一种制备环保型聚氯乙烯结皮发泡板材的方法技术

本发明专利技术公开了一种制备环保聚氯乙烯结皮发泡板材的方法。步骤一，将氯化聚氯乙烯树脂、水性聚氨酯、表面活性剂加入热混机中，在95‑105℃下搅拌混合，然后加入增塑剂，搅拌混合后加入发泡剂，然后将混合物送至冷混机冷却至70‑80℃后加入填充剂，搅拌混合10‑15min，再降温至30‑40℃，制得熔体。步骤二，将步骤一中所得的熔体经挤出机挤出。步骤三，采用定型模具对步骤二中挤出的熔体进行冷却、定型、牵引，然后裁切，制得环保型聚氯乙烯结皮发泡板材。本发明专利技术板材制备过程对环境友好，反应转化率高；制备过程中各原料均匀混合，发泡充分；板材硬度高，耐候性优良，均匀性好，光泽度高；制备方法简单，易于操作。

Method for preparing environment-friendly PVC skinning foamed sheet

The invention discloses a method for preparing environment-friendly PVC skinning foamed sheet. First, chlorinated polyvinyl chloride resin, waterborne polyurethane and surfactant are added to the hot mixer, stirred and mixed at 95 105 C, then plasticizer is added, foaming agent is added after stirring and mixing, then the mixture is sent to the cold mixer and cooled to 70 80 C, then filled agent is added, stirred and mixed for 10 15 minutes, and then cooled to 30 15 minutes. The melt was prepared at 40 degrees centigrade. Step two, melt the melt obtained in step 1 is extruded by an extruder. Step 3, the melt extruded in step 2 is cooled, shaped, drawn, and then cut to produce environmentally friendly PVC foam sheet. The preparation process of the sheet metal is environmentally friendly and has high reaction conversion rate; the raw materials are evenly mixed and foamed fully; the sheet metal has high hardness, excellent weather resistance, good uniformity and high gloss; the preparation method is simple and easy to operate.

【技术实现步骤摘要】
一种制备环保型聚氯乙烯结皮发泡板材的方法
本专利技术属于聚氯乙烯板材
，具体涉及一种制备环保型聚氯乙烯结皮发泡板材的方法。
技术介绍
聚氯乙烯是氯乙烯单体在过氧化物、偶氮化物等引发剂在光、热作用下按自由基聚合反应机理聚合而成的聚合物，具有原料丰富、制造工艺成熟、价格低廉、用途广泛等突出特点，现已成为世界上仅次于聚乙烯的第二大通用树脂，占世界合成树脂总消费量的29%。聚氯乙烯容易加工，可通过模压、层合、注塑、挤塑、压延、吹塑中空等方式进行加工。聚氯乙烯主要用于生产人造革、薄膜、电线护套等塑料软制品，也可生产板材、门窗、管道和阀门等塑料硬制品。聚氯乙烯发泡板材以聚氯乙烯为原料，添加其他助剂来增强其耐热性、韧性、延展性等性能，具有防水、阻燃、耐酸碱、防蛀、质轻、保温、隔音、减震、存储方便、施工方便等特点，广泛应用于汽车、建筑、家居、印刷防腐等领域，是木材、铝材、复合板材的理想替代品。聚氯乙烯发泡板材根据其制作工艺可分为自由发泡板材、结皮发泡板材、共挤发泡板材。自由发泡板材表面硬度一般，广泛应用于广告展板、裱画板、丝印、雕刻等领域；结皮发泡板材表面硬度适中，难以产生划痕，广泛应用于橱柜、装饰等领域；共挤发泡板表面硬度高，表面光滑，有一定的镜面效果，广泛应用于建筑、汽车等领域。聚氯乙烯结皮发泡板材在生产过程中，熔体一经挤出就受到迅速的强制冷却，使泡沫材料表面受到强烈冷却，发泡只能在芯层内部进行，材料截面不再增大，表面形成硬皮，发泡在材料截面由外向里进行。现有技术中多采用将聚氯乙烯树脂和其他助剂同时加入热混机，搅拌混合，再经冷混机降温冷却，然后经过挤出、冷却、定型、切割，制备聚氯乙烯结皮发泡板材。随着环保要求的不断提高，工业上对于聚氯乙烯板材的制备提出了更高的要求，在满足板材性能优越的同时，希望在板材制备过程中，原料无毒无公害；制备过程对环境友好；反应完成之后原料完全反应，或者未反应的原料能够重复利用；反应产生的废物能够很好的回收。申请号为201310547351.X名为《一种环保型聚氯乙烯树脂组合物及其制备方法》的中国专利技术专利，公开了一种环保型聚氯乙烯树脂组合物，该组合物对环境友好、综合性能优异，而且制备方法简单，但是该板材在制备过程中，原料直接混合易造成板材出现凹坑、针孔等缺陷。申请号为201610604824.9名为《一种环保聚氯乙烯耐磨防水地板及其制造方法》，公开了一种聚氯乙烯耐磨防水地板，该地板使用过程中无甲醛释放，具有防水性能好，不发霉、抗老化、耐酸碱、行走舒适等优点，但是制造过程中使用高熔点的碳酸钙作为原料，且碳酸钙组分含量较高，制备过程中会影响混合料的流动性，影响混合料中各原料的均匀混合，也会因为流动性欠佳而对挤出过程有一定的影响。
技术实现思路
为了解决所述现有技术的不足，本专利技术提供了一种制备环保聚氯乙烯结皮发泡板材的方法。具体为以下步骤：步骤一，将氯化聚氯乙烯树脂、15%-25%的水性聚氨酯、表面活性剂加入热混机中，在95-105℃下搅拌混合5-10min，然后加入增塑剂，搅拌混合3-5min后加入发泡剂，混合搅拌8-12min后将混合物送至冷混机中，搅拌冷却，冷却至70-80℃后加入填充剂，搅拌混合10-15min，然后降温至30-40℃，制得熔体。步骤二，将步骤一中所得的熔体输送至锥形双螺杆挤出机挤出，控制螺杆转速15-25r/min，加工温度为150-180℃，挤出熔体。步骤三，采用定型模具对步骤二中挤出的熔体进行冷却、定型、牵引，然后裁切至所需的尺寸，制得环保型聚氯乙烯结皮发泡板材。本专利技术中环保型聚氯乙烯结皮发泡板材制备过程对环境友好，涉及到的有机溶剂能够重复使用，反应转化率高；制备过程中各原料均匀混合，发泡充分；制备的板材硬度高，耐候性优良，均匀性好，光泽度高；板材制备方法简单，易于操作。本专利技术所要达到的技术效果通过以下方案实现：本专利技术提供了一种制备环保型聚氯乙烯结皮发泡板材的方法，包括如下步骤：S01，熔体的制备：将质量百分比分别为50%-60%的氯化聚氯乙烯树脂、15%-25%的水性聚氨酯、5%-10%的表面活性剂加入热混机中，在95-105℃下搅拌混合5-10min，然后加入质量百分比为1%-6%的增塑剂，搅拌混合3-5min后加入2%-8%的发泡剂，混合搅拌8-12min后将混合物送至冷混机中，搅拌冷却，冷却至70-80℃后加入质量百分比为12%-18%的填充剂，搅拌混合10-15min，然后降温至30-40℃，制得熔体；S02，熔体的挤出：将S01中所得的熔体输送至锥形双螺杆挤出机挤出，控制螺杆转速15-25r/min，加工温度为150-180℃，挤出熔体；S03，环保型聚氯乙烯结皮发泡板材的制备：采用定型模具对S02中挤出的熔体进行冷却、定型、牵引，然后裁切至所需的尺寸，制得环保型聚氯乙烯结皮发泡板材；所述水性聚氨酯的制备方法为：在盛有质量百分比为55%-65%的有机溶剂的反应釜中加入质量百分比分别为2%-15%的亲水剂和20%-30%的聚氨酯预聚体，控制反应温度为40-50℃，控制搅拌速度为200-300r/min，反应1.5-2h后加入质量百分比为5%-10%的中和剂，继续反应10-20min，然后将搅拌速度调节至900-1100r/min，加入去离子水，搅拌均匀，制得水性聚氨酯，其中有机溶剂与去离子水的体积比为1:(20-50)；所述表面活性剂为阴离子表面活性剂；所述填充剂的制备方法为：将质量百分比分别为20%-30%的碳纤维、10%-25%的α-纤维素、25%-35%的玻璃纤维、8%-18%的棉屑加入盛有质量百分比为20%-32%的松油醇的微波辐射反应釜内，控制搅拌速度为400-600r/min，在80-100℃下反应0.5-1.5h，制得所述填充剂。氯化聚氯乙烯树脂具有良好的耐腐蚀性、耐热性、可溶性和机械强度，分子链排列的不规则程度较高，极性强，溶解性好。表面活性剂的加入不仅能够润湿氯化聚氯乙烯树脂粉末的表面，还能将粉末粒子间的空气和水分置换出来，破坏粉末中的絮凝体和聚集体，进而使粉末保持分散状态，使原料各组分之间相互融合，协同发挥不同原料的作用；同时，在熔体制备的过程中表面活性剂能够改善氯化聚氯乙烯树脂的粘度，改善熔体的流动性。水性聚氨酯以水为溶剂，无污染、安全可靠、机械性能优良、相容性好，在板材制备过程中加入水性聚氨酯能够提高熔体中各组分的相容性，使原料各组分之间相互融合，有效改善板材的机械性能，提高板材的强度和加工性能。氯化聚氯乙烯树脂、水性聚氨酯、表面活性剂在95-105℃下搅拌混合，有利于排出原料中夹带的水分和挥发分，消除了发泡过程中因水分和挥发分的存在而使板材出现针眼、气泡、分层的问题。本专利技术中填充剂选用碳纤维、α-纤维素、玻璃纤维、棉屑等纤维素类填充剂，在松油醇的存在下，在微波辐射反应釜中相互融合反应，制得所述填充剂。填充剂中原料对环境友好，碳纤维和玻璃纤维能够显著改善板材的强度，棉屑的加入能够提高板材的抗冲击性性能，α-纤维素能够提高板材的硬度，降低板材的成型收缩率。熔体温度降至70-80℃后加入填充剂，该温度下填充剂活性高、性质稳定。各原料混合完成后，降温至30-40℃，熔体保持一定的粘性和流动性，且该温度范围内熔体性质稳定，便于存本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种制备环保型聚氯乙烯结皮发泡板材的方法，其特征在于：包括如下步骤：S01，熔体的制备：将质量百分比分别为50%‑60%的氯化聚氯乙烯树脂、15%‑25%的水性聚氨酯、5%‑10%的表面活性剂加入热混机中，在95‑105℃下搅拌混合5‑10min，然后加入质量百分比为1%‑6%的增塑剂，搅拌混合3‑5min后加入2%‑8%的发泡剂，混合搅拌8‑12min后将混合物送至冷混机中，搅拌冷却，冷却至70‑80℃后加入质量百分比为12%‑18%的填充剂，搅拌混合10‑15min，然后降温至30‑40℃，制得熔体；S02，熔体的挤出：将S01中所得的熔体输送至锥形双螺杆挤出机挤出，控制螺杆转速15‑25r/min，加工温度为150‑180℃，挤出熔体；S03，环保型聚氯乙烯结皮发泡板材的制备：采用定型模具对S02中挤出的熔体进行冷却、定型、牵引，然后裁切至所需的尺寸，制得环保型聚氯乙烯结皮发泡板材；所述水性聚氨酯的制备方法为：在盛有质量百分比为55%‑65%的有机溶剂的反应釜中加入质量百分比分别为2%‑15%的亲水剂和20%‑30%的聚氨酯预聚体，控制反应温度为40‑50℃，控制搅拌速度为200‑300r/min，反应1.5‑2h后加入质量百分比为5%‑10%的中和剂，继续反应10‑20min，然后将搅拌速度调节至900‑1100r/min，加入去离子水，搅拌均匀，制得水性聚氨酯，其中有机溶剂与去离子水的体积比为1:(20‑50)；所述表面活性剂为阴离子表面活性剂；所述填充剂的制备方法为：将质量百分比分别为20%‑30%的碳纤维、10%‑25%的α‑纤维素、25%‑35%的玻璃纤维、8%‑18%的棉屑加入盛有质量百分比为20%‑32%的松油醇的微波辐射反应釜内，控制搅拌速度为400‑600r/min，在80‑100℃下反应0.5‑1.5h，制得所述填充剂。...

【技术特征摘要】
1.一种制备环保型聚氯乙烯结皮发泡板材的方法，其特征在于：包括如下步骤：S01，熔体的制备：将质量百分比分别为50%-60%的氯化聚氯乙烯树脂、15%-25%的水性聚氨酯、5%-10%的表面活性剂加入热混机中，在95-105℃下搅拌混合5-10min，然后加入质量百分比为1%-6%的增塑剂，搅拌混合3-5min后加入2%-8%的发泡剂，混合搅拌8-12min后将混合物送至冷混机中，搅拌冷却，冷却至70-80℃后加入质量百分比为12%-18%的填充剂，搅拌混合10-15min，然后降温至30-40℃，制得熔体；S02，熔体的挤出：将S01中所得的熔体输送至锥形双螺杆挤出机挤出，控制螺杆转速15-25r/min，加工温度为150-180℃，挤出熔体；S03，环保型聚氯乙烯结皮发泡板材的制备：采用定型模具对S02中挤出的熔体进行冷却、定型、牵引，然后裁切至所需的尺寸，制得环保型聚氯乙烯结皮发泡板材；所述水性聚氨酯的制备方法为：在盛有质量百分比为55%-65%的有机溶剂的反应釜中加入质量百分比分别为2%-15%的亲水剂和20%-30%的聚氨酯预聚体，控制反应温度为40-50℃，控制搅拌速度为200-300r/min，反应1.5-2h后加入质量百分比为5%-10%的中和剂，继续反应10-20min，然后将搅拌速度调节至900-1100r/min，加入去离子水，搅拌均匀，制得水性聚氨酯，其中有机溶剂与去离子水的体积比为1:(20-50)；所述表面活性剂为阴离子表面活性剂；所述填充剂的制备方法为：将质量百分比分别为20%-30%的碳纤维、10%-25%的α-纤维素、25%-35%的玻璃纤维、8%-18%的棉屑加入盛有质量百分比为20%-32%的松油醇的微波辐射反应釜内，控制搅拌速度为400-600r/min，在80...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄子伟，
申请(专利权)人：佛山市高明区创奇装饰材料有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44