一種纖維增強(qiáng)聚氨酯復(fù)合材料門窗型材及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
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[0001]本發(fā)明涉及一種門窗型材，具體的涉及一種纖維增強(qiáng)聚氨酯復(fù)合材料門窗型材?！颈尘凹夹g(shù)】:
[0002]隨著人們生活水平的提高，以及國(guó)際節(jié)能減排的提出，各種節(jié)能環(huán)保型門窗的需求已日益增加。原有門窗材料，如鋁合金、不銹鋼等門窗，其傳熱系數(shù)高，導(dǎo)致其保溫性能差，節(jié)能效果差，且抗沖擊性能差。玻璃纖維復(fù)合材料門窗的傳熱系數(shù)雖然低一些，但是玻璃纖維復(fù)合門窗型材的抗沖擊性能和抗老化性能一般。
[0003]中國(guó)專利(201410011086.8)公開了一種玄武巖纖維增強(qiáng)聚氨酯復(fù)合材料門窗型材，包括玄武巖纖維，聚氨酯樹脂，聚丙烯酸丁酯、骨炭、碳酸鈣，四水硼酸二鈉，8-羥基喹啉銅，聚異戊二烯，三聚磷酸鋁，聚二甲基硅氧烷，麥飯石粉和改性助劑，其抗沖擊性和耐老化性能比玻璃纖維復(fù)合材料門窗型材強(qiáng)，但是玄武巖纖維成本比較高。

【發(fā)明內(nèi)容】

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[0004]本發(fā)明的目的是提供一種纖維增強(qiáng)聚氨酯復(fù)合材料門窗型材，其保溫隔音效果好，耐熱性能佳，硬度高，力學(xué)性能好，抗老化性能好，其原料成本低，制備方法也比較簡(jiǎn)單，可以廣泛應(yīng)用裝飾材料領(lǐng)域。
[0005]本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供該門窗型材的制備方法。
[0006]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案:
[0007]一種纖維增強(qiáng)聚氨酯復(fù)合材料門窗型材，以重量份計(jì)，包括以下組分:
[0008]聚氨酯樹脂20-40份，累托石10-20份，
[0009]椰殼纖維10-15份，棕纖維8-15份，
[0010]聚碳酸酯5-10份，亞磷酸酯2-6份，
[0011]羥基硬脂酸1-5份，硅烷偶聯(lián)劑2-5份，
[0012]麥飯石粉3-6份，硼酸鈉5-8份，
[0013]納米碳酸鈣2-3份，潤(rùn)滑劑4-6.5份，穩(wěn)定劑3_5份。
[0014]作為上述技術(shù)方案的優(yōu)選，一種纖維增強(qiáng)聚氨酯復(fù)合材料門窗型材，以重量份計(jì)，包括以下組分:
[0015]聚氨酯樹脂38份，累托石20份，
[0016]椰殼纖維15份，棕纖維12份，
[0017]聚碳酸酯8份，亞磷酸酯4份，
[0018]羥基硬脂酸3.5份，硅烷偶聯(lián)劑3份，
[0019]麥飯石粉5.5份，硼酸鈉7份，
[0020]納米碳酸鈣2.5份，潤(rùn)滑劑4份，穩(wěn)定劑4.5份。
[0021]作為上述技術(shù)方案的優(yōu)選，所述累托石的粒徑大小為200-500目。
[0022]作為上述技術(shù)方案的優(yōu)選，所述椰殼纖維的長(zhǎng)度為1-5 μ m，所述棕纖維的長(zhǎng)度為2_3 u m0
[0023]作為上述技術(shù)方案的優(yōu)選，所述硅烷偶聯(lián)劑為KH560、KH570的混合物，二者體積為 2:3。
[0024]作為上述技術(shù)方案的優(yōu)選，所述麥飯石粉的粒徑大小為50_80nm。
[0025]作為上述技術(shù)方案的優(yōu)選，所述潤(rùn)滑劑為氯化石蠟、聚乙烯蠟、褐煤酯蠟中的一種或多種混合。
[0026]作為上述技術(shù)方案的優(yōu)選，所述穩(wěn)定劑為硬脂酸鋅、硬脂酸鈣、硬脂酸鉛的混合物，三者質(zhì)量比為3:3:1。
[0027]一種纖維增強(qiáng)聚氨酯復(fù)合材料門窗型材的制備方法，包括以下步驟:
[0028](I)聚氨酯樹脂、聚碳酸酯、亞磷酸酯和羥基硬脂酸加入到高速捏合機(jī)中，在100-120°C下捏合5-10min，繼續(xù)加入累托石、椰殼纖維、棕纖維、麥飯石粉、納米碳酸鈣和硼酸鈉，繼續(xù)捏合2-5min，然后加入硅烷偶聯(lián)劑、潤(rùn)滑劑和穩(wěn)定劑，繼續(xù)捏合10_20min，得到混合物料；
[0029](2)將步驟(I)得到的混合物料轉(zhuǎn)移至冷輥混合機(jī)中，在40_50°C下，攪拌20-50min，得到預(yù)混料；
[0030](3)將步驟(2)得到的預(yù)混料加入到雙螺桿擠出機(jī)中，擠出成型，并經(jīng)冷卻真空定型、牽引，定長(zhǎng)切割，得到纖維增強(qiáng)聚氨酯復(fù)合材料門窗型材。
[0031]作為上述技術(shù)方案的優(yōu)選，所述擠出成型的工藝參數(shù)為:主螺桿轉(zhuǎn)速15_20r/min ;加料螺桿轉(zhuǎn)速36.5_40r/min ;扭矩60 % -65 % ;熔體溫度192-195°C ;擠出真空度7-10Kpa ;熔體壓力 30.0-31.5MPa ;牽引速度 3.16-3.21r/min ;機(jī)筒溫度:一區(qū) 168-172。。，二區(qū) 166-173 °C，三區(qū) 162-166 °C，四區(qū) 162-166 °C，五區(qū) 157-162 °C，六區(qū) 157-162 °C ；連接體溫度 162-173°C ;模頭溫度:一區(qū) 186-196°C，二區(qū) 187-195°C，三區(qū) 190-200°C，四區(qū)190-200。。。
[0032]本發(fā)明具有以下有益效果:
[0033]本發(fā)明采用椰殼纖維、累托石、棕纖維對(duì)聚氨酯樹脂進(jìn)行改性，累托石具有較高的耐熱性能，分散性好，易粘結(jié)成形，而且具備良好的紫外線阻隔能力，對(duì)短波長(zhǎng)光線或射線的吸收阻隔效果顯著，棕纖維不僅具有良好的彈性而且具有優(yōu)異的抗菌能力，其可以有效提高門窗型材的抗沖擊性能和抗菌性；
[0034]本發(fā)明提供的聚氯乙烯門窗型材，保溫隔音效果好，硬度高，力學(xué)性能好，抗老化性能好，其原料成本低，制備方法也比較簡(jiǎn)單，可以廣泛應(yīng)用裝飾材料領(lǐng)域。
【具體實(shí)施方式】
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[0035]為更好的理解本發(fā)明，下面通過實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步說明，實(shí)施例只用于解釋本發(fā)明，不會(huì)對(duì)本發(fā)明構(gòu)成任何的限定。
[0036]實(shí)施例1
[0037]一種纖維增強(qiáng)聚氨酯復(fù)合材料門窗型材，以重量份計(jì)，包括以下組分:
[0038]聚氨酯樹脂20份，累托石10份，椰殼纖維10份，
[0039]棕纖維8份，聚碳酸酯5份，亞磷酸酯2份，
[0040]羥基硬脂酸I份，硅烷偶聯(lián)劑2份，麥飯石粉3份，
[0041]硼酸鈉5份，納米碳酸鈣2份，潤(rùn)滑劑4份，穩(wěn)定劑3份。
[0042]其制備方法包括以下步驟:
[0043](I)聚氨酯樹脂、聚碳酸酯、亞磷酸酯和羥基硬脂酸加入到高速捏合機(jī)中，在100°C下捏合5min，繼續(xù)加入累托石、椰殼纖維、棕纖維、麥飯石粉、納米碳酸鈣和硼酸鈉，繼續(xù)捏合2min，然后加入硅烷偶聯(lián)劑、潤(rùn)滑劑和穩(wěn)定劑，繼續(xù)捏合10'min，得到混合物料；
[0044](2)將步驟(I)得到的混合物料轉(zhuǎn)移至冷輥混合機(jī)中，在40°C下，攪拌20min，得到預(yù)混料；
[0045](3)將步驟(2)得到的預(yù)混料加入到雙螺桿擠出機(jī)中，擠出成型，并經(jīng)冷卻真空定型、牽引，定長(zhǎng)切割，得到纖維增強(qiáng)聚氨酯復(fù)合材料門窗型材。
[0046]其中，步驟(3)中擠出成型的工藝參數(shù)為:主螺桿轉(zhuǎn)速15r/min ;加料螺桿轉(zhuǎn)速
36.5r/min ;扭矩60% -65% ;熔體溫度192°C ;擠出真空度7Kpa ;熔體壓力30.0MPa ;牽引速度3.16r/min ;機(jī)筒溫度:一區(qū)168°C，二區(qū)166°C，三區(qū)162°C，四區(qū)162°C，五區(qū)157°C，六區(qū)157°C ;連接體溫度162°C ;模頭溫度:一區(qū)186°C，二區(qū)187°C，三區(qū)190°C，四區(qū)190°C。
[0047]實(shí)施例2
[0048]一種纖維增強(qiáng)聚氨酯復(fù)合材料門窗型材，以重量份計(jì)，包括以下組分:
[0049]聚氨酯樹脂40份，累托石20份，椰殼纖維15份，
[0050]棕纖維15份，聚碳酸酯10份，亞磷酸酯6份，
[0051]羥基硬脂酸5份，硅烷偶聯(lián)劑5份，麥飯石粉6份，
[0052]硼酸鈉8份，納米碳酸鈣3份，潤(rùn)滑劑6.5份，穩(wěn)定劑5份。
[0053]其制備方法包括以下步驟:
[0054](I)聚氨酯樹脂、聚碳酸酯、亞磷酸酯和羥基硬脂酸加入到高速捏合機(jī)中，在120°C下捏合lOmin，繼續(xù)加入累托石、椰殼纖維、棕纖維、麥飯石粉、納米碳酸鈣和硼酸鈉，繼續(xù)捏合5min，然后加入硅烷偶聯(lián)劑、潤(rùn)滑劑和穩(wěn)定劑，繼續(xù)捏合20min，得到混合物料；
[0055](2)將步驟(I)得到的混合物料轉(zhuǎn)移至冷輥混合機(jī)中，在50°C下，攪拌50min，得到預(yù)混料；
[0056](3)將步驟(2)得到的預(yù)混料加入到雙螺桿擠出機(jī)中，擠出成型，并經(jīng)冷卻真空定型、牽引，定長(zhǎng)切割，得到纖維增強(qiáng)聚氨酯復(fù)合材料門窗型材。
[0057]其中，步驟(3)中擠出成型的工藝參數(shù)為:主螺桿轉(zhuǎn)速20r/min ;加料螺桿轉(zhuǎn)速40r/min ;扭矩60% -65% ;熔體溫度195°C ;擠出真空度1Kpa ;熔體壓力31.5MPa ;牽引速度3.21r/min ;機(jī)筒溫度:一區(qū)172°C，二區(qū)173°C，三區(qū)166°C，四區(qū)166°C，五區(qū)162°C，六區(qū)1620C ;連接體溫度173°C ;模頭溫度:一區(qū)196°C，二區(qū)195°C，三區(qū)200°C，四區(qū)200°C。
[0058]實(shí)施例3
[0059]一種纖維增強(qiáng)聚氨酯復(fù)合材料門窗型材，以重量份計(jì)，包括以下組分:
[0060]聚氨酯樹脂25份，累托石12份，椰殼纖維11份，
[0061]棕纖維9份，聚碳酸酯6份，亞磷酸酯3份，
[0062]羥基硬脂酸2份，硅烷偶聯(lián)劑3份，麥飯石粉4份，
[0063]硼酸鈉6份，納米碳酸鈣2..2份，潤(rùn)滑劑4.5份，穩(wěn)定劑3.5份。
[0064]其制備方法包括以下步驟:
[0065](I)聚氨酯樹脂、聚碳酸酯、亞磷酸酯和羥基硬脂酸加入到高速捏合機(jī)中，在105°C下捏合6min，繼續(xù)加入累托石、椰殼纖維、棕纖維、麥飯石粉、納米碳酸鈣和硼酸鈉，繼續(xù)捏合3min，然后加入硅烷偶聯(lián)劑、潤(rùn)滑劑和穩(wěn)定劑，繼續(xù)捏合12min，得到混合物料；
[0066](2)將步驟(I)得到的混合物料轉(zhuǎn)移至冷輥混合機(jī)中，在42°C下，攪拌25min，得到預(yù)混料；
[0067](3)將步驟(2)得到的預(yù)混料加入到雙螺桿擠出機(jī)中，擠出成型，并經(jīng)冷卻真空定型、牽引，定長(zhǎng)切割，得到纖維增強(qiáng)聚氨酯復(fù)合材料門窗型材。
[0068]其中，步驟(3)中擠出成型的工藝參數(shù)