本发明属于新材料技术领域,采用改性增强复合的原理,使普通PVC板材变成了一种新型高科技的复合增强材料。
背景技术:
随着木材资源的不断紧缺,能够替代木材的各种新型建筑装潢材料不断涌现。PVC板材就是一种替代木材的新型建筑装潢材料,但是普通PVC板材,无论是建筑模板,还是PVC地板,或护墙板,都要求阻燃、热稳定性好,但由于PVC板材是一种发泡挤出产品,所以,PVC板材加工的地板、护墙板,经过阳光长时间照射,地热和暖气长时间接触,都会出现整体变形。PVC板材加工的建筑模板,虽能代替木质模板,但是存在强度低,高出落下容易摔掉角。因此在建筑装潢材料市场,PVC板材制品的应用量受到一定阻碍。
因此现有技术当中亟需要一种新型的技术方案来解决这一问题。
技术实现要素:
为了解决普通PVC板材存在的技术问题,本发明的目的是提供一种纤维改性增强的PVC板材,大大提高了PVC板材的机械强度,增强了阻燃性能和热稳定性能,使PVC板材在建筑装潢材料市场具有很强的应用前景。
本发明的另一目的是提供一种生产纤维改性增强的PVC板材的工艺。
一种纤维改性增强的PVC板材,其特征是:该PVC板材原料由以下重量百分比的成分组成:15%~30%的碳纤维和70%~85%的PVC粉。
一种纤维改性增强的PVC板材,其特征是:该PVC板材原料由以下重量百分比的成分组成:20%~40%的玄武岩纤维和60%~80%的PVC粉。
一种纤维改性增强的PVC板材,其特征是:该PVC板材原料由以下重量百分比的成分组成:30%~50%的玻璃纤维和50%~70%的PVC粉。
一种纤维改性增强的PVC板材,其特征是:该PVC板材原料由以下重量百分比的成分组成:15%~30%的混合纤维和70%~85%的PVC粉,其中所述混合纤维由以下重量百分比的成分组成:10%~25%的碳纤维和75%~90%的玻璃纤维。
一种纤维改性增强的PVC板材,其特征是:该PVC板材原料由以下重量百分比的成分组成:15%~30%的混合纤维和70%~85%的PVC粉,其中所述混合纤维由以下重量百分比的成分组成:15%~30%的玄武岩纤维和70%~85%的玻璃纤维。
一种纤维改性增强的PVC板材,其特征是:该PVC板材原料由以下重量百分比的成分组成:5%~15%的混合纤维和85%~95%的PVC粉,其中所述混合纤维由以下重量百分比的成分组成:35%~40%的碳纤维和60%~65%的玄武岩纤维。
一种纤维改性增强的PVC板材,其特征是:该PVC板材原料由以下重量百分比的成分组成:10%~20%的混合纤维和80%~90%PVC粉,其中所述混合纤维由以下重量百分比的成分组成:5%~10%的碳纤维、80%~90%的玻璃纤维及5%~10%的玄武岩纤维,且三种纤维的含量百分数之和等于100%。
一种用于生产所述的纤维改性增强的PVC板材的工艺,
步骤一、纤维切断
采用切断机将纤维废丝按工艺要求切断,得到长度为3mm~12mm的纤维,备用;
用于生产PVC板材的具体纤维为碳纤维、玄武岩纤维或玻璃纤维;
步骤二、纤维混配
将步骤一所得纤维按照设定比例进行混合,得到七个种类的混合纤维;
用于生产PVC板材的纤维设定比例分别为100%的碳纤维;
100%的玄武岩纤维;
100%的玻璃纤维;
10%~25%的碳纤维和75%~90%的玻璃纤维;
15%~30%的玄武岩纤维和70%~85%的玻璃纤维;
35%~40%的碳纤维和60%~65%的玄武岩纤维;
5%~10%的碳纤维、80%~90%的玻璃纤维及5%~10%的玄武岩纤维,且三种纤维的含量百分数之和等于100%。
步骤三、将PVC粉与钙锌稳定剂、PE润滑剂、黄矾发泡剂及轻钙粉添加剂同时喂入搅拌釜内,进行混合搅拌,转速为1000转/分~1600转/分,温度为70℃~125℃,得到高温PVC粉混料;
步骤四、将步骤三得到的所述高温PVC粉混料喂入搅拌釜中,进行混合搅拌,转速为600转/分~800转/分,温度为30℃~70℃,得到低温PVC粉混料;
步骤五、将步骤四得到的低温PVC粉混料和步骤二得到的混合纤维进行混合,转速为5转/分~10转/分,得到七个种类PVC板材原料,
用于生产PVC板材的七个种类PVC板材原料分别为15%~30%的碳纤维和70%~85%的PVC粉;
20%~40%的玄武岩纤维和60%~80%的PVC粉;
30%~50%的玻璃纤维和50%~70%的PVC粉;
15%~30%的混合纤维和70%~85%的PVC粉,其中所述混合纤维由以下重量百分比的成分组成:10%~25%的碳纤维和75%~90%的玻璃纤维;
15%~30%的混合纤维和70%~85%的PVC粉,其中所述混合纤维由以下重量百分比的成分组成:15%~30%的玄武岩纤维和70%~85%的玻璃纤维;
5%~15%的混合纤维和85%~95%的PVC粉,其中所述混合纤维由以下重量百分比的成分组成:35%~40%的碳纤维和60%~65%的玄武岩纤维;
10%~20%的混合纤维和80%~90%PVC粉,其中所述混合纤维由以下重量百分比的成分组成:5%~10%的碳纤维、80%~90%的玻璃纤维及5%~10%的玄武岩纤维,且三种纤维的含量百分数之和等于100%。
步骤六、将步骤五得到的七个种类PVC板材原料,各自定量喂入螺杆挤出机,设定螺杆挤出机的加热温度为120℃~230℃,经过螺杆熔融、剪切及挤出得到七个种类粘糊状原料;
步骤七、模具成型及冷却处理
将步骤六得到的七个种类粘糊状物料送入模具成型机,成型过程中冷却温度设置为5℃~15℃,得到七个种类厚度为5mm~25mm、密度为0.40g/cm3~1.50g/cm3的改性PVC板材。
步骤八、切断包装
将步骤七得到的七个种类的改性PVC板材纵向自动切割,各自按照工艺要求横向切断成片材,然后塑封包装入库。
通过上述设计方案,本发明可以带来如下有益效果:本发明提供的纤维改性增强的PVC板材,通过添加改性剂:碳纤维、玄武岩纤维、玻璃纤维,大大提高了PVC板材的机械强度,增强了阻燃性能和热稳定性能,使PVC板材应用技术性能得到明显提高,完全能够超过木质板材的技术应用性能,采用本发明的生产工艺得到的新型改性PVC板材是代替木材的最理想产品,无论是拧螺丝钉,还是钉钢铁钉,不仅不脆炸,而且,握持力强,远远好于木质板材。加工成地板,机械强度高、热稳定性好,不变形。
附图说明
以下结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的说明:
图1为本发明生产纤维改性增强的PVC板材的工艺流程图。
具体实施方式
本发明通过添加改性剂:碳纤维、玄武岩纤维、玻璃纤维,大大提高了PVC板材的机械强度,增强了阻燃性能和热稳定性能,
具体的本发明的纤维改性增强的PVC板材及其生产工艺如下:
一种纤维改性增强的PVC板材,其特征是:该PVC板材原料由以下重量百分比的成分组成:15%~30%的碳纤维和70%~85%的PVC粉。
一种纤维改性增强的PVC板材,其特征是:该PVC板材原料由以下重量百分比的成分组成:20%~40%的玄武岩纤维和60%~80%的PVC粉。
一种纤维改性增强的PVC板材,其特征是:该PVC板材原料由以下重量百分比的成分组成:30%~50%的玻璃纤维和50%~70%的PVC粉。
一种纤维改性增强的PVC板材,其特征是:该PVC板材原料由以下重量百分比的成分组成:15%~30%的混合纤维和70%~85%的PVC粉,其中所述混合纤维由以下重量百分比的成分组成:10%~25%的碳纤维和75%~90%的玻璃纤维。
一种纤维改性增强的PVC板材,其特征是:该PVC板材原料由以下重量百分比的成分组成:15%~30%的混合纤维和70%~85%的PVC粉,其中所述混合纤维由以下重量百分比的成分组成:15%~30%的玄武岩纤维和70%~85%的玻璃纤维。
一种纤维改性增强的PVC板材,其特征是:该PVC板材原料由以下重量百分比的成分组成:5%~15%的混合纤维和85%~95%的PVC粉,其中所述混合纤维由以下重量百分比的成分组成:35%~40%的碳纤维和60%~65%的玄武岩纤维。
一种纤维改性增强的PVC板材,其特征是:该PVC板材原料由以下重量百分比的成分组成:10%~20%的混合纤维和80%~90%PVC粉,其中所述混合纤维由以下重量百分比的成分组成:5%~10%的碳纤维、80%~90%的玻璃纤维及5%~10%的玄武岩纤维,且三种纤维的含量百分数之和等于100%。
一种用于生产所述的纤维改性增强的PVC板材的工艺,
步骤一、纤维切断
采用切断机将纤维废丝按工艺要求切断,得到长度为3mm~12mm的纤维,备用;
用于生产PVC板材的具体纤维为碳纤维、玄武岩纤维或玻璃纤维;
步骤二、纤维混配
将步骤一所得纤维按照设定比例进行混合,得到七个种类的混合纤维;
用于生产PVC板材的纤维设定比例分别为100%的碳纤维;
100%的玄武岩纤维;
100%的玻璃纤维;
10%~25%的碳纤维和75%~90%的玻璃纤维;
15%~30%的玄武岩纤维和70%~85%的玻璃纤维;
35%~40%的碳纤维和60%~65%的玄武岩纤维;
5%~10%的碳纤维、80%~90%的玻璃纤维及5%~10%的玄武岩纤维,且三种纤维的含量百分数之和等于100%。
步骤三、将PVC粉与钙锌稳定剂、PE润滑剂、黄矾发泡剂及轻钙粉添加剂同时喂入搅拌釜内,进行混合搅拌摩擦升温,转速为1000转/分~1600转/分,温度为70℃~125℃,得到高温PVC粉混料;
步骤四、将步骤三得到的所述高温PVC粉混料喂入搅拌釜中,进行混合搅拌降温,转速为600转/分~800转/分,温度为30℃~70℃,得到低温PVC粉混料;
步骤五、将步骤四得到的低温PVC粉混料和步骤二得到的混合纤维进行混合,转速为5转/分~10转/分,得到七个种类PVC板材原料,
用于生产PVC板材的七个种类PVC板材原料分别为15%~30%的碳纤维和70%~85%的PVC粉;
20%~40%的玄武岩纤维和60%~80%的PVC粉;
30%~50%的玻璃纤维和50%~70%的PVC粉;
15%~30%的混合纤维和70%~85%的PVC粉,其中所述混合纤维由以下重量百分比的成分组成:10%~25%的碳纤维和75%~90%的玻璃纤维;
15%~30%的混合纤维和70%~85%的PVC粉,其中所述混合纤维由以下重量百分比的成分组成:15%~30%的玄武岩纤维和70%~85%的玻璃纤维;
5%~15%的混合纤维和85%~95%的PVC粉,其中所述混合纤维由以下重量百分比的成分组成:35%~40%的碳纤维和60%~65%的玄武岩纤维;
10%~20%的混合纤维和80%~90%PVC粉,其中所述混合纤维由以下重量百分比的成分组成:5%~10%的碳纤维、80%~90%的玻璃纤维及5%~10%的玄武岩纤维,且三种纤维的含量百分数之和等于100%。
步骤六、将步骤五得到的七个种类PVC板材原料,各自定量喂入螺杆挤出机,设定螺杆挤出机的加热温度为120℃~230℃,经过螺杆熔融、剪切及挤出得到七个种类粘糊状原料;
步骤七、模具成型及冷却处理
将步骤六得到的七个种类粘糊状物料送入模具成型机,成型过程中冷却温度设置为5℃~15℃,得到七个种类厚度为5mm~25mm、密度为0.40g/cm3~1.50g/cm3的改性PVC板材。
步骤八、切断包装
将步骤七得到的七个种类的改性PVC板材纵向自动切割,各自按照工艺要求横向切断成片材,然后塑封包装入库。
本发明是以PVC为原材料,采用发泡挤出生产工艺,通过添加混合改性剂(碳纤维、玻璃纤维、玄武岩纤维),使PVC板材应用技术性能得到明显提高,尤其是热稳定性、阻燃性、抗拉伸和抗弯强度是普通PVC板材的几倍。由于改性PVC板材应用技术性能的提高,使其应用领域更为广泛,市场竞争力和生命力更强,未来市场发展空间巨大。改性PVC板材,完全克服了普通PVC板材在使用过程中的一些缺欠,例如,PVC地板存在热变形问题,PVC建筑模板存在强度低,使用过程中容易掉角问题等。新型改性PVC板材能够满足各种不同用途的需要,各项技术指标都能达到标准要求。