一种超高耐候性PVC共挤面层材料及其制造方法技术

技术编号:12032870 阅读:133 留言:0更新日期:2015-09-10 20:36
本发明专利技术涉及复合材料领域的超高耐候性PVC共挤面层材料及其制造方法,超高耐候性PVC共挤面层材料包括以下材料的质量分数比:PVC粉40~60份,CPVC粉20~50份,碳酸钙粉10~20份,稳定剂0.4~6份,抗冲改性剂4~7份,润滑剂1~3份,抗紫外线剂0.4~0.9份,抗氧化剂0.4~0.9份,抗静电剂0.5~1份,晶须3~6份,色粉3~6份;通过配方调节,制造出耐候性不输给ASA的材料,且表面硬度、维卡软化点温度更高,本发明专利技术的配方材料成本低,不需要依懒进口,能够显著降低生产成本,产品的生产成本只有ASA材料的二分之一左右,可广泛应用于PVC门窗型材、PVC木塑型材、PVC瓦的表面共挤,来提升产品的物性及色彩丰富性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及复合材料领域,具体涉及一种超高耐候性PVC共挤面层材料及其制造 方法。
技术介绍
普通PVC塑胶挤出产品在户外应用,四季、昼夜温差大,阳光雨露,微生物等因素 都对材料的物性产生影响,表现为产品表面变色、龟裂、降解、粉化等不良。只有通过共挤技 术在产品的表面共挤一层超高耐候性的面层材料,来起到保护作用。 随着以塑代木产品在户外的应用推广,这些塑胶制品都是通过挤出加工完成生 产,传统的挤出工艺在成本和品质上难以达到户外应用的要求,共挤技术就成了国内外近 年来蓬勃兴起的塑料挤出工艺,特别是在门窗、木塑、PVC瓦等领域,共挤已经是一种品质提 升的必要手段。高耐候性的共挤面层材料制造又是共挤技术最核心的部分,目前市场上的 高耐候性的共挤面层材料主要是ASA,以进口为主,且价格高昂,市场主流价格都在3. 5万/ 吨以上,并且ASA的常温硬度约80邵氏度,维卡温度约82°C,在夏季高温户外环境中使用, 会导致表面耐磨性及刚性降低,高昂的价格对共挤产品的推广形和应用成制约,而常规单 一 PVC材料作为共挤面层料耐候性又不足。
技术实现思路
本专利技术的第一个目的是解决以上缺陷,提供一种超高耐候性PVC共挤面层材料, 其配料配方成本低,产品质量稳定,主要用于户外,适用于户外环境的要求,该配方生产的 材料的硬度、维卡温度等物理性质指标比ASA材料还高出许多,而成本只有ASA材料的二分 之一左右。 本专利技术的第一个目的是通过以下方式实现的: 一种超高耐候性PVC共挤面层材料,它包括以下材料的质量分数比: PVC粉 40~60份, CPVC粉 20~50份, 碳酸钙粉 10~20份, 稳定剂 0. 4~6份, 抗冲改性剂 4~7份, 润滑剂 1~3份, 抗紫外线剂 0. 4~0. 9份, 抗氧化剂 0. 4~0. 9份, 抗静电剂 0. 5~1份, 晶须 3~6份, 色粉 3~6份。 上述说明中,作为优选的方案,所述稳定剂为钙锌环保复合稳定剂,钙锌环保复合 稳定剂的质量分数比为4~6份。 上述说明中,作为优选的方案,所述稳定剂为有机锡稳定剂,有机锡稳定剂的质量 分数比为0. 4~0. 6份。 上述说明中,作为优选的方案,所述润滑剂包括内润滑剂和外润滑剂,内润滑剂包 括低温内润滑剂和高温内润滑剂,低温内润滑剂为硬脂酸,高温内润滑剂为硬脂酸钙;外 润滑剂包括低温外润滑剂和高温外润滑剂,低温外润滑剂为石蜡,高温外润滑剂为OPE蜡, 内润滑剂或者外润滑剂是根据润滑剂的表面极性与PVC材料的表面极性差异性来区分的, 而低温润滑剂或者高温润滑剂是根据润滑剂的熔点温度、分解温度来区分。 上述说明中,作为优选的方案,所述晶须为碳酸钙晶须,碳酸钙晶须材料不仅是极 好的增强填充料,而且其高温摩擦磨损性能优越,与CPVC发挥很好的协同作用,本专利技术对 户外PVC木塑地板品质提升有极大的帮助,而且碳酸钙晶须是所有晶须材料中最廉价易得 的。 上述说明中,作为优选的方案,所述色粉为氧化铁系的无机色粉,氧化铁系的无机 色粉本身的色牢度极好,还必须同步阻止或减缓PVC在户外强紫外线环境下的降解、粉化, 本专利技术中色牢度高的无机色粉和饱和添加的抗紫外线剂、抗氧化剂,协同作用,确保产品在 户外耐候性方面与ASA比较不落下风。 上述说明中,作为优选的方案,所述抗冲改性剂为ACR与CPE的共混物,其中,ACR 占 60 ~70%,CPE 占 30 ~40%。 上述说明中,作为优选的方案,所述PVC粉为乙烯法PVC,乙烯法PVC采用聚合度 为1000~1100的SG5型PVC粉末;所述CPVC粉为氯含量彡65%的过氯乙烯;所述碳酸 钙粉为1250目的重质碳酸钙粉;所述抗静电剂为单甘脂;所述抗氧化剂为IrganoxlOlO; 所述抗紫外线剂为UV-81。 上述说明中,作为优选的方案,还包括木粉,木粉的质量分数比为8~12份,木粉 的细度彡100目,同时还添加有抗霉变助剂。 本专利技术充分利用近年兴起的CPVC材料的优异物理特性,无论是机械强度还是维 卡温度都比ASA更高,让它与常规PVC进行混配,并且可以根据产品品质的需求,调节PVC 与CPVC的质量份来改变产品的维卡温度,CPVC的质量份越高,维卡温度也就越高,但加工 难度就越大,需要同步调节稳定剂和润滑剂的质量份数。 本专利技术在配方体系中添加了晶须材料,得到极高的表面硬度,及表面耐磨性,晶须 的添加量与表面硬度、表面耐磨性正相关,晶须的添加量超过10个质量份将会导致加工时 挤出难度过大,有可能损坏机器、模具。 本专利技术中添加的抗紫外线剂、抗氧化剂和色牢度高的无机色粉,也是达到专利技术目 的不可缺少的技术特征。 另外,针对CPVC加工流动性极差的特点,使用内外润滑剂混配的方法,解决了 CPVC分子间的润滑以及材料与挤出机料筒、模具之间的润滑,达到合理的加工温度与扭矩, 内外润滑剂的添加量与比例随CPVC的质量份变化而变化。本配方中添加的PVC粉、稳定剂、 抗冲改性剂、碳酸钙粉的使用与常规PVC的挤出加工的技术相同。 本专利技术的第二个目的是提供超高耐候性PVC共挤面层材料的制造方法,其对制造 设备的要求不高,从而可降低生产成本。 本专利技术的第二个目的是通过以下方式实现的: 超高耐候性PVC共挤面层材料的制造方法,该方法包括以下步骤: 第一步,按上述质量分数将所有材料分别进行称重配料,将配料完成后的PVC粉、CPVC 粉、碳酸钙粉和稳定剂预先投入高速混料机内,设置高速混料机工作时的转速为800~ 1000r/min,加热温度至85~90°C,先排干高速混料机中预先加入的材料中的水份,接着将 剩余的其它材料一并投入高速混料机内,最后通过高速混料机在工作搅拌时的自摩擦作用 将材料加热至112~115°C,从而形成高温混合物料。 第二步,将第一步中的高温混合物料排放至低速混料机中进行冷却,设置低速混 料机工作时的转速为80~100r/min,温度控制为40~50°C,从而形成冷却混合物料。 第三步,将冷却混合物料经过100目的筛网进行过筛,然后将经过筛网后的物料 送入锥形双螺杆挤出机内进行造粒及冷却,形成粒状物料,造粒过程中设置锥形双螺杆挤 出机内的工作温度为145~165°C,设置模口温度为130~140°C。 第四步,将第三步中的粒状物料投入至单螺杆挤出机内进行型材生产共挤,从而 形成PVC共挤面层,设置单螺杆挤出机进行共挤的温度为140~150°C,设置共挤时适用模 具的温度为170~190°C。 上述制造方法与传统的制造方法相比最大的区别在于,大宗材料PVC粉、CPVC粉、 碳酸钙粉、稳定剂先期投入混料并逐渐加热至85~90°C,可以排出原材料中的水分,千万 不可同期投入低温内外润滑剂,以免过早在材料的分子界面成膜,影响水汽的排出,当混料 到115°C时,部分低温润外滑剂已分解析出成团,必须经过100目筛网剔除,以免影响后续 加工产品质量。 本专利技术的设计要点是:1)用CPVC的高强度、高维卡温度来改善PVC的相关物理 性能;2)用PVC的相对易加工性来改善CPVC的加工难度;3)用重质碳酸钙粉来填充,解 决了产品的尺寸稳定性;4)同时通过抗氧化剂与抗紫外线剂的作用改善产品的户外耐候 性;5)用内添加抗静本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种超高耐候性PVC共挤面层材料,其特征在于它包括以下材料的质量分数比:   PVC粉       40~60份,   CPVC粉      20~50份,   碳酸钙粉     10~20份,   稳定剂       0.4~6份,   抗冲改性剂   4~7份,   润滑剂       1~3份,   抗紫外线剂   0.4~0.9份,   抗氧化剂     0.4~0.9份,   抗静电剂     0.5~1份,   晶须         3~6份,   色粉         3~6份。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:盛光辉
申请(专利权)人:东莞市百妥木新材料科技有限公司
类型:发明
国别省市:广东;44

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