一種高強(qiáng)度門窗塑鋼型材及其制備方法
【專利摘要】一種高強(qiáng)度門窗塑鋼型材,由下列重量份的原料制成：木質(zhì)素3-5、石墨纖維2-3、聚乳酸5-7、硫酸鈣晶須4-6、引發(fā)劑DCP0.2-0.4、TMPTMA2-3、SG-5PVC90-100、抗氧劑10100.4-0.5、烷基酚聚氧乙烯醚0.2-0.3、增強(qiáng)助劑10-14、氧化鋁纖維3-4、水20-30；本發(fā)明塑鋼材料添加了石墨纖維、硫酸鈣晶須、氧化鋁纖維，增加了塑鋼材料的強(qiáng)度和韌性，通過用TMPTMA進(jìn)行表面處理，增加了增強(qiáng)材料與SG-5PVC的相容性，不會分離開裂；通過使用木質(zhì)素，增加了塑鋼材料的韌性和抗彎折性能；通過使用本發(fā)明的的增強(qiáng)助劑，能夠增加塑鋼型材的強(qiáng)度、韌性和耐老化性能。
【專利說明】一種高強(qiáng)度門窗塑鋼型材及其制備方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于塑鋼型材領(lǐng)域，尤其涉及一種高強(qiáng)度門窗塑鋼型材及其制備方法。

【背景技術(shù)】
[0002]塑鋼型材簡稱塑鋼，主要化學(xué)成分是PVC，因此也叫PVC型材。是被廣泛應(yīng)用的一種新型的建筑材料，由于其物理性能如剛性、彈性、耐腐蝕，抗老化性能優(yōu)異，通常用作是銅、鋅、鋁等有色金屬的佳代用品。
[0003]在房屋建筑中主要用于推拉，平開門窗、護(hù)欄、管材和吊頂材料的應(yīng)用，通過新的工藝流程處理也廣泛用在汽車發(fā)動機(jī)保護(hù)板方面，不僅重量輕，而且韌性好，具有剛的優(yōu)良性質(zhì)，有時候也被稱作合金塑鋼。
[0004]雖然塑鋼材料廣泛應(yīng)用，但是隨著社會的進(jìn)步，要不斷提高其性能，例如強(qiáng)度、韌性、耐熱性、保溫性、隔音性、抗靜電性、耐紫外性等性能。
[0005]而且我國塑鋼型材絕大部分劣質(zhì)型材使用鉛鹽穩(wěn)定劑，成品含鉛量在0.6% -
1.2%之間。鉛是一種對人體有害的物質(zhì)，當(dāng)劣質(zhì)型材老化時，會析出含鉛粉塵，長期接觸后會使血液中鉛含量超標(biāo)，甚至鉛中毒。因此需要提高塑鋼型材的安全性，同時不提高成本。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的在于提供一種高強(qiáng)度門窗塑鋼型材及其制備方法，該塑鋼型材的強(qiáng)度高，韌性好，抗彎折性能好。
[0007]本發(fā)明的技術(shù)方案如下:
一種高強(qiáng)度門窗塑鋼型材，其特征在于由下列重量份的原料制成:木質(zhì)素3-5、石墨纖維 2-3、聚乳酸 5-7、硫酸鈣晶須 4-6、引發(fā)劑 DCP0.2-0.4、TMPTMA2-3、SG-5PVC90-100、抗氧劑1010 0.4-0.5、烷基酚聚氧乙烯醚0.2-0.3、增強(qiáng)助劑10-14、氧化鋁纖維3_4、水20-30 ；所述增強(qiáng)助劑由下列重量份的原料制成:蒙脫土 6-8、硅烷偶聯(lián)劑kh-550 0.3-0.4、四針狀氧化鋅晶須5-6、SG-5PVC粉末3-4、納米二氧化鈦2_3、碳納米管0.4-0.6、納米硼纖維0.3-0.5、正硅酸乙酯2-3、乙醇20-25、水10-13 ;制備方法為:將硅烷偶聯(lián)劑kh_550加入水中，攪拌均勻后加入蒙脫土，邊攪拌邊加入納米二氧化鈦、碳納米管，磁力攪拌1-2個小時，烘干，粉碎，過100目篩，得到粉末；將正硅酸乙酯加入乙醇中溶解，再加入所述粉末以及其他剩余成分，磁力攪拌30-40分鐘，加熱至80-90°C，不停攪拌至乙醇完全蒸發(fā)，粉碎，即得。
[0008]所述的高強(qiáng)度門窗塑鋼型材的制備方法，其特征在于包括以下步驟:
(1)將烷基酚聚氧乙烯醚加入水中，攪拌均勻后再加入石墨纖維、硫酸鈣晶須、氧化鋁纖維、TMPTMA，邊攪拌邊升溫至75-85°C，再加入引發(fā)劑DCP，攪拌反應(yīng)2_3個小時，噴霧干燥，得到顆粒；
(2)將第(I)步得到的顆粒與其他剩余成分混合，在110-120°C下用高速混合機(jī)混合
5-7分鐘，冷卻至室溫，出料，得到預(yù)混料；
(3)將第(2)步得到的預(yù)混料送入雙螺桿擠出機(jī)，擠出機(jī)螺桿轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)為10-15轉(zhuǎn)/分，料筒和機(jī)頭溫度為160-180°C，擠出定型，水冷處理，得到型材；
(4)將第(3)步得到的型材送入-15至-30°C，真空環(huán)境下冷卻15-20秒，再經(jīng)牽引，成型，即得。
[0009]本發(fā)明的有益效果
本發(fā)明塑鋼材料添加了石墨纖維、硫酸鈣晶須、氧化鋁纖維，增加了塑鋼材料的強(qiáng)度和韌性，通過用TMPTMA進(jìn)行表面處理，增加了增強(qiáng)材料與SG-5PVC的相容性，不會分離開裂；通過使用木質(zhì)素，增加了塑鋼材料的韌性和抗彎折性能；通過使用本發(fā)明的的增強(qiáng)助劑，能夠增加塑鋼型材的強(qiáng)度、韌性和耐老化性能。

【具體實(shí)施方式】
[0010]一種高強(qiáng)度門窗塑鋼型材，由下列重量份(公斤)的原料制成:木質(zhì)素4、石墨纖維
2.5、聚乳酸6、硫酸鈣晶須5、引發(fā)劑DCP0.3、TMPTMA2.5、SG_5PVC95、抗氧劑1010 0.4、烷基酚聚氧乙烯醚0.2、增強(qiáng)助劑12、氧化鋁纖維3.5、水25 ；
所述增強(qiáng)助劑由下列重量份(公斤)的原料制成:蒙脫土 7、硅烷偶聯(lián)劑kh-550 0.3、四針狀氧化鋅晶須5.5、SG-5PVC粉末3.5、納米二氧化鈦2.5、碳納米管0.5、納米硼纖維0.4、正硅酸乙酯2.5、乙醇23、水12 ;制備方法為:將硅烷偶聯(lián)劑kh-550加入水中，攪拌均勻后加入蒙脫土，邊攪拌邊加入納米二氧化鈦、碳納米管，磁力攪拌1.5個小時，烘干，粉碎，過100目篩，得到粉末；將正硅酸乙酯加入乙醇中溶解，再加入所述粉末以及其他剩余成分，磁力攪拌35分鐘，加熱至85°C，不停攪拌至乙醇完全蒸發(fā)，粉碎，即得。
[0011]所述的高強(qiáng)度門窗塑鋼型材的制備方法，包括以下步驟:
(1)將烷基酚聚氧乙烯醚加入水中，攪拌均勻后再加入石墨纖維、硫酸鈣晶須、氧化鋁纖維、TMPTMA，邊攪拌邊升溫至80°C，再加入引發(fā)劑DCP，攪拌反應(yīng)2.5個小時，噴霧干燥，得到顆粒；
(2)將第(I)步得到的顆粒與其他剩余成分混合，在115°C下用高速混合機(jī)混合6分鐘，冷卻至室溫，出料，得到預(yù)混料；
(3)將第(2)步得到的預(yù)混料送入雙螺桿擠出機(jī)，擠出機(jī)螺桿轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)為13轉(zhuǎn)/分，料筒和機(jī)頭溫度為170°C，擠出定型，水冷處理，得到型材；
(4)將第(3)步得到的型材送入_20°C，真空環(huán)境下冷卻18秒，再經(jīng)牽引，成型，即得。
[0012]實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù):
經(jīng)測試，該塑鋼型材的彎曲彈性模量為2890MPa，簡支梁沖擊強(qiáng)度為24J/ Hl2，加熱后尺寸變化率為1.1%，在150°C溫度加熱試驗(yàn)中無氣泡、麻點(diǎn)、裂痕。
【權(quán)利要求】
1.一種高強(qiáng)度門窗塑鋼型材，其特征在于由下列重量份的原料制成:木質(zhì)素3-5、石墨纖維 2-3、聚乳酸 5-7、硫酸鈣晶須 4-6、引發(fā)劑 DCP0.2-0.4、TMPTMA2-3、SG-5PVC90-100、抗氧劑1010 0.4-0.5、烷基酚聚氧乙烯醚0.2-0.3、增強(qiáng)助劑10-14、氧化鋁纖維3_4、水20-30 ； 所述增強(qiáng)助劑由下列重量份的原料制成:蒙脫土 6-8、硅烷偶聯(lián)劑kh-550 0.3-0.4、四針狀氧化鋅晶須5-6、SG-5PVC粉末3-4、納米二氧化鈦2_3、碳納米管0.4-0.6、納米硼纖維0.3-0.5、正硅酸乙酯2-3、乙醇20-25、水10-13 ;制備方法為:將硅烷偶聯(lián)劑kh_550加入水中，攪拌均勻后加入蒙脫土，邊攪拌邊加入納米二氧化鈦、碳納米管，磁力攪拌1-2個小時，烘干，粉碎，過100目篩，得到粉末；將正硅酸乙酯加入乙醇中溶解，再加入所述粉末以及其他剩余成分，磁力攪拌30-40分鐘，加熱至80-90°C，不停攪拌至乙醇完全蒸發(fā)，粉碎，即得。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高強(qiáng)度門窗塑鋼型材的制備方法，其特征在于包括以下步驟: (1)將烷基酚聚氧乙烯醚加入水中，攪拌均勻后再加入石墨纖維、硫酸鈣晶須、氧化鋁纖維、TMPTMA，邊攪拌邊升溫至75-85°C，再加入引發(fā)劑DCP，攪拌反應(yīng)2_3個小時，噴霧干燥，得到顆粒； (2)將第(I)步得到的顆粒與其他剩余成分混合，在110-120°C下用高速混合機(jī)混合5-7分鐘，冷卻至室溫，出料，得到預(yù)混料； (3)將第(2)步得到的預(yù)混料送入雙螺桿擠出機(jī)，擠出機(jī)螺桿轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)為10-15轉(zhuǎn)/分，料筒和機(jī)頭溫度為160-180°C，擠出定型，水冷處理，得到型材； (4)將第(3)步得到的型材送入-15至_30°C，真空環(huán)境下冷卻15-20秒，再經(jīng)牽引，成型，即得。
【文檔編號】C08L97/00GK104312054SQ201410623541
【公開日】2015年1月28日 申請日期:2014年11月7日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月7日
【發(fā)明者】陳學(xué)軍, 方圓, 吳浩然, 喻勇 申請人:安徽省三樂門窗幕墻工程有限公司