本发明涉及pvc板加工技术领域，具体涉及一种纤维改性增强的pvc板材及其生产工艺。
背景技术：
pvc板是以pvc为原料制成的截面为蜂巢状网眼结构的板材，是一种真空吸塑膜。用于各类面板的表层包装，所以又被称为装饰膜、附胶膜，应用于建材、包装、医药等诸多行业。其中建材行业占的比重最大，为60％，其次是包装行业，还有其他若干小范围应用的行业。按照软硬程度可分为软pvc和硬pvc，按制作工艺可分为pvc结皮发泡板和pvc自由发泡板。
随着科技水平的快速发展，对pvc板的性能要求愈来愈高。而现有的pvc板在各方面的性能均存在着不足。有些pvc板因为受使用环境影响容易出现粉化现象，而粉化现象则带来的是pvc板各方面性能的下降，例如抗老化性、强度、防水性等等。
专利号为cn106700336a的发明公开了一种高强度耐腐蚀pvc板，其按质量份数计包括以下组分：聚氯乙烯树脂50-60份、纳米碳酸钙4-10份、氯化聚乙烯25-30份、改性填料4-9份、二氧化钛3-5份、硬脂酸钡3-5份、丙烯酸树脂10-15份、聚苯乙烯4-8份、二乙醇胺2-5份、邻苯二甲酸二辛脂3-7份、羟丙基甲基纤维素6-11份、固化剂2-4份、抗氧化剂3-5份、铝酸酯偶联剂3-6份、热稳定剂2-5份、抗冲击剂1-4份；经过实际使用发现该发明制备的pvc板虽然具备高强度的优异性能，但是其抗腐蚀、抗老化的性能仍然存在不足。因此，发明一种能解决上述技术问题的纤维改性增强的pvc板材是一项有待解决的技术问题。
技术实现要素：
(一)解决的技术问题
针对现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种纤维改性增强的pvc板材及其生产工艺。
(二)技术方案
本发明通过以下技术方案予以实现：
一种纤维改性增强的pvc板材，所述纤维改性增强的pvc板材包括以下重量份数组成成分：pvc树脂100-140份、改性剑麻纤维15-22份、玻璃纤维毡10-15份、甲基丙烯酸甲酯16-20份、滑石粉20-30份、二乙醇胺4-10份、聚乳酸5-8份、石蜡5-10份、稳定剂8-15份、增塑剂6-12份、抗冲击改性剂5-10份。
优选地，所述纤维改性增强的pvc板材包括以下重量份数组成成分：pvc树脂120-130份、改性剑麻纤维18-20份、玻璃纤维毡12-14份、甲基丙烯酸甲酯18-19份、滑石粉24-28份、二乙醇胺6-8份、聚乳酸6-7份、石蜡6-8份、稳定剂10-12份、增塑剂8-10份、抗冲击改性剂6-9份。
优选地，所述纤维改性增强的pvc板材包括以下重量份数组成成分：pvc树脂125份、改性剑麻纤维19份、玻璃纤维毡13份、甲基丙烯酸甲酯18份、滑石粉26份、二乙醇胺7份、聚乳酸6份、石蜡7份、稳定剂11份、增塑剂9份、抗冲击改性剂8份。
优选地，所述改性剑麻纤维的具体改性处理如下：
1)将剑麻通过粉碎机粉碎成长度不超过1cm的剑麻纤维；
2)将步骤1得到的剑麻纤维放入碱性溶液中，并加热碱性溶液至沸腾，并使剑麻纤维于其中煮沸20min，然后取出烘干；
3)将步骤2得到的剑麻纤维放入95％的乙醇溶液中，再加入重量为乙醇溶液的2％的硅烷偶联剂，并将剑麻纤维于乙醇溶液中浸泡2h，最后取出烘干至恒重，即得改性剑麻纤维。
优选地，所述稳定剂为钙锌复合稳定剂，由质量分数为50％-60％的二元或多元饱和酸钙和质量分数为40％-50％硬脂酸锌混合组成。
优选地，所述的纤维改性增强的pvc板材的制备方法，包括以下步骤：
1)将上述重量份数的组成成分中的pvc树脂、改性剑麻纤维、玻璃纤维毡于高速混合机中混合3-5min，然后加入其他上述重量份数的组成成分于高速混合机中，并升温至80℃，充分混合10min；
2)将步骤1中混合后的原料加入混炼机中，在170-175℃的温度下进行塑炼10-15min；
3)将步骤2中经过塑炼后的样品放入平板硫化机中模压成5mm厚的毛坯板材，然后将毛坯板材空冷至常温后进行裁剪后即得纤维改性增强的pvc板材。
优选地，所述平板硫化机的模压温度为185℃，压力为15mpa，其中热压时间为20min，冷压时间为12min。
(三)有益效果
本发明通过将pvc树脂与改性剑麻纤维和玻璃纤维毡先充分混合，其中pvc树脂为疏水性物质，剑麻纤维具有亲水性，经过改性后的剑麻纤维不仅具备亲水性，而且还和玻璃纤维毡混乱交错在pvc树脂中，增加了剑麻纤维、玻璃纤维毡的比表面积，提高了与pvc树脂的结合能力，使得在模压成型时整个板材的强度更高。另外，随着材料程度的增大，从内部暴露出来的纤维因为相互错乱而使得暴露的纤维方向各异，不会出现某一方向上的粉化，使得pvc板整体强度不会减弱，增加了其抗老化性。最后加入的甲基丙烯酸甲酯、二乙醇胺、聚乳酸等成分提高了板材的耐腐蚀性、耐磨性等方面的性能，增加了其使用寿命。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1：
一种纤维改性增强的pvc板材，其制备步骤如下：
1)剑麻纤维改性处理：将剑麻通过粉碎机粉碎成长度不超过1cm的剑麻纤维，再剑麻纤维放入氢氧化钠溶液中，并加热氢氧化钠溶液至沸腾，并使剑麻纤维于其中煮沸20min，然后取出烘干，并将烘干后的剑麻纤维放入95％的乙醇溶液中，再加入重量为乙醇溶液的2％的硅烷偶联剂，使剑麻纤维于乙醇溶液中浸泡2h，最后取出烘干至恒重，得到改性剑麻纤维；
2)取125kg的pvc树脂、19kg的改性剑麻纤维、13kg的玻璃纤维毡于高速混合机中混合5min，然后再加入18kg的甲基丙烯酸甲酯、26kg的滑石粉、7kg的二乙醇胺、6kg的聚乳酸、7kg的石蜡、11kg的钙锌复合稳定剂、9kg的增塑剂、8kg的抗冲击改性剂于高速混合机中，并升温至80℃，充分混合10min，其中增塑剂为邻苯二甲酸二正辛酯，抗冲击改性剂为丁腈橡胶；
3)将经过高温混合后的原料加入混炼机中，在170℃的温度下进行塑炼15min；然后导出塑炼后的样品放入平板硫化机中，在模压温度为185℃，压力为15mpa的条件下热压20min，冷压12min得到5mm厚的毛坯板材，最后将毛坯板材空冷至常温后进行裁剪后即得纤维改性增强的pvc板材。
实施例2：
1)剑麻纤维改性处理：将剑麻通过粉碎机粉碎成长度不超过1cm的剑麻纤维，再剑麻纤维放入氢氧化钠溶液中，并加热氢氧化钠溶液至沸腾，并使剑麻纤维于其中煮沸20min，然后取出烘干，并将烘干后的剑麻纤维放入95％的乙醇溶液中，再加入重量为乙醇溶液的2％的硅烷偶联剂，使剑麻纤维于乙醇溶液中浸泡2h，最后取出烘干至恒重，得到改性剑麻纤维；
2)取110kg的pvc树脂、16kg的改性剑麻纤维、12kg的玻璃纤维毡于高速混合机中混合4min，然后再加入17kg的甲基丙烯酸甲酯、28kg的滑石粉、6kg的二乙醇胺、6kg的聚乳酸、6kg的石蜡、12kg的钙锌复合稳定剂、910kg的增塑剂、8kg的抗冲击改性剂于高速混合机中，并升温至80℃，充分混合10min，其中增塑剂为邻苯二甲酸二正辛酯，抗冲击改性剂为丁腈橡胶；
3)将经过高温混合后的原料加入混炼机中，在170℃的温度下进行塑炼15min；然后导出塑炼后的样品放入平板硫化机中，在模压温度为185℃，压力为15mpa的条件下热压20min，冷压12min得到5mm厚的毛坯板材，最后将毛坯板材空冷至常温后进行裁剪后即得纤维改性增强的pvc板材。
实施例3：
1)剑麻纤维改性处理：将剑麻通过粉碎机粉碎成长度不超过1cm的剑麻纤维，再剑麻纤维放入氢氧化钠溶液中，并加热氢氧化钠溶液至沸腾，并使剑麻纤维于其中煮沸20min，然后取出烘干，并将烘干后的剑麻纤维放入95％的乙醇溶液中，再加入重量为乙醇溶液的2％的硅烷偶联剂，使剑麻纤维于乙醇溶液中浸泡2h，最后取出烘干至恒重，得到改性剑麻纤维；
2)取130kg的pvc树脂、209kg的改性剑麻纤维、14kg的玻璃纤维毡于高速混合机中混合5min，然后再加入18kg的甲基丙烯酸甲酯、25kg的滑石粉、8kg的二乙醇胺、6kg的聚乳酸、7kg的石蜡、10kg的钙锌复合稳定剂、10kg的增塑剂、8kg的抗冲击改性剂于高速混合机中，并升温至80℃，充分混合10min，其中增塑剂为邻苯二甲酸二正辛酯，抗冲击改性剂为丁腈橡胶；
3)将经过高温混合后的原料加入混炼机中，在170℃的温度下进行塑炼15min；然后导出塑炼后的样品放入平板硫化机中，在模压温度为185℃，压力为15mpa的条件下热压20min，冷压12min得到5mm厚的毛坯板材，最后将毛坯板材空冷至常温后进行裁剪后即得纤维改性增强的pvc板材。
实施例4：
1)剑麻纤维改性处理：将剑麻通过粉碎机粉碎成长度不超过1cm的剑麻纤维，再剑麻纤维放入氢氧化钠溶液中，并加热氢氧化钠溶液至沸腾，并使剑麻纤维于其中煮沸20min，然后取出烘干，并将烘干后的剑麻纤维放入95％的乙醇溶液中，再加入重量为乙醇溶液的2％的硅烷偶联剂，使剑麻纤维于乙醇溶液中浸泡2h，最后取出烘干至恒重，得到改性剑麻纤维；
2)取100kg的pvc树脂、15kg的改性剑麻纤维、10kg的玻璃纤维毡于高速混合机中混合3min，然后再加入16kg的甲基丙烯酸甲酯、20kg的滑石粉、4kg的二乙醇胺、5kg的聚乳酸、5kg的石蜡、8kg的钙锌复合稳定剂、6kg的增塑剂、5kg的抗冲击改性剂于高速混合机中，并升温至80℃，充分混合10min，其中增塑剂为邻苯二甲酸二正辛酯，抗冲击改性剂为丁腈橡胶；
3)将经过高温混合后的原料加入混炼机中，在170℃的温度下进行塑炼15min；然后导出塑炼后的样品放入平板硫化机中，在模压温度为185℃，压力为15mpa的条件下热压20min，冷压12min得到5mm厚的毛坯板材，最后将毛坯板材空冷至常温后进行裁剪后即得纤维改性增强的pvc板材。
实施例5：
1)剑麻纤维改性处理：将剑麻通过粉碎机粉碎成长度不超过1cm的剑麻纤维，再剑麻纤维放入氢氧化钠溶液中，并加热氢氧化钠溶液至沸腾，并使剑麻纤维于其中煮沸20min，然后取出烘干，并将烘干后的剑麻纤维放入95％的乙醇溶液中，再加入重量为乙醇溶液的2％的硅烷偶联剂，使剑麻纤维于乙醇溶液中浸泡2h，最后取出烘干至恒重，得到改性剑麻纤维；
2)取140kg的pvc树脂、22kg的改性剑麻纤维、15kg的玻璃纤维毡于高速混合机中混合5min，然后再加入20kg的甲基丙烯酸甲酯、30kg的滑石粉、10kg的二乙醇胺、8kg的聚乳酸、10kg的石蜡、15kg的钙锌复合稳定剂、12kg的增塑剂、10kg的抗冲击改性剂于高速混合机中，并升温至80℃，充分混合10min，其中增塑剂为邻苯二甲酸二正辛酯，抗冲击改性剂为丁腈橡胶；
3)将经过高温混合后的原料加入混炼机中，在170℃的温度下进行塑炼15min；然后导出塑炼后的样品放入平板硫化机中，在模压温度为185℃，压力为15mpa的条件下热压20min，冷压12min得到5mm厚的毛坯板材，最后将毛坯板材空冷至常温后进行裁剪后即得纤维改性增强的pvc板材。
对比组1：
1)取125kg的pvc树脂、19kg的剑麻纤维、13kg的玻璃纤维毡于高速混合机中混合5min，然后再加入18kg的甲基丙烯酸甲酯、26kg的滑石粉、7kg的二乙醇胺、6kg的聚乳酸、7kg的石蜡、11kg的钙锌复合稳定剂、9kg的增塑剂、8kg的抗冲击改性剂于高速混合机中，并升温至80℃，充分混合10min，其中增塑剂为邻苯二甲酸二正辛酯，抗冲击改性剂为丁腈橡胶；
2)将经过高温混合后的原料加入混炼机中，在170℃的温度下进行塑炼15min；然后导出塑炼后的样品放入平板硫化机中，在模压温度为185℃，压力为15mpa的条件下热压20min，冷压12min得到5mm厚的毛坯板材，最后将毛坯板材空冷至常温后进行裁剪后即得纤维改性增强的pvc板材。
对比组2：
1)取125kg的pvc树脂、18kg的甲基丙烯酸甲酯、26kg的滑石粉、7kg的二乙醇胺、6kg的聚乳酸、7kg的石蜡、11kg的钙锌复合稳定剂、9kg的增塑剂、8kg的抗冲击改性剂于高速混合机中，并升温至80℃，充分混合10min，其中增塑剂为邻苯二甲酸二正辛酯，抗冲击改性剂为丁腈橡胶；
2)将经过高温混合后的原料加入混炼机中，在170℃的温度下进行塑炼15min；然后导出塑炼后的样品放入平板硫化机中，在模压温度为185℃，压力为15mpa的条件下热压20min，冷压12min得到5mm厚的毛坯板材，最后将毛坯板材空冷至常温后进行裁剪后即得纤维改性增强的pvc板材。
为对比本发明的有益效果，取实施例1至对比组2所制备的pvc板以及市场上所购的普通pvc板进行弯曲性能、拉伸性能和抗击性能实验，然后再将以上八块pvc板进行人工加速老化实验测试，具体实验以24h为周期进行16小时紫外线照射、4小时喷淋、4小时风干循环实验，并观察出现裂纹的时间。
将实验得到的各pvc板的弯曲强度、拉伸强度、抗冲击强度以及出现裂纹的时间结果记录在下表1中，具体信息见下表1：
表1
从以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：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；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。