本发明专利技术公开了一种环保可降解改性聚氯乙烯复合材料及其制备方法和应用，属于聚氯乙烯加工技术领域。所述环保可降解改性聚氯乙烯复合材料，按质量份数计，原料包括以下组分：聚氯乙烯15～30份、可降解聚合物树脂5～15份、植物纤维45～65份、相容剂1～5份、润滑剂1～5份和抗氧剂0.5～2.5份。本发明专利技术控制植物纤维含水量，首先将植物纤维和聚氯乙烯制备为预聚体，再与其它原料进行混合造粒，同时在预混后加入可降解聚合物树脂进行二次改性，两步改性工艺解决了直接混合挤压成型过程中纤维聚集导致的均一性和产品性能差的问题，植物纤维无需任何附加处理，极大地简化了生产方法，减少了环境污染，经济和社会效益显著。经济和社会效益显著。
【技术实现步骤摘要】
一种环保可降解改性聚氯乙烯复合材料及其制备方法和应用
[0001]本专利技术属于聚氯乙烯加工
，具体涉及一种环保可降解改性聚氯乙烯复合材料及其制备方法和应用。
技术介绍
[0002]随着社会的飞速发展，传统石材和木材已经不能满足人类快速发展的需要，且目前许多国家和地区对石材开采和木材采伐的限制越来越严格，因而传统石材和木材的价格不断飙升，而聚氯乙烯(PVC)由于具有可加工性、尺寸稳定性及耐热性等优点被广泛应用于取代传统石材和木材的使用，因而发展成为当今非常流行的性能优异的聚氯乙烯复合材料。其中，PVC板材从问世以来常被称为塑料板，行业中也称之为石塑板，是由聚氯乙烯和其他配料如填料、增塑剂、稳定剂及着色剂等经涂敷、压延、挤出或挤压工艺生产而成。
[0003]PVC板材作为建筑建材装饰材料的一种，在当今世界许多发达国家中已占全部地面装饰材料比重的15％以上，应用非常广泛且不断延伸到地面装饰以外的其它领域。但是PVC板材也还存在一定的不足和缺点，PVC板材主要是由50％～80％的石粉和10％～40％的PVC组成的，尽管PVC塑性好，但是热稳定性差，环保和可降解性能也都还有待改善和提高，而且碳酸钙石粉柔韧性差，导致切削过程中加工质量难保证、刀具磨损快以及易发生崩刃等非正常磨损等诸多问题。
[0004]而且随着石化资源的不断消耗以及人们对环境保护的愈发重视，生物基材料目前已经成为一个新兴热点，使用生物质作为填充材料来替代部分石化材料就是一种非常优异的选择，这样既可以减少石化资源的使用，同时也可以增加材料的环保和降解性能。目前禾本植物纤维是世界上产量最大的天然高分子材料，且农作物秸秆类禾本植物纤维生长周期短、产量大，是一种优质的天然高分子材料。现有技术中有采用非螺杆挤出的加工方式实现植物纤维对高分子聚合材料的高填充的，但是其涉及的植物纤维需要浅色化预处理，这样不仅增加了生产工序和成本，也对环境会造成一定的负面影响。现有技术中还有在聚氯乙烯塑料中填充竹粉和木粉以克服木塑复合材料的缺陷的，但是该方法涉及的植物纤维预处理工艺复杂，且纤维主要是以竹粉和木粉为主的木本植物纤维，不仅造成资源的浪费，其综合性能还有待进一步改善和提高。综上所述，如何简化植物纤维处理工艺，并整体提升聚氯乙烯复合材料的可降解性及物理性能，降低成本，提升效益仍然是本领域技术人员面临的难题。
技术实现思路
[0005]为了克服现有技术中PVC混合材料存在的上述问题，本专利技术的目的是提供一种环保可降解改性聚氯乙烯复合材料及其制备方法和应用，利用植物纤维和可降解聚合物树脂对聚氯乙烯复合材料进行双重改性，简化植物纤维处理工艺，并整体提升聚氯乙烯复合材料性能，降低成本，提升效益。
[0006]为实现上述目的，本专利技术提供如下的技术方案：
[0007]本专利技术的技术方案之一，一种环保可降解改性聚氯乙烯复合材料，按质量份数计，原料包括以下组分：聚氯乙烯15～30份、可降解聚合物树脂5～15份、植物纤维45～65份、相容剂1～5份、润滑剂1～5份和抗氧剂0.5～2.5份。
[0008]进一步地，所述可降解聚合物树脂为聚乳酸(PLA)、聚己内酯(PCL)、聚己二酸/对苯二甲酸丁二酯(PBA)、聚β
‑
羟基烷酸(PHAs)中的一种或多种。
[0009]进一步地，所述植物纤维为禾本植物纤维，所述植物纤维的含水率≤2％，所述植物纤维的粒度为100～200目，所述抗氧剂为酚类抗氧剂。
[0010]进一步地，所述植物纤维为小麦秸秆纤维、玉米秸秆纤维、棉花秸秆纤维、芦苇纤维、麻纤维中的一种或多种。所述植物纤维无需经过任何处理，控制含水率≤2％即可。
[0011]进一步地，所述酚类抗氧剂为抗氧剂1010、1076、168中的一种或多种。
[0012]进一步地，所述相容剂为乙烯
‑
丙烯酸酯共聚物、马来酸酐
‑
乙烯
‑
丙烯酸酯共聚物、马来酸酐接枝聚丙烯中的一种或多种。
[0013]进一步地，所述润滑剂为硬脂酸、硬脂酸盐、石蜡、聚乙烯石蜡中的一种或多种。
[0014]本专利技术的技术方案之二，一种上述环保可降解改性聚氯乙烯复合材料的制备方法，包括以下步骤：
[0015](1)植物纤维聚氯乙烯预混合体的制备：将植物纤维和聚氯乙烯高速混合，得到植物纤维聚氯乙烯预混合体；
[0016](2)环保可降解改性聚氯乙烯复合材料的制备：按照配比依次加入植物纤维聚氯乙烯预混合体、可降解聚合物树脂、相容剂、润滑剂及抗氧剂，经挤出、造粒，即得所述环保可降解改性聚氯乙烯复合材料。
[0017]本专利技术的技术方案之三，一种上述环保可降解改性聚氯乙烯复合材料在PVC板材的制备中的应用。
[0018]本专利技术的技术方案之四，一种环保可降解PVC板材，按质量份数计，原料包括以下组分：上述环保可降解改性聚氯乙烯复合材料20～40份，无机填料40～70份，增塑剂1～5份和活化助剂1～5份。
[0019]进一步地，所述无机填料为碳酸钙、钛白粉、硅灰石、高岭土、膨润土及石英粉中的一种或多种；所述增塑剂为邻苯二甲酸酯类增塑剂；所述活化助剂为硅烷类、有机铬络合物、钛酸酯类、铝酸化合物中的一种或多种；所述原料中还包括抗氧化剂1份。
[0020]进一步地，所述无机填料的粒度为200～800目。
[0021]进一步地，所述邻苯二甲酸酯类增塑剂为邻苯二甲酸二辛酯(DOP)、邻苯二甲酸二丁酯(DBP)、邻苯二甲酸二乙酯(DEP)、邻苯二甲酸二(2
‑
乙基)己酯(DEHP)中的一种或多种。
[0022]进一步地，所述抗氧剂为抗氧剂168。
[0023]本专利技术的技术方案之五，一种上述环保可降解PVC板材的制备方法，包括以下步骤：将环保可降解改性聚氯乙烯复合材料、无机填料、增塑剂、活化助剂和抗氧化剂混合均匀后经挤出、压延及后处理得到所述环保可降解PVC板材。
[0024]进一步地，所述环保可降解PVC板材可应用在装饰、建筑及建材等领域。
[0025]与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：
[0026](1)本专利技术采用植物纤维和可降解聚合物树脂对聚氯乙烯复合材料进行双重改性，植物纤维和可降解聚合物树脂都具有非常高的可降解性，利用二者改性得到的聚氯乙
烯复合材料可降解性高，力学性能好，吸水率低。
[0027](2)本专利技术控制禾本植物纤维含水量，将植物纤维含水量控制在≤2％，有利于植物纤维和聚氯乙烯的共混，且当植物纤维含水量大于2％时，因为原材料水分过多，会对后续挤出过程造成影响，大量水分在挤出过程中挥发，会影响聚氯乙烯复合材料的结构及性能，形成鼓泡等缺陷，且相当一部分水分会在制备板材的挤出过程中继续挥发，进一步影响后续板材的质量，使板材产生鼓泡等缺陷；本专利技术首先将禾本植物纤维和聚氯乙烯制备为预聚体，再与其它原料进行混合造粒，由于我们采用的植物纤维比较细，容易抱团聚集，而聚氯乙烯也是粉料，通过高速鼓风装置，本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种环保可降解改性聚氯乙烯复合材料，其特征在于，按质量份数计，原料包括以下组分：聚氯乙烯15～30份、可降解聚合物树脂5～15份、植物纤维45～65份、相容剂1～5份、润滑剂1～5份和抗氧剂0.5～2.5份。2.根据权利要求1所述的环保可降解改性聚氯乙烯复合材料，其特征在于，所述可降解聚合物树脂为聚乳酸、聚己内酯、聚己二酸/对苯二甲酸丁二酯、聚β
‑
羟基烷酸中的一种或多种。3.根据权利要求1所述的环保可降解改性聚氯乙烯复合材料，其特征在于，所述植物纤维为禾本植物纤维，所述植物纤维的含水率≤2％，所述植物纤维的粒度为100～200目，所述抗氧剂为酚类抗氧剂。4.根据权利要求1所述的环保可降解改性聚氯乙烯复合材料，其特征在于，所述相容剂为乙烯
‑
丙烯酸酯共聚物、马来酸酐
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乙烯
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丙烯酸酯共聚物、马来酸酐接枝聚丙烯中的一种或多种。5.根据权利要求1所述的环保可降解改性聚氯乙烯复合材料，其特征在于，所述润滑剂为硬脂酸、硬脂酸盐、石蜡、聚乙烯石蜡中的一种或多种。6.一种根据权利要求1
‑
5任一项所述的环保可降解改性聚氯乙烯复合材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)植物纤...
【专利技术属性】
技术研发人员：袁真，孙杰，李传明，刘敬权，梁士明，崔亮，李宇翔，张恒硕，丛裕霖，
申请(专利权)人：浙江大学山东临沂现代农业研究院，
类型：发明
国别省市：
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