一种高品质PVC木塑复合材料的加工方法与流程

文档序号:11211420阅读:283来源:国知局
本发明属于幕墙工程
技术领域
,具体涉及一种高品质pvc木塑复合材料的加工方法。
背景技术
:建筑幕墙通常由面板和对应的支撑结构组成,传统的幕墙面板由玻璃、金属板、石板、陶瓷板等制成,而随着科技的发展,幕墙面板的材质在不断的更新,其中由pvc木塑复合材料制成的外墙挂板不断被推广应用,其具有良好的物理和化学性能,同时外观视觉好,安装加工便捷,综合效益好。人们对pvc木塑复合材料的原料成分不断进行搭配改进,虽然取得了不错的效果,但仍满足不了消费者对于性能的高要求,仍需进一步提升。技术实现要素:本发明的目的是针对现有的问题,提供了一种高品质pvc木塑复合材料的加工方法。本发明是通过以下技术方案实现的:一种高品质pvc木塑复合材料的加工方法,包括如下步骤:(1)填料制备:a.按重量份称取下列物质:80~90份碳酸钙、20~25份云母粉、6~8份硅烷偶联剂、10~15份纳米二氧化硅、4~7份十六烷基苯磺酸钠;b.将操作a中的所有成分共同混合放入反应釜内,加入其总质量2~2.5倍的去离子水后,加热保持反应釜内的温度为63~66℃,不断搅拌处理1~2h后取出,干燥至恒重后得填料备用;(2)挤出成型:a.按重量份称取下列物质:120~130份pvc树脂、25~30份木粉、3~6份甲基丙烯酸乙酯、1~2份抗氧化剂、2~4份发泡剂、3~5份硬脂酸锌、2~4份微晶石蜡、4~7份聚乙二醇、14~18份步骤(1)制得的填料;b.将操作a所称取的所有物质进行混合,然后经过混炼、造粒、挤出成型工艺,得半成品材料备用;(3)变温处理:a.对步骤(2)所得的半成品材料进行变温处理,并将整个变温处理过程分为三个阶段,分别为第一阶段、第二阶段和第三阶段;b.第一阶段是将半成品材料由挤出后降温至80℃,控制降温的速率为8~11℃/min;c.第二阶段是将半成品材料由80℃升温至105℃,控制升温的速率为25~30℃/min;d.第三阶段是将半成品材料由105℃降温至常温,控制降温的速率为20~23℃/min;第三阶段处理完成后即得成品。进一步的,步骤(2)操作a中所述的抗氧化剂为抗氧化剂1010、抗氧化剂1076、抗氧化剂168中的任意一种。进一步的,步骤(2)操作a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(2)操作b中所述的挤出成型时挤出机的料筒和机头的温度控制为160~170℃。pvc木塑复合材料的主要成分为树脂和木粉等植物性纤维,其最终的性能不仅与成分的种类、配比有关,同时还与加工处理的工艺相关,目前人们多在成分配比方面进行拓展,而忽略了加工工艺的改进;pvc木塑复合材料被挤出成型后,再被冷却至室温即得到了成品板材,传统方法是让其自然冷却,不进行特殊的处理工艺,在实际加工时发现,采用此方式冷却时,pvc木塑复合材料表层与内部的冷却速度不同,加上冷却时板材内部各处产生的缩应力不同,导致最终成品板材的力学特性不均匀,进而影响了整体的性能及其稳定性;本发明为了改善上述问题,而对加工的方法进行了特殊的改进处理,其中添加了特殊配制的填料,在碳酸钙的基础上又添加了云母粉、纳米二氧化硅等成分,最终制得的填料能有效的提升pvc木塑复合材料的耐温、耐磨、硬度等性能,同时由上述多组分制成的填料具有较大的比表面积,又提升了材料的隔音效果;在挤出成型之后,又对半成品材料进行了特殊的变温处理,在第一阶段控制降温的速率较慢,此时材料温度较高,而让其自然冷却或加速冷却温度下降过快,会造成冷缩应力较大,影响了各处组织密度、性能的均匀性,接着又对其进行了第二阶段变温处理,此阶段是对其进行升温,在第一阶段的降温冷缩后,树脂、木粉等成分的冷缩特性不同,此时其相互结合的界面间易产生间隙,此时快速的对其进行增温,树脂分子受热增粘,促使树脂基体对木粉等进行二次粘结包覆,提升了相互结合界面的致密性和稳定性,最后第三阶段进行较快速度的降温,利于节约加工处理的成本。本发明相比现有技术具有以下优点:本发明对pvc木塑复合材料的加工处理工艺进行了特殊的改进处理,有效提升了材料整体的耐温、耐腐、耐磨、强度等性能,同时材料又具有很好的隔音能力,综合使用品质好,推广价值高。具体实施方式实施例1一种高品质pvc木塑复合材料的加工方法,包括如下步骤:(1)填料制备:a.按重量份称取下列物质:80份碳酸钙、20份云母粉、6份硅烷偶联剂、10份纳米二氧化硅、4份十六烷基苯磺酸钠;b.将操作a中的所有成分共同混合放入反应釜内,加入其总质量2倍的去离子水后,加热保持反应釜内的温度为63℃,不断搅拌处理1h后取出,干燥至恒重后得填料备用;(2)挤出成型:a.按重量份称取下列物质:120份pvc树脂、25份木粉、3份甲基丙烯酸乙酯、1份抗氧化剂、2份发泡剂、3份硬脂酸锌、2份微晶石蜡、4份聚乙二醇、14份步骤(1)制得的填料;b.将操作a所称取的所有物质进行混合,然后经过混炼、造粒、挤出成型工艺,得半成品材料备用;(3)变温处理:a.对步骤(2)所得的半成品材料进行变温处理,并将整个变温处理过程分为三个阶段,分别为第一阶段、第二阶段和第三阶段;b.第一阶段是将半成品材料由挤出后降温至80℃,控制降温的速率为8℃/min;c.第二阶段是将半成品材料由80℃升温至105℃,控制升温的速率为25℃/min;d.第三阶段是将半成品材料由105℃降温至常温,控制降温的速率为20℃/min;第三阶段处理完成后即得成品。进一步的,步骤(2)操作a中所述的抗氧化剂为抗氧化剂1010。进一步的,步骤(2)操作a中所述的发泡剂为ac发泡剂。进一步的,步骤(2)操作b中所述的挤出成型时挤出机的料筒和机头的温度控制为160℃。实施例2一种高品质pvc木塑复合材料的加工方法,包括如下步骤:(1)填料制备:a.按重量份称取下列物质:85份碳酸钙、23份云母粉、7份硅烷偶联剂、12份纳米二氧化硅、6份十六烷基苯磺酸钠;b.将操作a中的所有成分共同混合放入反应釜内,加入其总质量2.3倍的去离子水后,加热保持反应釜内的温度为65℃,不断搅拌处理1.5h后取出,干燥至恒重后得填料备用;(2)挤出成型:a.按重量份称取下列物质:125份pvc树脂、28份木粉、5份甲基丙烯酸乙酯、1.5份抗氧化剂、3份发泡剂、4份硬脂酸锌、3份微晶石蜡、6份聚乙二醇、16份步骤(1)制得的填料;b.将操作a所称取的所有物质进行混合,然后经过混炼、造粒、挤出成型工艺,得半成品材料备用;(3)变温处理:a.对步骤(2)所得的半成品材料进行变温处理,并将整个变温处理过程分为三个阶段,分别为第一阶段、第二阶段和第三阶段;b.第一阶段是将半成品材料由挤出后降温至80℃,控制降温的速率为10℃/min;c.第二阶段是将半成品材料由80℃升温至105℃,控制升温的速率为28℃/min;d.第三阶段是将半成品材料由105℃降温至常温,控制降温的速率为22℃/min;第三阶段处理完成后即得成品。进一步的,步骤(2)操作a中所述的抗氧化剂为抗氧化剂1076。进一步的,步骤(2)操作a中所述的发泡剂为氧化锌发泡剂。进一步的,步骤(2)操作b中所述的挤出成型时挤出机的料筒和机头的温度控制为165℃。实施例3一种高品质pvc木塑复合材料的加工方法,包括如下步骤:(1)填料制备:a.按重量份称取下列物质:90份碳酸钙、25份云母粉、8份硅烷偶联剂、15份纳米二氧化硅、7份十六烷基苯磺酸钠;b.将操作a中的所有成分共同混合放入反应釜内,加入其总质量2.5倍的去离子水后,加热保持反应釜内的温度为66℃,不断搅拌处理2h后取出,干燥至恒重后得填料备用;(2)挤出成型:a.按重量份称取下列物质:130份pvc树脂、30份木粉、6份甲基丙烯酸乙酯、2份抗氧化剂、4份发泡剂、5份硬脂酸锌、4份微晶石蜡、7份聚乙二醇、18份步骤(1)制得的填料;b.将操作a所称取的所有物质进行混合,然后经过混炼、造粒、挤出成型工艺,得半成品材料备用;(3)变温处理:a.对步骤(2)所得的半成品材料进行变温处理,并将整个变温处理过程分为三个阶段,分别为第一阶段、第二阶段和第三阶段;b.第一阶段是将半成品材料由挤出后降温至80℃,控制降温的速率为11℃/min;c.第二阶段是将半成品材料由80℃升温至105℃,控制升温的速率为30℃/min;d.第三阶段是将半成品材料由105℃降温至常温,控制降温的速率为23℃/min;第三阶段处理完成后即得成品。进一步的,步骤(2)操作a中所述的抗氧化剂为抗氧化剂168。进一步的,步骤(2)操作a中所述的发泡剂为碳酸氢钠发泡剂。进一步的,步骤(2)操作b中所述的挤出成型时挤出机的料筒和机头的温度控制为170℃。对比实施例1本对比实施例1与实施例2相比,在步骤(2)挤出成型处理中,用等质量份的普通碳酸钙取代步骤(1)制得的填料,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,在步骤(3)变温处理中,省去操作c第二阶段的处理,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(3)变温处理的整个操作,对半成品材料采用传统的冷却方式将其降至常温,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所制得的复合材料进行性能测试,具体对比数据如下表1所示:表1弯曲强度(mpa)拉伸强度(mpa)冲击强度(kj/m2)吸声系数实施例237.432.110.90.74对比实施例130.227.68.50.63对比实施例233.529.19.30.68对比实施例328.726.28.00.60注:上表1中所述的弯曲强度和拉伸强度参照gb/t29418-2012进行测试;所述的冲击强度参照iso179-1进行测试;所述的吸声系数是采用频率为500~3000hz的声波测试而得。由上表1可以看出,本发明处理方法能有效的改善pvc木塑复合材料的整体特性,力学性能增强,吸音效果好,用作幕墙外板时能很好的达到消费者的要求,具有很强的市场竞争力和推广使用价值。当前第1页12
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