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一種封閉門窗用環(huán)保耐腐蝕pvc型材及其制備方法

文檔序號(hào):8375158閱讀:199來源:國知局
一種封閉門窗用環(huán)保耐腐蝕pvc型材及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及高分子復(fù)合材料技術(shù)領(lǐng)域,特別是一種封閉門窗用環(huán)保耐腐蝕PVC型 材及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002] PVC塑料異型材發(fā)展至今,已經(jīng)是一個(gè)很成熟的產(chǎn)品,產(chǎn)品種類包括PVC塑料門窗 異型材、PVC外墻掛板、PVC合成樹脂瓦和PVC護(hù)欄等戶外制品。PVC塑料具有剛性好、強(qiáng)度 高、阻燃、電絕緣性好等優(yōu)點(diǎn),但是,因?yàn)镻VC的耐熱性耐腐蝕性能差,不可以在較高溫度下 使用,在很大程度上影響了PVC異型材的應(yīng)用。
[0003] 然而普通PVC門窗與建筑物外立面色彩匹配上不免有些單調(diào),與單一的白色PVC 門窗相比,彩色PVC門窗滿足了城鎮(zhèn)建筑物多彩化發(fā)展的需要,其應(yīng)用量正在迅速增加,而 且PVC材料中由于PVC樹脂的分子結(jié)構(gòu)總存在較不穩(wěn)定的活潑C1,容易形成雙鍵結(jié)構(gòu),使 得PVC樹脂耐候性變差,在戶外使用過程中容易受到太陽光中紫外線破壞而引起PVC樹脂 發(fā)黃、發(fā)紅等變色現(xiàn)象。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是,克服現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn),提供一種封閉門窗用環(huán)保 耐腐蝕PVC型材及其制備方法。
[0005] 為了解決以上技術(shù)問題,本發(fā)明提供一種封閉門窗用環(huán)保耐腐蝕PVC型材,包括 PVC基材和耐熱改性劑,PVC基材的含量為95. 5-96. 5%,耐熱改性劑的含量為3. 5-4. 5% ; PVC基材按質(zhì)量份數(shù)計(jì)包括: 聚氯乙稀樹脂60份,氯化聚氯乙稀樹脂31-33份,聚丙稀晴-丁二稀-苯乙稀11-14 份,PVC樹脂:80-100份,ASA樹脂:25-38份,氯化聚乙烯:9-15份,ACR:5-8份; 耐熱改性劑各組分按質(zhì)量份數(shù)計(jì)為:正硅酸乙脂28-35份;耐熱顏填料35-50份;助劑 2-4份;二甲基甲酰胺13-18份;熱固性酚醛樹脂50份;苯乙烯10-30份;甲基丙烯酸甲酯 5份;N-苯基馬來酰胺2-5份;引發(fā)劑1-2份;硅烷偶聯(lián)劑,潤滑劑:5-8份,稀土復(fù)合穩(wěn)定 劑:2-5份,硅烷偶聯(lián)劑與正硅酸乙脂的質(zhì)量比為1:15 ; 稀土復(fù)合穩(wěn)定劑按質(zhì)量份數(shù)計(jì)包括以下組分: 混合氯化稀土 :40-61份,硫酸鋅:18-26份,氯化鈣:16-20份,氯化鋇:20-28份,氫氧 化鈉:20-25份,硬脂酸:5-10份,色劑10-12份,其中: 稀土復(fù)合穩(wěn)定劑制備方法為: .X:將混合氯化稀土和燒堿溶解,配成質(zhì)量分?jǐn)?shù)為45%和50%的溶液,硫酸鋅、氯化鈣和 氯化鋇配制成2mol/L的溶液,澄清,備用; f.在500ml帶攪拌的三口燒瓶中加蒸餾水200ml,開動(dòng)攪拌,投入45%氯化稀土溶液 16. 7g、50%的燒堿溶液9. 05g、硫酸鋅溶液3ml、氯化鈣溶液4. 5ml或氯化鋇溶液6ml、硬脂 酸35g,升溫至70-75°C,保溫反應(yīng)15-20min,將余下的燒堿溶液稀釋后在20min內(nèi)加完,繼 續(xù)反應(yīng)20-25min后結(jié)束,將最后的產(chǎn)物洗滌,過濾,干燥,粉碎即得到稀土復(fù)合穩(wěn)定劑; 色劑為鈦菁綠、立索寶紅、11〇2或拜黃;增韌劑為苯乙烯-丁二烯熱塑性彈性體;填料 為碳酸鈣;增塑劑為MBS樹脂;潤滑劑為聚乙烯蠟、石蠟或硬脂酸鈣; 耐熱顏填料包括:納米二氧化硅、阻隔型功能填料及鋁粉且納米二氧化硅、阻隔型功能 填料及錯(cuò)粉的質(zhì)量比為1. 5:1:1 ; 阻隔型功能填料按質(zhì)量份數(shù)計(jì)包括以下組分:空心玻璃微珠:2-6份,石墨:10-15份, 黑碳化硅:20-35份,細(xì)晶氧化鋁:25-30份,二硫化鉬:5-10份,氧化鋅:1-5份,滑石粉:3-6 份; 助劑為按質(zhì)量份數(shù)計(jì)包括以下組分:分散劑:1〇_15份,潤濕劑:2-6份,固化劑20-50 份,消光劑:2-6份,成膜助劑:5-10份,增稠劑:5-10份,羥乙基纖維素:5-10份,pH調(diào)節(jié)劑: 1 一 5份,消泡劑:2-4份; 其中,分散劑為三聚磷酸鈉、四聚磷酸鈉或六偏磷酸鈉中的一種;成膜助劑為乙二醇乙 醚、乙二醇丁醚、乙二醇或丙二醇中的一種;消泡劑為有機(jī)硅、聚醚、有機(jī)硅氧烷或酰胺中的 一種或幾種。
[0006] 技術(shù)效果:ASA樹脂中不含碳碳雙鍵,主鏈上氫的離解能為376KJ/mol,可抵抗波 長在300nm以上的光線,太陽光的波長基本上都在290nm以上,因而ASA樹脂具有卓越的耐 候性;而另一方面PVC樹脂主鏈上氫的離解能為298KJ/mol,可抵抗波長在364nm以上,其 耐候性不如ASA樹脂,將ASA與PVC進(jìn)行混合,增強(qiáng)了PVC材料的耐候性,延長了抗老化時(shí) 間; 本發(fā)明采用一次皂化法合成稀土復(fù)合穩(wěn)定劑,為了使皂化反應(yīng)徹底,同時(shí)避免生成鈉 皂,燒堿分兩個(gè)階段加入,利用一次皂化法合成硬脂酸稀土和多種硬脂酸鹽的工藝能夠得 到一種穩(wěn)定性良好的稀土復(fù)合穩(wěn)定劑,即能夠提高生產(chǎn)效率又能降低能耗; 色劑中選用Ti〇2可用來折射、屏蔽紫外線以提高PVC樹脂的光穩(wěn)定性,從而對(duì)PVC材 料及門窗表面的變色起到抑制或延緩的作用; 基材中使用氯化氯乙烯,并且采用熱固性酚醛樹脂合成的耐熱改性劑,成型性能好,氣 孔率低,并且耐熱性好,耐酸性強(qiáng);耐熱改性劑的性能好,用量少,同時(shí),合成材料都是常用 的材料,容易取得,成本低; 由于利用正硅酸乙酯制備耐高溫涂料,該涂料在熱固化后呈無機(jī)膜,隨著溫度的升高, 固化膜的附著力和硬度顯著提高,附著力達(dá)1級(jí),鉛筆硬度大于6H,使涂料能耐更高的溫 度,同時(shí),二甲基甲酰胺與偶聯(lián)劑的使用均能減少涂膜開裂傾向; 正硅酸乙酯能夠大大降低涂層開裂傾向;在正硅酸乙酯中加入二甲基甲酰胺后,一方 面,溶膠在向凝膠轉(zhuǎn)變過程中,二甲基甲酰胺通過氫鍵與水解中間體結(jié)合,抑制了水解中間 體Si(OC2H5) 4-x(OH)x和產(chǎn)物SixOy(OH)z的化學(xué)活性,降低溶膠水解、縮聚的反應(yīng)速率, 促進(jìn)了粒子之間的這種相互交聯(lián),形成有序的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),改善了凝膠結(jié)構(gòu),同時(shí)又使凝膠質(zhì) 點(diǎn)增大,介孔孔徑和孔體積增大,導(dǎo)致干燥后凝膠收縮量變小,獲得孔徑大小分布均勻的凝 膠,從而溶劑蒸發(fā)時(shí),凝膠內(nèi)部應(yīng)力均勻。
[0007]本發(fā)明進(jìn)一步限定的技術(shù)方案是: 進(jìn)一步的,前述的封閉門窗用環(huán)保耐腐蝕PVC型材,PVC基材的含量為96. 5%,耐熱改性 劑的含量為3. 5%。
[0008] 前述的封閉門窗用環(huán)保耐腐蝕PVC型材,PVC基材的含量為96%,耐熱改性劑的含 量為4%。
[0009] 本發(fā)明還設(shè)計(jì)了一種封閉門窗用環(huán)保耐腐蝕PVC型材的制備方法,具體步驟如 下: (1) 按質(zhì)量份數(shù)稱取聚氯乙烯樹脂、氯化聚氯乙烯樹脂、聚丙烯晴-丁二烯-苯乙烯、 PVC樹脂、ASA樹脂、氯化聚乙烯及ACR,并投入高攪機(jī)中攪拌升溫至60-71 °C,攪拌速度為 350-450 轉(zhuǎn) /min,攪拌 18-25min; (2) 加入耐熱改性劑,攪拌升溫至90-105 °C,攪拌速度為500-600轉(zhuǎn)/min,攪拌 l〇-15min,后投入低速混合冷卻機(jī)中繼續(xù)攪拌10_17min,攪拌速度為250-340轉(zhuǎn)/min,攪拌 冷卻至20-45 °C,出料待用; (2)將上述混合料靜置8-15h后加入到型材擠出生產(chǎn)線的料斗中,通過錐形雙螺桿擠 出機(jī)的喂料螺桿向錐形雙螺桿擠出機(jī)的主機(jī)喂料,維持?jǐn)D出溫度為180-200°C,擠出壓力為 19-22MPa,即完成型材的制備。
[0010] 前述的封閉門窗用環(huán)保耐腐蝕PVC型材制備方法,擠出機(jī)采用該SJSZ-55型錐 形異向雙螺桿擠出機(jī),主機(jī)真空為〇. 10-0. 15MPa,定型真空為0. 07-0. 09mpa,牽引速度為 L6-1. 9m/min〇
【具體實(shí)施方式】
[0011] 實(shí)施例1 本實(shí)施例提供的一種封閉門窗用環(huán)保耐腐蝕PVC型材,包括PVC基材和耐熱改性劑,PVC基材的含量為96. 5%,耐熱改性劑的含量為3. 5% ; PVC基材按質(zhì)量份數(shù)計(jì)包括: 聚氯乙稀樹脂60份,氯化聚氯乙稀樹脂33份,聚丙稀晴-丁二稀-苯乙稀11份,PVC樹脂:100份,ASA樹脂:25份,氯化聚乙烯:15份,ACR:5份; 耐熱改性劑各組分按質(zhì)量份數(shù)計(jì)為:正硅酸乙脂35份;耐熱顏填料35份;助劑4份; 二甲基甲酰胺13份;熱固性酚醛樹脂50份;苯乙烯30份;甲基丙烯酸甲酯5份;N-苯基馬 來酰胺2份;引發(fā)劑2份;硅烷偶聯(lián)劑,潤滑劑:5份,稀土復(fù)合穩(wěn)定劑:5份,硅烷偶聯(lián)劑與 正硅酸乙脂的質(zhì)量比為1:15; 稀土復(fù)合穩(wěn)定劑按質(zhì)量份數(shù)計(jì)包括以下組分: 混合氯化稀土 :40份,硫酸鋅:26份,氯化鈣:16份,氯化鋇:28份,氫氧化鈉:20份,硬 脂酸:10份,色劑10份,其中: 稀土復(fù)合穩(wěn)定劑制備方法為: X將混合氯化稀土和燒堿溶解,配成質(zhì)量分?jǐn)?shù)為45%和50%的溶液,硫酸鋅、氯化鈣和 氯化鋇配制成2mol/L的溶液,澄清,備用; f:在500ml帶攪拌的三口燒瓶中加蒸餾水200ml,開動(dòng)攪拌,投入45%氯化稀土溶液 16. 7g、50%的燒堿溶液9. 05g、硫酸鋅溶液3ml、氯化鈣溶液4. 5ml或氯化鋇溶液6ml、硬脂 酸35g,升溫至75°C,保溫反應(yīng)15min,將余下的燒堿溶液稀釋后在20min內(nèi)加完,繼續(xù)反應(yīng) 25min后結(jié)束,將最后的產(chǎn)物洗滌,過濾,干燥,粉碎即得到稀土復(fù)合穩(wěn)定劑; 色劑為鈦菁綠、立索寶紅、11〇2或拜黃;增韌劑為苯乙烯-丁二烯熱塑性彈性體;填料 為碳酸鈣;增塑劑為MBS樹脂;潤滑劑為聚乙烯蠟、石蠟或硬脂酸鈣; 耐熱顏填料包括:納米二氧化硅、阻隔型功能填料及鋁粉且納米二氧化硅、阻隔型功能 填料及錯(cuò)粉的質(zhì)量比為1. 5:1:1 ; 阻隔型功能填料按質(zhì)量份數(shù)計(jì)包括以下組分:空心玻璃微珠:2份,石墨:15份,黑碳 化硅:20份,細(xì)晶氧化鋁:30份,二硫化鉬:5份,氧化鋅:5份,滑石粉:3份; 助劑為按質(zhì)量份數(shù)計(jì)包括以下組分:分散劑:15份,潤濕劑:2份,固化劑50份,消光 劑:2份,成膜助劑:10份,增稠劑:5份,羥乙基纖維素:10份,pH調(diào)節(jié)劑:1份,消泡劑:4 份; 其中,分散劑為三聚磷酸鈉、四聚磷酸鈉或六偏磷酸鈉中的一種;成膜助劑為乙二醇乙 醚、乙二醇丁醚、乙二醇或丙二醇中的一種;消泡劑為有機(jī)硅、聚醚、有機(jī)硅氧烷或酰胺中的 一種或幾種。
[0012] 本實(shí)施例中封閉門窗用環(huán)保耐腐蝕PVC型材的制備方法具體如下: (1) 按質(zhì)量份數(shù)稱取聚氯乙烯樹脂、氯化聚氯乙烯樹脂、聚丙烯晴-丁二烯-苯乙烯、 PVC樹脂、ASA樹脂、氯化聚乙烯及ACR,并投入高攪機(jī)中攪拌升溫至60 °C,攪
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