【技术实现步骤摘要】
本申请涉及塑包金属型材，更具体地说，涉及一种塑包金属型材及其制备方法。
技术介绍
1、塑包金属型材是一种复合型材，该复合型材可用于制作设备的支撑架、连接件、栅栏、廊架、地板、墙板、格栅或者门窗等。以塑包铝型材为例，其采用熔融挤出的方式将功能性包覆层复合在铝合金基材表面而制成。塑包铝复合时，可选用具有不同功能的包覆层，从而制备得到功能丰富、美观的复合型材。目前的塑包铝型材，大多是先在铝合金的外表面包覆一层胶层，再包覆一层功能性材料。出于成本考虑，功能层一般设计的较薄，采用该方案得到的塑包金属型材，由于功能层冷热反复收缩，使得胶层易脱离，功能层易脱落，产品难以在户外长时间正常使用。
技术实现思路
1、鉴于先在金属芯材的外表面包覆一层胶层，再包覆一层功能性材料得到的塑包金属型材，由于功能层冷热反复收缩，使得胶层易开裂，功能层易脱落，使得塑包铝型材的使用有效期较短的问题，本申请提出了一种塑包金属型材及其制备方法。
2、第一方面，本申请提出一种塑包金属型材，并采用如下技术方案。
3、一种塑包金属型材，包括由内至外紧密粘连的金属芯材、粘接层、缓冲层和功能层。所述粘接层包覆所述金属芯材。所述缓冲层包覆所述粘接层。所述功能层包覆所述缓冲层。
4、所述缓冲层和所述功能层通过热熔方式结合。
5、所述缓冲层的材质为塑料。所述功能层的材质为塑料。所述缓冲层的硬度小于所述功能层。
6、通过采用上述技术方案，该塑包金属型材，相比于一般的塑包金属型材，
7、作为该塑包金属型材的一种改进，所述缓冲层和所述功能层具有相同成分的聚合物。所述聚合物各占所述缓冲层和所述功能层质量的30～100％。
8、通过采用上述技术方案，具有质量占比30～100％相同聚合物成分的缓冲层和功能层，通过热熔方式的结合力更强，更不易分离脱落。
9、作为该塑包金属型材的一种改进，所述缓冲层中的聚合物为回收料。
10、通过采用上述技术方案，回收废料再利用，促进了产业的绿色发展，产品性能和采用新料制备的缓冲层相当，该举措降低了生产成本。
11、作为该塑包金属型材的一种改进，在所述缓冲层之中，所述聚合物包括hdpe和ldpe。在所述功能层之中，所述聚合物为hdpe。所述缓冲层之中的hdpe和ldpe的质量百分比之和≤所述功能层之中的hdpe的质量百分比。
12、通过采用上述技术方案，hdpe即高密度聚乙烯，有相对较高的硬度，分子呈线型结构，有较高的韧性和耐腐蚀性。ldpe即低密度聚乙烯，有相对较低的硬度，质地较为柔软，并且低密度聚乙烯有较多的分子支链，使得其弹性优于hdpe。hdpe和ldpe混合的硬度小于纯hdpe的硬度，由于缓冲层之中的hdpe和ldpe的质量百分比之和≤功能层之中的hdpe的质量百分比，一般使得缓冲层的硬度小于功能层的硬度。
13、作为该塑包金属型材的一种改进，所述缓冲层的原料包括以下质量分数的组分：hdpe40～60％、ldpe10～30％、第一填充料20～30％、润滑剂1～3％、助剂1～3％。所述助剂为氢化苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物。
14、通过采用上述技术方案，第一填充料可降低缓冲层的热胀冷缩幅度。润滑剂可提升材料在设备中的挤出效率。润滑剂可以包括硅油和/或脂肪酸酰胺。氢化苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物作为助剂，能提升hdpe和ldpe的融合度，提升缓冲层的耐热性和抗氧化性。
15、作为该塑包金属型材的一种改进，所述第一填充料包括木粉、钙粉和滑石粉。
16、通过采用上述技术方案，木粉、钙粉和滑石粉可以减小缓冲层的收缩率，使缓冲层保持良好的可靠性。
17、作为该塑包金属型材的一种改进，所述功能层的原料包括以下质量分数的组分：hdpe70～90％、第二填充料5～20％、胶黏剂1～3％、抗老化剂2～5％、色母2～5％。
18、通过采用上述技术方案，高占比的hdpe使得功能层有较好的刚性和耐腐蚀性，胶黏剂将各成分粘连，第二填充料可降低功能层的收缩率，抗老化剂能提升功能层的抗uv等作用，色母赋予功能层颜色等功能。第二填充料可以包括钙粉、滑石粉和木粉中的一种或几种。胶黏剂可以包括sbs、聚苯乙烯、聚丙烯酸酯和环氧树脂中的一种或几种。抗老化剂可以包括二苯甲酮和苯并三唑中的一种或几种。
19、作为该塑包金属型材的一种改进，所述粘接层的材料为马来酸酐接枝聚乙烯，所述马来酸酐接枝聚乙烯的接枝率为0.8～1.2％，所述粘接层的厚度为0.15～0.25mm。
20、通过采用上述技术方案，马来酸酐接枝聚乙烯有较好的弹性，在聚乙烯分子链上接技数个马来酸酐分子，使产品既具有聚乙烯的良好加工性和其它优异性能，又具有马来酸酐极性分子的强极性，提升和金属芯材和缓冲层的粘接力。粘接层采用接枝率为0.8～1.2％的马来酸酐接枝聚乙烯，即使在户外条件下长时间存放也不容易开裂，能持续保持其粘接效果。若马来酸酐接枝聚乙烯的接枝率过低，则分子粘接力提升不明显；若马来酸酐接枝聚乙烯的接枝率过高，则粘接层容易开裂失效。此外，控制粘接层的厚度为0.15～0.25mm，使得该马来酸酐接枝聚乙烯的接粘接层不容易开胶。若粘接层的厚度过低，则粘接力弱；若粘接层的厚度过高，则粘接层容易开胶，因此控制粘接层的厚度为0.15～0.25mm，能使得粘接层的粘接力强的同时也不容易开裂。
21、第二方面，本申请还提出一种塑包金属型材的制备方法，并采用如下技术方案。
22、一种塑包金属型材的制备方法，使用共挤成型系统来制备所述塑包金属型材，所述共挤成型系统包括牵引机构、加热机构、模具组件、第一共挤机、第二共挤机、第三共挤机和冷却机构。所述制备方法包括：
23、以马来酸酐接枝聚乙烯作为粘接层原料，放入所述第一共挤机之中，加热熔融。
24、以回收的hdpe、回收的ldpe、第一填充料、润滑剂和助剂作为缓冲层原料，放入所述第二共挤机之中，加热熔融。
25、以hdpe、第二填充料、胶黏剂、抗老化剂和色母作为功能层原料，放入所述第三共挤机之中，加热熔融。
26、所述牵引机构将金属芯材向前推进，在推进过程中，所述加热机构预热所述金属芯材，所述金属芯材进入所述模具组件，由所述第一共挤机、所述第二共挤机和所述第三共挤机依次在本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种塑包金属型材，其特征在于，包括由内至外紧密粘连的金属芯材、粘接层、缓冲层和功能层；所述粘接层包覆所述金属芯材；所述缓冲层包覆所述粘接层；所述功能层包覆所述缓冲层；
2.根据权利要求1所述的塑包金属型材，其特征在于，所述缓冲层和所述功能层具有相同成分的聚合物；所述聚合物各占所述缓冲层和所述功能层质量的30~100%。
3.根据权利要求2所述的塑包金属型材，其特征在于，所述缓冲层中的聚合物为回收料。
4.根据权利要求2所述的塑包金属型材，其特征在于，在所述缓冲层之中，所述聚合物包括HDPE和LDPE；在所述功能层之中，所述聚合物为HDPE；所述缓冲层之中的HDPE和LDPE的质量百分比之和≤所述功能层之中的HDPE的质量百分比。
5.根据权利要求1~4任意一项所述的塑包金属型材，其特征在于，所述缓冲层的原料包括以下质量分数的组分：HDPE40~60%、LDPE10~30%、第一填充料20~30%、润滑剂1~3%、助剂1~3%；所述助剂为氢化苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物。
6.根据权利要求5所述的塑包金属型材，其特征在于，
7.根据权利要求1~4任意一项所述的塑包金属型材，其特征在于，所述功能层的原料包括以下质量分数的组分：HDPE70~90%、第二填充料5~20%、胶黏剂1~3%、抗老化剂2~5%、色母2~5%。
8.根据权利要求1所述的塑包金属型材，其特征在于，所述粘接层的材料为马来酸酐接枝聚乙烯，所述马来酸酐接枝聚乙烯的接枝率为0.8~1.2%，所述粘接层的厚度为0.15~0.25mm。
9.一种塑包金属型材的制备方法，其特征在于，使用共挤成型系统来制备所述塑包金属型材，所述共挤成型系统包括牵引机构、加热机构、模具组件、第一共挤机、第二共挤机、第三共挤机和冷却机构；所述制备方法包括：
...【技术特征摘要】
1.一种塑包金属型材，其特征在于，包括由内至外紧密粘连的金属芯材、粘接层、缓冲层和功能层；所述粘接层包覆所述金属芯材；所述缓冲层包覆所述粘接层；所述功能层包覆所述缓冲层；
2.根据权利要求1所述的塑包金属型材，其特征在于，所述缓冲层和所述功能层具有相同成分的聚合物；所述聚合物各占所述缓冲层和所述功能层质量的30~100%。
3.根据权利要求2所述的塑包金属型材，其特征在于，所述缓冲层中的聚合物为回收料。
4.根据权利要求2所述的塑包金属型材，其特征在于，在所述缓冲层之中，所述聚合物包括hdpe和ldpe；在所述功能层之中，所述聚合物为hdpe；所述缓冲层之中的hdpe和ldpe的质量百分比之和≤所述功能层之中的hdpe的质量百分比。
5.根据权利要求1~4任意一项所述的塑包金属型材，其特征在于，所述缓冲层的原料包括以下质量分数的组分：hdpe40~60%、ldpe1...
【专利技术属性】
技术研发人员：周云，马佳鑫，章勇，张冰，苏振举，刘海龙，刘翔，应成军，俞雪清，
申请(专利权)人：宁波禾隆新材料股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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