一种PVC木塑复合装饰板的制备工艺的制作方法

文档序号:11211381阅读:505来源:国知局
本发明属于材料加工
技术领域
,具体涉及一种pvc木塑复合装饰板的制备工艺。
背景技术
:木塑复合材料是一种新型环保材料,以植物的木质粉料或木纤维作为增强填料,经过预处理后与热塑性塑料(1种或多种)混合,同时添加一些其他助剂,经过热压、挤出、注塑等方式加工而成的复合材料。木塑复合材料兼备了木材和塑料的双重特性,可加工制成多种颜色,纹理和加工性能与木材相似,同时还具有化学性能稳定、强度高、抗虫菌效果较好、可回收利用等优点,是一种理想的代木材料。优良的综合性能使木塑复合材料有着广泛的应用领域,如家具、包装、汽车、航空、交通运输、体育用品、休闲用品、装饰材料及日常生活用具等。pvc塑料的密度较大,加工过程中的挤压工艺使木质粉料密实化,制得的木塑复合材料密度较大,通常为1.2~1.4g/cm3,较大的密度使其在室内装饰材料领域受到限制木塑复合材料发泡能减小复合材料密度,降低生产成本,同时泡孔的存在可钝化裂纹尖端,阻止裂纹扩张,改善复合材料的抗冲击性能和韧性,拓展木塑复合材料的使用领域,提高其市场价值。虽然木塑复合材料的发泡工艺多种多样,但木塑复合发泡材料的影响因素较多,发泡效果的改善仍有待优化。技术实现要素:本发明的目的是针对现有的问题,提供了一种pvc木塑复合装饰板的制备工艺。本发明是通过以下技术方案实现的:一种pvc木塑复合装饰板的制备工艺,包括如下步骤:(1)木粉干燥处理:先对橡胶木木粉进行干燥处理,干燥至整体水含量为4~6%,然后进行筛选至目数为40~60目备用;(2)木粉改性处理:a.将步骤(1)处理后的橡胶木木粉放入蒸汽爆破机内进行蒸汽爆破处理,取出后再将其浸入到硅烷偶联剂水溶液中浸泡处理40~50min,最后将其取出干燥后备用;b.将操作a处理后的橡胶木木粉浸入到改性水溶液中,浸泡处理25~30min后滤出备用,所述的改性水溶液中的各物质及其重量百分比为:5~8%纳米二氧化钛、0.8~1.5%氢氧化钠,余量为水;(3)混炼挤出:将步骤(2)处理后的橡胶木木粉与聚氯乙烯、发泡剂、分散剂、填料按照质量比40~45:55~60:7~12:3~5:13~17进行混合,然后将混合后的物料放入高速混练机中混炼处理35~40min,接着再混炼好的物料放入双螺杆造粒机中造粒,最后将造粒好的物料投入锥形双螺杆挤出机中挤出成型即可。进一步的,步骤(1)中所述的干燥温度为55~60℃。进一步的,步骤(2)操作a中所述的蒸汽爆破处理时,控制压力为2.0~2.3mpa,控制温度为145~150℃,保温保压处理18~22s后再卸温卸压。进一步的,步骤(2)操作a中所述的硅烷偶联剂水溶液中硅烷偶联剂的质量分数为8~10%。进一步的,步骤(2)操作b中所述的浸泡处理时还施加频率为40~45khz的超声波进行辅助处理。进一步的,步骤(2)操作b中所述的纳米二氧化钛的颗粒大小为20~50nm。进一步的,步骤(3)中所述的发泡剂为ac发泡剂、氧化锌发泡剂、碳酸氢钠发泡剂中的任意一种。进一步的,步骤(3)中所述的分散剂为微晶石蜡、硬脂酸镁、三硬脂酸甘油酯中的任意一种。进一步的,步骤(3)中所述的填料为滑石粉、硫酸钡、碳酸钙中的任意一种。发泡pvc木塑复合板材的最终特性与原料成分的选择、含量的配比、发泡加工工艺等密切相关,因此改善其性能的方法多种多样。本发明制备工艺对于上述几种因素均有涉及,其中先对选取的橡胶木木粉进行了特殊的改性处理,将橡胶木木粉放入蒸汽爆破机内进行爆破处理,有效的松散了木粉纤维的内部组织结构,提升了纤维的活性,增强了纤维的孔隙度和表面积,然后又浸入到硅烷偶联剂水溶液中,对木粉纤维进行了硅烷表面改性处理,经过蒸汽爆破处理后的木粉纤维的改性效果更佳,品质更稳定,之后又将木粉纤维放入到改性水溶液中进行改性处理,改性水溶液中是含有纳米二氧化钛的微碱性水溶液,其中添加的纳米二氧化钛能渗入到处理后的木粉纤维空隙中,增强木粉纤维的整体强度、耐腐、耐温等特性,同时在木粉纤维表面连接的硅烷偶联剂水解后形成硅醇基团,能与纳米二氧化钛表面进行脱水反应,实现化学键连接,进一步提升了两者间的固定效果和整体特性,经过改性处理后的木粉与pvc相容性高,且木粉自身的强度等特性也得到很好改善,同时又提高了纳米二氧化钛在装饰板中的分散、填充的稳定性,改善了传统发泡处理时在发泡内力的冲击下,粒料分散不均匀,木质纤维易被冲击变形,导致泡孔大小、密度不均匀,进而影响整体特性的问题;之后又合理搭配了其与聚氯乙烯、发泡剂、分散剂、填料使用的比例,有效保证了整体的综合特性。本发明相比现有技术具有以下优点:本发明通过对原料进行改性、工艺进行优化,很好的改善了pvc木塑复合装饰板的综合特性,很好的提升了其阻燃性、耐磨性、抗弯强度、板面握钉力等特性,降低了其吸水膨胀率,综合使用价值高,市场竞争力强。具体实施方式实施例1一种pvc木塑复合装饰板的制备工艺,包括如下步骤:(1)木粉干燥处理:先对橡胶木木粉进行干燥处理,干燥至整体水含量为4%,然后进行筛选至目数为40~60目备用;(2)木粉改性处理:a.将步骤(1)处理后的橡胶木木粉放入蒸汽爆破机内进行蒸汽爆破处理,取出后再将其浸入到硅烷偶联剂水溶液中浸泡处理40min,最后将其取出干燥后备用;b.将操作a处理后的橡胶木木粉浸入到改性水溶液中,浸泡处理25min后滤出备用,所述的改性水溶液中的各物质及其重量百分比为:5%纳米二氧化钛、0.8%氢氧化钠,余量为水;(3)混炼挤出:将步骤(2)处理后的橡胶木木粉与聚氯乙烯、发泡剂、分散剂、填料按照质量比40:55:7:3:13进行混合,然后将混合后的物料放入高速混练机中混炼处理35min,接着再混炼好的物料放入双螺杆造粒机中造粒,最后将造粒好的物料投入锥形双螺杆挤出机中挤出成型即可。进一步的,步骤(1)中所述的干燥温度为55℃。进一步的,步骤(2)操作a中所述的蒸汽爆破处理时,控制压力为2.0mpa,控制温度为145℃,保温保压处理18s后再卸温卸压。进一步的,步骤(2)操作a中所述的硅烷偶联剂水溶液中硅烷偶联剂的质量分数为8%。进一步的,步骤(2)操作b中所述的浸泡处理时还施加频率为40khz的超声波进行辅助处理。进一步的,步骤(2)操作b中所述的纳米二氧化钛的颗粒大小为20~50nm。进一步的,步骤(3)中所述的发泡剂为ac发泡剂。进一步的,步骤(3)中所述的分散剂为微晶石蜡。进一步的,步骤(3)中所述的填料为滑石粉。实施例2一种pvc木塑复合装饰板的制备工艺,包括如下步骤:(1)木粉干燥处理:先对橡胶木木粉进行干燥处理,干燥至整体水含量为5%,然后进行筛选至目数为40~60目备用;(2)木粉改性处理:a.将步骤(1)处理后的橡胶木木粉放入蒸汽爆破机内进行蒸汽爆破处理,取出后再将其浸入到硅烷偶联剂水溶液中浸泡处理45min,最后将其取出干燥后备用;b.将操作a处理后的橡胶木木粉浸入到改性水溶液中,浸泡处理28min后滤出备用,所述的改性水溶液中的各物质及其重量百分比为:7%纳米二氧化钛、1.2%氢氧化钠,余量为水;(3)混炼挤出:将步骤(2)处理后的橡胶木木粉与聚氯乙烯、发泡剂、分散剂、填料按照质量比43:58:11:4:15进行混合,然后将混合后的物料放入高速混练机中混炼处理38min,接着再混炼好的物料放入双螺杆造粒机中造粒,最后将造粒好的物料投入锥形双螺杆挤出机中挤出成型即可。进一步的,步骤(1)中所述的干燥温度为58℃。进一步的,步骤(2)操作a中所述的蒸汽爆破处理时,控制压力为2.2mpa,控制温度为148℃,保温保压处理20s后再卸温卸压。进一步的,步骤(2)操作a中所述的硅烷偶联剂水溶液中硅烷偶联剂的质量分数为9%。进一步的,步骤(2)操作b中所述的浸泡处理时还施加频率为42khz的超声波进行辅助处理。进一步的,步骤(2)操作b中所述的纳米二氧化钛的颗粒大小为20~50nm。进一步的,步骤(3)中所述的发泡剂为氧化锌发泡剂。进一步的,步骤(3)中所述的分散剂为硬脂酸镁。进一步的,步骤(3)中所述的填料为硫酸钡。实施例3一种pvc木塑复合装饰板的制备工艺,包括如下步骤:(1)木粉干燥处理:先对橡胶木木粉进行干燥处理,干燥至整体水含量为6%,然后进行筛选至目数为40~60目备用;(2)木粉改性处理:a.将步骤(1)处理后的橡胶木木粉放入蒸汽爆破机内进行蒸汽爆破处理,取出后再将其浸入到硅烷偶联剂水溶液中浸泡处理50min,最后将其取出干燥后备用;b.将操作a处理后的橡胶木木粉浸入到改性水溶液中,浸泡处理30min后滤出备用,所述的改性水溶液中的各物质及其重量百分比为:8%纳米二氧化钛、1.5%氢氧化钠,余量为水;(3)混炼挤出:将步骤(2)处理后的橡胶木木粉与聚氯乙烯、发泡剂、分散剂、填料按照质量比45:60:12:5:17进行混合,然后将混合后的物料放入高速混练机中混炼处理40min,接着再混炼好的物料放入双螺杆造粒机中造粒,最后将造粒好的物料投入锥形双螺杆挤出机中挤出成型即可。进一步的,步骤(1)中所述的干燥温度为60℃。进一步的,步骤(2)操作a中所述的蒸汽爆破处理时,控制压力为2.3mpa,控制温度为150℃,保温保压处理22s后再卸温卸压。进一步的,步骤(2)操作a中所述的硅烷偶联剂水溶液中硅烷偶联剂的质量分数为10%。进一步的,步骤(2)操作b中所述的浸泡处理时还施加频率为45khz的超声波进行辅助处理。进一步的,步骤(2)操作b中所述的纳米二氧化钛的颗粒大小为20~50nm。进一步的,步骤(3)中所述的发泡剂为碳酸氢钠发泡剂。进一步的,步骤(3)中所述的分散剂为三硬脂酸甘油酯。进一步的,步骤(3)中所述的填料为碳酸钙。对比实施例1本对比实施例1与实施例2相比,省去步骤(2)木粉改性处理操作a中的蒸汽爆破处理处理,除此外的方法步骤均相同。对比实施例2本对比实施例2与实施例2相比,省去步骤(2)木粉改性处理操作a中的蒸汽爆破处理处理,以及步骤(2)木粉改性处理的操作b,并在步骤(3)混炼挤出中向物料中添加橡胶木木粉总质量2%的纳米二氧化钛,除此外的方法步骤均相同。对比实施例3本对比实施例3与实施例2相比,省去步骤(2)木粉改性处理,除此外的方法步骤均相同。为了对比本发明效果,对上述实施例2、对比实施例1、对比实施例2、对比实施例3所制得的装饰板进行性能检测,具体对比数据如下表1所示:表1氧指数(%)板面握钉力(kn)抗弯强度(mpa)吸水厚度膨胀率(%)实施例242.51.2716.60.50对比实施例135.10.9612.40.78对比实施例232.00.8510.50.92对比实施例330.20.8210.20.95注:上表1中所述的氧指数参照gb2406-80进行测试,具体是在hc-2型氧指数仪上进行装饰板的氧指数测试;所述的板面握钉力参照gb/t17657-1999中4.10规定的方法进行测试;所述的抗弯强度参照gb/t24137-2009的要求进行测试;所述的吸水厚度膨胀率是指试样在水中浸泡72h后其厚度的膨胀率。由上表1可以看出,本发明方法制得的pvc木塑复合装饰板的综合性能较好,推广使用价值较高。当前第1页12
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