专利名称：：一种pvc低发泡木塑装饰材料及其制造方法
技术领域：
：本发明涉及一种木塑材料，特别涉及一种PVC低发泡木塑装饰材料。本发明还涉及这种PVC低发泡木塑装饰材料的制造方法。
背景技术：
：聚氯乙烯(PVC)基木塑复合材料是利用木粉、竹粉、谷糠、果壳粉或农作物秸秆粉(下面统称木质粉)和PVC树脂或废旧PVC塑料为主要原料，经混合和成型加工而制得的一种新型复合材料。其制作原理是将PVC树脂与经粉碎的木质粉、稳定剂、润滑剂、发泡剂、发泡调节剂、着色剂等经单螺杆造粒机在高温高压下混炼制成规整的颗粒，再经单螺杆或锥形双螺杆挤出机由专业的PVC发泡模具挤出成型为具有使用价值的发泡制品。众所周知，木质粉易吸水，表面含有大量的羟基基团，亲水性的木质粉和憎水性的聚合物表面之间存在较大的界面能差，从而使得木质粉在聚合物中不能均匀地分散而团聚，而这些团聚体在外力作用下易导致应力集中，使得制品的物理力学性能大幅度下降，因此在加工过程中必须对木质粉表面进行活化处理。于是人们用偶联剂来对木质粉进行活化处理。如授权公告日为2006年4月19日，授权公告号为CN1252165C的中国发明专利公开了一种木塑发泡材料及其加工成型工艺，就使用了偶联剂。一种木塑发泡材料，其特征在于所述的木塑发泡材料是指由下列原料按重量比混合而成，具体的比例和原料如下聚乙烯2065份木粉1070份填料48份相容剂2.54份偶联剂0.51份润滑剂0.51份发泡剂0.51.5份助发泡剂0.5份所述相容剂为马来酸酐接枝聚乙烯；所述偶联剂为硅垸类偶联剂、钛酸酯类偶联剂或铝酸酯、铝钛酸酯类偶联剂；所述发泡剂为偶氮二甲酰胺，所述助发泡剂为氧化锌。其制备的工艺步骤如下-a)称量原料b)将木粉加入高速混炼机中，在11(K12(TC温度下将木粉烘干，加入偶联剂、润滑剂使木粉活化；c)加入相容剂、聚乙烯及发泡剂、助发泡剂混合均匀后，在12(TC料温时放料入冷混机中冷却到4(TC，成可发泡混合料；d)将该混合料投入挤出机料斗中，经挤出机挤出，经发泡模具发泡冷却定型，或投入注射机或热压模塑机中发泡成型。但是，现有技术中，添加的偶联剂无法较好地均匀分散在木质粉中，使得偶联剂的作用没有预期的好。
发明内容本发明所要解决的技术问题的第一方面在于，提出一种PVC低发泡木塑装饰材料，所述PVC低发泡木塑装饰材料的组分，使得偶联剂分散均匀，进而使得木质粉的活化水平提高，最终使得PVC低发泡木塑装饰材料物化性能在很大程度上得以提高。PVC低发泡木塑装饰材料，其配方包括钛酸酯偶联剂，其特征在于其配方还包括与钛酸酯偶联剂体积比为1:0.5-1.5的用于稀释所述钛酸酯偶联剂的工业白油。若体积比高于l:0.5时，体系中的工业白油比例过高，而钛酸酯偶联剂在整个配方体系中的比例是固定的，因为工业白油是一种外润滑剂，其比例过高会导致物料和螺杆、机筒之间的摩擦力下降，导致物料塑化不良，影响材料的物化性能。而体积比低于l:1.5时，体系中的工业白油比例会过低，而钛酸酯偶联剂在整个配方体系中的比例是固定的，因为工业白油是一种外润滑剂，其比例过低的话，导致物料的流动性不好，从而制品的表面有毛刺或不光滑。本发明对钛酸酯偶联剂进行稀释，使钛酸酯偶联剂均匀分散在木质粉体系中，从而使木质粉在最大程度上得以活化，使得木质粉与PVC树脂表面相容性极大程度地增强，这样使得PVC低发泡木塑装饰材料的性能更为优良。工业白油优选为10#工业白油。10#工业白油黏度适中，利于钛酸酯偶联剂在体系中分散；而15#、18#、24#工业白油黏度较高，不利于钛酸酯偶联剂在体系中的分散；故10#工业白油适合稀释钛酸酯偶联剂。本发明还提出了一种PVC低发泡木塑装饰材料的具体配方。PVC低发泡木塑装饰材料，其配方包括以下质量百分比计的原料PVC树脂4060%木质粉2040%活性碳酸钙520%有机锡稳定剂150/0复合稳定剂15%发泡剂15%发泡调节剂15%润滑剂14%钛酸酯偶联剂130/010#工业白油13%其中钛酸酯偶联剂与10#工业白油的体积比为1:1。进一步，其配方还包括抗紫外线剂0.11%。进一步，其配方还包括着色剂13%。活性碳酸钙是对轻质沉淀碳酸钙或重质碳酸钙用活化剂、偶联剂等表面处理而制成，比表面积比普通碳酸钙大20倍左右，溶解度高约30倍。广泛应用于塑料，橡胶行业，能改善制品的脱模性，增加表面光洁度和耐曲挠性，改善制品的加工性能、流动性能、物理机械性能和提高力学强度，增加填充量使制品的成本显著下降。有机锡稳定剂是各种羧酸锡和硫醇锡的衍生物，主要产品是二丁基锡和二辛基锡的有机化合物，其中二辛基锡化合物被更多的国家作为无毒稳定剂使用。有机锡主要用来稳定硬质PVC制品，特别是那些需要有优良透明性和热稳定性的产品，当然也能稳定软质制品。润滑剂，或者称为塑料润滑剂，是在制造塑料薄膜的过程中，加入增加滑性、减少粘合性与表面鱼眼的添加剂。通常用于聚乙烯的润滑剂是长链脂肪酰胺，如油酸酰胺、芥酸酰胺、硬脂酸酰胺等，氧化聚乙烯及其酯化、钙(盐)化产物也是一类性能能优良的润滑剂。塑料润滑剂还具有以下的作用能调节胶化速度；控制树脂熔融温度；改进脱膜性与加工性；改进流动性，增加混合性，减少动力消耗；提高尺寸稳定性；提高外观、光泽、手感等表面性能；改进添加剂的分散性等。本发明的目的的另一方面在于提出上述PVC低发泡木塑装饰材料的制造方法。一种制造上述PVC低发泡木塑装饰材料的方法，包括的步骤有木质粉的活化处理、原料混合、造粒、挤出成型；其特征在于，木质粉活化处理步骤为将木质粉在高速混合机下混至11(TC12(TC除去其中的水分，然后加入用工业白油按体积比1:1稀释过的钛酸酯偶联剂高速混合5分钟。在木质粉活化处理前，将木质粉干燥，使得其水份控制在2%以下。钛酸酯偶联剂分子结构很不稳定，在水性环境下容易水解并自身聚合为二聚体或三聚体。木粉本身经干燥后还有2%左右的水份，从而会使钛酸酯偶联剂失去活化的效果。经大量试验数据表明，木质粉在高混机中高速搅拌，当体系的温度升到ll(TC时其含水量为1.0%左右，综合加工成本比较，此时适合用钛酸酯对其进行活化处理。将木质粉活化处理后冷却至50。C密封包装。冷却至5(TC，防止过高温度包装时，木粉自然冷却时结块。在造粒前进行造粒预塑化处理。原料的混合过程如下将PVC树脂加入高混机中，再加入有机锡稳定剂和复合稳定剂，混合至9(TC后加入活性碳酸钙、活化的木质粉和发泡剂、发泡调节剂、润滑剂、抗紫外线剂、着色剂，混合至120'C下料冷混至50'C即可。选12(TC热混完成，是因为此时的水份已较大程度得以除去(1.0%左右)；而冷混至5(TC，这样造粒过程中粉料在造粒机料斗中不会驾桥而导致造粒过程中出现断料现象。造粒温度控制如下机筒一区，10011(TC;机筒二区，U0120。C;机筒三区，130140。C;机筒四区，150160。C;模头温度，150160°C。挤出成型的工艺条件控制如下主机转速，600700r/min;牵引速度，110120r/min;机筒一区，120130°C;机筒二区，150160。C;机筒三区，160170°C;机筒四区，190200°C;模具温度，140160°C;冷却循环水温度，1015°C。本发明所述的PVC低发泡木塑装饰材料与目前国内现有的PVC微发泡木塑复合材料相比具有以下优点，质轻、理化性能优良、无毒(无铅、无甲醛)，是实木装饰材料优良的替代品。'下面以对比实验数据说明按上述PVC低发泡木塑装饰材料的具体配方和上述制造PVC低发泡木塑装饰材料的方法制得的PVC低发泡木塑装饰材料的性能的优越性。<table>tableseeoriginaldocumentpage10</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage11</column></row><table>具体实施方式为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。实施例1先将木质粉(细度80100目)干燥，使得其水份控制在2%以下；取烘干后的木质粉100kg加入混料机中高速搅拌至ll(TC(依靠物料和桶壁、搅拌叶片间的摩擦生热，高速运转时主电机转速为1470r/min)，后加入4kg用10#工业白油稀释过的钛酸酯偶联剂高速混合5分钟再冷却混至5(TC密封包装。取75kg的PVC树脂(800型)加入高混机中，再加入13kg有机锡稳定剂和310kg的复合稳定剂，混合至9(TC后加入活性碳酸钙510kg、活化木质粉3050kg和发泡剂、发泡调节剂、润滑剂、抗紫外线剂、着色剂混合至120°C下料冷混至5(TC即可。由于木质粉主要成份是纤维素，加热不熔化且在体系中填充的含量最高，所以从制品成型效果来看，应对混合的体系进行造粒预塑化处理，由于体系中含有的偶氮系列的发泡剂遇高温分解并且PVC树脂由于其自身结构不稳定性等原因，在高温高压下极易分解为氯化氢气体，进而影响制品的发泡效果和物理力学性能。因此在造粒的过程中必须严格控制其造粒工艺温度并且造粒设备的螺杆应选择专业的PVC发泡造粒螺杆，其螺杆长径比为1520:1。造粒的温度控制如下机筒一区，100110°C;机筒二区，U0120。C;机筒三区，130140°C;机筒四区，150160°C;模头温度，150160°C。再将造好的木塑发泡粒子用专业木塑发泡挤出设备挤出成型，其工艺控制如下主机转速，600700r/min;牵引速度，110120r/min;机筒一区，120130°C;机筒二区，150160°C;机筒三区，160170°C;机筒四区，190200°C;模具温度，140160°C;冷却循环水温度，1015°C。以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。权利要求1、PVC低发泡木塑装饰材料，其配方包括钛酸酯偶联剂，其特征在于其配方还包括与钛酸酯偶联剂体积比为1∶0.5～1.5的用于稀释所述钛酸酯偶联剂的工业白油。2、根据权利要求1所述的PVC低发泡木塑装饰材料，其特征在于所述工业白油为IO弁工业白油。3、根据权利要求1所述的PVC低发泡木塑装饰材料，其特征在于，方包括以下质量百分比计的原料其配PVC树脂木质粉活性碳酸钙有机锡稳定剂复合稳定剂发泡剂发泡调节剂润滑剂钛酸酯偶联剂10#工业白油4060%204线5200/015%15%150/015%14%13%13%其中钛酸酯偶联剂与10#工业白油的体积比为1:1。4、根据权利要求3所述的PVC低发泡木塑装饰材料，其特征在于其配方还包括抗紫外线剂0.11%。5.根据权利要求3所述的PVC低发泡木塑装饰材料，其特征在于其配方还包括着色剂13%。6、一种制造权利要求15任一项所述的PVC低发泡木塑装饰材料的方法，包括的步骤有木质粉的活化处理、原料混合、造粒、挤出成型；其特征在于，木质粉活化处理步骤为将木质粉在高速混合机下混至11(TC120'C除去其中的水分，然后加入用工业白油按体积比1:1稀释过的钛酸酯偶联剂高速混合5分钟。7、根据权利要求6所述的PVC低发泡木塑装饰材料的方法，其特征在于:在木质粉活化处理前，将木质粉干燥，使得其水份控制在2%以下。8、根据权利要求6所述的PVC低发泡木塑装饰材料的方法，其特征在于将木质粉活化处理后冷却至5(TC密封包装。9、根据权利要求6所述的PVC低发泡木塑装饰材料的方法，其特征在于在造粒前进行造粒预塑化处理。10、根据权利要求6所述的PVC低发泡木塑装饰材料的方法，其特征在于，原料的混合过程如下将PVC树脂加入高混机中，再加入有机锡稳定剂和复合稳定剂，混合至90'C后加入活性碳酸钙、活化的木质粉和发泡剂、发泡调节剂、润滑剂、抗紫外线剂、着色剂，混合至12(TC下料冷混至5(TC即可。11、根据权利要求6所述的PVC低发泡木塑装饰材料的方法，其特征在于，造粒温度控制如下机筒一区，100110°C;机筒二区，U0120。C;机筒三区，130140°C;机筒四区，150160°C;模头温度，150160°C。12、根据权利要求6所述PVC低发泡木塑装饰材料的制造方法，其特征在于，挤出成型的工艺条件控制如下主机转速，600700r/min;牵引速度，110120r/min;机筒一区，120130°C;机筒二区，150160°C;机筒三区，160170°C;机筒四区，190200°C;模具温度，140160°C;冷却循环水温度，1015°C。全文摘要本发明涉及一种木塑材料，特别涉及一种PVC低发泡木塑装饰材料。PVC低发泡木塑装饰材料，其特征在于，其配方包括以下质量百分比计的原料PVC树脂40～80％；木质粉20～50％；发泡剂1～5％；钛酸酯偶联剂1～3％；工业白油1～3％；其中钛酸酯偶联剂与工业白油的体积比为1∶1。本发明由于对木质粉的活化处理，使得木质粉与树脂表面相容性极大程度地增强，进而使材料的物化性能在很大程度上得以提高。本发明所述的PVC低发泡木塑装饰材料与目前国内现有的PVC微发泡木塑复合材料相比具有以下优点，质轻、理化性能优良、无毒(无铅、无甲醛)，是实木装饰材料优良的替代品。文档编号C08K5/57GK101397375SQ20071004650公开日2009年4月1日申请日期2007年9月27日优先权日2007年9月27日发明者何小军申请人:上海国成塑料有限公司