本发明涉及型材领域，尤其是一种高强度pvc复合板及其制备方法。
背景技术：
pvc板材由于具有防水、阻燃、耐酸碱、成本低廉、重量轻、保温效果良好等优点而被广泛应用在建筑施工中，但由于传统的pvc板材脆性较大，在长时间使用后容易出现老化而导致材料的强度逐渐下降，因此使得pvc板材在长期使用可靠性方面一直饱受疑虑，随着复合材料技术的不断涌现，一些利用材料复合进行生产的pvc板材也逐渐在市面上销售，然而其一方面成本较高，使得产品价格难以具有优势，另一方面生产过程复杂，产品良率低，使得生产难度大而不易于大量推广。
技术实现要素：
为了解决现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种生产简单、成本低廉且强度高的pvc复合板及其制备方法。
为了实现上述的技术目的，本发明的技术方案为：
一种高强度pvc复合板，其包括位于上下端面的面层和位于面层之间的中间层；所述面层的原料包括如下重量份的组分：
pvc45～60份；
橡胶5～10份；
氯化聚氯乙烯3～5份；
纳米级碳酸钙5～7份；
钛白粉2～3份；
聚乙烯蜡1～2份；
钙锌稳定剂1～3份；
mbs树脂1～2份；
n，n’-间苯撑双马来酰亚胺1～2份；
硅烷偶联剂1～2份；
所述中间层的原料包括如下重量份的组分：
pvc40～50份；
橡胶2～6份；
氯化聚氯乙烯3～5份；
纳米级碳酸钙10～15份；
发泡剂2～4份；
钛白粉1～2份；
聚乙烯蜡1～2份；
钙锌稳定剂1～3份；
硅烷偶联剂1～2份。
进一步，所述的钛白粉均为金红石型钛白粉或锐钛型钛白粉。
进一步，所述pvc的聚合度均为1000～1100。
进一步，所述的发泡剂为偶氮二甲酰胺、偶氮二异丁腈、4,4'-氧代双苯磺酰肼或对甲苯磺酞胺。
进一步，所述钙锌稳定剂的牌号为德国熊牌mc-8890-ka2、德国熊牌r638-r/2或德国熊牌mc8656ka-st。
进一步，所述的硅烷偶联剂为γ—氨丙基三乙氧基硅烷、γ-(2，3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷、γ-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷或乙烯基三乙氧基硅烷。
优选的，所述面层的原料包括如下重量份的组分：
pvc52份；
橡胶7份；
氯化聚氯乙烯4份；
纳米级碳酸钙6份；
钛白粉2.5份；
聚乙烯蜡1.5份；
钙锌稳定剂2份；
mbs树脂1.5份；
n，n’-间苯撑双马来酰亚胺1.5份；
硅烷偶联剂1.5份；
所述中间层的原料包括如下重量份的组分：
pvc45份；
橡胶4份；
氯化聚氯乙烯4份；
纳米级碳酸钙13份；
发泡剂3份；
钛白粉1.5份；
聚乙烯蜡1.5份；
钙锌稳定剂2份；
硅烷偶联剂1.5份。
一种高强度pvc复合板的制备方法，其包括如下步骤：
（1）面板原料配置：依序将pvc、聚乙烯蜡、氯化聚氯乙烯、钛白粉、钙锌稳定剂、纳米级碳酸钙加入到搅拌器中以500～750rmp的转速、55～75℃的温度条件进行搅拌混合20～30min后，往混合物料中加入橡胶、mbs树脂、n，n’-间苯撑双马来酰亚胺、硅烷偶联剂，并以600～700rmp的转速、90～105℃的温度条件进行继续搅拌混合30～50min后，再将搅拌参数调整为400～600rmp、45～60℃进行继续搅拌20～30min后，将混合物料进行出料，得到混合物料a；
（2）中间层原料配置：依序将pvc、聚乙烯蜡、氯化聚氯乙烯、钛白粉、钙锌稳定剂、纳米级碳酸钙、发泡剂加入到搅拌器中以400～600rmp的转速、55～65℃的温度条件进行搅拌混合20～30min后，往混合物料中加入橡胶、硅烷偶联剂，并以600～700rmp的转速、85～95℃的温度条件进行继续搅拌混合40～60min后，再将搅拌参数调整为400～600rmp、45～60℃进行继续搅拌20～30min后，将混合物料进行出料，得到混合物料b；
（3）共挤生产：将上述制得的混合物料a和混合物料b分别加入到双螺杆三层共挤挤出机的料斗中，其中混合物料a作为面层生产物料，混合物料b作为中间层的生产物料进行生产挤出，其中螺杆温度为150～165℃、口模温度为165～175℃，螺杆转速为25～35转/分，所挤出的型材经冷却水槽进行冷却；
（4）增强处理：将上述经冷却水槽冷却处理后的型材放入烘箱中以80～85℃的温度进行恒温保持1.5～3h，然后再自然冷却至室温后，即可制得所需的高强度pvc复合板。
进一步，所述步骤（1）和步骤（2）中的物料在搅拌时，持续通入氮气作为保护气体。
一种高强度pvc复合板的应用，将所述的高强度pvc复合板作为建筑型材进行使用。
采用上述的技术方案，本发明的有益效果为：通过利用pvc与橡胶进行生产复合板，并通过加入氯化聚氯乙烯和mbs树脂作为增强助剂来提高复合板的强度，再利用聚乙烯蜡和硅烷偶联剂进行提高物料混合时的加工性能，使得复合板的生产更易于控制，并且能够持续利用三层共挤设备进行生产性能稳定可靠的复合板，同时，将面层和中间层的原料进行对应调整，根据面层材料的需要进行多加钛白粉作为光屏蔽剂来提高其耐老化性能，并利用钙锌稳定剂作为面层和中间层生产过程中的性能稳定助剂使得生产出的复合板不会出现重金属析出而污染环境，另外，通过针对性调整的生产工艺不仅在原料搅拌和挤出生产上进行精细控制，还通过对挤出冷却后的板材进行再加热来使其复合板内部的应力释放，而提高了复合板的强度性能。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步的阐述：
图1为本发明复合板的结构简要剖面示意图。
具体实施方式
如图1所示，一种高强度pvc复合板，其包括位于上下端面的面层1和位于面层1之间的中间层2；所述面层1的原料包括如下重量份的组分：
pvc45～60份；
橡胶5～10份；
氯化聚氯乙烯3～5份；
纳米级碳酸钙5～7份；
钛白粉2～3份；
聚乙烯蜡1～2份；
钙锌稳定剂1～3份；
mbs树脂1～2份；
n，n’-间苯撑双马来酰亚胺1～2份；
硅烷偶联剂1～2份；
所述中间层2的原料包括如下重量份的组分：
pvc40～50份；
橡胶2～6份；
氯化聚氯乙烯3～5份；
纳米级碳酸钙10～15份；
发泡剂2～4份；
钛白粉1～2份；
聚乙烯蜡1～2份；
钙锌稳定剂1～3份；
硅烷偶联剂1～2份。
进一步，所述的钛白粉均为金红石型钛白粉或锐钛型钛白粉。
进一步，所述pvc的聚合度均为1000～1100。
进一步，所述的发泡剂为偶氮二甲酰胺、偶氮二异丁腈、4,4'-氧代双苯磺酰肼或对甲苯磺酞胺。
进一步，所述钙锌稳定剂的牌号为德国熊牌mc-8890-ka2、德国熊牌r638-r/2或德国熊牌mc8656ka-st。
进一步，所述的硅烷偶联剂为γ—氨丙基三乙氧基硅烷、γ-(2，3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷、γ-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷或乙烯基三乙氧基硅烷。
优选的，所述面层的原料包括如下重量份的组分：
pvc52份；
橡胶7份；
氯化聚氯乙烯4份；
纳米级碳酸钙6份；
钛白粉2.5份；
聚乙烯蜡1.5份；
钙锌稳定剂2份；
mbs树脂1.5份；
n，n’-间苯撑双马来酰亚胺1.5份；
硅烷偶联剂1.5份；
所述中间层的原料包括如下重量份的组分：
pvc45份；
橡胶4份；
氯化聚氯乙烯4份；
纳米级碳酸钙13份；
发泡剂3份；
钛白粉1.5份；
聚乙烯蜡1.5份；
钙锌稳定剂2份；
硅烷偶联剂1.5份。
一种高强度pvc复合板的制备方法，其包括如下步骤：
（1）面板原料配置：依序将pvc、聚乙烯蜡、氯化聚氯乙烯、钛白粉、钙锌稳定剂、纳米级碳酸钙加入到搅拌器中以500～750rmp的转速、55～75℃的温度条件进行搅拌混合20～30min后，往混合物料中加入橡胶、mbs树脂、n，n’-间苯撑双马来酰亚胺、硅烷偶联剂，并以600～700rmp的转速、90～105℃的温度条件进行继续搅拌混合30～50min后，再将搅拌参数调整为400～600rmp、45～60℃进行继续搅拌20～30min后，将混合物料进行出料，得到混合物料a；
（2）中间层原料配置：依序将pvc、聚乙烯蜡、氯化聚氯乙烯、钛白粉、钙锌稳定剂、纳米级碳酸钙、发泡剂加入到搅拌器中以400～600rmp的转速、55～65℃的温度条件进行搅拌混合20～30min后，往混合物料中加入橡胶、硅烷偶联剂，并以600～700rmp的转速、85～95℃的温度条件进行继续搅拌混合40～60min后，再将搅拌参数调整为400～600rmp、45～60℃进行继续搅拌20～30min后，将混合物料进行出料，得到混合物料b；
（3）共挤生产：将上述制得的混合物料a和混合物料b分别加入到双螺杆三层共挤挤出机的料斗中，其中混合物料a作为面层生产物料，混合物料b作为中间层的生产物料进行生产挤出，其中螺杆温度为150～165℃、口模温度为165～175℃，螺杆转速为25～35转/分，所挤出的型材经冷却水槽进行冷却；
（4）增强处理：将上述经冷却水槽冷却处理后的型材放入烘箱中以80～85℃的温度进行恒温保持1.5～3h，然后再自然冷却至室温后，即可制得所需的高强度pvc复合板。
进一步，所述步骤（1）和步骤（2）中的物料在搅拌时，持续通入氮气作为保护气体。
一种高强度pvc复合板的应用，将所述的高强度pvc复合板作为建筑型材进行使用。
实施例1
一种高强度pvc复合板的制备方法，其包括如下步骤：
（1）面板原料配置：依序将45份聚合度为1000～1100的pvc、1份聚乙烯蜡、3份氯化聚氯乙烯、2份锐钛型钛白粉、1份牌号为德国熊牌mc-8890-ka2的钙锌稳定剂、5份纳米级碳酸钙加入到搅拌器中以500rmp的转速、75℃的温度条件进行搅拌混合20min后，往混合物料中加入5份橡胶、1份mbs树脂、1份n，n’-间苯撑双马来酰亚胺、1份γ—氨丙基三乙氧基硅烷，并以600rmp的转速、105℃的温度条件进行继续搅拌混合50min后，再将搅拌参数调整为600rmp、45℃进行继续搅拌30min后，将混合物料进行出料，得到混合物料a；
（2）中间层原料配置：依序将40份pvc、1份聚乙烯蜡、3份氯化聚氯乙烯、1份锐钛型钛白粉、1份牌号为德国熊牌mc-8890-ka2的钙锌稳定剂、10份纳米级碳酸钙、2份偶氮二甲酰胺加入到搅拌器中以400rmp的转速、65℃的温度条件进行搅拌混合30min后，往混合物料中加入2份橡胶、1份γ—氨丙基三乙氧基硅烷，并以600rmp的转速、85℃的温度条件进行继续搅拌混合60min后，再将搅拌参数调整为600rmp、60℃进行继续搅拌20min后，将混合物料进行出料，得到混合物料b；
（3）共挤生产：将上述制得的混合物料a和混合物料b分别加入到双螺杆三层共挤挤出机的料斗中，其中混合物料a作为面层生产物料，混合物料b作为中间层的生产物料进行生产挤出，其中螺杆温度为150～165℃、口模温度为165～175℃，螺杆转速为25转/分，根据需要将面层厚度调整为0.5～1mm，中间层厚度调整为3～5mm，所挤出的型材经冷却水槽进行冷却；
（4）增强处理：将上述经冷却水槽冷却处理后的型材放入烘箱中以80～85℃的温度进行恒温保持1.5h，然后再自然冷却至室温后，即可制得所需的高强度pvc复合板。
性能测试
将本实施例制得的pvc复合板裁切成长度为5cm宽度为1cm的拉伸样条并与同规格的传统pvc复合板作为对照组分别进行拉伸强度测试和断裂伸长率测试，经测试得拉伸强度均值为8.6mpa，断裂伸长率为114%，对照组：拉伸强度5.2mpa，脆性断裂。
实施例2
一种高强度pvc复合板的制备方法，其包括如下步骤：
（1）面板原料配置：依序将52份聚合度为1000～1100的pvc、1.5份聚乙烯蜡、4份氯化聚氯乙烯、2.5份金红石型钛白粉、2份牌号为德国熊牌r638-r/2的钙锌稳定剂、6份纳米级碳酸钙加入到搅拌器中以600rmp的转速、65℃的温度条件进行搅拌混合25min后，往混合物料中加入7份橡胶、1.5份mbs树脂、1.5份n，n’-间苯撑双马来酰亚胺、1.5份γ—(2,3环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷，并以650rmp的转速、100℃的温度条件进行继续搅拌混合40min后，再将搅拌参数调整为500rmp、55℃进行继续搅拌25min后，将混合物料进行出料，得到混合物料a；
（2）中间层原料配置：依序将45份pvc、1.5份聚乙烯蜡、4份氯化聚氯乙烯、1.5份金红石型钛白粉、2份牌号为德国熊牌r638-r/2的钙锌稳定剂、13份纳米级碳酸钙、3份4,4'-氧代双苯磺酰肼加入到搅拌器中以500rmp的转速、60℃的温度条件进行搅拌混合25min后，往混合物料中加入4份橡胶、1.5份γ—(2,3环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷，并以650rmp的转速、90℃的温度条件进行继续搅拌混合55min后，再将搅拌参数调整为500rmp、55℃进行继续搅拌25min后，将混合物料进行出料，得到混合物料b；
（3）共挤生产：将上述制得的混合物料a和混合物料b分别加入到双螺杆三层共挤挤出机的料斗中，其中混合物料a作为面层生产物料，混合物料b作为中间层的生产物料进行生产挤出，其中螺杆温度为150～165℃、口模温度为165～175℃，螺杆转速为30转/分，根据需要将面层厚度调整为0.5～1mm，中间层厚度调整为3～5mm，所挤出的型材经冷却水槽进行冷却；
（4）增强处理：将上述经冷却水槽冷却处理后的型材放入烘箱中以80～85℃的温度进行恒温保持2h，然后再自然冷却至室温后，即可制得所需的高强度pvc复合板。
性能测试
将本实施例制得的pvc复合板裁切成长度为5cm宽度为1cm的拉伸样条并与同规格的传统pvc复合板作为对照组分别进行拉伸强度测试和断裂伸长率测试，经测试得拉伸强度均值为10.6mpa，断裂伸长率为112%，对照组：拉伸强度5.2mpa，脆性断裂。
实施例3
一种高强度pvc复合板的制备方法，其包括如下步骤：
（1）面板原料配置：依序将60份聚合度为1000～1100的pvc、2份聚乙烯蜡、5份氯化聚氯乙烯、3份金红石型钛白粉、3份牌号为德国熊牌mc8656ka-st的钙锌稳定剂、7份纳米级碳酸钙加入到搅拌器中以500rmp的转速、55℃的温度条件进行搅拌混合30min后，往混合物料中加入10份橡胶、2份mbs树脂、2份n，n’-间苯撑双马来酰亚胺、2份γ-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷，并以700rmp的转速、105℃的温度条件进行继续搅拌混合30min后，再将搅拌参数调整为400rmp、60℃进行继续搅拌20min后，将混合物料进行出料，得到混合物料a；
（2）中间层原料配置：依序将50份pvc、2份聚乙烯蜡、5份氯化聚氯乙烯、2份金红石型钛白粉、2份牌号为德国熊牌mc8656ka-st的钙锌稳定剂、15份纳米级碳酸钙、4份对甲苯磺酞胺加入到搅拌器中以400rmp的转速、55℃的温度条件进行搅拌混合30min后，往混合物料中加入6份橡胶、2份γ-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷，并以700rmp的转速、95℃的温度条件进行继续搅拌混合40min后，再将搅拌参数调整为400rmp、45℃进行继续搅拌30min后，将混合物料进行出料，得到混合物料b；
（3）共挤生产：将上述制得的混合物料a和混合物料b分别加入到双螺杆三层共挤挤出机的料斗中，其中混合物料a作为面层生产物料，混合物料b作为中间层的生产物料进行生产挤出，其中螺杆温度为150～165℃、口模温度为165～175℃，螺杆转速为35转/分，根据需要将面层厚度调整为0.5～1mm，中间层厚度调整为3～5mm，所挤出的型材经冷却水槽进行冷却；
（4）增强处理：将上述经冷却水槽冷却处理后的型材放入烘箱中以80～85℃的温度进行恒温保持3h，然后再自然冷却至室温后，即可制得所需的高强度pvc复合板。
性能测试
将本实施例制得的pvc复合板裁切成长度为5cm宽度为1cm的拉伸样条并与同规格的传统pvc复合板作为对照组分别进行拉伸强度测试和断裂伸长率测试，经测试得拉伸强度均值为7.6mpa，断裂伸长率为115%，对照组：拉伸强度5.2mpa，脆性断裂。
实施例4
一种高强度pvc复合板的制备方法，其包括如下步骤：
（1）面板原料配置：依序将55份聚合度为1000～1100的pvc、1.6份聚乙烯蜡、4份氯化聚氯乙烯、2.5份金红石型钛白粉、2份牌号为德国熊牌mc8656ka-st的钙锌稳定剂、6份纳米级碳酸钙加入到搅拌器中以500rmp的转速、55℃的温度条件进行搅拌混合30min后，往混合物料中加入8份橡胶、1.7份mbs树脂、1.6份n，n’-间苯撑双马来酰亚胺、1.6份乙烯基三乙氧基硅烷，并以700rmp的转速、105℃的温度条件进行继续搅拌混合30min后，再将搅拌参数调整为400rmp、60℃进行继续搅拌20min后，将混合物料进行出料，得到混合物料a；
（2）中间层原料配置：依序将44份pvc、1.3份聚乙烯蜡、4份氯化聚氯乙烯、1.4份金红石型钛白粉、2份牌号为德国熊牌mc8656ka-st的钙锌稳定剂、12份纳米级碳酸钙、3份对甲苯磺酞胺加入到搅拌器中以400rmp的转速、55℃的温度条件进行搅拌混合30min后，往混合物料中加入4份橡胶、1.4份乙烯基三乙氧基硅烷，并以700rmp的转速、95℃的温度条件进行继续搅拌混合40min后，再将搅拌参数调整为400rmp、45℃进行继续搅拌30min后，将混合物料进行出料，得到混合物料b；
（3）共挤生产：将上述制得的混合物料a和混合物料b分别加入到双螺杆三层共挤挤出机的料斗中，其中混合物料a作为面层生产物料，混合物料b作为中间层的生产物料进行生产挤出，其中螺杆温度为150～165℃、口模温度为165～175℃，螺杆转速为35转/分，根据需要将面层厚度调整为0.5～1mm，中间层厚度调整为3～5mm，所挤出的型材经冷却水槽进行冷却；
（4）增强处理：将上述经冷却水槽冷却处理后的型材放入烘箱中以80～85℃的温度进行恒温保持3h，然后再自然冷却至室温后，即可制得所需的高强度pvc复合板。
性能测试
将本实施例制得的pvc复合板裁切成长度为5cm宽度为1cm的拉伸样条并与同规格的传统pvc复合板作为对照组分别进行拉伸强度测试和断裂伸长率测试，经测试得拉伸强度均值为7.2mpa，断裂伸长率为105%，对照组：拉伸强度5.2mpa，脆性断裂。
以上所述为本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，根据本发明的教导，在不脱离本发明的原理和精神的情况下凡依本发明申请专利范围所做的均等变化、修改、替换和变型，皆应属本发明的涵盖范围。