本发明涉及门窗材料技术领域，具体涉及一种添加坡缕石粉的木塑门窗材料及其制备方法。
背景技术：
随着社会的发展和进步，木塑材料作为一种新型复合材料已广泛地应用在各个行业领域。由于木塑产品兼具塑料和木材的质感两种特性，使得它成为一种性能优良并十分耐用的室内外建材；还可替代港口、码头等使用的木质构件，还可用于替代木材制作各种包装物、托盘、仓垫板等等不胜枚举，用途极为广泛。木塑门窗型材，结合了植物纤维和塑料高分子材料的诸多优点，能姣好地替代高价木材的利用，可有效缓解我国森林资源贫乏、木材供应紧缺的矛盾，是一种极具发展前途的低碳、绿色、可循环可再生的生态门窗材料。现有的木塑门窗型材都具备较好的耐用性，但是在功能性方面表现的较为不足，目前市面上还未见有能够净化室内空气的木塑门窗型材。
技术实现要素：
针对现有技术中存在的问题，本发明提供了一种添加坡缕石粉的木塑门窗材料及其制备方法，该种木塑门窗材料综合性能优良，能够有效地净化室内空气。
为了达到上述目的，本发明通过以下技术方案来实现的：
一种添加坡缕石粉的木塑门窗材料，包括以下按重量份计的原料：pvc废旧料30-40份、pe废旧料15-25份、构树木屑粉20-30份、粉煤灰4-6份、坡缕石粉3-5份、菱沸石粉2-3份、硅藻土3-5份、多孔sio21-2份、椰炭纤维1-2份、硼砂3-4份、木素磺酸钙0.8-1.2份、低分子聚乙烯蜡1-1.5份、蔗糖脂肪酸酯1-2份、固化剂2-3份、发泡剂3-5份、稳泡剂1-2份和偶联剂2-3份；
上述构树木屑粉通过以下步骤制得：取树构树木屑研磨粉碎至100-120目，得木屑粉，将木屑粉末置于温度为70-90℃的热水中浸泡5-6h，取出烘干后用质量浓度为10-12％双氧水浸泡2-2.5h，过滤、去离子水洗涤后烘干；再用质量浓度为10-12％氢氧化钠溶液浸泡2-2.5h，过滤、去离子水洗涤至中性，并烘干加入相当于木屑粉质量2-4％的脂肪醇聚氧乙烯醚混匀即得。
进一步地，上述木塑门窗材料包括以下按重量份计的原料：
pvc废旧料35份、pe废旧料20份、构树木屑粉25份、粉煤灰5份、坡缕石粉4份、菱沸石粉2.5份、硅藻土4份、多孔sio21.5份、椰炭纤维1.5份、硼砂3.5份、木素磺酸钙1份、低分子聚乙烯蜡1.25份、蔗糖脂肪酸酯1.5份、固化剂2.5份、发泡剂4份、稳泡剂1.5份和偶联剂2.5份。
进一步地，上述构树木屑粉通过以下步骤制得：取树构树木屑研磨粉碎至110目，得木屑粉，将木屑粉末置于温度为80℃的热水中浸泡5.5h，取出烘干后用质量浓度为11％双氧水浸泡2.2h，过滤、去离子水洗涤后烘干；再用质量浓度为11％氢氧化钠溶液浸泡2.2h，过滤、去离子水洗涤至中性，并烘干加入相当于木屑粉质量3％的脂肪醇聚氧乙烯醚混匀即得。
优选地，上述固化剂采用2,5-二甲基-2,5二叔丁基过氧化己烷。
优选地，上述稳泡剂采用硅树脂聚醚乳液、聚丙烯酰胺或聚乙烯醇中的任一种。
优选地，上述偶联剂采用硅烷偶联剂或铝酸酯偶联剂。
优选地，上述发泡剂采用adc发泡剂或obsh发泡剂。
上述的一种添加坡缕石粉的木塑门窗材料的制备方法，按照以下步骤进行：
(1)按上述重量份配比称取原料；
(2)混料：分为以下三个阶段
ⅰ：先将pvc废旧料和pe废旧料输送至高温捏合机中，在温度为95-105℃条件下捏合搅拌25-35min，得混料a；
ⅱ：再将粉煤灰、坡缕石粉、菱沸石粉、硅藻土、多孔sio2、椰炭纤维、构树木屑粉、硼砂、木素磺酸钙、低分子聚乙烯蜡、蔗糖脂肪酸酯和偶联剂加入到高温捏合机中与混料a混合，在温度105-115℃条件下捏合搅拌40-50min，得混料b；
ⅲ：将剩余其它原料加入到高温捏合机中与混料b混合，在工作温度为85-95℃的条件下捏合搅拌10-15min，得混合物料；
(3)挤出：将混合物料输送至螺杆造粒机中熔融共混挤出；
上述螺杆造粒机温区参数为：一区温度为115-125℃，二区温度为125-135℃，三区温度为140-150℃，四区温度为160-170℃，五区温度为185-195℃。
本发明具有如下的有益效果：
(1)本发明的木塑门窗材料内部布有大量均匀闭合精细微孔，该种孔状骨架完整、稳固，大大加强了该种塑钢型材的机械强度和隔热性能，使其具有屈服强度高、抗冲击性韧性强以及节能保温隔音性能好的特点，通过对生产原料的选用及改进，使得该种型材不仅能较好地达到降噪节能的目的，还能有效地净化空气，屏蔽电磁波，提高了室内工作、生活环境质量；
(2)本发明的木塑门窗材料密度小，重量轻，具有防水抗冻性能好，耐高温阻燃系数高的耐温密封特性，且耐磨耐腐蚀、耐候抗老化、抑霉抗菌防蛀，成品木塑门窗结构完整，一致性良好，较高的弹性模量使其不会出现变形、开裂、粉化及泥化等产品质量不良的现象，显著提高了该种塑钢门窗型材的实用耐久性，应用领域广泛；
(3)本发明的木塑门窗材料制备简单方便，成本低廉，原料相容性能好，分散速度快，生产效率高，制备过程中无污染、无废料、无粉尘，该种材料在废旧弃之后，可回收加工循环利用，符合绿色环保的要求；降低了对高价木材、钢材的利用，节省了生态资源，保护了环境。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明的具体实施方式作进一步描述，以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。
实施例1
一种添加坡缕石粉的木塑门窗材料，称取以下原料：pvc废旧料30kg、pe废旧料15kg、构树木屑粉20kg、粉煤灰4kg、坡缕石粉3kg、菱沸石粉2kg、硅藻土3kg、多孔sio21kg、椰炭纤维1kg、硼砂3kg、木素磺酸钙0.8kg、低分子聚乙烯蜡1kg、蔗糖脂肪酸酯1kg、固化剂2kg、发泡剂3kg、稳泡剂1kg和偶联剂2g；
本实施例原料的制取及选用如下：
(一)构树木屑粉：取树构树木屑23kg研磨粉碎至100目，得木屑粉，将木屑粉末置于温度为70℃的热水中浸泡6h，取出烘干后用质量浓度为10％双氧水浸泡2.5h，过滤、去离子水洗涤后烘干；再用质量浓度为10％氢氧化钠溶液浸泡2.5h，过滤、去离子水洗涤至中性，并烘干加入相当于木屑粉质量2％的脂肪醇聚氧乙烯醚混匀即得。
(二)固化剂：2,5-二甲基-2,5二叔丁基过氧化己烷。
(三)稳泡剂：聚乙烯醇。
(四)偶联剂：硅烷偶联剂kh550型。
(五)发泡剂：obsh发泡剂。
上述添加坡缕石粉的木塑门窗材料的制备方法如下：
(1)混料：将上述称取好了的原料分为以下三个阶段
ⅰ：先将pvc废旧料和pe废旧料输送至高温捏合机中，在温度为95℃条件下捏合搅拌35min，得混料a；
ⅱ：再将粉煤灰、坡缕石粉、菱沸石粉、硅藻土、多孔sio2、椰炭纤维、构树木屑粉、硼砂、木素磺酸钙、低分子聚乙烯蜡、蔗糖脂肪酸酯和偶联剂加入到高温捏合机中与混料a混合，在温度105℃条件下捏合搅拌50min，得混料b；
ⅲ：将剩余其它原料加入到高温捏合机中与混料b混合，在工作温度为85℃的条件下捏合搅拌15min，得混合物料；
(2)挤出：将混合物料输送至螺杆造粒机中熔融共混挤出；
上述螺杆造粒机温区参数为：一区温度为115℃，二区温度为125℃，三区温度为140℃，四区温度为160℃，五区温度为185℃。
实施例2
一种添加坡缕石粉的木塑门窗材料，称取以下原料：pvc废旧料35kg、pe废旧料20kg、构树木屑粉25kg、粉煤灰5kg、坡缕石粉4kg、菱沸石粉2.5kg、硅藻土4kg、多孔sio21.5kg、椰炭纤维1.5kg、硼砂3.5kg、木素磺酸钙1kg、低分子聚乙烯蜡1.25kg、蔗糖脂肪酸酯1.5kg、固化剂2.5kg、发泡剂4kg、稳泡剂1.5kg和偶联剂2.5kg；
本实施例原料的制取及选用如下：
(一)构树木屑粉：取树构树木屑28kg研磨粉碎至110目，得木屑粉，将木屑粉末置于温度为80℃的热水中浸泡5.5h，取出烘干后用质量浓度为11％双氧水浸泡2.2h，过滤、去离子水洗涤后烘干；再用质量浓度为11％氢氧化钠溶液浸泡2.2h，过滤、去离子水洗涤至中性，并烘干加入相当于木屑粉质量3％的脂肪醇聚氧乙烯醚混匀即得。
(二)固化剂：2,5-二甲基-2,5二叔丁基过氧化己烷。
(三)稳泡剂：硅树脂聚醚乳液。
(四)偶联剂：铝酸酯偶联剂asa型。
(五)发泡剂：adc发泡剂。
上述添加坡缕石粉的木塑门窗材料的制备方法如下：
(1)混料：将上述称取好了的原料分为以下三个阶段
ⅰ：先将pvc废旧料和pe废旧料输送至高温捏合机中，在温度为100℃条件下捏合搅拌30min，得混料a；
ⅱ：再将粉煤灰、坡缕石粉、菱沸石粉、硅藻土、多孔sio2、椰炭纤维、构树木屑粉、硼砂、木素磺酸钙、低分子聚乙烯蜡、蔗糖脂肪酸酯和偶联剂加入到高温捏合机中与混料a混合，在温度110℃条件下捏合搅拌45min，得混料b；
ⅲ：将剩余其它原料加入到高温捏合机中与混料b混合，在工作温度为90℃的条件下捏合搅拌12min，得混合物料；
(2)挤出：将混合物料输送至螺杆造粒机中熔融共混挤出；
上述螺杆造粒机温区参数为：一区温度为120℃，二区温度为130℃，三区温度为145℃，四区温度为165℃，五区温度为190℃。
实施例3
一种添加坡缕石粉的木塑门窗材料，称取以下原料：pvc废旧料40kg、pe废旧料25kg、构树木屑粉0kg、粉煤灰6kg、坡缕石粉5kg、菱沸石粉3kg、硅藻土5kg、多孔sio22kg、椰炭纤维2kg、硼砂4kg、木素磺酸钙1.2kg、低分子聚乙烯蜡1.5kg、蔗糖脂肪酸酯2kg、固化剂3kg、发泡剂5kg、稳泡剂2kg和偶联剂3kg；
本实施例原料的制取及选用如下：
(一)构树木屑粉：取树构树木屑33kg研磨粉碎至120目，得木屑粉，将木屑粉末置于温度为90℃的热水中浸泡5h，取出烘干后用质量浓度为12％双氧水浸泡2h，过滤、去离子水洗涤后烘干；再用质量浓度为12％氢氧化钠溶液浸泡2h，过滤、去离子水洗涤至中性，并烘干加入相当于木屑粉质量4％的脂肪醇聚氧乙烯醚混匀即得。
(二)固化剂：2,5-二甲基-2,5二叔丁基过氧化己烷。
(三)稳泡剂：聚丙烯酰胺。
(四)偶联剂：铝酸酯偶联剂asa型。
(五)发泡剂：adc发泡剂。
上述添加坡缕石粉的木塑门窗材料的制备方法如下：
(1)混料：将上述称取好了的原料分为以下三个阶段
ⅰ：先将pvc废旧料和pe废旧料输送至高温捏合机中，在温度为105℃条件下捏合搅拌25min，得混料a；
ⅱ：再将粉煤灰、坡缕石粉、菱沸石粉、硅藻土、多孔sio2、椰炭纤维、构树木屑粉、硼砂、木素磺酸钙、低分子聚乙烯蜡、蔗糖脂肪酸酯和偶联剂加入到高温捏合机中与混料a混合，在温度115℃条件下捏合搅拌40min，得混料b；
ⅲ：将剩余其它原料加入到高温捏合机中与混料b混合，在工作温度为95℃的条件下捏合搅拌10min，得混合物料；
(3)挤出：将混合物料输送至螺杆造粒机中熔融共混挤出；
上述螺杆造粒机温区参数为：一区温度为125℃，二区温度为135℃，三区温度为150℃，四区温度为170℃，五区温度为195℃。
对比例4
一种木塑门窗材料，其原料种类及组份与实施例2均相同，但制备方法如下：
(1)混料：将全部原料输送至高温捏合机中，在温度为125℃条件下捏合搅拌50min，得混合物料；
(2)挤出：将混合物料输送至螺杆造粒机中熔融共混挤出；
上述螺杆造粒机温区参数为：一区温度为105℃，二区温度为120℃，三区温度为140℃，四区温度为150℃，五区温度为170℃。
对比例5
一种塑钢门窗型材，其按重量份数计包括：pvc树脂40份、松木粉15份、硅藻粉5份、椰子纤维3份、活性碳酸钙3份、发泡剂2份、稳定剂0.8份、功能助剂1.5份和增强助剂2份；其制备方法与对比例4相同。
性能检测
上述实施例1-3以及对比例4-5制得的木塑门窗材料性能参数如下表1所示：
表1
说明：
1)上述电磁屏蔽效能的检测是在超频(10ghz)环境中测得的；
2)上述吸附速率是检测型材对空气中夹杂有害气体、粉尘等水分的吸收量。
因此，由上表1可知，本发明的添加坡缕石粉的木塑门窗材料在各方面性能上表现俱佳，具有显著地提升，可大大满足市场的需求，另外在对比下，实施例2制得的木塑门窗材料性能最优，其相应的配方用量及制备方法为最佳方案。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。