本发明涉及门窗型材生产
技术领域：
，具体涉及一种具有阻燃性能的pvc门窗型材及其制备方法。
背景技术：
：塑钢型材简称塑钢，主要化学成分是pvc，因此也叫pvc型材。是被广泛应用的一种新型的建筑材料，由于其物理性能如刚性、弹性、耐腐蚀，抗老化性能优异，通常用作是铜、锌、铝等有色金属的佳代用品。在房屋建筑中主要用于推拉，平开门窗、护栏、管材和吊顶材料的应用，通过新的工艺流程处理也广泛用在汽车发动机保护板方面，不仅重量轻，而且韧性好，具有刚的优良性质，有时候也被称作合金塑钢。虽然塑钢材料广泛应用，但是随着社会的进步，要不断提高其性能，例如强度、韧性、耐热性、保温性、隔音性、抗静电性、耐紫外性等性能。而且我国塑钢型材绝大部分劣质型材使用铅盐稳定剂，成品含铅量在0.6％-1.2％之间。铅是一种对人体有害的物质，当劣质型材老化时，会析出含铅粉尘，长期接触后会使血液中铅含量超标，甚至铅中毒。因此需要提高塑钢型材的安全性，同时不提高成本。技术实现要素：本发明的目的在于克服上述现有技术的不足，提供一种具有阻燃性能的pvc门窗型材，具有优异的阻燃性能及较佳的力学性能，且其制备方法简单，易于实现，适于工业化生产。为了解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：一种具有阻燃性能的pvc门窗型材，由下列重量份的原料制成：pvc树脂60-80份、氯化聚乙烯30-40份、尼龙615-25份、玻璃纤维10-20份、二氧化钛20-30份、碳酸钙10-30份、膨胀石墨10-20份、蛭石粉5-15份、主阻燃剂3-8份、辅助阻燃剂2-6份、相容剂2-8份、增韧剂1-5份和稳定剂0.5-3.5份。其中，由下列重量份的原料制成：pvc树脂70份、氯化聚乙烯35份、尼龙620份、玻璃纤维15份、二氧化钛25份、轻质碳酸钙20份、膨胀石墨15份、蛭石粉10份、主阻燃剂5.5份、辅助阻燃剂4份、相容剂5.5份、增塑剂3份和稳定剂2份。其中，所述玻璃纤维为无碱长纤，直径为8-14微米。其中，所述主助燃剂为十溴二苯乙烷或溴化聚苯乙烯中的一种；所述辅助阻燃剂为含锑化合物。其中，所述相容剂为苯乙烯-顺丁烯二酸酐共聚物或马来酸酐接枝abs。其中，所述增塑剂为二甘醇二苯甲酸酯。其中，所述稳定剂温质量比为2-4：1的硬脂酸锌和蓖麻油酸钙的混合物。本发明还提供了上述具有阻燃性能的pvc门窗型材的制备方法，包括以下步骤：（1）分别将二氧化钛、碳酸钙、膨胀石墨、蛭石粉球磨至20-120nm粒度粉；（2）称取配方中的各组分，将称取的pvc树脂、氯化聚乙烯、尼龙6在80-90℃温度下干燥3-5h，其他组分在60-70℃温度下干燥2-4h；（3）将步骤（1）磨成的20-120nm的粒度粉和步骤（2）干燥后的pvc树脂、氯化聚乙烯、尼龙6、主阻燃剂、辅助阻燃剂、相容剂、增韧剂和稳定剂一起在高速混合机中混合均匀，搅拌所需时间为5-10min；（4）将步骤（3）充分混合物的粉末材料通过造粒机、注塑机或热压铸机成型制成产品。其中，所述步骤(1)中，球磨转速的调节分为四段，匀速阶段、加速升压阶段、匀速升温阶段和减速降压阶段。其中，所述匀速阶段的速度保持在30r/min，加速平均加速率为6-8r/min；所述匀速升温阶段的速度保持在300r/min不变，温度平均加速5-7℃/min；所述减速降压阶段的温度先降至200r/min，再保持20min，温度从200℃降至30℃，降温平均速率为4-6℃/min。与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：（1）本发明通过将二氧化钛、碳酸钙、膨胀石墨、蛭石粉球磨成纳米级粉末，并与pvc树脂、氯化聚乙烯、尼龙6等工程塑料分子充分结合，通过造粒注塑热压铸后生成产品，纳米级粉末可均匀而牢固地混合在产品的基体中，使得工程塑料产生较大改性，因此制得pvc门窗型材具有耐高温、耐摩擦及机械强度高等优点，同时，利用二氧化钛、碳酸钙、膨胀石墨、蛭石粉自身具有阻燃特性，提高pvc门窗型材的阻燃性能。（2）本发明通过主阻燃剂和辅助阻燃剂相互配合的方式，进一步提高pvc门窗型材的阻燃性能。（3）本发明通过添加相容剂、增韧剂和稳定剂等功能助剂，使得各原料间相容性好，且通过各原料间的有机组合，使得塑钢型材不仅具有较好的机械强度，同时其阻燃和耐摩擦性能好；（4）本发明的提供的方法生产效率高，生产成本低，劳动强度低。具体实施方式下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。实施例1一种具有阻燃性能的pvc门窗型材，由下列重量份的原料制成：pvc树脂60份、氯化聚乙烯30份、尼龙615份、玻璃纤维10份、二氧化钛20份、碳酸钙10份、膨胀石墨10份、蛭石粉5份、主阻燃剂3份、辅助阻燃剂2份、相容剂2份、增韧剂1份和稳定剂0.5份。其中，所述主助燃剂为十溴二苯乙烷或溴化聚苯乙烯中的一种；所述辅助阻燃剂为含锑化合物。其中，所述相容剂为苯乙烯-顺丁烯二酸酐共聚物或马来酸酐接枝abs。其中，所述增塑剂为二甘醇二苯甲酸酯。其中，所述稳定剂温质量比为2：1的硬脂酸锌和蓖麻油酸钙的混合物。本发明还提供了上述具有阻燃性能的pvc门窗型材的制备方法，包括以下步骤：（1）分别将二氧化钛、碳酸钙、膨胀石墨、蛭石粉球磨至20-120nm粒度粉；（2）称取配方中的各组分，将称取的pvc树脂、氯化聚乙烯、尼龙6在80℃温度下干燥3h，其他组分在60℃温度下干燥2h；（3）将步骤（1）磨成的20-120nm的粒度粉和步骤（2）干燥后的pvc树脂、氯化聚乙烯、尼龙6、主阻燃剂、辅助阻燃剂、相容剂、增韧剂和稳定剂一起在高速混合机中混合均匀，搅拌所需时间为5min；（4）将步骤（3）充分混合物的粉末材料通过造粒机、注塑机或热压铸机成型制成产品。其中，所述步骤(1)中，球磨转速的调节分为四段，匀速阶段、加速升压阶段、匀速升温阶段和减速降压阶段。其中，所述匀速阶段的速度保持在30r/min，加速平均加速率为6r/min；所述匀速升温阶段的速度保持在300r/min不变，温度平均加速5℃/min；所述减速降压阶段的温度先降至200r/min，再保持20min，温度从200℃降至30℃，降温平均速率为4℃/min。实施例2一种具有阻燃性能的pvc门窗型材，由下列重量份的原料制成：pvc树脂80份、氯化聚乙烯40份、尼龙625份、玻璃纤维20份、二氧化钛30份、碳酸钙30份、膨胀石墨20份、蛭石粉15份、主阻燃剂8份、辅助阻燃剂6份、相容剂8份、增韧剂5份和稳定剂3.5份。其中，所述主助燃剂为十溴二苯乙烷或溴化聚苯乙烯中的一种；所述辅助阻燃剂为含锑化合物。其中，所述相容剂为苯乙烯-顺丁烯二酸酐共聚物或马来酸酐接枝abs。其中，所述增塑剂为二甘醇二苯甲酸酯。其中，所述稳定剂温质量比为4：1的硬脂酸锌和蓖麻油酸钙的混合物。本发明还提供了上述具有阻燃性能的pvc门窗型材的制备方法，包括以下步骤：（1）分别将二氧化钛、碳酸钙、膨胀石墨、蛭石粉球磨至20-120nm粒度粉；（2）称取配方中的各组分，将称取的pvc树脂、氯化聚乙烯、尼龙6在90℃温度下干燥5h，其他组分在70℃温度下干燥4h；（3）将步骤（1）磨成的20-120nm的粒度粉和步骤（2）干燥后的pvc树脂、氯化聚乙烯、尼龙6、主阻燃剂、辅助阻燃剂、相容剂、增韧剂和稳定剂一起在高速混合机中混合均匀，搅拌所需时间为10min；（4）将步骤（3）充分混合物的粉末材料通过造粒机、注塑机或热压铸机成型制成产品。其中，所述步骤(1)中，球磨转速的调节分为四段，匀速阶段、加速升压阶段、匀速升温阶段和减速降压阶段。其中，所述匀速阶段的速度保持在30r/min，加速平均加速率为8r/min；所述匀速升温阶段的速度保持在300r/min不变，温度平均加速7℃/min；所述减速降压阶段的温度先降至200r/min，再保持20min，温度从200℃降至30℃，降温平均速率为6℃/min。实施例3一种具有阻燃性能的pvc门窗型材，由下列重量份的原料制成：pvc树脂70份、氯化聚乙烯35份、尼龙620份、玻璃纤维15份、二氧化钛25份、轻质碳酸钙20份、膨胀石墨15份、蛭石粉10份、主阻燃剂5.5份、辅助阻燃剂4份、相容剂5.5份、增塑剂3份和稳定剂2份。其中，所述玻璃纤维为无碱长纤，直径为8-14微米。其中，所述主助燃剂为十溴二苯乙烷或溴化聚苯乙烯中的一种；所述辅助阻燃剂为含锑化合物。其中，所述相容剂为苯乙烯-顺丁烯二酸酐共聚物或马来酸酐接枝abs。其中，所述增塑剂为二甘醇二苯甲酸酯。其中，所述稳定剂温质量比为3：1的硬脂酸锌和蓖麻油酸钙的混合物。本发明还提供了上述具有阻燃性能的pvc门窗型材的制备方法，包括以下步骤：（1）分别将二氧化钛、碳酸钙、膨胀石墨、蛭石粉球磨至20-120nm粒度粉；（2）称取配方中的各组分，将称取的pvc树脂、氯化聚乙烯、尼龙6在85℃温度下干燥4h，其他组分在65℃温度下干燥3h；（3）将步骤（1）磨成的20-120nm的粒度粉和步骤（2）干燥后的pvc树脂、氯化聚乙烯、尼龙6、主阻燃剂、辅助阻燃剂、相容剂、增韧剂和稳定剂一起在高速混合机中混合均匀，搅拌所需时间为7.5min；（4）将步骤（3）充分混合物的粉末材料通过造粒机、注塑机或热压铸机成型制成产品。其中，所述步骤(1)中，球磨转速的调节分为四段，匀速阶段、加速升压阶段、匀速升温阶段和减速降压阶段。其中，所述匀速阶段的速度保持在30r/min，加速平均加速率为7r/min；所述匀速升温阶段的速度保持在300r/min不变，温度平均加速6℃/min；所述减速降压阶段的温度先降至200r/min，再保持20min，温度从200℃降至30℃，降温平均速率为5℃/min。实施例4一种具有阻燃性能的pvc门窗型材，由下列重量份的原料制成：pvc树脂75份、氯化聚乙烯30份、尼龙618份、玻璃纤维17份、二氧化钛23份、碳酸钙25份、膨胀石墨12份、蛭石粉13份、主阻燃剂4.5份、辅助阻燃剂4份、相容剂4份、增韧剂3.5份和稳定剂2.2份。其中，所述玻璃纤维为无碱长纤，直径为8-14微米。其中，所述主助燃剂为十溴二苯乙烷或溴化聚苯乙烯中的一种；所述辅助阻燃剂为含锑化合物。其中，所述相容剂为苯乙烯-顺丁烯二酸酐共聚物或马来酸酐接枝abs。其中，所述增塑剂为二甘醇二苯甲酸酯。其中，所述稳定剂温质量比为2.5：1的硬脂酸锌和蓖麻油酸钙的混合物。本发明还提供了上述具有阻燃性能的pvc门窗型材的制备方法，包括以下步骤：（1）分别将二氧化钛、碳酸钙、膨胀石墨、蛭石粉球磨至20-120nm粒度粉；（2）称取配方中的各组分，将称取的pvc树脂、氯化聚乙烯、尼龙6在83℃温度下干燥4.5h，其他组分在53℃温度下干燥2.5h；（3）将步骤（1）磨成的20-120nm的粒度粉和步骤（2）干燥后的pvc树脂、氯化聚乙烯、尼龙6、主阻燃剂、辅助阻燃剂、相容剂、增韧剂和稳定剂一起在高速混合机中混合均匀，搅拌所需时间为6.5min；（4）将步骤（3）充分混合物的粉末材料通过造粒机、注塑机或热压铸机成型制成产品。其中，所述步骤(1)中，球磨转速的调节分为四段，匀速阶段、加速升压阶段、匀速升温阶段和减速降压阶段。其中，所述匀速阶段的速度保持在30r/min，加速平均加速率为6.5r/min；所述匀速升温阶段的速度保持在300r/min不变，温度平均加速6.5℃/min；所述减速降压阶段的温度先降至200r/min，再保持20min，温度从200℃降至30℃，降温平均速率为4.5℃/min。实施例5一种具有阻燃性能的pvc门窗型材，由下列重量份的原料制成：pvc树脂70份、氯化聚乙烯37份、尼龙618份、玻璃纤维14份、二氧化钛28份、碳酸钙13份、膨胀石墨17份、蛭石粉8份、主阻燃剂6.5份、辅助阻燃剂3份、相容剂6份、增韧剂3份和稳定剂1.5份。其中，所述玻璃纤维为无碱长纤，直径为8-14微米。其中，所述主助燃剂为十溴二苯乙烷或溴化聚苯乙烯中的一种；所述辅助阻燃剂为含锑化合物。其中，所述相容剂为苯乙烯-顺丁烯二酸酐共聚物或马来酸酐接枝abs。其中，所述增塑剂为二甘醇二苯甲酸酯。其中，所述稳定剂温质量比为3.5：1的硬脂酸锌和蓖麻油酸钙的混合物。本发明还提供了上述具有阻燃性能的pvc门窗型材的制备方法，包括以下步骤：（1）分别将二氧化钛、碳酸钙、膨胀石墨、蛭石粉球磨至20-120nm粒度粉；（2）称取配方中的各组分，将称取的pvc树脂、氯化聚乙烯、尼龙6在82℃温度下干燥3.5h，其他组分在67℃温度下干燥3h；（3）将步骤（1）磨成的20-120nm的粒度粉和步骤（2）干燥后的pvc树脂、氯化聚乙烯、尼龙6、主阻燃剂、辅助阻燃剂、相容剂、增韧剂和稳定剂一起在高速混合机中混合均匀，搅拌所需时间为7.5min；（4）将步骤（3）充分混合物的粉末材料通过造粒机、注塑机或热压铸机成型制成产品。其中，所述步骤(1)中，球磨转速的调节分为四段，匀速阶段、加速升压阶段、匀速升温阶段和减速降压阶段。其中，所述匀速阶段的速度保持在30r/min，加速平均加速率为7.5r/min；所述匀速升温阶段的速度保持在300r/min不变，温度平均加速6℃/min；所述减速降压阶段的温度先降至200r/min，再保持20min，温度从200℃降至30℃，降温平均速率为5.5℃/min。将实施例1-5制得的pvc门窗型材进行性能测试，测试结果如表1所示：表1测试项目抗压强度（mpa）热变形温度（℃）断裂伸长率（%）简支粱缺口强度（kj/m3）阻燃性能实施例1121.5133.615262.4a级实施例2126.3136.215564.8a级实施例3130.2137.215765.7a级实施例4123.3128.014862.1a级实施例5126.4122.614663.4a级由表1可知，本发明的pvc门窗型材各项性能均满足要求。综上，本发明通过将二氧化钛、碳酸钙、膨胀石墨、蛭石粉球磨成纳米级粉末，并与pvc树脂、氯化聚乙烯、尼龙6等工程塑料分子充分结合，通过造粒注塑热压铸后生成产品，纳米级粉末可均匀而牢固地混合在产品的基体中，使得工程塑料产生较大改性，因此制得pvc门窗型材具有耐高温、耐摩擦及机械强度高等优点，同时，利用二氧化钛、碳酸钙、膨胀石墨、蛭石粉自身具有阻燃特性，提高pvc门窗型材的阻燃性能。以上所述仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本
技术领域：
的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。当前第1页12