聚氯乙烯彩色发泡板材及其制备方法
【专利摘要】本发明属于聚氯乙烯板材【技术领域】，具体涉及一种聚氯乙烯彩色发泡板材及其制备方法。所述的聚氯乙烯彩色发泡板材由芯层、上表皮层和下表皮层组成，芯层由聚氯乙烯树脂I、钙锌稳定剂、有机锡稳定剂、泡孔稳定剂、硫化剂、助交联剂、复合增量剂、润滑剂和复合发泡剂制成；上表皮层和下表皮层原料相同，由聚氯乙烯树脂Ⅱ、有机锡稳定剂、功能调节剂、增强剂、润滑剂、抗冲改性剂和酷冷颜料制成。所述的聚氯乙烯彩色发泡板材，具有高耐候、不变色、绿色环保、刚性好、受热不变形等特点，可应用于高档广告、烤漆或本色家居装修、装饰及家具制作等领域。本发明的制备方法简单易行，易于实现。
【专利说明】聚氯乙烯彩色发泡板材及其制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于聚氯乙烯板材【技术领域】，具体涉及一种聚氯乙烯彩色发泡板材及其制 备方法。
【背景技术】
[0002] 聚氯乙烯发泡板材的生产根据挤出工艺分为三种方式，分别是自由发泡法、结皮 发泡法（亦称塞路卡法）、共挤法，其板材的表观及物理性能差异较大，用途及效果亦大不 一样。共挤发泡板材与自由发泡法、结皮发泡法相比表面更加光滑、平整、硬度好，并且更容 易做厚板。
[0003] 现有技术生产的聚氯乙烯彩色共挤发泡板由于耐候性差、含铅，且在储存、运输及 使用过程中常常褪色、变形。特别是在夏天，气温较高，再经太阳暴晒，发泡板材表面温度急 剧升高，结果发泡板材因受热变软而发生变形，严重影响了其推广使用。
【发明内容】
[0004] 针对现有技术的不足，本发明的目的是提供一种聚氯乙烯彩色发泡板材，具有高 耐候、不褪色、绿色环保、刚性好、受热不变形等特点；本发明同时提供其制备方法。
[0005] 本发明所述的聚氯乙烯彩色发泡板材，由芯层、上表皮层和下表皮层组成，
[0006] 其中，芯层为聚氯乙烯发泡材料，由以下重量份数的原料制成：
[0007] 聚氣乙烯树胎I 100份； 钙锌稳定剂 3-5份; 有机锡稳定剂 0.3-1.0份； 泡孔稳定剂 5-!4份: 硫化剂 0.2-0.6份; 助交联剂 O.i-0.3份； II介增W:剂 20-40份: 润滑剂 0-2.0份： 乜介发泡剂 1.0-3.0份；
[0008] 上表皮层和下表皮层原料相同，均为硬质聚氯乙烯材料，由以下重量份数的原料 制成：
[0009] 聚M乙烯树脂Π loo份： 介机锡稳记_ 0.8-2.0份； 功能调V』剂 1.5-3份:
[0010] 增强剂 3-5份； 润滑剂 !-3份; 抗冲改性剂 5-8份; Pft冷颜料 1-3份；
[0011] 所述的聚氯乙烯树脂I的聚合度为700-800 ;
[0012] 聚氯乙烯树脂II的聚合度为900-1200 ;
[0013] 上表皮层与下表皮层配料的质量比为：1_5:1-5 ;
[0014] 芯层与表皮层配料的质量比为：4-24. 8 :0. 2-1. 0。表皮层配料为上表皮层与下表 皮层配料的总和。
[0015] 其中，
[0016] 聚氯乙烯树脂I优选为PVC S-700。聚氯乙烯树脂II优选为聚氯乙烯树脂SG-5。
[0017] 钙锌稳定剂优选为AMSTA-5095 (深圳志海实业有限公司）或AMSTA-5146A (深 圳志海实业有限公司）。
[0018] 上表皮层和下表皮层所用的硬质聚氯乙烯材料为不发泡硬质聚氯乙烯材料
[0019] 有机锡稳定剂为甲基锡热稳定剂。有机锡稳定剂优选为甲基锡热稳定剂 TM-181-FS。
[0020] 功能调节剂为乙烯-氯乙烯-醋酸乙烯酯接枝共聚物（中塑联新材料科技有限公 司）。
[0021] 复合增量剂为活性轻质碳酸钙和活性重质碳酸钙的复配物，二者质量比为 1:1-2:1。
[0022] 润滑剂为硬脂酸、聚乙烯蜡（美国霍尼韦尔公司）、石蜡或氧化聚乙烯中的一种或 两种。
[0023] 复合发泡剂为ADC F-C2。
[0024] 抗冲改性剂为抗冲改性剂ACR-LS 61或抗冲改性剂ACR-LS55。
[0025] 泡孔稳定剂为苯乙烯-丙烯腈-甲基丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸丁酯四元接枝共聚 物（山东瑞丰高分子材料股份有限公司）。优选为PVC发泡调节剂LS-530D。
[0026] 增强剂为纳米碳酸钙或超细二氧化硅；
[0027] 硫化剂为双叔丁基过氧化二异丙基苯；
[0028] 助交联剂为三烯丙基异三聚氰酸酯。
[0029] 酷冷颜料为红外线反射颜料。优选美国薛特颜料公司生产的Black 411、Brown 10p857、Yellow 10p225、Blue 385 或 Green 410。
[0030] 所述的聚氯乙烯彩色发泡板材的制备方法，将配方量的芯层原料和上、下表皮层 原料分别进行塑化加工，然后在分配器处混合，经共挤模具挤出成型，再冷却定型、修边、切 害!]，即得聚氯乙烯彩色发泡板材。
[0031] 所述的制备方法优选为：（1)将芯层配料先经高速搅拌热混均匀后，再经冷混机 冷混至40-50°C，然后采用锥形双螺杆加工设备进行塑化加工；（2)将上表皮层和下表皮层 配料先经高速搅拌热混均匀后，再经冷混机冷混至40-50°C，然后采用锥形双螺杆加工设备 进行塑化加工；（3)将步骤（1)和步骤（2)得到的塑化加工后的物料在分配器处混合，经发 泡共挤模具挤出成型，再经三辊上光冷却或经定型板冷却定型，最后修边切割即得聚氯乙 烯彩色发泡板材。
[0032] 具体操作步骤为：
[0033] (1)将配方量的芯层原料加入到高速混合机中，加热至105_115°C，然后放入冷混 机中，冷却至40_50°C时放入贮料仓，采用真空上料机自动上料，上料至锥形双螺杆挤出机 进行塑化加工。其中，螺杆温度为90-1KTC，螺筒温度为160-180°C。
[0034] (2)将配方量的表皮层原料加入到高速混合机中，加热至115_125°C，然后放入冷 混机中，冷却至40-50°C时放入贮料仓，采用真空上料机自动上料，上料至锥形双螺杆挤出 机进行塑化加工。其中，螺杆温度为80-100°C，螺筒温度为170-190°C。
[0035] (3)步骤（1)和步骤（2)制备得到的塑化加工物料同时进入合流芯，经分配器分 流至衣架式发泡共挤模具，熔融物料离模发泡膨胀后进入定型台定型冷却或三辊上光冷却 后定宽、定长，后经自动计米器控制切割，即得聚氯乙烯彩色发泡板材。其中，合流芯温度为 140-155°C，模具温度为175-185°C，模唇温度通过模温机导热油控温在170-190°C。
[0036] 与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
[0037] (1)本发明生产的聚氯乙烯彩色发泡板材，其上、下表皮层均为不发泡硬质聚氯乙 烯材料，表面光滑且硬度高；中间芯层为聚氯乙烯发泡材料，使板材的整体密度大幅下降， 可大幅降低制品密度，节约成本。且该板材绿色环保（无铅）、高耐候不变色，受热不变形， 即使受到阳光暴晒，表面温度也不会大幅升高，不会发生变软、变形影响使用。
[0038] (2)本发明同时提供其制备方法，简单易行，易于实现。
【具体实施方式】
[0039] 下面结合实施例对本发明做进一步说明。
[0040] 实施例1
[0041] 本实施例所述的聚氯乙烯彩色发泡板材，由芯层、上表皮层和下表皮层组成，
[0042] 其中，芯层由以下重量份数的原料制成：
[0043] PVCS-700 100 份； AIMSTA-5146A 4.0 份；
[0044] 中坫锡热稳剂TM-181-FS 0.8份： PVC发泡调+W剂LS-530D 12份； 双叔』'坫过?'.?化：计闪坫笨 0.4份； 烯内坫好聚M酸酷 0.2份： 活性较质碳_钙 15份; 活性:?质碳酸钙 15份; 聚乙烯蜡 1'2份: ADC F-C2 2,0 份：
[0045] 上表皮层和下表皮层原料相同，由以下重量份数的原料制成：
[0046] 聚a乙烯树HSG-5 100#； 甲-蘇锡热稳记剂TM-181-FS 1.5份; 乙烯乙烯-醋酸乙烯·接枝丼聚物 2.0份； 纳米碳_钙 4,0份； 聚乙烯蜡 1.6份; 抗冲改性剂ACR-LS 61 8份； Black-411 2 份；
[0047] 上表皮层与下表皮层配料的质量比为1 :1 ;
[0048] 芯层与表皮层配料的质量比为11. 8 :0. 2。
[0049] 制备方法为：
[0050] (1)将配方量的芯层原料加入到高速混合机中，加热至105°C，然后放入冷混机 中，冷却至40_50°C时放入贮料仓，采用真空上料机自动上料，上料至锥形双螺杆挤出机进 行塑化加工。其中，螺杆温度为ll〇°C，双螺杆挤出机分为四个控温区，第一控温区温度为 160°C，第二控温区温度为162°C，第三控温区温度为165°C，第四控温区温度为168°C。
[0051] (2)将配方量的表皮层原料加入到高速混合机中，加热至115°C，然后放入冷混机 中，冷却至40°C时放入贮料仓，采用真空上料机自动上料，上料至锥形双螺杆挤出机进行塑 化加工。其中，螺杆温度为80°C，双螺杆挤出机分为三个控温区，第一控温区温度为173°C， 第二控温区温度为175°C，第三控温区温度为178°C。
[0052] (3)步骤（1)和步骤（2)制备得到的塑化加工物料同时进入合流芯，经分配器分 流至衣架式发泡共挤模具，熔融物料离模发泡膨胀后进入定型台定型冷却或三辊上光冷却 后定宽、定长，后经自动计米器控制切割，即得聚氯乙烯彩色发泡板材。其中，合流芯温度为 140°C，模具温度为175°C，模唇温度通过模温机导热油控温在170°C。
[0053] 实施例2
[0054] 本实施例所述的聚氯乙烯彩色发泡板材，由芯层、上表皮层和下表皮层组成，
[0055] 其中，芯层由以下重量份数的原料制成：
[0056] P￥C S-700 _ 份； A1MSTA-5146A 3 份； Φ-从锡热稳记剂TM-18I-FS 0.3份; PV{:发泡1?』剂LS-530D 5份： 双拟厂坫过以化 '.异內+姑笨 0.2 0.1 Iih 沾性较质碳酸tt 20份-· 活性>R质碳酸钙 10份； 鉍化聚乙烯 0.6份； f.W! 0.8 份： ADCF-C2 1.0 份：
[0057] 上表皮层和下表皮层原料相同，由以下重量份数的原料制成：
[0058] 聚M乙烯树脂SG-5 100份： Φ姑锡热稳定剂TM-m-FS 0.8份： 乙烯乙烯酸乙烯丨fl接枝共聚物 L5份； 超细.：鉍化《 3份； 硬胎酸 1份； 聚乙烯錯 0.6 Ut 抗冲改件剂ACR-LS55 5份： Grccn 410 1 份;
[0059] 上表皮层与下表皮层配料的质量比为I. 1 :1 ;
[0060] 芯层与表皮层配料的质量比为19. 6 :0· 4。
[0061] 制备方法为：
[0062] (1)将配方量的芯层原料加入到高速混合机中，加热至110°C，然后放入冷混机 中，冷却至50°C时放入贮料仓，采用真空上料机自动上料，上料至锥形双螺杆挤出机进行 塑化加工。其中，螺杆温度为100°c，双螺杆挤出机分为四个控温区，第一控温区温度为 172°C，第二控温区温度为174°C，第三控温区温度为177°C，第四控温区温度为180°C。
[0063] (2)将配方量的表皮层原料加入到高速混合机中，加热至125°C，然后放入冷混 机中，冷却至50°C时放入贮料仓，采用真空上料机自动上料，上料至锥形双螺杆挤出机进 行塑化加工。其中，螺杆温度为l〇〇°C，双螺杆挤出机分为三个控温区，第一控温区温度为 184°C，第二控温区温度为187°C，第三控温区温度为190°C。
[0064] (3)步骤（1)和步骤（2)制备得到的塑化加工物料同时进入合流芯，经分配器分 流至衣架式发泡共挤模具，熔融物料离模发泡膨胀后进入定型台定型冷却或三辊上光冷却 后定宽、定长，后经自动计米器控制切割，即得聚氯乙烯彩色发泡板材。其中，合流芯温度为 155°C，模具温度为185°C，模唇温度通过模温机导热油控温在190°C。
[0065] 实施例3
[0066] 本实施例所述的聚氯乙烯彩色发泡板材，由芯层、上表皮层和下表皮层组成，
[0067] 其中，芯层由以下重量份数的原料制成：
[0068] PVC S-700 100 份： AIMSTA-5095 5 份; 甲站锡热稳定剂TM-181-FS 1.0份； PVC发泡丨周节剂LS-530D 14份； 双叔过氧化.-"异両站苯 0.6份； 二烯丙基兄二聚M酸Bi 0.3份； 轻质碳酸钙 20份: 活性S质碳酸钙 20份; 石蜡 2.0份·， ADC F-C2 3.0 份；
[0069] 上表皮层和下表皮层原料相同，由以下重量份数的原料制成：
[0070] 聚氣乙烯树脂SG-5 】00份； 甲基锡热稳定剂TM -181-FS 2.0份； 乙烯-M乙烯-醋1養乙烯酯接枝丼聚物 3份； 纳米碳酸钓 5份； 聚乙烯蜡 3份； 抗冲改性剂ACR-LS 61 8份； Blue 385 3 份：
[0071] 上表皮层与下表皮层配料的质量比为1 :2 ;
[0072] 芯层与表皮层配料的质量比为25. 4 :0· 6。
[0073] 制备方法为：
[0074] (1)将配方量的芯层原料加入到高速混合机中，加热至110°C，然后放入冷混机 中，冷却至45°C时放入贮料仓，采用真空上料机自动上料，上料至锥形双螺杆挤出机进行塑 化加工。其中，螺杆温度为90°C，双螺杆挤出机分为四个控温区，第一控温区温度为165°C， 第二控温区温度为168°C，第三控温区温度为170°C，第四控温区温度为173°C。
[0075] (2)将配方量的表皮层原料加入到高速混合机中，加热至120°C，然后放入冷混机 中，冷却至45°C时放入贮料仓，采用真空上料机自动上料，上料至锥形双螺杆挤出机进行塑 化加工。其中，螺杆温度为90°C，双螺杆挤出机分为三个控温区，第一控温区温度为180°C， 第二控温区温度为183°C，第三控温区温度为185°C。
[0076] (3)步骤（1)和步骤（2)制备得到的塑化加工物料同时进入合流芯，经分配器分 流至衣架式发泡共挤模具，熔融物料离模发泡膨胀后进入定型台定型冷却或三辊上光冷却 后定宽、定长，后经自动计米器控制切割，即得聚氯乙烯彩色发泡板材。其中，合流芯温度为 150°C，模具温度为180°C，模唇温度通过模温机导热油控温在175°C。
[0077] 将实施例1-3制备得到的聚氯乙烯彩色发泡板材与普通市购的彩色PVC发泡板材 进行性能测试，测试结果见表1。
[0078] 表1性能测试结果
[0079]
【权利要求】
1. 一种聚氯乙烯彩色发泡板材，其特征在于：由芯层、上表皮层和下表皮层组成，其 中，芯层为聚氯乙烯发泡材料，由以下重量份数的原料制成：
上表皮层和下表皮层原料相同，均为硬质聚氯乙烯材料，由以下重量份数的原料制 成：
所述的聚氯乙烯树脂I的聚合度为700-800 ; 聚氯乙烯树脂II的聚合度为900-1200 ; 上表皮层与下表皮层配料的质量比为：1-5:1-5 ; 芯层与表皮层配料的质量比为：4-24. 8 :0. 2-1. 0。
2. 根据权利要求1所述的聚氯乙烯彩色发泡板材，其特征在于：有机锡稳定剂为甲基 锡热稳定剂。
3. 根据权利要求1所述的聚氯乙烯彩色发泡板材，其特征在于：功能调节剂为乙 烯-氯乙烯-醋酸乙烯酯接枝共聚物。
4. 根据权利要求1所述的聚氯乙烯彩色发泡板材，其特征在于：复合增量剂为活性 轻质碳酸钙和活性重质碳酸钙的复配物，二者质量比为1:1-2:1 ;润滑剂为硬脂酸、聚乙烯 蜡、石蜡或氧化聚乙烯中的一种或两种。
5. 根据权利要求1所述的聚氯乙烯彩色发泡板材，其特征在于：复合发泡剂为ADC F-C2。
6. 根据权利要求1所述的聚氯乙烯彩色发泡板材，其特征在于：抗冲改性剂为抗冲改 性剂ACR-LS 61或抗冲改性剂ACR-LS55。
7. 根据权利要求1所述的聚氯乙烯彩色发泡板材，其特征在于：泡孔稳定剂为苯乙 烯-丙烯腈-甲基丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸丁酯四元接枝共聚物。
8. 根据权利要求1所述的聚氯乙烯彩色发泡板材，其特征在于：增强剂为纳米碳酸钙 或超细二氧化硅；硫化剂为双叔丁基过氧化二异丙基苯；助交联剂为三烯丙基异三聚氰酸 酯。
9. 根据权利要求1所述的聚氯乙烯彩色发泡板材，其特征在于：酷冷颜料为红外线反 射颜料。
10. -种权利要求1-9任一所述的聚氯乙烯彩色发泡板材的制备方法，其特征在于： 将配方量的芯层原料和上、下表皮层原料分别进行塑化加工，然后在分配器处混合，经 模具挤出成型，再冷却定型、修边、切割，即得聚氯乙烯彩色发泡板材。
【文档编号】B32B27/18GK104385735SQ201410778089
【公开日】2015年3月4日 申请日期:2014年12月15日 优先权日:2014年12月15日
【发明者】周学卫, 苗祥成, 苗伟, 孙锋 申请人:山东博拓塑业股份有限公司