一种pvc木塑结皮发泡基材及其制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于木塑材料技术领域，具体设及一种PVC木塑结皮发泡基材及其制备方 法。
【背景技术】
[0002] 木塑复合材料（Wood-PlasticComposites,WPC)是国内外近年蓬勃兴起的一类 新型复合材料，指利用聚乙締、聚丙締和聚氯乙締等，代替通常的树脂胶粘剂，与超过50% W上的木粉、稻壳、賴杆等废植物纤维混合成新的木质材料，再经挤压、模压、注射成型等塑 料加工工艺，生产出的新型环保板材，主要用于建材、家具、物流包装等行业。
[0003]我国是一个贫油富煤国家，人口众多，在快速发展过程中，能源需求量大，其中火 力发电占70%W上，每年的固硫灰、固硫灰渣排放量已达1. 5亿万吨左右。
[0004] 目前，固硫灰综合利用方向窄，固硫灰再利用量远低于固硫灰的排放量，大量未被 二次利用的固硫灰堆放，不仅±地资源占用量大，而且危害生态环境，因此，亟需将其资源 化处置。
[0005]高巧固硫灰（CAFs)是循环流化床锅炉炉内脱硫生产过程中，产生的一种固体粉 尘。循环流化床锅炉炉内脱硫是在煤粉中加入一定比例的碳酸巧，在850°C~900°C下燃烧 过程中，煤粉中的硫氧化后与碳酸巧反应，生成亚硫酸巧和硫酸巧固体颗粒，W及过量碳酸 巧分解为氧化巧颗粒，通过烟气除尘器收集的粉尘中所含巧、硫都比普通粉煤灰高，因此称 为高巧固硫灰，通过排渣系统排放的粗颗粒，称为固硫渣。
[0006]高巧固硫灰的综合利用，目前尚缺少成熟的技术，诸多研究者普遍关注将固硫灰 作为建筑材料原料综合利用的研究，主要应用方向有混凝±渗合料、水泥混合料和膨胀剂 等，如中国专利CN104326722A、CN103011367A、CN102850012A、CN103979894A、CN103253900A 和CN103936456A。但是运些研究也存在局限性，对固硫灰的利用率远远不能满足日益增多 的固硫灰大量堆积问题。
[0007]经过发明人长时间的研究，本公司利用固硫灰为填料，采用锥形双螺杆=层共挤 技术生产PVC木塑发泡基材，提高了废料高巧固硫灰的利用率，拓宽了固硫灰的应用领域。 但是在本工艺中，固硫灰未做处理，直接和其他的填料混合，利用S层共挤技术生产PVC木 塑发泡基材，运样的生产工艺将有W下不足，第一，由于未处理的固硫灰与PVC界面不相 容，未处理的固硫灰在复合材料中可形成应力集中点，将会降低PVC木塑发泡基材的性能 如抗落键冲击强度、抗弯强度等力学性能；第二，在使用未预处理固硫灰作为PVC木塑发泡 基材的填料时，为了保证材料的力学性能，不得不采用=层共挤技术，使发泡基材两面形成 约1~2mm的共挤皮层，导致发泡基材用料多，密度大，在如广告板、建筑模板领域使用，材料 成本高，不易搬运；第=，采用=层共挤工艺技术，由于该技术采用两台挤出机同时挤出，设 备投入大、能耗高，且=层共挤工艺难度大，挤出速度慢，生产效率低。
[000引
【发明内容】
： 本发明目的在于提供一种用改性后的固硫灰作为填料，生产一种PVC木塑结皮发泡基 材及其制备方法。
[0009] 为达到上述目的，所述PVC木塑结皮发泡基材由W下重量份数的原料制成： PVC-SG5 :100份；800~1500目改性固硫灰：20~70份；偶联剂：固硫灰质量的1~5% ; 木粉：10~45份；稳定剂：3~7份；增塑剂：0. 7~1. 9份；增初改性剂：3~17份；外润滑剂：0.4~1. 5份；内润滑剂：0.1~1份；高溫润滑剂：0.1~1份；高溫发泡剂：0.3~0. 7份；低溫发 泡剂：0. 3~0.7份；发泡调节剂：4~8份。
[0010] 其中，所述偶联剂选自硅烷偶联剂KH-550 ( 丫-氨丙基S乙氧基硅烷）、铁酸醋、侣 酸醋中的一种； 所述木粉是选自80-100目，水分质量分数小于等于4%的木粉； 所述稳定剂选自江西宏远化工PVC板材专用铅盐稳定剂(型号307)、广东巧林纳WWL-2 型号铅盐稳定剂或广东巧林纳WWP-B型号稀±巧锋多功能热稳定剂中的一种； 所述增塑剂为丙締酸醋类聚合物； 所述增初改性剂为CPE(氯化聚乙締)、MBS(甲基丙締酸甲醋-下二締-苯乙締共聚 物)、NBR(下二締与丙締腊共聚物)、或EVA(乙締一醋酸乙締共聚物）中的一种； 所述的外润滑剂选自PE蜡、氧化聚乙締蜡、硬脂酸的一种； 所述内润滑剂为硬脂酸巧、径基硬脂酸、单硬脂酸甘油醋、硬脂醇、醋蜡、皂化蜡中的一 种； 所述高溫润滑剂为季戊四醇、氧化聚乙締蜡中的一种； 所述高溫发泡剂为偶氮二甲酯胺，低溫发泡剂为碳酸氨钢， 所述发泡调节剂为丙締酸脂类聚合物。
[0011] 一种PVC木塑发泡基材的制备方法，包括W下步骤： (1) 将分级后的固硫灰在12(TC烘至衡重后，采用偶联剂进行处理后备用； (2) 将PVC-SG5 :100份；800~1500目改性固硫灰：20~70份；偶联剂：W固硫灰质量的 1~5%;木粉：10~45份，稳定剂：3~7份，增塑剂：0. 7~1. 9份，增初改性剂：3~17份；外润滑 剂：0.4~1. 5份；内润滑剂：0.1~1份，高溫润滑剂：0.1~1份，高溫发泡剂：0.3~0. 7份，低溫 发泡剂：0. 3~0. 7份，发泡调节剂：4~8份，按配方计量备料，通过真空输送系统送入高速混 料机，待溫度达到120°C后放料至低速混料机降溫至50-60°C，得干混料； (3) 采用锥形双螺杆结皮发泡技术将制备好的上述干混料送入锥形双螺杆挤出机进行 烙融后挤出，经板材模具成型，再经冷却定型台对板材上下表面逐级冷却，挤出机机筒溫度 为180~198°C，模头溫度为165~178°C、螺杆转速均为10. 6~19.Ir/min，即得WPVC木塑结 皮发泡基材。
[0012] 有益效果 本发明将利用改性固硫灰作为填料，提供一种新的制备PVC木塑结皮发泡基材的配方 和工艺，本发明利用偶联剂对固硫灰进行预处理，采用结皮发泡技术制备PVC木塑结皮发 泡基材，由于偶联剂中水解性官能基团能与无机材料表面的径基起反应形成化学键，偶联 剂中非水解基团基团能与树脂起反应形成化学键，可提高固硫灰与PVC树脂界面相容性， 避免形成应力集中点，就不需采用=层共挤技术形成致密表层来弥补由未改性固硫灰对板 材力学性能的破坏，从而可W直接采用结皮发泡工艺，使板材更加轻量化；由于高巧固硫灰 中CaO含量较高，可W有效的促进干混料在加工过程中的塑化，使干混料更有利于加工。 采用本发明工艺方法可W提高固硫灰的附加值，实现固硫灰的综合利用，变废为宝，同时也 降低了PVC木塑发泡复合材料的成本，提高了PVC木塑发泡板的市场竞争力。
[001引【附图说明】： 图1为本发明工艺流程图。
【具体实施方式】
[0014] W下结合具体实施例对本发明的技术方案进行详细描述，所述稳定剂选自江西宏 远化工PVC板材专用铅盐稳定剂(型号307)、广东巧林纳WWL-2型号铅盐稳定剂或广东巧林 纳WWP-B型号稀±巧锋多功能热稳定剂中的一种。
[001引 实施例1: 本发明是W偶联剂改性高巧固硫灰为填料制备PVC木塑结皮发泡基材的制备工艺，实 施例包括如下步骤： (1)将分级后的固硫灰800目（成分分析见表1)置入烘箱，在120°C下烘至衡重，再将其 转入恒溫揽拌器中，低速揽拌过程中降溫至60°C后，加入固硫灰质量的2%的硅烷偶联剂， 高速揽拌30min，再转入烘箱W120°C烘2小时，最后在80°C下烘至衡重； (2 )配方表见表2，按表2中配方将PVC-SG5、硅烷偶联剂预处理后的固硫灰、木粉、江西 宏远化工PVC板材专用铅盐稳定剂(型号307)、ACR加工助剂(增塑剂)、CPE(增初改性剂)、 PE蜡(外润滑剂)、偶氮二甲酯胺(高溫发泡剂)、碳酸氨钢(低溫发泡剂)、丙締酸脂类聚合物 (发泡调节剂）?、硬脂酸巧（内润滑剂）和氧化聚乙締蜡(高溫润滑剂）通过真空输送系统送 入高速混料机，待溫度达到120°C后放料至低速混料机降溫至60°C，得挤出用干混料。
[0016] (3)采用结皮发泡工艺将锥形双螺杆挤出机、模具加热至工艺设定溫度，打开冷却 定型台冷却水循