專利名稱：內(nèi)填充閉孔膨脹珍珠巖的熱塑性高分子擠塑型材或滾壓型材的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及建筑型材或家具型材或結(jié)構(gòu)型材或裝飾型材。
背景技術(shù)：
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木塑高分子材料是用20-60%木粉或竹粉顆粒添加到熱塑性高分子材料(PP聚丙烯、PE聚乙烯、PVC聚氯乙烯、PS聚苯乙烯)中的改性材料，廣泛應(yīng)用于建筑裝飾領(lǐng)域，具有木材和塑料的優(yōu)點，但由于木粉或竹粉與熱塑性塑料界面親和性差，用木(竹)粉作為高分子材料(PP聚丙烯、PE聚乙烯、PVC聚氯乙烯、PS聚苯乙烯)填料，降低了木塑高分子材料的延展性、沖擊強度等力學(xué)性能和加工性能，特別是熱塑性高分子(PP聚丙烯、PE聚乙烯、 PVC聚氯乙烯、PS聚苯乙烯)材料所具有的線收縮大特性，限制木塑高分子(ABS/PVC合金、 PC/PE合金、PP聚丙烯、PE聚乙烯、PVC聚氯乙烯、PS聚苯乙烯)材料的應(yīng)用。用木粉作添加物，木粉燃燒時，放出黑煙，降低熱塑性高分子樹脂塑木擠出型材的燃燒等級。
珍珠巖礦砂是一種含結(jié)晶水的酸性娃質(zhì)火山玻璃熔巖,珍珠巖是地殼中經(jīng)瞬時高溫加工可以膨脹的巖石。開孔膨脹珍珠巖顆粒雖然是一種保溫、防火、綠色環(huán)保的建筑材料，但開孔膨脹珍珠巖顆粒存在大量開口孔隙，顆粒強度低，易破碎，收縮大，吸水量大，體積收縮大，強度低，穩(wěn)定性差，不適合添加到熱塑性高分子樹脂材料中。
現(xiàn)有硅質(zhì)閉孔膨脹珍珠巖顆粒是珍珠巖顆粒經(jīng)過特殊處理而形成的一種新材料， 具有輕質(zhì)，保溫，強度高，高溫不變形，明火不燃燒，無放射性，無污染，吸水率低等優(yōu)點的新材料，閉孔珍珠巖顆粒的結(jié)構(gòu)特點是內(nèi)部具有復(fù)雜的多孔蜂窩結(jié)構(gòu)，表層為熔融的閉孔光滑結(jié)構(gòu)或在膨脹珍珠巖顆粒表面包覆結(jié)構(gòu)完整的殼體，閉孔珍珠巖顆粒包括球形閉孔膨脹珍珠巖顆粒，憎水膨脹珍珠巖顆粒，仿釉珍珠巖顆粒，木質(zhì)素珍珠巖顆粒。
球形閉孔膨脹珍珠巖顆粒采用加熱的方式，通過對珍珠巖礦砂顆粒的梯度加熱和滯空時間的精確控制，使緩慢膨脹珍珠巖顆粒表面熔融，氣孔封閉，表面呈光滑球形顆粒狀，內(nèi)部保持蜂窩狀結(jié)構(gòu)不變。
憎水膨脹珍珠巖顆粒是對具有大量孔洞的開孔膨脹珍珠巖顆粒表面用憎水劑進行處理，憎水劑附著在珍珠巖孔洞表面和孔洞內(nèi)，用憎水劑改性的膨脹珍珠巖外表面形成結(jié)構(gòu)完整的殼體，強度好，無縫隙，而且防水性能好，解決開孔膨脹珍珠巖顆粒吸水問題和破碎問題。
仿釉珍珠巖顆粒通過一定工藝成型條件，使珍珠巖顆粒表面形成仿釉薄膜層，從而減少吸水率，提高強度，改善熱工性能。
木質(zhì)素珍珠巖采用木質(zhì)素磺酸鹽，少量的改性外加劑和有機硅樹脂與珍珠巖在單位壓力O. 2-0. 5MPa的條件下拌和進行低溫?zé)崽幚恚鼓举|(zhì)素磺酸鹽 和有機硅樹脂包裹在膨脹珍珠巖外表面形成殼體，增強膨脹珍珠巖產(chǎn)品的強度，提高膨脹珍珠巖產(chǎn)品的耐水性能。添加有機硅樹脂的木質(zhì)素珍珠巖具有容重低、導(dǎo)熱率低、強度高、耐溫性與耐水性好等特點。
現(xiàn)有硅質(zhì)閉孔珍珠巖顆粒主要用于與水泥結(jié)合的內(nèi)外墻保溫材料，發(fā)泡聚氨酯填充料，研磨材料，與膠結(jié)材料結(jié)合制作的裝飾板。尚未檢索到用硅質(zhì)閉孔珍珠巖顆粒添加到熱塑性高分子材料中制作成添加閉孔珍珠巖顆粒的熱塑性高分子擠塑型材或滾壓型材的報導(dǎo)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是1、將閉孔硅質(zhì)珍珠巖顆粒添加到熱塑性高分子樹脂中制作出熱塑性高分子樹脂擠出型材或滾壓片材，提高熱塑性高分子樹脂擠出型材或滾壓片材的阻燃性能和耐腐蝕性能和防霉抗菌性能，降低熱塑性高分子樹脂擠出型材或滾壓片材的線膨脹系數(shù)，降低成本。2、將閉孔硅質(zhì)珍珠巖顆粒和木粉共同添加到熱塑性高分子樹脂中制作出熱塑性高分子樹脂擠出型材或滾壓片材，提高熱塑性高分子樹脂擠出型材或滾壓片材的木質(zhì)特性，抗壓性能，阻燃性能，耐腐蝕性能，防霉抗菌性能，降低成本。3、用木質(zhì)素磺酸鹽和有機硅樹脂包裹在膨脹珍珠巖外表面形成殼體，增強膨脹珍珠巖產(chǎn)品的強度，提高膨脹珍珠巖產(chǎn)品的耐水性能。降低膨脹珍珠巖容重和導(dǎo)熱率，提高強度，耐溫性與耐水性能，替代現(xiàn)有木粉，使廢棄膨脹珍珠巖微粉資源和造紙副產(chǎn)品木質(zhì)素磺酸鹽得到重新使用。4、熱塑性高分子樹脂擠出型材或滾壓片材中添加玻璃短纖維和硅質(zhì)珍珠巖顆粒，提高熱塑性高分子樹脂擠出型材或滾壓片材的抗沖擊性能。5、用硅質(zhì)珍珠巖顆?；旌喜牧献鳛闊崴苄愿叻肿訕渲瑪D出型材或滾壓片材的芯層材料，用熱塑性高分子樹脂或金屬薄板作為擠出型材或滾壓片材的面層材料，制作出多層復(fù)合熱塑性高分子樹脂擠出型材或滾壓片材。6、閉孔膨脹珍珠巖熱塑性高分子樹脂混合材料中添加發(fā)泡劑制作成發(fā)泡型材，降低閉孔膨脹珍珠巖熱塑性高分子樹脂擠出型材或滾壓片材的重量，降低成本。7、用膨脹珍珠巖微粉替代閉孔膨脹珍珠巖顆粒，降低成本，使廢棄珍珠巖微粉資源重新被使用。
本發(fā)明提出的一種內(nèi)填充閉孔膨脹珍珠巖熱塑性高分子擠塑型材或滾壓型材，包括熱塑性高分子樹脂，閉孔膨脹珍珠巖顆粒，偶聯(lián)劑，助劑，熔融的熱塑性高分子樹脂和閉孔膨脹珍珠巖和偶聯(lián)劑和助劑混合物通過擠出機擠出制成型材或通過滾壓機滾壓制成片材，擠塑型材或滾壓型材材料中添加5% --70%的閉孔膨脹珍珠巖顆粒，閉孔膨脹珍珠巖粒度為60-325目，優(yōu)選粒度為80目或100目或120目。混配時，硅質(zhì)閉孔膨脹珍珠巖首先與偶聯(lián)劑混配，使閉孔硅質(zhì)膨脹珍珠巖表面包裹偶聯(lián)劑，提高閉孔硅質(zhì)膨脹珍珠巖與熱塑性高分子樹脂的相容性能，包裹偶聯(lián)劑的閉孔硅質(zhì)膨脹珍珠巖和熱塑性高分子樹脂和助劑混合物通過擠出機擠出造粒或通過擠出機制作成型材或通過擠出機制作成型材后通過滾壓機滾壓成片材。
本發(fā)明提出的另一種內(nèi)填充閉孔膨脹珍珠巖熱塑性高分子擠塑型材或滾壓型材， 包括熱塑性高分子樹脂，閉孔膨脹珍珠巖顆粒，木粉，偶聯(lián)劑，助劑，熔融的熱塑性高分子樹脂和木粉和閉孔膨脹珍珠巖顆粒和偶聯(lián)劑和助劑混合物通過擠出機擠出制成型材或通過滾壓機滾壓制成片材，擠塑型材或滾壓型材材料中添加5% -60%的閉孔膨脹珍珠巖顆粒和添加40% -5%的木粉。閉孔膨脹珍珠巖粒度為60-325目，優(yōu)選粒度為80目或100 目或120目，木粉優(yōu)選粒度為80目或100目或120目?；炫鋾r，硅質(zhì)閉孔膨脹珍珠巖首先與偶聯(lián)劑混配，使閉孔硅質(zhì)膨脹珍珠巖表面包裹偶聯(lián)劑，提高閉孔硅質(zhì)膨脹珍珠巖與熱塑性高分子樹脂的相容性能，木(竹)粉在高速混合機抽濕，加入木塑偶聯(lián)劑和抗沖擊改性劑樹脂，使抗沖擊改性劑樹脂包裹在木(竹)粉表面，提高木(竹)粉與熱塑性高分子樹脂的相容性能，包裹偶聯(lián)劑的閉孔硅質(zhì)膨脹珍珠巖和木粉和熱塑性高分子樹脂和助劑混合物通過擠出機擠出造?；蛲ㄟ^擠出機制作成型材或通過滾壓機滾壓成片材。
閉孔膨脹珍珠巖顆粒包括球形閉孔膨脹珍珠巖顆粒，憎水膨脹珍珠巖顆粒，仿釉珍珠巖顆粒，木質(zhì)素珍珠巖顆粒。
球形閉孔膨脹珍珠巖顆粒采用加熱的方式，通過對珍珠巖礦砂顆粒的梯度加熱和滯空時間的精確控制，使膨脹珍珠巖顆粒有序緩慢膨脹，表面熔融，由于顆粒表面粘度變小，氣孔封閉，表面張力變小，表面自然形成光滑球形顆粒狀，內(nèi)部保持蜂窩狀結(jié)構(gòu)不變。
憎水膨脹珍珠巖顆粒是對具有大量孔洞的普通開孔膨脹珍珠巖顆粒表面用憎水劑進行處理，使憎水劑附著在珍珠巖孔洞表面和孔洞內(nèi)，用憎水劑改性的膨脹珍珠巖外表面形成結(jié)構(gòu)完整的殼體，強度好，無縫隙，而且防水性能好，解決開孔膨脹珍珠巖顆粒吸水問題和破碎問題。
仿釉珍珠巖顆粒通過一定工藝成型條件，使珍珠巖顆粒表面形成仿釉薄膜層，從而減少吸水率，提高強度，改善熱工性能。
木質(zhì)素珍珠巖采用木質(zhì)素磺酸鹽，少量的改性外加劑和有機硅樹脂與珍珠巖在單位壓力O. 2-0. 5MPa的條件下拌和進行低溫?zé)崽幚?，使木質(zhì)素磺酸鹽和有機硅樹脂包裹在膨脹珍珠巖外表面形成殼體，增強膨脹珍珠巖產(chǎn)品的強度，提高膨脹珍珠巖產(chǎn)品的耐水性能。木質(zhì)素珍珠巖具有容重低、導(dǎo)熱率低、強度高、耐溫性與耐水性好等特點。
熱塑性高分子樹脂包括PE，PP, PVC, PA，ABS, MPPO及其改性樹脂。
偶聯(lián)劑包括硅烷偶聯(lián)劑、鈦酸酯偶聯(lián)劑、鋁酸酯偶聯(lián)劑、鋁-鈦復(fù)合酯偶聯(lián)劑或鋁鋯酸酯偶聯(lián)劑。
為提高內(nèi)填充閉孔膨脹珍珠巖的熱塑性高分子樹脂擠出型材或滾壓片材的抗沖擊性能，擠塑型材或滾壓片材內(nèi)添加玻璃短纖維，玻璃短纖維的加入量控制在1% -25%范圍內(nèi)。
為減輕內(nèi)填充閉孔膨脹珍珠巖的熱塑性高分子樹脂擠出型材或滾壓片材的重量， 通過在熱塑性高分子樹脂和膨脹珍珠巖和偶聯(lián)劑和助劑混合物中添加O. 5-5%的發(fā)泡劑， 制造成發(fā)泡型材。發(fā)泡劑包括發(fā)泡促進劑，發(fā)泡調(diào)節(jié)劑ZB-530，發(fā)泡劑為AC發(fā)泡劑、偶氮二甲酰胺H2NC0N、吸熱-放熱平衡的復(fù)合化學(xué)發(fā)泡劑。
為提高熱塑性高分子樹脂擠出型材或滾壓片材抗老化性能，用添加閉孔珍珠巖顆粒熱塑性高分子樹脂混合材料作為擠出型材或滾壓片材的芯層材料或用閉孔珍珠巖顆粒和木(竹)粉熱塑性高分子樹脂混合材料作為擠出型材或滾壓片材的芯層材料，熱塑性高分子樹脂如ASA，PMMA或PVDF樹脂作為擠出型材或滾壓片材的面層材料或內(nèi)層材料，制作出多層復(fù)合擠出型材或滾壓片材。
為提高熱塑性高分子樹脂擠出型材或滾壓片材的裝飾性能，內(nèi)填充閉孔膨脹珍珠巖的熱塑性高分子樹脂擠塑型材或滾壓片材表面覆膜或表面復(fù)合金屬薄板，膜或金屬薄板位于內(nèi)填充閉孔膨脹珍珠巖的熱塑性高分子樹脂擠塑型材或滾壓片材一側(cè)表面或雙側(cè)表面。
為提高熱塑性高分子樹脂擠出型材或滾壓片材的裝飾性能，內(nèi)填充閉孔膨脹珍珠巖的擠塑型材或滾壓片材表面壓制花紋。
為降低成本，使廢棄珍珠巖微粉資源重新被使用，閉孔膨脹珍珠巖顆粒用膨脹珍珠巖微粉替代。
具體實施例方式
實施例1 :
—種內(nèi)填充閉孔膨脹珍珠巖顆粒擠塑型材，其組成重量配比為)
權(quán)利要求
1.一種內(nèi)填充閉孔膨脹珍珠巖熱塑性高分子擠塑型材或滾壓型材，包括熱塑性高分子樹脂，閉孔膨脹珍珠巖顆粒，偶聯(lián)劑，助劑，熔融的熱塑性高分子樹脂和閉孔膨脹珍珠巖顆粒和偶聯(lián)劑和助劑混合物通過擠出機擠出制成型材或通過滾壓機滾壓制成片材，其特征是擠塑型材或滾壓型材材料中添加5% --70%的閉孔膨脹珍珠巖顆粒。
2.一種內(nèi)填充閉孔膨脹珍珠巖熱塑性高分子樹脂擠塑型材或滾壓型材，包括熱塑性高分子樹脂，閉孔膨脹珍珠巖顆粒，木粉，偶聯(lián)劑，助劑，熔融的熱塑性高分子樹脂和木粉和閉孔膨脹珍珠巖顆粒和偶聯(lián)劑和助劑混合物通過擠出機擠出制成型材或通過滾壓機滾壓制成片材，其特征是擠塑型材或滾壓型材材料中添加5% -60%的閉孔膨脹珍珠巖顆粒和添加40% —5 %的木粉。
3.如權(quán)利要求1或2所述的內(nèi)填充閉孔膨脹珍珠巖熱塑性高分子樹脂擠塑型材或滾壓型材，其特征是閉孔膨脹珍珠巖顆粒包括球形閉孔膨脹珍珠巖顆粒，憎水膨脹珍珠巖顆粒，仿釉珍珠巖顆粒，木質(zhì)素珍珠巖顆粒。
4.如權(quán)利要求1或2所述的內(nèi)填充閉孔膨脹珍珠巖熱塑性高分子樹脂擠塑型材或滾壓型材，其特征是熱塑性高分子樹脂包括PE，PP, PVC, PA，ABS, MPPO及其改性樹脂。
5.如權(quán)利要求1或2所述的內(nèi)填充閉孔膨脹珍珠巖熱塑性高分子樹脂擠塑型材或滾壓型材，其特征是熱塑性高分子樹脂混合材料中添加1% -25%玻璃短纖維。
6.如權(quán)利要求1或2所述的內(nèi)填充閉孔膨脹珍珠巖熱塑性高分子樹脂擠塑型材或滾壓型材，其特征是閉孔膨脹珍珠巖熱塑性高分子樹脂混合材料中添加O. 5-5%的發(fā)泡劑。
7.如權(quán)利要求1或2所述的內(nèi)填充閉孔膨脹珍珠巖熱塑性高分子樹脂擠塑型材或滾壓型材，其特征是用閉孔珍珠巖顆粒熱塑性高分子樹脂混合材料熱塑性高分子樹脂混合材料作為擠出型材或滾壓片材的芯層材料，或用閉孔珍珠巖顆粒和木(竹)粉熱塑性高分子樹脂混合材料作為擠出型材或滾壓片材的芯層材料，熱塑性高分子樹脂作為擠出型材或滾壓片材的面層材料或內(nèi)層材料，制作出多層復(fù)合擠出型材或滾壓片材。
8.如權(quán)利要求1或2所述的內(nèi)填充閉孔膨脹珍珠巖熱塑性高分子樹脂擠塑型材或滾壓型材，其特征是內(nèi)填充閉孔膨脹珍珠巖的熱塑性高分子樹脂擠塑型材或滾壓片材表面覆膜或表面復(fù)合金屬薄板。
9.如權(quán)利要求1或2所述的內(nèi)填充閉孔膨脹珍珠巖熱塑性高分子樹脂擠塑型材或滾壓型材，其特征是內(nèi)填充閉孔膨脹珍珠巖的擠塑型材或滾壓片材表面壓制花紋。
10.如權(quán)利要求1或2所述的內(nèi)填充閉孔膨脹珍珠巖熱塑性高分子樹脂擠塑型材或滾壓型材，其特征是閉孔膨脹珍珠巖顆粒用膨脹珍珠巖微粉替代。
全文摘要
一種內(nèi)填充閉孔膨脹珍珠巖擠塑型材或滾壓片材包括熱塑性高分子樹脂，膨脹珍珠巖，偶聯(lián)劑，助劑，熱塑性高分子樹脂和閉孔膨脹珍珠巖和偶聯(lián)劑和助劑混合物通過擠出機擠出制成型材或通過滾壓機滾壓制成片材，擠塑型材或滾壓片材熱塑性高分子樹脂內(nèi)填充5％--70％的閉孔膨脹珍珠巖。
文檔編號C08L23/06GK103030857SQ201110294620
公開日2013年4月10日 申請日期2011年10月8日 優(yōu)先權(quán)日2011年10月8日
發(fā)明者王廣武 申請人:王廣武