一种交联聚氯乙烯板材及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种交联聚氯乙烯板材，该板材包括芯层和覆盖在芯层表面的保护层，芯层为发泡聚氯乙烯材料，能够有效降低板材的密度，节约成本；保护层为不发泡的聚氯乙烯材料，具有硬度高，耐候性好，表面光滑、光泽度高等优点。本发明专利技术还提供了一种制备该聚氯乙烯板材的方法，采用共挤成型的方法，将芯层熔体和保护层熔体分别挤出后，通过分配器输入定型模具，进行冷却、定型、牵引，然后裁切至所需的尺寸，制得交联聚氯乙烯板材。本发明专利技术聚氯乙烯板材耐候性好，硬度高，表面光滑、光泽度高。本发明专利技术中交联聚氯乙烯板材制备工艺成熟，操作简单易行，适于工业化生产。

Crosslinked polyvinyl chloride plate and preparation method thereof

The invention discloses a cross-linked polyvinyl chloride board, which comprises a core layer and a protective layer covering the surface of the core layer. The core layer is a foamed polyvinyl chloride material, which can effectively reduce the density of the board and save cost; the protective layer is a non-foamed polyvinyl chloride material with high hardness, good weather resistance, smooth and glossy surface. Higher advantages. The invention also provides a method for preparing the PVC sheet. After extruding the core melt and the protective layer melt respectively, the core melt and the protective layer melt are input into the mold through the distributor for cooling, setting, drawing, and then cutting to the required size, the cross-linked PVC sheet is prepared. The PVC plate has good weathering resistance, high hardness, smooth surface and high gloss. The preparation process of the cross-linked PVC sheet in the invention is mature, the operation is simple and feasible, and is suitable for industrial production.

【技术实现步骤摘要】
一种交联聚氯乙烯板材及其制备方法
本专利技术属于聚氯乙烯板材
，具体涉及一种交联聚氯乙烯板材及其制备方法。
技术介绍
聚氯乙烯是一种含有氯原子的高分子材料，是含有少量结晶结构的无定型聚合物，分子结构为[-CH2-CHCl-]n。聚氯乙烯具有原料丰富、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，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，是木材、铝材、复合板材的理想替代品，推广使用聚氯乙烯产品是节约资源、减少能耗、“以塑代木”、“以塑代钢”的重要措施。现有技术中，通常使用发泡、挤出、冷却、成型的方法制备聚氯乙烯板材制品，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，同时，制备出的聚氯乙烯板材具有像木材一样可锯、可刨、可粘粘、可钻孔等加工性能。交联是聚氯乙烯材料改性加工的一种重要方法，通过交联，在材料内部形成三维网络结构，能提高聚氯乙烯材料的耐热软化性、抑烟耐火性、耐候性等方面的性能，改善聚氯乙烯材料的加工性能，扩大聚氯乙烯材料的使用范围。通过交联优化聚氯乙烯板材的性能，旨在制备出兼顾产品性能、生产成本、材料外观、加工条件等方面的要求。
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交联聚氯乙烯板材，该板材包括芯层和覆盖在芯层表面的保护层，芯层为发泡聚氯乙烯材料，能够有效降低板材的密度，节约成本；保护层为不发泡的聚氯乙烯材料，具有硬度高，耐候性好，表面光滑、光泽度高等优点。本专利技术还提供了一种制备该聚氯乙烯板材的方法，采用共挤成型的方法，将芯层熔体和保护层熔体分别挤出后，通过分配器输入定型模具，进行冷却、定型、牵引，然后裁切至所需的尺寸，制得交联聚氯乙烯板材。本专利技术聚氯乙烯板材耐候性好，硬度高，表面光滑、光泽度高。本专利技术中交联聚氯乙烯板材制备工艺成熟，操作简单易行，适于工业化生产。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交联聚氯乙烯板材，包括芯层，以及覆盖在芯层表面的保护层；其中，芯层的制备原料与质量百分比分别为：聚氯乙烯树脂40%-60%，稳定剂3%-12%，改性交联剂5%-10%，发泡剂5%-10%，润滑剂2%-6%，填充剂25%-35%；保护层的制备原料与质量百分比分别为：聚氯乙烯树脂50%-60%，改性交联剂2%-12%，稳定剂5%-10%，增塑剂5%-15%，填充剂20%-35%；所述改性交联剂的制备方法为：将质量百分比为30%-40%的环氧树脂、10%-25%的软单体、20%-30%的二异氰酸酯、10%-20%的聚氯乙烯树脂、5%-15%的偶联剂加入微波辐射反应器内，控制搅拌速度为500-650r/min，在90-110℃下反应0.5-1.5h，制得改性交联剂。所述填充剂的制备方法为：将质量百分比分别为50%-60%的无规聚丙烯、10%-20%的碳酸钙、5%-10%的氧化硅、2%-7%的碳酸锂、10%-20%的去离子水加入陶瓷球磨机中，球磨1-1.5h后，加入质量百分比为8%-16%的复配改性剂，继续球磨2.5-5h，球磨完成后过筛，制得所述填充剂；本专利技术中聚氯乙烯板材包括芯层和覆盖在芯层表面的保护层。芯层中添加发泡剂制得聚氯乙烯发泡材料，有利于降低板材的整体密度，改善板材的施工条件，降低运输成本。保护层为不发泡的聚氯乙烯材料，制得的板材硬度高，耐候性好，表面光滑、光泽度高。改性交联剂中，加入环氧树脂能够在交联剂中引入环氧基团，提高原料在交联剂中的分散稳定性，还能提高材料的交联密度和力学强度；软单体玻璃化温度低，不仅有利于熔体制备过程中各原料的充分熔融混合，还能够增强聚氯乙烯板材的韧性。偶联剂的加入能够改善熔体的粘度，改善原料的分散度，提高加工性能。填充剂以无规聚丙烯、碳酸钙、氧化硅、碳酸锂、复配改性剂为原料，通过球磨制得。球磨过程中珠子大小比为大:中:小=1:1:3，球磨完成后，使用250目震动筛过滤水磨浆，制得所述填充剂。该填充剂硬度高、韧性好。无规聚丙烯是工业上生产聚丙烯过程中产生的一种废料，机械强度和耐热性均较差，在这种无规聚丙烯中混入一定量的碳酸钙制成的填充剂在聚氯乙烯板材加工中能够起到很好的作用，能够明显增强板材的韧性，解决了无规聚丙烯的回收问题，降低了生产成本。同时，氧化硅的加入能够提高球磨效率，碳酸锂有促凝剂的作用，在球磨过程中有助于填充剂中各原料的相互混合。进一步地，所述聚氯乙烯树脂聚合度为800-1000。聚合度增加，树脂的基本性能变好，但是塑化时间随之延长，熔融因数变大，加工性能变差，聚合度为800-1000的聚氯乙烯树脂，基本性能优良，加工性能好。进一步地，所述稳定剂为钙锌复合物、羧酸有机锡、硬脂酸铝、稀土稳定剂中的一种或几种。稳定剂能够防止聚氯乙烯树脂分子链中脱出氯化氢，或者阻止这一反应，终止分解作用，提高聚氯乙烯树脂的分解温度，同时，稳定剂能降低发泡剂的分解温度，使得发泡过程在较低的温度下进行，提高发泡效率，减少发泡反应所需的能耗。进一步地，所述发泡剂为碳酸氢钠、碳酸氢铵、叠氮化合物、偶氮二甲酰胺、偶氮二异丁腈中的一种或几种。发泡量大，发泡稳定。进一步地，所述润滑剂为硬脂酸、硬脂酸酯、硬脂酸醇、硬脂酸酰胺、石蜡、氧化聚乙烯、聚乙烯蜡中的一种或几种。润滑剂能够促进聚氯乙烯树脂的塑化；提高芯层熔体的强度，防止气泡的合并，以得到均匀发泡的制品。进一步地，所述增塑剂为环氧大豆油、环氧大豆油酸辛酯、环氧乙酰亚麻油酸甲酯、环氧糠油酸丁酯中的一种或几种。增塑剂是聚氯乙烯制品的重要配方组分，对聚氯乙烯制品影响很大，能够有效改善聚氯乙烯制品的加工性能，本专利技术所选增塑剂为无毒增塑剂，有利于改善操作人员的工作环境。进一步地，所述改性交联剂的制备方法中，所述软单体为甲基丙烯酸环己酯、甲基丙烯酸正丁酯、甲基丙烯酸异辛酯中的一种或几种；所述偶联剂为硅烷偶联剂。所述偶联剂优选为KH550、KH560、KH570、KH792中的一种或几种。进一步地，所述填充剂的制备方法中，所述复配改性剂由甲基丙烯酸与单烷氧基不饱和脂肪酸钛酸酯按质量比为(2-4):1混合而成。本专利技术还提供了一种制备上述交联聚氯乙烯板材的方法，其特征在于：包括如下步骤：S01，按照各组分的质量百分比分别称量保护层的原料，热混机内温度升至95-105℃后，将原料加入热混机内，控制搅拌速度为900-1100r/min，搅拌混合8-15min后，将混合物送入冷混机中，控制搅拌速度为200-300r/min，冷却至20-40℃，制得保护层熔体；S02，按照各组分的质量百分比分别称量芯层的原料，热混机内温度升至95-105℃后，将原料加入热混机内，控制搅拌速度为900-1100r/min，搅拌混合8-15min后，将混合物送入冷混机中，控制搅拌速度为200-300r/min，冷却至20-40℃，制得芯层熔体；S03，将S02中制备的芯层熔体加入锥形双螺杆挤出机中，将S01中制备的保护层熔体加入另外一台锥形双螺杆挤出机中，进本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种交联聚氯乙烯板材，其特征在于：包括芯层，以及覆盖在芯层表面的保护层；其中，芯层的制备原料与质量百分比分别为：聚氯乙烯树脂40%‑60%，稳定剂3%‑12%，改性交联剂5%‑10%，发泡剂5%‑10%，润滑剂2%‑6%，填充剂25%‑35%；保护层的制备原料与质量百分比分别为：聚氯乙烯树脂50%‑60%，改性交联剂2%‑12%，稳定剂5%‑10%，增塑剂5%‑15%，填充剂20%‑35%；所述改性交联剂的制备方法为：将质量百分比为30%‑40%的环氧树脂、10%‑25%的软单体、20%‑30%的二异氰酸酯、10%‑20%的聚氯乙烯树脂、5%‑15%的偶联剂加入微波辐射反应器内，控制搅拌速度为500‑650r/min，在90‑110℃下反应0.5‑1.5h，制得改性交联剂；所述填充剂的制备方法为：将质量百分比分别为50%‑60%的无规聚丙烯、10%‑20%的碳酸钙、5%‑10%的氧化硅、2%‑7%的碳酸锂、10%‑20%的去离子水加入陶瓷球磨机中，球磨1‑1.5h后，加入质量百分比为8%‑16%的复配改性剂，继续球磨2.5‑5h，球磨完成后过筛，制得所述填充剂。

【技术特征摘要】
1.一种交联聚氯乙烯板材，其特征在于：包括芯层，以及覆盖在芯层表面的保护层；其中，芯层的制备原料与质量百分比分别为：聚氯乙烯树脂40%-60%，稳定剂3%-12%，改性交联剂5%-10%，发泡剂5%-10%，润滑剂2%-6%，填充剂25%-35%；保护层的制备原料与质量百分比分别为：聚氯乙烯树脂50%-60%，改性交联剂2%-12%，稳定剂5%-10%，增塑剂5%-15%，填充剂20%-35%；所述改性交联剂的制备方法为：将质量百分比为30%-40%的环氧树脂、10%-25%的软单体、20%-30%的二异氰酸酯、10%-20%的聚氯乙烯树脂、5%-15%的偶联剂加入微波辐射反应器内，控制搅拌速度为500-650r/min，在90-110℃下反应0.5-1.5h，制得改性交联剂；所述填充剂的制备方法为：将质量百分比分别为50%-60%的无规聚丙烯、10%-20%的碳酸钙、5%-10%的氧化硅、2%-7%的碳酸锂、10%-20%的去离子水加入陶瓷球磨机中，球磨1-1.5h后，加入质量百分比为8%-16%的复配改性剂，继续球磨2.5-5h，球磨完成后过筛，制得所述填充剂。2.如权利要求1所述交联聚氯乙烯板材，其特征在于：所述聚氯乙烯树脂聚合度为800-1000。3.如权利要求1所述交联聚氯乙烯板材，其特征在于：所述稳定剂为钙锌复合物、羧酸有机锡、硬脂酸铝、稀土稳定剂中的一种或几种。4.如权利要求1所述交联聚氯乙烯板材，其特征在于：所述发泡剂为碳酸氢钠、碳酸氢铵、叠氮化合物、偶氮二甲酰胺、偶氮二异丁腈中的一种或几种。5.如权利要求1所述交联聚氯乙烯板材，其特征在于：所述润滑剂为硬脂酸、硬脂酸酯、硬脂酸醇、硬脂酸酰胺、石蜡、氧化聚乙烯、聚乙烯蜡中的一种或几种。6.如权利要求1所述交联聚氯乙烯板材，其特征在于：所述增塑剂为环氧大豆油、环氧大豆油酸...

【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