专利名称：内填充闭孔膨胀珍珠岩的热塑性高分子挤塑型材或滚压型材的制作方法
技术领域：
本发明涉及建筑型材或家具型材或结构型材或装饰型材。
背景技术：
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木塑高分子材料是用20-60%木粉或竹粉颗粒添加到热塑性高分子材料(PP聚丙烯、PE聚乙烯、PVC聚氯乙烯、PS聚苯乙烯)中的改性材料，广泛应用于建筑装饰领域，具有木材和塑料的优点，但由于木粉或竹粉与热塑性塑料界面亲和性差，用木(竹)粉作为高分子材料(PP聚丙烯、PE聚乙烯、PVC聚氯乙烯、PS聚苯乙烯)填料，降低了木塑高分子材料的延展性、冲击强度等力学性能和加工性能，特别是热塑性高分子(PP聚丙烯、PE聚乙烯、 PVC聚氯乙烯、PS聚苯乙烯)材料所具有的线收缩大特性，限制木塑高分子(ABS/PVC合金、 PC/PE合金、PP聚丙烯、PE聚乙烯、PVC聚氯乙烯、PS聚苯乙烯)材料的应用。用木粉作添加物，木粉燃烧时，放出黑烟，降低热塑性高分子树脂塑木挤出型材的燃烧等级。
珍珠岩矿砂是一种含结晶水的酸性娃质火山玻璃熔岩,珍珠岩是地壳中经瞬时高温加工可以膨胀的岩石。开孔膨胀珍珠岩颗粒虽然是一种保温、防火、绿色环保的建筑材料，但开孔膨胀珍珠岩颗粒存在大量开口孔隙，颗粒强度低，易破碎，收缩大，吸水量大，体积收缩大，强度低，稳定性差，不适合添加到热塑性高分子树脂材料中。
现有硅质闭孔膨胀珍珠岩颗粒是珍珠岩颗粒经过特殊处理而形成的一种新材料， 具有轻质，保温，强度高，高温不变形，明火不燃烧，无放射性，无污染，吸水率低等优点的新材料，闭孔珍珠岩颗粒的结构特点是内部具有复杂的多孔蜂窝结构，表层为熔融的闭孔光滑结构或在膨胀珍珠岩颗粒表面包覆结构完整的壳体，闭孔珍珠岩颗粒包括球形闭孔膨胀珍珠岩颗粒，憎水膨胀珍珠岩颗粒，仿釉珍珠岩颗粒，木质素珍珠岩颗粒。
球形闭孔膨胀珍珠岩颗粒采用加热的方式，通过对珍珠岩矿砂颗粒的梯度加热和滞空时间的精确控制，使缓慢膨胀珍珠岩颗粒表面熔融，气孔封闭，表面呈光滑球形颗粒状，内部保持蜂窝状结构不变。
憎水膨胀珍珠岩颗粒是对具有大量孔洞的开孔膨胀珍珠岩颗粒表面用憎水剂进行处理，憎水剂附着在珍珠岩孔洞表面和孔洞内，用憎水剂改性的膨胀珍珠岩外表面形成结构完整的壳体，强度好，无缝隙，而且防水性能好，解决开孔膨胀珍珠岩颗粒吸水问题和破碎问题。
仿釉珍珠岩颗粒通过一定工艺成型条件，使珍珠岩颗粒表面形成仿釉薄膜层，从而减少吸水率，提高强度，改善热工性能。
木质素珍珠岩采用木质素磺酸盐，少量的改性外加剂和有机硅树脂与珍珠岩在单位压力O. 2-0. 5MPa的条件下拌和进行低温热处理，使木质素磺酸盐 和有机硅树脂包裹在膨胀珍珠岩外表面形成壳体，增强膨胀珍珠岩产品的强度，提高膨胀珍珠岩产品的耐水性能。添加有机硅树脂的木质素珍珠岩具有容重低、导热率低、强度高、耐温性与耐水性好等特点。
现有硅质闭孔珍珠岩颗粒主要用于与水泥结合的内外墙保温材料，发泡聚氨酯填充料，研磨材料，与胶结材料结合制作的装饰板。尚未检索到用硅质闭孔珍珠岩颗粒添加到热塑性高分子材料中制作成添加闭孔珍珠岩颗粒的热塑性高分子挤塑型材或滚压型材的报导。
发明内容
本发明的目的是1、将闭孔硅质珍珠岩颗粒添加到热塑性高分子树脂中制作出热塑性高分子树脂挤出型材或滚压片材，提高热塑性高分子树脂挤出型材或滚压片材的阻燃性能和耐腐蚀性能和防霉抗菌性能，降低热塑性高分子树脂挤出型材或滚压片材的线膨胀系数，降低成本。2、将闭孔硅质珍珠岩颗粒和木粉共同添加到热塑性高分子树脂中制作出热塑性高分子树脂挤出型材或滚压片材，提高热塑性高分子树脂挤出型材或滚压片材的木质特性，抗压性能，阻燃性能，耐腐蚀性能，防霉抗菌性能，降低成本。3、用木质素磺酸盐和有机硅树脂包裹在膨胀珍珠岩外表面形成壳体，增强膨胀珍珠岩产品的强度，提高膨胀珍珠岩产品的耐水性能。降低膨胀珍珠岩容重和导热率，提高强度，耐温性与耐水性能，替代现有木粉，使废弃膨胀珍珠岩微粉资源和造纸副产品木质素磺酸盐得到重新使用。4、热塑性高分子树脂挤出型材或滚压片材中添加玻璃短纤维和硅质珍珠岩颗粒，提高热塑性高分子树脂挤出型材或滚压片材的抗冲击性能。5、用硅质珍珠岩颗粒混合材料作为热塑性高分子树脂挤出型材或滚压片材的芯层材料，用热塑性高分子树脂或金属薄板作为挤出型材或滚压片材的面层材料，制作出多层复合热塑性高分子树脂挤出型材或滚压片材。6、闭孔膨胀珍珠岩热塑性高分子树脂混合材料中添加发泡剂制作成发泡型材，降低闭孔膨胀珍珠岩热塑性高分子树脂挤出型材或滚压片材的重量，降低成本。7、用膨胀珍珠岩微粉替代闭孔膨胀珍珠岩颗粒，降低成本，使废弃珍珠岩微粉资源重新被使用。
本发明提出的一种内填充闭孔膨胀珍珠岩热塑性高分子挤塑型材或滚压型材，包括热塑性高分子树脂，闭孔膨胀珍珠岩颗粒，偶联剂，助剂，熔融的热塑性高分子树脂和闭孔膨胀珍珠岩和偶联剂和助剂混合物通过挤出机挤出制成型材或通过滚压机滚压制成片材，挤塑型材或滚压型材材料中添加5% --70%的闭孔膨胀珍珠岩颗粒，闭孔膨胀珍珠岩粒度为60-325目，优选粒度为80目或100目或120目。混配时，硅质闭孔膨胀珍珠岩首先与偶联剂混配，使闭孔硅质膨胀珍珠岩表面包裹偶联剂，提高闭孔硅质膨胀珍珠岩与热塑性高分子树脂的相容性能，包裹偶联剂的闭孔硅质膨胀珍珠岩和热塑性高分子树脂和助剂混合物通过挤出机挤出造粒或通过挤出机制作成型材或通过挤出机制作成型材后通过滚压机滚压成片材。
本发明提出的另一种内填充闭孔膨胀珍珠岩热塑性高分子挤塑型材或滚压型材， 包括热塑性高分子树脂，闭孔膨胀珍珠岩颗粒，木粉，偶联剂，助剂，熔融的热塑性高分子树脂和木粉和闭孔膨胀珍珠岩颗粒和偶联剂和助剂混合物通过挤出机挤出制成型材或通过滚压机滚压制成片材，挤塑型材或滚压型材材料中添加5% -60%的闭孔膨胀珍珠岩颗粒和添加40% -5%的木粉。闭孔膨胀珍珠岩粒度为60-325目，优选粒度为80目或100 目或120目，木粉优选粒度为80目或100目或120目。混配时，硅质闭孔膨胀珍珠岩首先与偶联剂混配，使闭孔硅质膨胀珍珠岩表面包裹偶联剂，提高闭孔硅质膨胀珍珠岩与热塑性高分子树脂的相容性能，木(竹)粉在高速混合机抽湿，加入木塑偶联剂和抗冲击改性剂树脂，使抗冲击改性剂树脂包裹在木(竹)粉表面，提高木(竹)粉与热塑性高分子树脂的相容性能，包裹偶联剂的闭孔硅质膨胀珍珠岩和木粉和热塑性高分子树脂和助剂混合物通过挤出机挤出造粒或通过挤出机制作成型材或通过滚压机滚压成片材。
闭孔膨胀珍珠岩颗粒包括球形闭孔膨胀珍珠岩颗粒，憎水膨胀珍珠岩颗粒，仿釉珍珠岩颗粒，木质素珍珠岩颗粒。
球形闭孔膨胀珍珠岩颗粒采用加热的方式，通过对珍珠岩矿砂颗粒的梯度加热和滞空时间的精确控制，使膨胀珍珠岩颗粒有序缓慢膨胀，表面熔融，由于颗粒表面粘度变小，气孔封闭，表面张力变小，表面自然形成光滑球形颗粒状，内部保持蜂窝状结构不变。
憎水膨胀珍珠岩颗粒是对具有大量孔洞的普通开孔膨胀珍珠岩颗粒表面用憎水剂进行处理，使憎水剂附着在珍珠岩孔洞表面和孔洞内，用憎水剂改性的膨胀珍珠岩外表面形成结构完整的壳体，强度好，无缝隙，而且防水性能好，解决开孔膨胀珍珠岩颗粒吸水问题和破碎问题。
仿釉珍珠岩颗粒通过一定工艺成型条件，使珍珠岩颗粒表面形成仿釉薄膜层，从而减少吸水率，提高强度，改善热工性能。
木质素珍珠岩采用木质素磺酸盐，少量的改性外加剂和有机硅树脂与珍珠岩在单位压力O. 2-0. 5MPa的条件下拌和进行低温热处理，使木质素磺酸盐和有机硅树脂包裹在膨胀珍珠岩外表面形成壳体，增强膨胀珍珠岩产品的强度，提高膨胀珍珠岩产品的耐水性能。木质素珍珠岩具有容重低、导热率低、强度高、耐温性与耐水性好等特点。
热塑性高分子树脂包括PE，PP, PVC, PA，ABS, MPPO及其改性树脂。
偶联剂包括硅烷偶联剂、钛酸酯偶联剂、铝酸酯偶联剂、铝-钛复合酯偶联剂或铝锆酸酯偶联剂。
为提高内填充闭孔膨胀珍珠岩的热塑性高分子树脂挤出型材或滚压片材的抗冲击性能，挤塑型材或滚压片材内添加玻璃短纤维，玻璃短纤维的加入量控制在1% -25%范围内。
为减轻内填充闭孔膨胀珍珠岩的热塑性高分子树脂挤出型材或滚压片材的重量， 通过在热塑性高分子树脂和膨胀珍珠岩和偶联剂和助剂混合物中添加O. 5-5%的发泡剂， 制造成发泡型材。发泡剂包括发泡促进剂，发泡调节剂ZB-530，发泡剂为AC发泡剂、偶氮二甲酰胺H2NC0N、吸热-放热平衡的复合化学发泡剂。
为提高热塑性高分子树脂挤出型材或滚压片材抗老化性能，用添加闭孔珍珠岩颗粒热塑性高分子树脂混合材料作为挤出型材或滚压片材的芯层材料或用闭孔珍珠岩颗粒和木(竹)粉热塑性高分子树脂混合材料作为挤出型材或滚压片材的芯层材料，热塑性高分子树脂如ASA，PMMA或PVDF树脂作为挤出型材或滚压片材的面层材料或内层材料，制作出多层复合挤出型材或滚压片材。
为提高热塑性高分子树脂挤出型材或滚压片材的装饰性能，内填充闭孔膨胀珍珠岩的热塑性高分子树脂挤塑型材或滚压片材表面覆膜或表面复合金属薄板，膜或金属薄板位于内填充闭孔膨胀珍珠岩的热塑性高分子树脂挤塑型材或滚压片材一侧表面或双侧表面。
为提高热塑性高分子树脂挤出型材或滚压片材的装饰性能，内填充闭孔膨胀珍珠岩的挤塑型材或滚压片材表面压制花纹。
为降低成本，使废弃珍珠岩微粉资源重新被使用，闭孔膨胀珍珠岩颗粒用膨胀珍珠岩微粉替代。
具体实施例方式
实施例1 :
—种内填充闭孔膨胀珍珠岩颗粒挤塑型材，其组成重量配比为)
权利要求
1.一种内填充闭孔膨胀珍珠岩热塑性高分子挤塑型材或滚压型材，包括热塑性高分子树脂，闭孔膨胀珍珠岩颗粒，偶联剂，助剂，熔融的热塑性高分子树脂和闭孔膨胀珍珠岩颗粒和偶联剂和助剂混合物通过挤出机挤出制成型材或通过滚压机滚压制成片材，其特征是挤塑型材或滚压型材材料中添加5% --70%的闭孔膨胀珍珠岩颗粒。
2.一种内填充闭孔膨胀珍珠岩热塑性高分子树脂挤塑型材或滚压型材，包括热塑性高分子树脂，闭孔膨胀珍珠岩颗粒，木粉，偶联剂，助剂，熔融的热塑性高分子树脂和木粉和闭孔膨胀珍珠岩颗粒和偶联剂和助剂混合物通过挤出机挤出制成型材或通过滚压机滚压制成片材，其特征是挤塑型材或滚压型材材料中添加5% -60%的闭孔膨胀珍珠岩颗粒和添加40% —5 %的木粉。
3.如权利要求1或2所述的内填充闭孔膨胀珍珠岩热塑性高分子树脂挤塑型材或滚压型材，其特征是闭孔膨胀珍珠岩颗粒包括球形闭孔膨胀珍珠岩颗粒，憎水膨胀珍珠岩颗粒，仿釉珍珠岩颗粒，木质素珍珠岩颗粒。
4.如权利要求1或2所述的内填充闭孔膨胀珍珠岩热塑性高分子树脂挤塑型材或滚压型材，其特征是热塑性高分子树脂包括PE，PP, PVC, PA，ABS, MPPO及其改性树脂。
5.如权利要求1或2所述的内填充闭孔膨胀珍珠岩热塑性高分子树脂挤塑型材或滚压型材，其特征是热塑性高分子树脂混合材料中添加1% -25%玻璃短纤维。
6.如权利要求1或2所述的内填充闭孔膨胀珍珠岩热塑性高分子树脂挤塑型材或滚压型材，其特征是闭孔膨胀珍珠岩热塑性高分子树脂混合材料中添加O. 5-5%的发泡剂。
7.如权利要求1或2所述的内填充闭孔膨胀珍珠岩热塑性高分子树脂挤塑型材或滚压型材，其特征是用闭孔珍珠岩颗粒热塑性高分子树脂混合材料热塑性高分子树脂混合材料作为挤出型材或滚压片材的芯层材料，或用闭孔珍珠岩颗粒和木(竹)粉热塑性高分子树脂混合材料作为挤出型材或滚压片材的芯层材料，热塑性高分子树脂作为挤出型材或滚压片材的面层材料或内层材料，制作出多层复合挤出型材或滚压片材。
8.如权利要求1或2所述的内填充闭孔膨胀珍珠岩热塑性高分子树脂挤塑型材或滚压型材，其特征是内填充闭孔膨胀珍珠岩的热塑性高分子树脂挤塑型材或滚压片材表面覆膜或表面复合金属薄板。
9.如权利要求1或2所述的内填充闭孔膨胀珍珠岩热塑性高分子树脂挤塑型材或滚压型材，其特征是内填充闭孔膨胀珍珠岩的挤塑型材或滚压片材表面压制花纹。
10.如权利要求1或2所述的内填充闭孔膨胀珍珠岩热塑性高分子树脂挤塑型材或滚压型材，其特征是闭孔膨胀珍珠岩颗粒用膨胀珍珠岩微粉替代。
全文摘要
一种内填充闭孔膨胀珍珠岩挤塑型材或滚压片材包括热塑性高分子树脂，膨胀珍珠岩，偶联剂，助剂，热塑性高分子树脂和闭孔膨胀珍珠岩和偶联剂和助剂混合物通过挤出机挤出制成型材或通过滚压机滚压制成片材，挤塑型材或滚压片材热塑性高分子树脂内填充5％--70％的闭孔膨胀珍珠岩。
文档编号C08L23/06GK103030857SQ201110294620
公开日2013年4月10日 申请日期2011年10月8日 优先权日2011年10月8日
发明者王广武 申请人:王广武