一種耐磨pvc塑木板材及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及PVC板材領(lǐng)域，具體涉及一種耐磨PVC塑木板材及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]木塑復(fù)合材料在有的場合稱為塑木復(fù)合材料，在許多國外資料中稱為WoodPlastic Composite,簡稱WPC.木塑復(fù)合材料是用塑料和木纖維(或稻殼、麥稻、玉米桿、花生殼等天然纖維)加入少量的化學(xué)添加劑和填料，經(jīng)過專用配混設(shè)備加工制成的一種復(fù)合材料。它兼?zhèn)渌芰虾湍静牡闹饕攸c，可以在許多場合替代塑料和木材，這對木材資源嚴重匱乏的我國來說，具有重大的開發(fā)價值。
[0003]PVC木塑復(fù)合板材中的PVC樹脂分子鏈結(jié)構(gòu)中有大量的極性C-Cl鍵，分子之間存在較大的作用力，因此相對于其他通用樹脂，PVC屬于硬脆材料，沖擊強度較低，且具有缺口敏感性，受外力沖擊時易脆裂，難以用作結(jié)構(gòu)材料。這些缺點極大地限制了 PVC在高性能領(lǐng)域的發(fā)展，為擴大其應(yīng)用范圍，需要對硬質(zhì)PVC進行增韌改性。常用彈性體增韌劑可以較好改善其抗沖擊性能，但同時會顯著降低材料本身的剛性。需要研究通過對填充料的改性來達到在不降低PVC材料本身拉伸強度的情況下，大幅提高PVC的沖擊性能。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明提供了一種耐磨PVC塑木板材及其制備方法。本發(fā)明的PVC板材具有良好的抗沖擊性能及拉伸性能、且耐候性能及加工性能好。
[0005]本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下:
[0006]一種耐磨PVC塑木板材，其特征在于，由下列重量份的組分原料制成:PVCSG-6100、超高分子量聚乙烯20-30，棉花秸桿粉8_10、玻璃微珠1_2、AC發(fā)泡劑0.5_1、碳酸氫鈉0.3-0.6、鈣鋅穩(wěn)定劑1-3、全硫化粉末丙烯酸酯橡膠1-3、鋯類偶聯(lián)劑2-3、石蠟1_2、MBS 2-3、硬脂酸0.1-0.4、硬脂酸鈣0.2-0.5,PVC發(fā)泡調(diào)節(jié)劑ZB-5304-5、紅磷1-2、鉬酸銨
1-2、改性納米碳酸鈣30-40，
[0007]所述的全硫化粉末丙烯酸酯橡膠，平均粒徑為80_120nm，其凝膠含量為大于50wt % ；
[0008]所述的改性納米碳酸鈣的制備方法:(I)按重量份稱量取納米碳酸鈣90-100、氧化鋅3-4、苯乙烯10-20、丙烯酸20-25、丙烯酸丁酯30-35、甲基丙烯酸甲酯30-40、叔丁基過氧化氫1-2，抗壞血酸1-2、氯化聚乙烯3-4、抗氧劑四(β-(3，5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸)季戊四醇酯1-1.5、亞磷酸三(2，4-二叔丁基苯基)酯1-1.5，去離子水40-50、十二烷基苯磺酸鈉0.3-0.5 ；
[0009](2)將去離子水、十二烷基苯磺酸鈉，丙醇加入到反應(yīng)釜中，攪拌均勻，并升溫到70-80°C，依次加入苯乙烯、丙烯酸丁酯、丙烯酸、甲基丙烯酸甲酯，充分攪拌10-15min，攪拌狀態(tài)下滴加濃度為3%的過氧化氫叔丁基乙醇溶液和濃度為5%的抗壞血酸溶液，滴加時間為2-2.5h，滴加結(jié)束后繼續(xù)反應(yīng)4-5h，用純堿調(diào)節(jié)反應(yīng)產(chǎn)物的pH在6-7之間，得到改性劑乳液；
[0010](3)在75_80°C下將改性劑乳液加入到高速攪拌機，向其中依次加入配方量的納米碳酸鈣、氯化聚乙烯、抗氧劑四(β _(3，5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸)季戊四醇酯、亞磷酸三(2，4_ 二叔丁基苯基)酯，在800-1000rpm的速度高速攪拌30-40min，再加入配方量的氧化鋅及其余組分，高速攪拌20-30min，然后干燥，得到改性納米碳酸鈣。
[0011]所述的一種耐磨PVC塑木板材，其特征在于，由下列重量份的組分原料制成:PVCSG-6100、超高分子量聚乙烯25，棉花秸桿粉9、玻璃微珠1.5,AC發(fā)泡劑0.7、碳酸氫鈉0.4、鈣鋅穩(wěn)定劑2、全硫化粉末丙烯酸酯橡膠2、鋯類偶聯(lián)劑2.5、石蠟1.5,MBS 2.5、硬脂酸0.3、硬脂酸鈣0.4、PVC發(fā)泡調(diào)節(jié)劑ZB-5304、紅磷2、鉬酸銨1、改性納米碳酸鈣37。
[0012]所述的一種耐磨PVC塑木板材的制備方法，其特征在于:包括以下步驟:
[0013](I)按配方比例稱取各組分原料；
[0014](2)首先將SG-6、超高分子量聚乙烯、硫化粉末丙烯酸酯橡膠、棉花秸桿粉和鈣鋅穩(wěn)定劑加入到高速混合機中進行450-500轉(zhuǎn)/min低速攪拌混合，物料通過自然摩擦升溫；
[0015](3)當溫度升至50°C時，加入石錯，改為800-900轉(zhuǎn)/min高速混合；
[0016](4)當溫度升至70°C時，加入改性納米碳酸鈣、AC發(fā)泡劑、碳酸氫鈉、鋯類偶聯(lián)劑、MBS、硬脂酸、PVC發(fā)泡調(diào)節(jié)劑ZB-530、紅磷、鉬酸銨，，以1000-1500轉(zhuǎn)/min繼續(xù)高速混合；
[0017](5)當溫度升至110_120°C時，形成均勻干混合料，停止攪拌混合；
[0018](6)將干燥后的物料冷卻至40°C _50°C后送入擠出機進行擠出成型，
[0019]所述擠出機的料筒溫度，沿所述物料的推進方向依次為160-165 V、165-170 V、165-175°C、160-180°C ；
[0020]所述擠出機的成型模具溫度，沿所述物料的推進方向依次為140_145°C、145-150°C、150-160。。、160-170。。、170_180°C。
[0021]有益效果:
[0022]本發(fā)明的PVC板材具有抗化學(xué)腐蝕、成本低且能夠顯著提高PVC板材抗沖擊性，同時拉伸強度好的特點，在配方中添加有全硫化粉末丙烯酸酯橡膠，全硫化粉末丙烯酸酯橡膠加入到PVC樹脂中，板材的抗沖擊性能顯著增強，同時拉伸強度也和斷裂伸長率也有一定程度提高，配合使用玻璃微珠能有效地提高了 PVC樹脂物料的耐磨性，自制改性納米碳酸鈣的添加改善了 PVC塑木板材抗沖擊性的同時不降低PVC材料自身拉伸強度，同時還可以提高板材的加工性能，復(fù)合阻燃劑的加入有效增加了板材的阻燃性能。因此本發(fā)明的PVC板材具有良好的耐磨和阻燃性能，同時具有很高的抗沖擊性和拉伸強度。
【具體實施方式】
[0023]一種耐磨PVC塑木板材，由下列重量(kg)的組分原料制成:PVC SG-6100、超高分子量聚乙烯25，棉花秸桿粉9、玻璃微珠1.5、AC發(fā)泡劑0.7、碳酸氫鈉0.4、鈣鋅穩(wěn)定劑2、全硫化粉末丙烯酸酯橡膠2、鋯類偶聯(lián)劑2.5、石蠟1.5、MBS 2.5、硬脂酸0.3、硬脂酸鈣0.4、PVC發(fā)泡調(diào)節(jié)劑ZB-5304、紅磷2、鉬酸銨1、改性納米碳酸鈣37，
[0024]其中，全硫化粉末丙烯酸酯橡膠，平均粒徑為80_120nm，其凝膠含量為大于50wt % ；
[0025]改性納米碳酸鈣的制備方法:⑴按重量份稱量取納米碳酸鈣98、氧化鋅3、苯乙烯15、丙烯酸23、丙烯酸丁酯34、甲基丙烯酸甲酯33、叔丁基過氧化氫1.5、抗壞血酸1.5、氯化聚乙烯3.5、抗氧劑四(β-(3，5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸)季戊四醇酯1.2、亞磷酸三(2，4- 二叔丁基苯基)酯1.3、去離子水45、十二烷基苯磺酸鈉0.4 ;
[0026](2)將去離子水、十二烷基苯磺酸鈉，丙醇加入到反應(yīng)釜中，攪拌均勻，并升溫到75°C，依次加入苯乙烯、丙烯酸丁酯、丙烯