一種高品質PVC木塑複合材料的加工方法與流程
2023-05-02 18:49:26
本發明屬於幕牆工程
技術領域：
，具體涉及一種高品質pvc木塑複合材料的加工方法。
背景技術：
：建築幕牆通常由面板和對應的支撐結構組成，傳統的幕牆面板由玻璃、金屬板、石板、陶瓷板等製成，而隨著科技的發展，幕牆面板的材質在不斷的更新，其中由pvc木塑複合材料製成的外牆掛板不斷被推廣應用，其具有良好的物理和化學性能，同時外觀視覺好，安裝加工便捷，綜合效益好。人們對pvc木塑複合材料的原料成分不斷進行搭配改進，雖然取得了不錯的效果，但仍滿足不了消費者對於性能的高要求，仍需進一步提升。技術實現要素：本發明的目的是針對現有的問題，提供了一種高品質pvc木塑複合材料的加工方法。本發明是通過以下技術方案實現的：一種高品質pvc木塑複合材料的加工方法，包括如下步驟：（1）填料製備：a.按重量份稱取下列物質：80~90份碳酸鈣、20~25份雲母粉、6~8份矽烷偶聯劑、10~15份納米二氧化矽、4~7份十六烷基苯磺酸鈉；b.將操作a中的所有成分共同混合放入反應釜內，加入其總質量2~2.5倍的去離子水後，加熱保持反應釜內的溫度為63~66℃，不斷攪拌處理1~2h後取出，乾燥至恆重後得填料備用；（2）擠出成型：a.按重量份稱取下列物質：120~130份pvc樹脂、25~30份木粉、3~6份甲基丙烯酸乙酯、1~2份抗氧化劑、2~4份發泡劑、3~5份硬脂酸鋅、2~4份微晶石蠟、4~7份聚乙二醇、14~18份步驟（1）製得的填料；b.將操作a所稱取的所有物質進行混合，然後經過混煉、造粒、擠出成型工藝，得半成品材料備用；（3）變溫處理：a.對步驟（2）所得的半成品材料進行變溫處理，並將整個變溫處理過程分為三個階段，分別為第一階段、第二階段和第三階段；b.第一階段是將半成品材料由擠出後降溫至80℃，控制降溫的速率為8~11℃/min；c.第二階段是將半成品材料由80℃升溫至105℃，控制升溫的速率為25~30℃/min；d.第三階段是將半成品材料由105℃降溫至常溫，控制降溫的速率為20~23℃/min；第三階段處理完成後即得成品。進一步的，步驟（2）操作a中所述的抗氧化劑為抗氧化劑1010、抗氧化劑1076、抗氧化劑168中的任意一種。進一步的，步驟（2）操作a中所述的發泡劑為ac發泡劑、氧化鋅發泡劑、碳酸氫鈉發泡劑中的任意一種。進一步的，步驟（2）操作b中所述的擠出成型時擠出機的料筒和機頭的溫度控制為160~170℃。pvc木塑複合材料的主要成分為樹脂和木粉等植物性纖維，其最終的性能不僅與成分的種類、配比有關，同時還與加工處理的工藝相關，目前人們多在成分配比方面進行拓展，而忽略了加工工藝的改進；pvc木塑複合材料被擠出成型後，再被冷卻至室溫即得到了成品板材，傳統方法是讓其自然冷卻，不進行特殊的處理工藝，在實際加工時發現，採用此方式冷卻時，pvc木塑複合材料表層與內部的冷卻速度不同，加上冷卻時板材內部各處產生的縮應力不同，導致最終成品板材的力學特性不均勻，進而影響了整體的性能及其穩定性；本發明為了改善上述問題，而對加工的方法進行了特殊的改進處理，其中添加了特殊配製的填料，在碳酸鈣的基礎上又添加了雲母粉、納米二氧化矽等成分，最終製得的填料能有效的提升pvc木塑複合材料的耐溫、耐磨、硬度等性能，同時由上述多組分製成的填料具有較大的比表面積，又提升了材料的隔音效果；在擠出成型之後，又對半成品材料進行了特殊的變溫處理，在第一階段控制降溫的速率較慢，此時材料溫度較高，而讓其自然冷卻或加速冷卻溫度下降過快，會造成冷縮應力較大，影響了各處組織密度、性能的均勻性，接著又對其進行了第二階段變溫處理，此階段是對其進行升溫，在第一階段的降溫冷縮後，樹脂、木粉等成分的冷縮特性不同，此時其相互結合的界面間易產生間隙，此時快速的對其進行增溫，樹脂分子受熱增粘，促使樹脂基體對木粉等進行二次粘結包覆，提升了相互結合界面的緻密性和穩定性，最後第三階段進行較快速度的降溫，利於節約加工處理的成本。本發明相比現有技術具有以下優點：本發明對pvc木塑複合材料的加工處理工藝進行了特殊的改進處理，有效提升了材料整體的耐溫、耐腐、耐磨、強度等性能，同時材料又具有很好的隔音能力，綜合使用品質好，推廣價值高。具體實施方式實施例1一種高品質pvc木塑複合材料的加工方法，包括如下步驟：（1）填料製備：a.按重量份稱取下列物質：80份碳酸鈣、20份雲母粉、6份矽烷偶聯劑、10份納米二氧化矽、4份十六烷基苯磺酸鈉；b.將操作a中的所有成分共同混合放入反應釜內，加入其總質量2倍的去離子水後，加熱保持反應釜內的溫度為63℃，不斷攪拌處理1h後取出，乾燥至恆重後得填料備用；（2）擠出成型：a.按重量份稱取下列物質：120份pvc樹脂、25份木粉、3份甲基丙烯酸乙酯、1份抗氧化劑、2份發泡劑、3份硬脂酸鋅、2份微晶石蠟、4份聚乙二醇、14份步驟（1）製得的填料；b.將操作a所稱取的所有物質進行混合，然後經過混煉、造粒、擠出成型工藝，得半成品材料備用；（3）變溫處理：a.對步驟（2）所得的半成品材料進行變溫處理，並將整個變溫處理過程分為三個階段，分別為第一階段、第二階段和第三階段；b.第一階段是將半成品材料由擠出後降溫至80℃，控制降溫的速率為8℃/min；c.第二階段是將半成品材料由80℃升溫至105℃，控制升溫的速率為25℃/min；d.第三階段是將半成品材料由105℃降溫至常溫，控制降溫的速率為20℃/min；第三階段處理完成後即得成品。進一步的，步驟（2）操作a中所述的抗氧化劑為抗氧化劑1010。進一步的，步驟（2）操作a中所述的發泡劑為ac發泡劑。進一步的，步驟（2）操作b中所述的擠出成型時擠出機的料筒和機頭的溫度控制為160℃。實施例2一種高品質pvc木塑複合材料的加工方法，包括如下步驟：（1）填料製備：a.按重量份稱取下列物質：85份碳酸鈣、23份雲母粉、7份矽烷偶聯劑、12份納米二氧化矽、6份十六烷基苯磺酸鈉；b.將操作a中的所有成分共同混合放入反應釜內，加入其總質量2.3倍的去離子水後，加熱保持反應釜內的溫度為65℃，不斷攪拌處理1.5h後取出，乾燥至恆重後得填料備用；（2）擠出成型：a.按重量份稱取下列物質：125份pvc樹脂、28份木粉、5份甲基丙烯酸乙酯、1.5份抗氧化劑、3份發泡劑、4份硬脂酸鋅、3份微晶石蠟、6份聚乙二醇、16份步驟（1）製得的填料；b.將操作a所稱取的所有物質進行混合，然後經過混煉、造粒、擠出成型工藝，得半成品材料備用；（3）變溫處理：a.對步驟（2）所得的半成品材料進行變溫處理，並將整個變溫處理過程分為三個階段，分別為第一階段、第二階段和第三階段；b.第一階段是將半成品材料由擠出後降溫至80℃，控制降溫的速率為10℃/min；c.第二階段是將半成品材料由80℃升溫至105℃，控制升溫的速率為28℃/min；d.第三階段是將半成品材料由105℃降溫至常溫，控制降溫的速率為22℃/min；第三階段處理完成後即得成品。進一步的，步驟（2）操作a中所述的抗氧化劑為抗氧化劑1076。進一步的，步驟（2）操作a中所述的發泡劑為氧化鋅發泡劑。進一步的，步驟（2）操作b中所述的擠出成型時擠出機的料筒和機頭的溫度控制為165℃。實施例3一種高品質pvc木塑複合材料的加工方法，包括如下步驟：（1）填料製備：a.按重量份稱取下列物質：90份碳酸鈣、25份雲母粉、8份矽烷偶聯劑、15份納米二氧化矽、7份十六烷基苯磺酸鈉；b.將操作a中的所有成分共同混合放入反應釜內，加入其總質量2.5倍的去離子水後，加熱保持反應釜內的溫度為66℃，不斷攪拌處理2h後取出，乾燥至恆重後得填料備用；（2）擠出成型：a.按重量份稱取下列物質：130份pvc樹脂、30份木粉、6份甲基丙烯酸乙酯、2份抗氧化劑、4份發泡劑、5份硬脂酸鋅、4份微晶石蠟、7份聚乙二醇、18份步驟（1）製得的填料；b.將操作a所稱取的所有物質進行混合，然後經過混煉、造粒、擠出成型工藝，得半成品材料備用；（3）變溫處理：a.對步驟（2）所得的半成品材料進行變溫處理，並將整個變溫處理過程分為三個階段，分別為第一階段、第二階段和第三階段；b.第一階段是將半成品材料由擠出後降溫至80℃，控制降溫的速率為11℃/min；c.第二階段是將半成品材料由80℃升溫至105℃，控制升溫的速率為30℃/min；d.第三階段是將半成品材料由105℃降溫至常溫，控制降溫的速率為23℃/min；第三階段處理完成後即得成品。進一步的，步驟（2）操作a中所述的抗氧化劑為抗氧化劑168。進一步的，步驟（2）操作a中所述的發泡劑為碳酸氫鈉發泡劑。進一步的，步驟（2）操作b中所述的擠出成型時擠出機的料筒和機頭的溫度控制為170℃。對比實施例1本對比實施例1與實施例2相比，在步驟（2）擠出成型處理中，用等質量份的普通碳酸鈣取代步驟（1）製得的填料，除此外的方法步驟均相同。對比實施例2本對比實施例2與實施例2相比，在步驟（3）變溫處理中，省去操作c第二階段的處理，除此外的方法步驟均相同。對比實施例3本對比實施例3與實施例2相比，省去步驟（3）變溫處理的整個操作，對半成品材料採用傳統的冷卻方式將其降至常溫，除此外的方法步驟均相同。為了對比本發明效果，對上述實施例2、對比實施例1、對比實施例2、對比實施例3所製得的複合材料進行性能測試，具體對比數據如下表1所示：表1彎曲強度（mpa）拉伸強度（mpa）衝擊強度（kj/m2）吸聲係數實施例237.432.110.90.74對比實施例130.227.68.50.63對比實施例233.529.19.30.68對比實施例328.726.28.00.60註：上表1中所述的彎曲強度和拉伸強度參照gb/t29418-2012進行測試；所述的衝擊強度參照iso179-1進行測試；所述的吸聲係數是採用頻率為500~3000hz的聲波測試而得。由上表1可以看出，本發明處理方法能有效的改善pvc木塑複合材料的整體特性，力學性能增強，吸音效果好，用作幕牆外板時能很好的達到消費者的要求，具有很強的市場競爭力和推廣使用價值。當前第1頁12