一種抗菌pvc木塑板材及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及PVC板材領(lǐng)域，具體涉及一種抗菌PVC木塑板材及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]木塑復(fù)合材料在有的場(chǎng)合稱為塑木復(fù)合材料，在許多國(guó)外資料中稱為WoodPlastic Composite,簡(jiǎn)稱WPC.木塑復(fù)合材料是用塑料和木纖維(或稻殼、麥稻、玉米桿、花生殼等天然纖維)加入少量的化學(xué)添加劑和填料，經(jīng)過(guò)專用配混設(shè)備加工制成的一種復(fù)合材料。它兼?zhèn)渌芰虾湍静牡闹饕攸c(diǎn)，可以在許多場(chǎng)合替代塑料和木材，這對(duì)木材資源嚴(yán)重匱乏的我國(guó)來(lái)說(shuō)，具有重大的開(kāi)發(fā)價(jià)值。
[0003]PVC木塑復(fù)合板材中的PVC樹(shù)脂分子鏈結(jié)構(gòu)中有大量的極性C-Cl鍵，分子之間存在較大的作用力，因此相對(duì)于其他通用樹(shù)脂，PVC屬于硬脆材料，沖擊強(qiáng)度較低，且具有缺口敏感性，受外力沖擊時(shí)易脆裂，難以用作結(jié)構(gòu)材料。這些缺點(diǎn)極大地限制了 PVC在高性能領(lǐng)域的發(fā)展，為擴(kuò)大其應(yīng)用范圍，需要對(duì)硬質(zhì)PVC進(jìn)行增韌改性。常用彈性體增韌劑可以較好改善其抗沖擊性能，但同時(shí)會(huì)顯著降低材料本身的剛性。需要研究通過(guò)對(duì)填充料的改性來(lái)達(dá)到在不降低PVC材料本身拉伸強(qiáng)度的情況下，大幅提高PVC的沖擊性能。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明提供了一種抗菌PVC木塑板材及其制備方法。本發(fā)明的PVC板材具有良好的抗沖擊性能及拉伸性能、且耐候性能及加工性能好。
[0005]本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下:
[0006]一種抗菌PVC木塑板材，其特征在于，由下列重量份的組分原料制成:PVC-1300100、PVC-100020-30、碳九石油樹(shù)脂10-20、改性納米碳酸鈣40-50、玉米秸桿粉6-8、AC發(fā)泡劑0.5-1、碳酸氫鈉0.3-0.6、鈣鋅穩(wěn)定劑1-3、硅烷偶聯(lián)劑KH5502-3、ACR
2-3、微晶蠟0.2-0.5、硬脂酸0.2-0.5、PVC發(fā)泡調(diào)節(jié)劑ZB-5303-4、氧化鉬4-5、聚磷酸銨
0.5-1.0、硼酸鋅1-1.5、納米二氧化鈦0.2-0.4、聚六亞甲基胍磷酸鹽3_4，
[0007]所述的改性納米碳酸鈣的制備方法:(I)按重量份稱量取納米碳酸鈣90-100、氧化鋅3-4、苯乙烯10-20、丙烯酸20-25、丙烯酸丁酯30-35、甲基丙烯酸甲酯30-40、叔丁基過(guò)氧化氫1-2，抗壞血酸1-2、氯化聚乙烯3-4、抗氧劑四(β-(3，5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸)季戊四醇酯1-1.5、亞磷酸三(2，4-二叔丁基苯基)酯1-1.5，去離子水40-50、十二烷基苯磺酸鈉0.3-0.5 ；
[0008](2)將去離子水、十二烷基苯磺酸鈉，丙醇加入到反應(yīng)釜中，攪拌均勻，并升溫到70-80°C，依次加入苯乙烯、丙烯酸丁酯、丙烯酸、甲基丙烯酸甲酯，充分?jǐn)嚢?0-15min，攪拌狀態(tài)下滴加濃度為3%的過(guò)氧化氫叔丁基乙醇溶液和濃度為5%的抗壞血酸溶液，滴加時(shí)間為2-2.5h，滴加結(jié)束后繼續(xù)反應(yīng)4-5h，用純堿調(diào)節(jié)反應(yīng)產(chǎn)物的pH在6-7之間，得到改性劑乳液；
[0009](3)在75_80°C下將改性劑乳液加入到高速攪拌機(jī)，向其中依次加入配方量的納米碳酸鈣、氯化聚乙烯、抗氧劑四(β _(3，5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸)季戊四醇酯、亞磷酸三(2，4_ 二叔丁基苯基)酯，在800-1000rpm的速度高速攪拌30-40min，再加入配方量的氧化鋅及其余組分，高速攪拌20-30min，然后干燥，得到改性納米碳酸鈣。
[0010]所述的一種抗菌PVC木塑板材，其特征在于，由下列重量份的組分原料制成:PVC-1300100、PVC-100025、碳九石油樹(shù)脂15、改性納米碳酸鈣45、玉米秸桿粉7、AC發(fā)泡劑
0.8、碳酸氫鈉0.5、鈣鋅穩(wěn)定劑2、硅烷偶聯(lián)劑KH5502.5,ACR 2.5、微晶蠟0.4、硬脂酸0.4、PVC發(fā)泡調(diào)節(jié)劑ZB-5303.5、氧化鉬4.5、聚磷酸銨0.7、硼酸鋅1.3、納米二氧化鈦0.3、聚六亞甲基胍磷酸鹽3.5。
[0011]所述的一種抗菌PVC木塑板材的制備方法，其特征在于:包括以下步驟:
[0012](I)按配方比例稱取各組分原料；
[0013](2)首先將PVC-1300、PVC-1000、碳九石油樹(shù)脂、玉米秸桿粉和鈣鋅穩(wěn)定劑加入到高速混合機(jī)中進(jìn)行400-450轉(zhuǎn)/min低速攪拌混合，物料通過(guò)自然摩擦升溫；
[0014](3)當(dāng)溫度升至60°C時(shí)，加入微晶蠟，改為900-1000轉(zhuǎn)/min高速混合；
[0015](4)當(dāng)溫度升至80°C時(shí)，加入改性納米碳酸鈣、AC發(fā)泡劑、碳酸氫鈉、硅烷偶聯(lián)劑KH550、ACR、硬脂酸、PVC發(fā)泡調(diào)節(jié)劑ZB-530、氧化鉬、聚磷酸銨、硼酸鋅、納米二氧化鈦，以1000-1500轉(zhuǎn)/min繼續(xù)高速混合；
[0016](5)當(dāng)溫度升至110_120°C時(shí)，形成均勻干混合料，停止攪拌混合；
[0017](6)將干燥后的物料冷卻至40°C _50°C后送入擠出機(jī)進(jìn)行擠出成型，
[0018]所述擠出機(jī)的料筒溫度，沿所述物料的推進(jìn)方向依次為160-165 V、165-175 V、175-180°C、180-185°C ；
[0019]所述擠出機(jī)的成型模具溫度，沿所述物料的推進(jìn)方向依次為145-150 °C、150-165°C、160-165°C、165-170°C、170-175°C。
[0020]有益效果:
[0021]本發(fā)明的PVC木塑板材具有抗菌、抗化學(xué)腐蝕、成本低、密度高、強(qiáng)度高、防水防潮、阻燃絕緣的特點(diǎn)。在配方采用幾種PVC樹(shù)脂粉混合添加玉米秸桿粉混合，添加自制改性納米碳酸鈣，和幾種阻燃劑的混合使用，配以適合的助劑，加工出的PVC木塑板材抗沖擊性和拉伸強(qiáng)度都和很高，同時(shí)還可以提高板材的加工性能，納米二氧化鈦加入有效地賦予板材的抗菌性。因此本發(fā)明的PVC木塑板材具有良好的抗菌性能，同時(shí)具有很高的抗沖擊性和拉伸強(qiáng)度。
【具體實(shí)施方式】
[0022]一種抗菌PVC木塑板材，由下列重量(kg)的組分原料制成:PVC-1300100、PVC-100025、碳九石油樹(shù)脂15、改性納米碳酸鈣45、玉米秸桿粉7、AC發(fā)泡劑0.8、碳酸氫鈉
0.5、鈣鋅穩(wěn)定劑2、硅烷偶聯(lián)劑KH5502.5、ACR 2.5、微晶蠟0.4、硬脂酸0.4、PVC發(fā)泡調(diào)節(jié)劑ZB-5303.5、氧化鉬4.5、聚磷酸銨0.7、硼酸鋅1.3、納米二氧化鈦0.3、聚六亞甲基胍磷酸鹽 3.5，
[0023]其中，改性納米碳酸鈣的制備方法:⑴按重量份稱量取納米碳酸鈣98、氧化鋅3、苯乙烯15、丙烯酸23、丙烯酸丁酯34、甲基丙烯酸甲酯33、叔丁基過(guò)氧化氫1.5、抗壞血酸
1.5、氯化聚乙烯3.5、抗氧劑四(β-(3，5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸)季戊四醇酯1.2、亞磷酸三(2，4- 二叔丁基苯基)酯1.3、去離子水45、十二烷基苯磺酸鈉0.4 ;
[0024](2)將去離子水、十二烷基苯磺酸鈉，丙醇加入到反應(yīng)釜中，攪拌均勻，并升溫到75°C，依次加入苯乙烯、丙烯酸丁酯、丙烯酸、甲基丙烯酸甲酯，充分?jǐn)嚢?4min，攪拌狀態(tài)下滴加濃度為3%的過(guò)氧化氫叔丁基乙醇溶液和濃度為5%的抗壞血