一种高刚性、低密度PVC发泡板的制造技术制造技术

本发明专利技术涉及木塑材料领域，具体为一种高刚性、低密度PVC发泡板的制造技术，解决现有技术中存在的木塑发泡板刚性较低、热变形温度偏低、并影响其应用范围等问题。采用物理方法进行高分子材料的新型木塑共混材料，该板材以聚氯乙烯为主体材料，以木粉、竹粉等有机材料和其他无机材料为填充剂，并加入各种助剂，采用挤出发泡工艺生产出木塑发泡板材。该板材强度高、质轻、防水、外观美丽且环保无毒，克服了以往聚氯乙烯发泡板材使用时需要表面喷漆，操作不便和造成环境污染的弊病。本发明专利技术PVC木塑发泡板材具有高刚性(即弯曲弹性模量接近木材)、低密度(密度在0.45～0.75g/cm3)、耐热性较高(热变形温度≥80℃)等特点。(热变形温度≥80℃)等特点。

【技术实现步骤摘要】
一种高刚性、低密度PVC发泡板的制造技术


[0001]本专利技术涉及木塑材料领域，具体为一种高刚性、低密度PVC发泡板的制造技术。

技术介绍

[0002]木塑材料是一种用废弃的木纤维和植物纤维与热塑性塑料等进行填充、增强、改性、共混后而制得的新型复合材料。这种混合改性料经专用单螺杆挤出机或双螺机挤出机再配上相应模具和辅助成型机，即可加工成型材、板材或其它制品。
[0003]以聚氯乙烯(PVC)制备的发泡板材主要用于广告柜、浴室柜的制造，最早从欧洲引进设备和技术，引用的产品标准也是参考欧洲的标准，板材的密度较大。聚氯乙烯是一种性能优良的通用型热塑性塑料，是我国产量最大的塑料品种之一，聚氯乙烯的加工成型性很差，必须加入各种加工助剂，以改善其加工性能。近几年随着设备的发展尤其是助剂的发展，板材的密度大幅度降低，PVC木塑发泡板替代木材使用是大势所趋。然而，目前的木塑发泡板最大缺点是：刚性(即弯曲弹性模量)不如木材，热变形温度偏低，严重影响了其应用范围。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提供一种高刚性、低密度PVC发泡板的制造技术，解决现有技术中存在的木塑发泡板刚性较低、热变形温度偏低、并影响其应用范围等问题。
[0005]本专利技术的技术方案是：一种高刚性低密度PVC木塑发泡板，按重量份数计，该发泡板配方组成如下：PVC树脂95份；PVC发泡再生磨粉料15～35份；MS树脂5～20份；硅灰石纤维5～45份；轻质碳酸钙5～20份；重质碳酸钙5～25份；木粉5～25份；PVC复合稳定剂4～7份；PVC内润滑剂0.5～2.0份；PVC外润滑剂0.5～1.5份；AC发泡剂0.5～2.0份；NC发泡剂0.5～1.5份；PVC发泡调节剂7～20份；PVC加工助剂1.5～5.5份；木粉处理剂0.2～1.0份；硅烷偶联剂0.15～0.75份；钛酸酯偶联剂0.15～0.75份；氧化铁黄0.5～2.0份。
[0006]所述的高刚性低密度PVC木塑发泡板，其中：PVC树脂为SG
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7型或SG
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8型PVC树脂；PVC发泡再生磨粉料40～60目；MS树脂粉状，是甲基丙烯酸甲酯与苯乙烯的共聚物，其中：M的含量为50～80wt％，熔融指数MI为2～5；硅灰石纤维粉状，200～325目，颗粒长径比≥5；轻质碳酸钙1000～1200目；重质碳酸钙1250～1500目；木粉60～90目；PVC复合稳定剂为PVC常用复合稳定剂：铅盐复合稳定剂或稀土复合稳定剂；PVC内润滑剂为PVC常用内润滑剂：润滑剂9696或润滑剂OA6；PVC外润滑剂为PVC常用外润滑剂：PE蜡或润滑剂AP或ZB
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60；PVC发泡调节剂为PVC常用发泡调节剂：PA
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530；PVC加工助剂为PVC常用加工助剂：ACR401加工助剂1～4份，ACR175加工助剂0.5～1.5份；硅烷偶联剂为KH
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550、KH
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560或KH
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570；木粉处理剂采用焦磷酸酯型的钛酸酯偶联剂，木粉采用竹木粉、木粉、果壳粉或稻
壳粉；钛酸酯偶联剂采用磷酸型钛酸酯偶联剂。
[0007]所述的高刚性低密度PVC木塑发泡板，硅灰石纤维的颗粒长径比优选为5～10。
[0008]所述的高刚性低密度PVC木塑发泡板的制备方法，包括如下步骤：(1)硅灰石纤维表面处理将硅灰石和硅烷偶联剂放入高速混合机中混合15～20min，物料温度升到80～120℃时排料备用；(2)木粉表面处理将木粉和木粉处理剂放入高速混合机中混合15～20min，物料温度升到80～120℃时排料备用；(3)轻质碳酸钙、重质碳酸钙表面处理将轻质碳酸钙粉体或重质碳酸钙粉体分别与钛酸酯偶联剂放入高速混合机中混合15～20min，物料温度升到100～120℃时排料备用；(4)PVC木塑发泡板成型A、将除发泡剂之外的其他原料按配方比例称量后放入高速混合机中混合至物料温度达到100～120℃时，加入AC发泡剂及NC发泡剂；继续混合至物料温度达到110～120℃时，将物料排入低速混合机中，继续混合至物料温度达到50～70℃时排料备用；B、将步骤A所得的物料投入高温锥形双螺杆挤出机中，挤压加工成不同厚度的板状熔融物料；C、将步骤B得到的熔融物料，经定型模冷却定型成板材；D、将步骤C得到的板材，经双向切割锯切割成1.22
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2.44m2的标准板材；从而，获得高刚性低密度PVC木塑发泡板。
[0009]所述的高刚性低密度PVC木塑发泡板的制备方法，该发泡板的技术指标如下：密度：0.45～0.75g/cm3；静曲强度：18～25MPa；弯曲弹性模量：1800～2600MPa；拉伸强度：8～15MPa；断裂伸长率：5～12％；热变形温度：80～90℃。
[0010]所述的高刚性低密度PVC木塑发泡板的制备方法，高温锥形双螺杆挤出机的操作工艺条件如下：螺杆转速15～30N/min，螺杆油温80～110℃，机筒温度145～185℃，合流芯温度140～160℃，模具温度160～185℃，模唇温度140～160℃。
[0011]所述的高刚性低密度PVC木塑发泡板的制备方法，高速混合机的转速为1200～1800rpm，低速混合机的转速为80～120rpm。
[0012]本专利技术的设计思想如下：(1)PVC木塑发泡板配方为了使PVC发泡板材的刚性大，密度小，外观好，可以较好的代替木材使用，具体措施是：A.在配方中填充大量的硅灰石纤维取代传统的碳酸钙，可以显著提高发泡板的刚性(因为硅灰石纤维具有较大的长经比，经硅烷偶联剂活化后对PVC具有较好的补强效果，不但可以提高PVC的强度，特别能够显著提高PVC发泡板材的刚性，同时也易于在PVC中分散，克服了短切玻璃纤维在PVC中不易分散的缺点，也克服了用碳酸钙填料制备的发泡板材刚性较低的毛病)；B.采用MS树脂共混改性PVC树脂，不但可以改善PVC树脂的加工和发泡性能，同时
也可以显著提高PVC发泡板材的刚性和表面硬度，使PVC发泡板材重量轻，刚性好；C.发泡配方中添加适量的木粉能够使发泡板材表观更像木材，同时也可以起到降低重量，提高刚性的作用；D.配方中添加适量的轻质(或重质)碳酸钙主要是降低成本，改善加工性能。配方中的创新点就是：采用长径比在5以上的硅灰石纤维为主要填料，配合适量的木粉、碳酸钙混合填充体系，以及用MS共混改性PVC发泡配方，以达到高刚性、低密度的效果。
[0013](2)PVC木塑发泡板制备方法将硅灰石纤维表面处理、木粉表面处理、轻质碳酸钙和重质碳酸钙表面处理相结合，利用锥形双螺杆挤出机，采用挤出发泡工艺，直接将发泡粉状料挤压成木塑发泡板材，生产效率高，成本降低。
[0014]本专利技术的优点及有益效果是：1、本专利技术采用物理方法进行高分子材料的新型木塑共混材料，该板材以聚氯乙烯为主体材料，以木粉、竹粉等有机材料和其他无机材料为填充剂，并加入各种助剂，采用挤出发泡工艺生产出木塑发泡板材。该板材强度高、质轻本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高刚性低密度PVC木塑发泡板，其特征在于，按重量份数计，该发泡板配方组成如下： PVC树脂95份；PVC发泡再生磨粉料15～35份；MS树脂5～20份；硅灰石纤维5～45份；轻质碳酸钙5～20份；重质碳酸钙5～25份；木粉5～25份；PVC复合稳定剂4～7份；PVC内润滑剂0.5～2.0份；PVC外润滑剂0.5～1.5份；AC发泡剂0.5～2.0份；NC发泡剂0.5～1.5份；PVC发泡调节剂7～20份；PVC加工助剂1.5～5.5份；木粉处理剂0.2～1.0份；硅烷偶联剂0.15～0.75份；钛酸酯偶联剂0.15～0.75份；氧化铁黄0.5～2.0份； PVC树脂为SG
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7型或SG
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8型PVC树脂； PVC发泡再生磨粉料40～60目； MS树脂粉状，是甲基丙烯酸甲酯与苯乙烯的共聚物，其中：M的含量为50～80wt%，熔融指数MI为2～5； 硅灰石纤维粉状，200～325目，颗粒长径比≥5； 轻质碳酸钙1000～1200目； 重质碳酸钙1250～1500目； 木粉60～90目； PVC复合稳定剂为PVC常用复合稳定剂：铅盐复合稳定剂或稀土复合稳定剂； PVC内润滑剂为PVC常用内润滑剂：润滑剂9696或润滑剂OA6； PVC外润滑剂为PVC常用外润滑剂：PE蜡或润滑剂AP或ZB
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60； PVC发泡调节剂为PVC常用发泡调节剂：PA
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530； PVC加工助剂为PVC常用加工助剂：ACR401加工助剂1～4份，ACR175加工助剂0.5～1.5份； 硅烷偶联剂为KH
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550、KH
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560或KH
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570； 木粉处理剂采用焦磷酸酯型的钛酸酯偶联剂，木粉采用竹木粉、果壳粉或稻壳粉； 钛酸酯偶联剂采用磷酸型钛酸酯偶联剂。2.按照权利要求1所述的高刚性低密度PVC木塑发泡板，其特征在于，硅灰石纤维的颗粒长径比为5～10。3.一种权利要求1所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡安庆，刘俊卿，徐江，刘孝军，仇法辉，
申请(专利权)人：济南海富塑胶有限公司，
类型：发明
国别省市：