一种碳铝复合纤维增强PVC板材及其制备方法技术

本发明专利技术涉及建筑材料技术领域，具体涉及一种碳铝复合纤维增强PVC板材及其制备方法，所述碳铝复合纤维增强PVC板材包括如下重量份数的组分：30‑40份PVC树脂，50‑60份填充剂，8‑10份硅酸铝纤维，1‑3份改性环氧树脂，0.3‑0.5份稳定剂，0.03‑0.05份增塑剂，0.03‑0.05份紫外线吸收剂。本发明专利技术具有防水和阻燃效果好，耐老化、力学性能优异的优点。

【技术实现步骤摘要】
一种碳铝复合纤维增强PVC板材及其制备方法
本专利技术涉及建筑材料
，具体涉及一种碳铝复合纤维增强PVC板材及其制备方法。
技术介绍
PVC是一种非结晶、极性的高分子聚合物，软化温度和熔融温度较高，纯PVC一般须在160-210℃时才可塑化加工，由于大分子之间的极性键使PVC显示出硬而脆的性能。而且，PVC分子内含有氯的基团，当温度达到120℃时，纯PVC即开始出现脱HCl反应，会导致PVC热降解。传统的建筑装修材料多为木板材、密度板、复合板、铝板等。实木板材耗资高，保养难，难以适应节能、环保政策，而且木材的硬度、韧性、质量差异较大，且防水、防火、防腐蚀、防霉、防虫蛀性能较差；密度板与复合板所含成分复杂，有害物质含量高，对人伤害较大，成为装修领域的一大弊端；铝材成本高，质软易变型。目前急需寻找一种材料代替木材、铝材、复合板材等，从而起到减少树木砍伐、保护环境的目的，并提高建筑装修材料的各方面性能。随着工业技术的发展，对PVC材料进行加工作为建筑材料的使用也越加的广泛，比如作为门窗材料应用的PVC型材在近十余年得到了蓬勃发展，但现有技术中的大部分产品仍存在一定的质量问题，例如产品的耐候性差，老化后产品表面变色，以及老化后残余抗冲击强度及抗拉强度下降。有些变色还同时涉及到产品老化后的残余强度，这直接影响到产品的使用寿命。所以越来越多的人们希望能得到更高效高性能的建筑材料，比如作为门窗的PVC型材要求具有更高刚性、耐候性和耐高温性等。除此之外，作为建筑装饰材料的PVC材料还需要有较高的阻燃性和防水防霉性能，以避免发生火灾，延长PVC材料的使用寿命。若板材防火性能较差，则会有较大的安全隐患。若遇到明火，导致板材迅速燃烧，则会造成严重的财产损失。此外，如果板材的耐高温效果较差，在高温情况下，板材长时间受热后，会产生一定的形变，对建筑物的稳定性产生极大的考验。中国专利申请CN108485112A公开了一种环保防水阻燃PVC结皮家装板材，由PVC模板回收料80-85份、轻质碳酸钙20-25份、铅盐稳定剂10-15份、填料5-8份、氧化锌3-5份、发泡剂1-3份、钛白粉0.3-0.5份、石蜡4-6份、硬脂酸0.1-0.3份组成。该专利申请一种环保防水阻燃PVC结皮家装板材各组分配比合理，制备得到的PVC结皮家装板材耐腐蚀、耐老化、耐高温、耐酸碱、抗冲击、防火、防静电、隔音效果较好，但是该专利申请采用了铅盐稳定剂，有一定的毒性，而且板材的各方面性能有待进一步提高。中国专利申请CN106366511A公开了一种含元明粉的轻质可降解PVC板材，由下列重量份的组分原料制成：聚氯乙烯100-120份、元明粉20-30份、复合稳定剂2-4份、硅酸铝纤维1-3份、氢化松香甲酯4-5份、肉豆蔻酸异丙酯0.2-0.4份、硅酸钙0.3-0.5份、明矾3-4份、磺丁醚环糊精1-2份，海泡石粉8-12份，马来酸二丁酯10-11份、苯胺水溶液20-21份、过氧化钠4-5份。该专利申请提高了PVC板材的耐水性、耐老化性、耐热性和粘结性，与塑料的结合力增强，提高了复合塑料的力学性能。但是该专利申请所用原料种类较多，成本较高，耐水、耐老化等性能有待进一步提高。中国专利申请CN107353536A公开了一种用于门窗的高耐候聚氯乙烯型材，属于管材
，包括以下重量份的原料：聚氯乙烯60-70份、氯化聚氯乙烯14-16份、溴化环氧树脂5-9份、碳纤维11-15份、硅酸铝纤维8-10份、聚醚醚酮5-7份、氟橡胶9-11份、轻质碳酸钙18-20份、钛白粉12-14份、氧化锌6-8份、聚乙烯蜡2-4份、硬脂酸2-4份、ACR加工助剂7-11份、热稳定剂2-5份、增塑剂14-16份、抗氧剂1-2份；该专利申请还公开了一种用于门窗的高耐候聚氯乙烯型材的制备方法；该专利申请制备简单，耐冲击性能佳，具有较佳地耐候耐高温能力。但是，同样地，该专利申请所用原料种类较多，成本较高，而且该聚氯乙烯型材防水性和耐老化性能较差，力学性能也有待进一步增强。因此，利用开发一种能解决上述技术问题的碳铝复合纤维增强PVC板材及其制备方法是非常必要的。
技术实现思路
本专利技术的目的是克服现有技术的不足而提供一种防水和阻燃效果好，耐老化、力学性能优异的碳铝复合纤维增强PVC板材及其制备方法。本专利技术是通过以下技术方案予以实现的：一种碳铝复合纤维增强PVC板材，包括如下重量份数的组分：30-40份PVC树脂，50-60份填充剂，8-10份硅酸铝纤维，1-3份改性环氧树脂，0.3-0.5份稳定剂，0.03-0.05份增塑剂，0.03-0.05份紫外线吸收剂。优选地，所述改性环氧树脂为碳纤维增强环氧树脂。优选地，所述PVC树脂的粒径组成为15-30μm：60-90μm＝1-3:1。优选地，所述硅酸铝纤维的直径为5-10μm，长度为3-5μm。优选地，所述填充剂为活性碳酸钙、二氧化钛和滑石粉中的至少一种。更优选地，所述填充剂为活性碳酸钙。优选地，所述稳定剂为钙锌稳定剂和铅盐稳定剂中的至少一种。更优选地，所述稳定剂为钙锌稳定剂。更优选地，所述钙锌稳定剂为钙锌复合稳定剂R/MC618R(德国熊牌)和PVC环保钙锌稳定剂S5011常州佑德新材料科技有限公司中的至少一种。优选地，所述增塑剂为己二酸二辛脂、乙二酸二辛酯、邻苯二甲酸二辛酯、邻苯二甲酸二壬酯、邻苯二甲酸二异癸酯、对苯二甲酸二辛酯和偏苯三酸三辛酯中的至少一种。更优选地，所述增塑剂为己二酸二辛脂、乙二酸二辛酯和对苯二甲酸二辛酯中的至少一种。更优选地，所述增塑剂为己二酸二辛脂和对苯二甲酸二辛酯中的至少一种。优选地，所述紫外线吸收剂为UV-9、UV-327和UV-532中的至少一种。更优选地，所述紫外线吸收剂为UV-9。本专利技术还涉及上述的碳铝复合纤维增强PVC板材的制备方法，包括如下步骤：(1)将紫外线吸收剂与增塑剂混合，得物质A；(2)将硅酸铝纤维、改性环氧树脂与稳定剂混合，得物质B；(3)将PVC树脂、填充剂与物质A、物质B混合，通过双螺杆押出机押出，再通过定型模具成型，冷却，即得。优选地，步骤(3)中所述PVC树脂、填充剂与物质A、物质B的混合工艺为：将PVC树脂、填充剂与物质A、物质B混合，在100-130℃以300-400r/min搅拌5-10min，再在150-200℃以100-200r/min搅拌15-20min。优选地，步骤(3)中所述双螺杆押出机的套筒有4个温度控制区，第一、第二、第三、第四温度控制区温度分别为160-170℃、175-180℃、185-190℃、190-200℃。优选地，所述双螺杆押出机的合流芯温度为165-170℃。优选地，所述双螺杆押出机的模头温度为140-240℃。更优选地，所述双螺杆押出机的模头温度为180-220℃。优选地，所述定型模具为高温定型600宽模具。优选地，所述定型本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种碳铝复合纤维增强PVC板材，其特征在于，包括如下重量份数的组分：30-40份PVC树脂，50-60份填充剂，8-10份硅酸铝纤维，1-3份改性环氧树脂，0.3-0.5份稳定剂，0.03-0.05份增塑剂，0.03-0.05份紫外线吸收剂。/n

【技术特征摘要】
1.一种碳铝复合纤维增强PVC板材，其特征在于，包括如下重量份数的组分：30-40份PVC树脂，50-60份填充剂，8-10份硅酸铝纤维，1-3份改性环氧树脂，0.3-0.5份稳定剂，0.03-0.05份增塑剂，0.03-0.05份紫外线吸收剂。


2.根据权利要求1所述的碳铝复合纤维增强PVC板材，其特征在于，所述改性环氧树脂为碳纤维增强环氧树脂。


3.根据权利要求1所述的碳铝复合纤维增强PVC板材，其特征在于，所述PVC树脂的粒径组成为15-30μm：60-90μm＝1-3:1，所述硅酸铝纤维的直径为5-10μm，长度为3-5μm。


4.根据权利要求1所述的碳铝复合纤维增强PVC板材，其特征在于，所述填充剂为活性碳酸钙、二氧化钛和滑石粉中的至少一种；所述稳定剂为钙锌稳定剂和铅盐稳定剂中的至少一种；所述增塑剂为己二酸二辛脂、乙二酸二辛酯、邻苯二甲酸二辛酯、邻苯二甲酸二壬酯、邻苯二甲酸二异癸酯、对苯二甲酸二辛酯和偏苯三酸三辛酯中的至少一种；所述紫外线吸收剂为UV-9、UV-327和UV-532中的至少一种。


5.根据权利要求1所述的碳铝复合纤维增强PVC板材，其特征在于，所述碳铝复合纤维增强PVC板材还包括5-10份助剂。


6.根据权利要求5所述的碳铝复合纤维增强PVC板材，其特征在于，所述助剂为玻璃纤维、碳化硅晶须和硬脂酸中的至少两种，优选地，所述助剂为玻璃纤维、碳化硅晶须和硬脂酸的混合物，三者质量比为1-3:2...

【专利技术属性】
技术研发人员：王万祎，
申请(专利权)人：清远桢品居建材有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44