉末可均匀而牢固地混合在产品的基体中，使得工程塑料产生较大改性，因此制得PVC门窗型材具有耐高温、耐摩擦及机械强度高等优点，同时，利用二氧化钛、碳酸钙、膨胀石墨、蛭石粉自身具有阻燃特性，提高PVC门窗型材的阻燃性能。

【技术实现步骤摘要】
一种具有阻燃性能的PVC门窗型材及其制备方法
本专利技术涉及门窗型材生产
，具体涉及一种具有阻燃性能的PVC门窗型材及其制备方法。
技术介绍
塑钢型材简称塑钢，主要化学成分是PVC，因此也叫PVC型材。是被广泛应用的一种新型的建筑材料，由于其物理性能如刚性、弹性、耐腐蚀，抗老化性能优异，通常用作是铜、锌、铝等有色金属的佳代用品。在房屋建筑中主要用于推拉，平开门窗、护栏、管材和吊顶材料的应用，通过新的工艺流程处理也广泛用在汽车发动机保护板方面，不仅重量轻，而且韧性好，具有刚的优良性质，有时候也被称作合金塑钢。虽然塑钢材料广泛应用，但是随着社会的进步，要不断提高其性能，例如强度、韧性、耐热性、保温性、隔音性、抗静电性、耐紫外性等性能。而且我国塑钢型材绝大部分劣质型材使用铅盐稳定剂，成品含铅量在0.6％-1.2％之间。铅是一种对人体有害的物质，当劣质型材老化时，会析出含铅粉尘，长期接触后会使血液中铅含量超标，甚至铅中毒。因此需要提高塑钢型材的安全性，同时不提高成本。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服上述现有技术的不足，提供一种具有阻燃性能的PVC门窗型材，具有优异的阻燃性能及较佳的力学性能，且其制备方法简单，易于实现，适于工业化生产。为了解决上述技术问题，本专利技术采用如下技术方案：一种具有阻燃性能的PVC门窗型材，由下列重量份的原料制成：PVC树脂60-80份、氯化聚乙烯30-40份、尼龙615-25份、玻璃纤维10-20份、二氧化钛20-30份、碳酸钙10-30份、膨胀石墨10-20份、蛭石粉5-15份、主阻燃剂3-8份、辅助阻燃剂2-6份、相容剂2-8份、增韧剂1-5份和稳定剂0.5-3.5份。其中，由下列重量份的原料制成：PVC树脂70份、氯化聚乙烯35份、尼龙620份、玻璃纤维15份、二氧化钛25份、轻质碳酸钙20份、膨胀石墨15份、蛭石粉10份、主阻燃剂5.5份、辅助阻燃剂4份、相容剂5.5份、增塑剂3份和稳定剂2份。其中，所述玻璃纤维为无碱长纤，直径为8-14微米。其中，所述主助燃剂为十溴二苯乙烷或溴化聚苯乙烯中的一种；所述辅助阻燃剂为含锑化合物。其中，所述相容剂为苯乙烯-顺丁烯二酸酐共聚物或马来酸酐接枝ABS。其中，所述增塑剂为二甘醇二苯甲酸酯。其中，所述稳定剂温质量比为2-4：1的硬脂酸锌和蓖麻油酸钙的混合物。本专利技术还提供了上述具有阻燃性能的PVC门窗型材的制备方法，包括以下步骤：（1）分别将二氧化钛、碳酸钙、膨胀石墨、蛭石粉球磨至20-120nm粒度粉；（2）称取配方中的各组分，将称取的PVC树脂、氯化聚乙烯、尼龙6在80-90℃温度下干燥3-5h，其他组分在60-70℃温度下干燥2-4h；（3）将步骤（1）磨成的20-120nm的粒度粉和步骤（2）干燥后的PVC树脂、氯化聚乙烯、尼龙6、主阻燃剂、辅助阻燃剂、相容剂、增韧剂和稳定剂一起在高速混合机中混合均匀，搅拌所需时间为5-10min；（4）将步骤（3）充分混合物的粉末材料通过造粒机、注塑机或热压铸机成型制成产品。其中，所述步骤(1)中，球磨转速的调节分为四段，匀速阶段、加速升压阶段、匀速升温阶段和减速降压阶段。其中，所述匀速阶段的速度保持在30r/min，加速平均加速率为6-8r/min；所述匀速升温阶段的速度保持在300r/min不变，温度平均加速5-7℃/min；所述减速降压阶段的温度先降至200r/min，再保持20min，温度从200℃降至30℃，降温平均速率为4-6℃/min。与现有技术相比，本专利技术具有如下的有益效果：（1）本专利技术通过将二氧化钛、碳酸钙、膨胀石墨、蛭石粉球磨成纳米级粉末，并与PVC树脂、氯化聚乙烯、尼龙6等工程塑料分子充分结合，通过造粒注塑热压铸后生成产品，纳米级粉末可均匀而牢固地混合在产品的基体中，使得工程塑料产生较大改性，因此制得PVC门窗型材具有耐高温、耐摩擦及机械强度高等优点，同时，利用二氧化钛、碳酸钙、膨胀石墨、蛭石粉自身具有阻燃特性，提高PVC门窗型材的阻燃性能。（2）本专利技术通过主阻燃剂和辅助阻燃剂相互配合的方式，进一步提高PVC门窗型材的阻燃性能。（3）本专利技术通过添加相容剂、增韧剂和稳定剂等功能助剂，使得各原料间相容性好，且通过各原料间的有机组合，使得塑钢型材不仅具有较好的机械强度，同时其阻燃和耐摩擦性能好；（4）本专利技术的提供的方法生产效率高，生产成本低，劳动强度低。具体实施方式下面结合具体实施例，进一步阐述本专利技术。这些实施例仅用于说明本专利技术而不用于限制本专利技术的范围。实施例1一种具有阻燃性能的PVC门窗型材，由下列重量份的原料制成：PVC树脂60份、氯化聚乙烯30份、尼龙615份、玻璃纤维10份、二氧化钛20份、碳酸钙10份、膨胀石墨10份、蛭石粉5份、主阻燃剂3份、辅助阻燃剂2份、相容剂2份、增韧剂1份和稳定剂0.5份。其中，所述主助燃剂为十溴二苯乙烷或溴化聚苯乙烯中的一种；所述辅助阻燃剂为含锑化合物。其中，所述相容剂为苯乙烯-顺丁烯二酸酐共聚物或马来酸酐接枝ABS。其中，所述增塑剂为二甘醇二苯甲酸酯。其中，所述稳定剂温质量比为2：1的硬脂酸锌和蓖麻油酸钙的混合物。本专利技术还提供了上述具有阻燃性能的PVC门窗型材的制备方法，包括以下步骤：（1）分别将二氧化钛、碳酸钙、膨胀石墨、蛭石粉球磨至20-120nm粒度粉；（2）称取配方中的各组分，将称取的PVC树脂、氯化聚乙烯、尼龙6在80℃温度下干燥3h，其他组分在60℃温度下干燥2h；（3）将步骤（1）磨成的20-120nm的粒度粉和步骤（2）干燥后的PVC树脂、氯化聚乙烯、尼龙6、主阻燃剂、辅助阻燃剂、相容剂、增韧剂和稳定剂一起在高速混合机中混合均匀，搅拌所需时间为5min；（4）将步骤（3）充分混合物的粉末材料通过造粒机、注塑机或热压铸机成型制成产品。其中，所述步骤(1)中，球磨转速的调节分为四段，匀速阶段、加速升压阶段、匀速升温阶段和减速降压阶段。其中，所述匀速阶段的速度保持在30r/min，加速平均加速率为6r/min；所述匀速升温阶段的速度保持在300r/min不变，温度平均加速5℃/min；所述减速降压阶段的温度先降至200r/min，再保持20min，温度从200℃降至30℃，降温平均速率为4℃/min。实施例2一种具有阻燃性能的PVC门窗型材，由下列重量份的原料制成：PVC树脂80份、氯化聚乙烯40份、尼龙625份、玻璃纤维20份、二氧化钛30份、碳酸钙30份、膨胀石墨20份、蛭石粉15份、主阻燃剂8份、辅助阻燃剂6份、相容剂8份、增韧剂5份和稳定剂3.5份。其中，所述主助燃剂为十溴二苯乙烷或溴化聚苯乙烯中的一种；所述辅助阻燃剂为含锑化合物。其中，所述相容剂为苯乙烯-顺丁烯二酸酐共聚物或马来酸酐接枝ABS。其中，所述增塑剂为二甘醇二苯甲酸酯。其中，所述稳定剂温质量比为4：1的硬脂酸锌和蓖麻油酸钙的混合物。本专利技术还提供了上述具有阻燃性能的PVC门窗型材的制备方法，包括以下步骤：（1）分别将二氧化钛、碳酸钙、膨胀石墨、蛭石粉球磨至20-120nm粒度粉；（2）称取配方中的各组分，将称取的PVC树脂、氯化聚乙烯、尼龙6在90℃温度下干燥5h，其他组分在70℃温度下干燥4h；（3）将步骤（1）磨成的20-120nm的粒度粉和步骤（本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种具有阻燃性能的PVC门窗型材，其特征在于，由下列重量份的原料制成：PVC树脂60‑80份、氯化聚乙烯30‑40份、尼龙6 15‑25份、玻璃纤维10‑20份、二氧化钛20‑30份、碳酸钙10‑30份、膨胀石墨10‑20份、蛭石粉5‑15份、主阻燃剂3‑8份、辅助阻燃剂2‑6份、相容剂2‑8份、增韧剂1‑5份和稳定剂0.5‑3.5份。

【技术特征摘要】
1.一种具有阻燃性能的PVC门窗型材，其特征在于，由下列重量份的原料制成：PVC树脂60-80份、氯化聚乙烯30-40份、尼龙615-25份、玻璃纤维10-20份、二氧化钛20-30份、碳酸钙10-30份、膨胀石墨10-20份、蛭石粉5-15份、主阻燃剂3-8份、辅助阻燃剂2-6份、相容剂2-8份、增韧剂1-5份和稳定剂0.5-3.5份。2.根据权利要求1所述的具有阻燃性能的PVC门窗型材，其特征在于，由下列重量份的原料制成：PVC树脂70份、氯化聚乙烯35份、尼龙620份、玻璃纤维15份、二氧化钛25份、轻质碳酸钙20份、膨胀石墨15份、蛭石粉10份、主阻燃剂5.5份、辅助阻燃剂4份、相容剂5.5份、增塑剂3份和稳定剂2份。3.根据权利要求1所述的具有阻燃性能的PVC门窗型材，其特征在于，所述玻璃纤维为无碱长纤，直径为8-14微米。4.根据权利要求1所述的具有阻燃性能的PVC门窗型材，其特征在于，所述主助燃剂为十溴二苯乙烷或溴化聚苯乙烯中的一种；所述辅助阻燃剂为含锑化合物。5.根据权利要求1所述的具有阻燃性能的PVC门窗型材，其特征在于，所述相容剂为苯乙烯-顺丁烯二酸酐共聚物或马来酸酐接枝ABS。6.根据权利要求1所述的具有阻燃性能的PVC门窗型材，其特征在于，所述增塑剂为二甘醇二苯甲酸酯。7.根据权利要求1所述的具有阻燃性能的PVC门窗型材，其特征在于，所述稳...

【专利技术属性】
技术研发人员：汪中奇，
申请(专利权)人：合肥伊只门窗有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽,34