一種pvc木塑結(jié)皮發(fā)泡基材及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于木塑材料技術(shù)領(lǐng)域，具體設(shè)及一種PVC木塑結(jié)皮發(fā)泡基材及其制備方 法。
【背景技術(shù)】
[0002] 木塑復(fù)合材料（Wood-PlasticComposites,WPC)是國(guó)內(nèi)外近年蓬勃興起的一類(lèi) 新型復(fù)合材料，指利用聚乙締、聚丙締和聚氯乙締等，代替通常的樹(shù)脂膠粘劑，與超過(guò)50% W上的木粉、稻殼、賴(lài)桿等廢植物纖維混合成新的木質(zhì)材料，再經(jīng)擠壓、模壓、注射成型等塑 料加工工藝，生產(chǎn)出的新型環(huán)保板材，主要用于建材、家具、物流包裝等行業(yè)。
[0003]我國(guó)是一個(gè)貧油富煤國(guó)家，人口眾多，在快速發(fā)展過(guò)程中，能源需求量大，其中火 力發(fā)電占70%W上，每年的固硫灰、固硫灰渣排放量已達(dá)1. 5億萬(wàn)噸左右。
[0004] 目前，固硫灰綜合利用方向窄，固硫灰再利用量遠(yuǎn)低于固硫灰的排放量，大量未被 二次利用的固硫灰堆放，不僅±地資源占用量大，而且危害生態(tài)環(huán)境，因此，亟需將其資源 化處置。
[0005]高巧固硫灰（CAFs)是循環(huán)流化床鍋爐爐內(nèi)脫硫生產(chǎn)過(guò)程中，產(chǎn)生的一種固體粉 塵。循環(huán)流化床鍋爐爐內(nèi)脫硫是在煤粉中加入一定比例的碳酸巧，在850°C~900°C下燃燒 過(guò)程中，煤粉中的硫氧化后與碳酸巧反應(yīng)，生成亞硫酸巧和硫酸巧固體顆粒，W及過(guò)量碳酸 巧分解為氧化巧顆粒，通過(guò)煙氣除塵器收集的粉塵中所含巧、硫都比普通粉煤灰高，因此稱(chēng) 為高巧固硫灰，通過(guò)排渣系統(tǒng)排放的粗顆粒，稱(chēng)為固硫渣。
[0006]高巧固硫灰的綜合利用，目前尚缺少成熟的技術(shù)，諸多研究者普遍關(guān)注將固硫灰 作為建筑材料原料綜合利用的研究，主要應(yīng)用方向有混凝±滲合料、水泥混合料和膨脹劑 等，如中國(guó)專(zhuān)利CN104326722A、CN103011367A、CN102850012A、CN103979894A、CN103253900A 和CN103936456A。但是運(yùn)些研究也存在局限性，對(duì)固硫灰的利用率遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿(mǎn)足日益增多 的固硫灰大量堆積問(wèn)題。
[0007]經(jīng)過(guò)發(fā)明人長(zhǎng)時(shí)間的研究，本公司利用固硫灰為填料，采用錐形雙螺桿=層共擠 技術(shù)生產(chǎn)PVC木塑發(fā)泡基材，提高了廢料高巧固硫灰的利用率，拓寬了固硫灰的應(yīng)用領(lǐng)域。 但是在本工藝中，固硫灰未做處理，直接和其他的填料混合，利用S層共擠技術(shù)生產(chǎn)PVC木 塑發(fā)泡基材，運(yùn)樣的生產(chǎn)工藝將有W下不足，第一，由于未處理的固硫灰與PVC界面不相 容，未處理的固硫灰在復(fù)合材料中可形成應(yīng)力集中點(diǎn)，將會(huì)降低PVC木塑發(fā)泡基材的性能 如抗落鍵沖擊強(qiáng)度、抗彎強(qiáng)度等力學(xué)性能；第二，在使用未預(yù)處理固硫灰作為PVC木塑發(fā)泡 基材的填料時(shí)，為了保證材料的力學(xué)性能，不得不采用=層共擠技術(shù)，使發(fā)泡基材兩面形成 約1~2mm的共擠皮層，導(dǎo)致發(fā)泡基材用料多，密度大，在如廣告板、建筑模板領(lǐng)域使用，材料 成本高，不易搬運(yùn)；第=，采用=層共擠工藝技術(shù)，由于該技術(shù)采用兩臺(tái)擠出機(jī)同時(shí)擠出，設(shè) 備投入大、能耗高，且=層共擠工藝難度大，擠出速度慢，生產(chǎn)效率低。
[000引
【發(fā)明內(nèi)容】
： 本發(fā)明目的在于提供一種用改性后的固硫灰作為填料，生產(chǎn)一種PVC木塑結(jié)皮發(fā)泡基 材及其制備方法。
[0009] 為達(dá)到上述目的，所述PVC木塑結(jié)皮發(fā)泡基材由W下重量份數(shù)的原料制成： PVC-SG5 :100份；800~1500目改性固硫灰：20~70份；偶聯(lián)劑：固硫灰質(zhì)量的1~5% ; 木粉：10~45份；穩(wěn)定劑：3~7份；增塑劑：0. 7~1. 9份；增初改性劑：3~17份；外潤(rùn)滑劑：0.4~1. 5份；內(nèi)潤(rùn)滑劑：0.1~1份；高溫潤(rùn)滑劑：0.1~1份；高溫發(fā)泡劑：0.3~0. 7份；低溫發(fā) 泡劑：0. 3~0.7份；發(fā)泡調(diào)節(jié)劑：4~8份。
[0010] 其中，所述偶聯(lián)劑選自硅烷偶聯(lián)劑KH-550 ( 丫-氨丙基S乙氧基硅烷）、鐵酸醋、侶 酸醋中的一種； 所述木粉是選自80-100目，水分質(zhì)量分?jǐn)?shù)小于等于4%的木粉； 所述穩(wěn)定劑選自江西宏遠(yuǎn)化工PVC板材專(zhuān)用鉛鹽穩(wěn)定劑(型號(hào)307)、廣東巧林納WWL-2 型號(hào)鉛鹽穩(wěn)定劑或廣東巧林納WWP-B型號(hào)稀±巧鋒多功能熱穩(wěn)定劑中的一種； 所述增塑劑為丙締酸醋類(lèi)聚合物； 所述增初改性劑為CPE(氯化聚乙締)、MBS(甲基丙締酸甲醋-下二締-苯乙締共聚 物)、NBR(下二締與丙締臘共聚物)、或EVA(乙締一醋酸乙締共聚物）中的一種； 所述的外潤(rùn)滑劑選自PE蠟、氧化聚乙締蠟、硬脂酸的一種； 所述內(nèi)潤(rùn)滑劑為硬脂酸巧、徑基硬脂酸、單硬脂酸甘油醋、硬脂醇、醋蠟、皂化蠟中的一 種； 所述高溫潤(rùn)滑劑為季戊四醇、氧化聚乙締蠟中的一種； 所述高溫發(fā)泡劑為偶氮二甲酯胺，低溫發(fā)泡劑為碳酸氨鋼， 所述發(fā)泡調(diào)節(jié)劑為丙締酸脂類(lèi)聚合物。
[0011] 一種PVC木塑發(fā)泡基材的制備方法，包括W下步驟： (1) 將分級(jí)后的固硫灰在12(TC烘至衡重后，采用偶聯(lián)劑進(jìn)行處理后備用； (2) 將PVC-SG5 :100份；800~1500目改性固硫灰：20~70份；偶聯(lián)劑：W固硫灰質(zhì)量的 1~5%;木粉：10~45份，穩(wěn)定劑：3~7份，增塑劑：0. 7~1. 9份，增初改性劑：3~17份；外潤(rùn)滑 劑：0.4~1. 5份；內(nèi)潤(rùn)滑劑：0.1~1份，高溫潤(rùn)滑劑：0.1~1份，高溫發(fā)泡劑：0.3~0. 7份，低溫 發(fā)泡劑：0. 3~0. 7份，發(fā)泡調(diào)節(jié)劑：4~8份，按配方計(jì)量備料，通過(guò)真空輸送系統(tǒng)送入高速混 料機(jī)，待溫度達(dá)到120°C后放料至低速混料機(jī)降溫至50-60°C，得干混料； (3) 采用錐形雙螺桿結(jié)皮發(fā)泡技術(shù)將制備好的上述干混料送入錐形雙螺桿擠出機(jī)進(jìn)行 烙融后擠出，經(jīng)板材模具成型，再經(jīng)冷卻定型臺(tái)對(duì)板材上下表面逐級(jí)冷卻，擠出機(jī)機(jī)筒溫度 為180~198°C，模頭溫度為165~178°C、螺桿轉(zhuǎn)速均為10. 6~19.Ir/min，即得WPVC木塑結(jié) 皮發(fā)泡基材。
[0012] 有益效果 本發(fā)明將利用改性固硫灰作為填料，提供一種新的制備PVC木塑結(jié)皮發(fā)泡基材的配方 和工藝，本發(fā)明利用偶聯(lián)劑對(duì)固硫灰進(jìn)行預(yù)處理，采用結(jié)皮發(fā)泡技術(shù)制備PVC木塑結(jié)皮發(fā) 泡基材，由于偶聯(lián)劑中水解性官能基團(tuán)能與無(wú)機(jī)材料表面的徑基起反應(yīng)形成化學(xué)鍵，偶聯(lián) 劑中非水解基團(tuán)基團(tuán)能與樹(shù)脂起反應(yīng)形成化學(xué)鍵，可提高固硫灰與PVC樹(shù)脂界面相容性， 避免形成應(yīng)力集中點(diǎn)，就不需采用=層共擠技術(shù)形成致密表層來(lái)彌補(bǔ)由未改性固硫灰對(duì)板 材力學(xué)性能的破壞，從而可W直接采用結(jié)皮發(fā)泡工藝，使板材更加輕量化；由于高巧固硫灰 中CaO含量較高，可W有效的促進(jìn)干混料在加工過(guò)程中的塑化，使干混料更有利于加工。 采用本發(fā)明工藝方法可W提高固硫灰的附加值，實(shí)現(xiàn)固硫灰的綜合利用，變廢為寶，同時(shí)也 降低了PVC木塑發(fā)泡復(fù)合材料的成本，提高了PVC木塑發(fā)泡板的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。
[001引【附圖說(shuō)明】： 圖1為本發(fā)明工藝流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0014] W下結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行詳細(xì)描述，所述穩(wěn)定劑選自江西宏 遠(yuǎn)化工PVC板材專(zhuān)用鉛鹽穩(wěn)定劑(型號(hào)307)、廣東巧林納WWL-2型號(hào)鉛鹽穩(wěn)定劑或廣東巧林 納WWP-B型號(hào)稀±巧鋒多功能熱穩(wěn)定劑中的一種。
[001引 實(shí)施例1: 本發(fā)明是W偶聯(lián)劑改性高巧固硫灰為填料制備PVC木塑結(jié)皮發(fā)泡基材的制備工藝，實(shí) 施例包括如下步驟： (1)將分級(jí)后的固硫灰800目（成分分析見(jiàn)表1)置入烘箱，在120°C下烘至衡重，再將其 轉(zhuǎn)入恒溫?cái)埌杵髦?，低速攬拌過(guò)程中降溫至60°C后，加入固硫灰質(zhì)量的2%的硅烷偶聯(lián)劑， 高速攬拌30min，再轉(zhuǎn)入烘箱W120°C烘2小時(shí)，最后在80°C下烘至衡重； (2 )配方表見(jiàn)表2，按表2中配方將PVC-SG5、硅烷偶聯(lián)劑預(yù)處理后的固硫灰、木粉、江西 宏遠(yuǎn)化工PVC板材專(zhuān)用鉛鹽穩(wěn)定劑(型號(hào)307)、ACR加工助劑(增塑劑)、CPE(增初改性劑)、 PE蠟(外潤(rùn)滑劑)、偶氮二甲酯胺(高溫發(fā)泡劑)、碳酸氨鋼(低溫發(fā)泡劑)、丙締酸脂類(lèi)聚合物 (發(fā)泡調(diào)節(jié)劑）?、硬脂酸巧（內(nèi)潤(rùn)滑劑）和氧化聚乙締蠟(高溫潤(rùn)滑劑）通過(guò)真空輸送系統(tǒng)送 入高速混料機(jī)，待溫度達(dá)到120°C后放料至低速混料機(jī)降溫至60°C，得擠出用干混料。
[0016] (3)采用結(jié)皮發(fā)泡工藝將錐形雙螺桿擠出機(jī)、模具加熱至工藝設(shè)定溫度，打開(kāi)冷卻 定型臺(tái)冷卻水循