一種門窗附框及其製備方法與流程
2023-04-30 21:24:36
本發明屬於建築材料領域，具體涉及一種門窗附框及其製備方法。
背景技術：
我國現有門框採用附框安裝，附框的性能需滿足節能、強度高、耐腐蝕、耐久性好等要求。
目前市場上主要是鋼結構附框，不能滿足節能要求，被強制淘汰。傳統的木塑複合材料的靜曲強度和握螺釘力無法滿足規定要求，許多國內木塑企業送檢均未達到標準要求。常規生物質基塑性複合材料是pe或pp或pvc通用塑料加入木粉及其他加工助劑，經過混料、造粒、擠出等工序製成產品，靜曲強度、彎曲彈性模量、抗衝擊強度、握螺釘力、熱變形溫度、拉伸強度等較低，只能用於對力學性能要求不高的低端場所。
因此，大力發展強度高、耐熱且節能環保的附框成為目前門窗最迫切需要解決的問題。
技術實現要素：
為了解決現有門窗附框存在著強度低、不耐熱和節能環保效果差的問題，本發明的目的是提供一種門窗附框及其製備方法，製得的門窗附框具有著強度高、耐熱和節能環保效果好優點。
本發明提供了如下的技術方案：
一種門窗附框，包括以下重量份的原料：聚乙烯泡沫塑料40-50份、聚丙烯30-40份、聚氯乙烯13-25份、水稻秸稈20-32份、花生殼24-30份、硼纖維15-21份、氧化鐵黃23-31份、腈氯綸纖維11-17份、硬脂酸鈣14-18份、石墨27-35份、氮化矽13-25份、氧化鎂21-37份、阻燃劑0.3-0.7份、相容劑0.1-0.3份、光穩定劑0.3-0.7份和流動改性劑0.4-0.8份。
原料中添加了水稻秸稈和花生殼，水稻秸稈和花生殼作為農作物廢料，在農村很大程度上被就地焚燒或者堆埋，不僅汙染了環境，也浪費了可再生資源，現在循環再利用，達到了節能環保的目的。
原料中添加了硼纖維，硼纖維具有耐高溫、抗拉強度高和抗壓縮性能好的優點。
原料中添加了腈氯綸纖維，腈氯綸纖維阻燃性好和化學穩定性好的優點。
原料中添加了石墨，石墨具有耐高溫性好、耐火性好、潤滑性好、化學穩定性好和可塑性好的優點。
原料中添加了氮化矽，氮化矽具有耐火性好和耐磨性好的優點。
原料中添加了氧化鎂，氧化鎂具有耐火性好和耐高溫的優點。
優選地，包括以下重量份的原料：聚乙烯泡沫塑料45份、聚丙烯35份、聚氯乙烯19份、水稻秸稈26份、花生殼27份、硼纖維18份、氧化鐵黃27份、腈氯綸纖維14份、硬脂酸鈣16份、石墨31份、氮化矽19份、氧化鎂29份、阻燃劑0.5份、相容劑0.2份、光穩定劑0.5份和流動改性劑0.6份。
優選地，所述門窗附框還包括重量份數為11-17份的粉煤灰，粉煤灰作為門窗附框的填料，可以增強門窗附框的強度。
優選地，所述阻燃劑為氫氧化鋁阻燃劑，氫氧化鋁阻燃劑通過提高聚合物的熱容，使其在達到熱分解溫度前吸收更多的熱量，從而提高其阻燃性能。
優選地，所述相容劑為馬來酸酐接枝相容劑，藉助分子間的鍵合力，促使不相容的兩種聚合物結合在一起，進而得到穩定的共混物。
優選地，所述光穩定劑為碳黑，能夠遮蔽或反射紫外線的物質，使光不能透入隔熱條內部，從而保護門窗附框。
優選地，所述流動改性劑為改性乙撐雙脂肪酸醯亞胺，提高門窗附框原料的流變性。
一種門窗附框的製備方法，包括以下步驟：
(1)按照門窗附框原料的重量份數稱取原料；
(2)將聚乙烯泡沫塑料、聚丙烯、聚氯乙烯和相容劑加入冷混機中，以200-500r/min的轉速共混5-10min後出料，然後經造粒機擠出改性得到改性混料；
(3)將步驟(2)製備的改性混料和其他剩餘原料加入冷混機中以200-500r/min的轉速共混10-20min後出料，再將密煉轉子螺紋元件和反旋螺紋元件組合成剪切元件，加入積木組合的平行雙螺杆造粒機中進行造粒，最後在錐形雙螺杆擠出機中成型門窗附框。
本發明的有益效果是：
1、本發明解決了現有門窗附框存在著強度低、不耐熱和節能環保效果差的問題。
2、本發明的原料中添加了水稻秸稈和花生殼，水稻秸稈和花生殼作為農作物廢料，在農村很大程度上被就地焚燒或者堆埋，不僅汙染了環境，也浪費了可再生資源，現在循環再利用，達到了節能環保的目的。
3、本發明的原料中添加了硼纖維，硼纖維具有耐高溫、抗拉強度高和抗壓縮性能好的優點。
4、本發明的原料中添加了腈氯綸纖維，腈氯綸纖維阻燃性好和化學穩定性好的優點。
5、本發明的原料中添加了石墨，石墨具有耐高溫性好、耐火性好、潤滑性好、化學穩定性好和可塑性好的優點。
6、本發明的原料中添加了氮化矽，氮化矽具有耐火性好和耐磨性好的優點。
7、本發明的原料中添加了氧化鎂，氧化鎂具有耐火性好和耐高溫的優點。
8、本發明中所述門窗附框還包括重量份數為11-17份的粉煤灰，粉煤灰作為門窗附框的填料，可以增強門窗附框的強度。
9、本發明中所述阻燃劑為氫氧化鋁阻燃劑，氫氧化鋁阻燃劑通過提高聚合物的熱容，使其在達到熱分解溫度前吸收更多的熱量，從而提高其阻燃性能。
10、本發明中所述相容劑為馬來酸酐接枝相容劑，藉助分子間的鍵合力，促使不相容的兩種聚合物結合在一起，進而得到穩定的共混物。
11、本發明中所述光穩定劑為碳黑，能夠遮蔽或反射紫外線的物質，使光不能透入隔熱條內部，從而保護門窗附框。
12、本發明中所述流動改性劑為改性乙撐雙脂肪酸醯亞胺，提高門窗附框原料的流變性。
具體實施方式
實施例1
一種門窗附框，包括以下重量份的原料：聚乙烯泡沫塑料45份、聚丙烯35份、聚氯乙烯19份、水稻秸稈26份、花生殼27份、硼纖維18份、氧化鐵黃27份、腈氯綸纖維14份、硬脂酸鈣16份、石墨31份、氮化矽19份、氧化鎂29份、阻燃劑0.5份、相容劑0.2份、光穩定劑0.5份和流動改性劑0.6份。
原料中添加了水稻秸稈和花生殼，水稻秸稈和花生殼作為農作物廢料，在農村很大程度上被就地焚燒或者堆埋，不僅汙染了環境，也浪費了可再生資源，現在循環再利用，達到了節能環保的目的。
原料中添加了硼纖維，硼纖維具有耐高溫、抗拉強度高和抗壓縮性能好的優點。
原料中添加了腈氯綸纖維，腈氯綸纖維阻燃性好和化學穩定性好的優點。
原料中添加了石墨，石墨具有耐高溫性好、耐火性好、潤滑性好、化學穩定性好和可塑性好的優點。
原料中添加了氮化矽，氮化矽具有耐火性好和耐磨性好的優點。
原料中添加了氧化鎂，氧化鎂具有耐火性好和耐高溫的優點。
門窗附框還包括重量份數為14份的粉煤灰，粉煤灰作為門窗附框的填料，可以增強門窗附框的強度。
阻燃劑為氫氧化鋁阻燃劑，氫氧化鋁阻燃劑通過提高聚合物的熱容，使其在達到熱分解溫度前吸收更多的熱量，從而提高其阻燃性能。
相容劑為馬來酸酐接枝相容劑，藉助分子間的鍵合力，促使不相容的兩種聚合物結合在一起，進而得到穩定的共混物。
光穩定劑為碳黑，能夠遮蔽或反射紫外線的物質，使光不能透入隔熱條內部，從而保護門窗附框。
流動改性劑為改性乙撐雙脂肪酸醯亞胺，提高門窗附框原料的流變性。
一種門窗附框的製備方法，包括以下步驟：
(1)按照門窗附框原料的重量份數稱取原料；
(2)將聚乙烯泡沫塑料、聚丙烯、聚氯乙烯和相容劑加入冷混機中，以200-500r/min的轉速共混5-10min後出料，然後經造粒機擠出改性得到改性混料；
(3)將步驟(2)製備的改性混料和其他剩餘原料加入冷混機中以200-500r/min的轉速共混10-20min後出料，再將密煉轉子螺紋元件和反旋螺紋元件組合成剪切元件，加入積木組合的平行雙螺杆造粒機中進行造粒，最後在錐形雙螺杆擠出機中成型門窗附框。
實施例2
一種門窗附框，包括以下重量份的原料：聚乙烯泡沫塑料40份、聚丙烯30份、聚氯乙烯13份、水稻秸稈20份、花生殼24份、硼纖維15份、氧化鐵黃23份、腈氯綸纖維11份、硬脂酸鈣14份、石墨27份、氮化矽13份、氧化鎂21份、阻燃劑0.3份、相容劑0.1份、光穩定劑0.3份和流動改性劑0.4份。
原料中添加了水稻秸稈和花生殼，水稻秸稈和花生殼作為農作物廢料，在農村很大程度上被就地焚燒或者堆埋，不僅汙染了環境，也浪費了可再生資源，現在循環再利用，達到了節能環保的目的。
原料中添加了硼纖維，硼纖維具有耐高溫、抗拉強度高和抗壓縮性能好的優點。
原料中添加了腈氯綸纖維，腈氯綸纖維阻燃性好和化學穩定性好的優點。
原料中添加了石墨，石墨具有耐高溫性好、耐火性好、潤滑性好、化學穩定性好和可塑性好的優點。
原料中添加了氮化矽，氮化矽具有耐火性好和耐磨性好的優點。
原料中添加了氧化鎂，氧化鎂具有耐火性好和耐高溫的優點。
門窗附框還包括重量份數為11份的粉煤灰，粉煤灰作為門窗附框的填料，可以增強門窗附框的強度。
阻燃劑為氫氧化鋁阻燃劑，氫氧化鋁阻燃劑通過提高聚合物的熱容，使其在達到熱分解溫度前吸收更多的熱量，從而提高其阻燃性能。
相容劑為馬來酸酐接枝相容劑，藉助分子間的鍵合力，促使不相容的兩種聚合物結合在一起，進而得到穩定的共混物。
光穩定劑為碳黑，能夠遮蔽或反射紫外線的物質，使光不能透入隔熱條內部，從而保護門窗附框。
流動改性劑為改性乙撐雙脂肪酸醯亞胺，提高門窗附框原料的流變性。
一種門窗附框的製備方法，包括以下步驟：
(1)按照門窗附框原料的重量份數稱取原料；
(2)將聚乙烯泡沫塑料、聚丙烯、聚氯乙烯和相容劑加入冷混機中，以200-500r/min的轉速共混5-10min後出料，然後經造粒機擠出改性得到改性混料；
(3)將步驟(2)製備的改性混料和其他剩餘原料加入冷混機中以200-500r/min的轉速共混10-20min後出料，再將密煉轉子螺紋元件和反旋螺紋元件組合成剪切元件，加入積木組合的平行雙螺杆造粒機中進行造粒，最後在錐形雙螺杆擠出機中成型門窗附框。
實施例3
一種門窗附框，包括以下重量份的原料：聚乙烯泡沫塑料50份、聚丙烯40份、聚氯乙烯25份、水稻秸稈32份、花生殼30份、硼纖維21份、氧化鐵黃31份、腈氯綸纖維17份、硬脂酸鈣18份、石墨35份、氮化矽25份、氧化鎂37份、阻燃劑0.7份、相容劑0.3份、光穩定劑0.7份和流動改性劑0.8份。
原料中添加了水稻秸稈和花生殼，水稻秸稈和花生殼作為農作物廢料，在農村很大程度上被就地焚燒或者堆埋，不僅汙染了環境，也浪費了可再生資源，現在循環再利用，達到了節能環保的目的。
原料中添加了硼纖維，硼纖維具有耐高溫、抗拉強度高和抗壓縮性能好的優點。
原料中添加了腈氯綸纖維，腈氯綸纖維阻燃性好和化學穩定性好的優點。
原料中添加了石墨，石墨具有耐高溫性好、耐火性好、潤滑性好、化學穩定性好和可塑性好的優點。
原料中添加了氮化矽，氮化矽具有耐火性好和耐磨性好的優點。
原料中添加了氧化鎂，氧化鎂具有耐火性好和耐高溫的優點。
門窗附框還包括重量份數為17份的粉煤灰，粉煤灰作為門窗附框的填料，可以增強門窗附框的強度。
阻燃劑為氫氧化鋁阻燃劑，氫氧化鋁阻燃劑通過提高聚合物的熱容，使其在達到熱分解溫度前吸收更多的熱量，從而提高其阻燃性能。
相容劑為馬來酸酐接枝相容劑，藉助分子間的鍵合力，促使不相容的兩種聚合物結合在一起，進而得到穩定的共混物。
光穩定劑為碳黑，能夠遮蔽或反射紫外線的物質，使光不能透入隔熱條內部，從而保護門窗附框。
流動改性劑為改性乙撐雙脂肪酸醯亞胺，提高門窗附框原料的流變性。
一種門窗附框的製備方法，包括以下步驟：
(1)按照門窗附框原料的重量份數稱取原料；
(2)將聚乙烯泡沫塑料、聚丙烯、聚氯乙烯和相容劑加入冷混機中，以200-500r/min的轉速共混5-10min後出料，然後經造粒機擠出改性得到改性混料；
(3)將步驟(2)製備的改性混料和其他剩餘原料加入冷混機中以200-500r/min的轉速共混10-20min後出料，再將密煉轉子螺紋元件和反旋螺紋元件組合成剪切元件，加入積木組合的平行雙螺杆造粒機中進行造粒，最後在錐形雙螺杆擠出機中成型門窗附框。
對比例1
一種門窗附框，包括以下重量份的原料：聚乙烯泡沫塑料40份、聚丙烯30份、聚氯乙烯13份、生物質纖維20份、氧化鐵黃23份、硬脂酸鈣14份和相容劑0.1份。
一種門窗附框的製備方法，包括以下步驟：
(1)按照門窗附框原料的重量份數稱取原料；
(2)將聚乙烯泡沫塑料、聚丙烯、聚氯乙烯和相容劑加入冷混機中，以200-500r/min的轉速共混5-8min後出料，然後經造粒機擠出改性得到改性混料；
(3)將步驟(2)製備的改性混料、生物質纖維、氧化鐵黃和硬脂酸鈣加入冷混機中以200-500r/min的轉速共混5-8min後出料，再將密煉轉子螺紋元件和反旋螺紋元件組合成剪切元件，加入積木組合的平行雙螺杆造粒機中進行造粒，最後在錐形雙螺杆擠出機中成型門窗附框。
將實施例1、實施例2、實施例3和對比例1製得的門窗附框進行性能測試，測試結果如表1所示：
從表1數據比較可以看出，本發明的優點是：
1、從測得的門窗附框抗壓強度值可以看出，實施例1-3的抗壓強度值均高於對比例1，說明本發明的門窗附框的抗壓強度高。
2、從測得的門窗附框抗拉強度值可以看出，實施例1-3的抗拉強度值均高於對比例1，說明本發明的門窗附框的抗拉強度高。
3、從測得的門窗附框的原料損耗減少率可以看出，實施例1-3的原料損耗減少率均高於對比例1，說明本發明的門窗附框的節能環保效果好。
4、從測得的門窗附框的熱變形溫度可以看出，實施例1-3的熱變形溫度均高於對比例1，說明本發明的門窗附框的耐熱效果好。
5、一種複合門窗型材及其製備方法，根據國家標準《建築材料及製品燃燒性能分級》gb862，從測得的阻燃等級可以看出，實施例1-3的阻燃等級均優於對比例1，說明本發明複合門窗型材的耐火性好。
6、從測得的門窗附框在各個項目的數據可以看出，實施例1均優於實施例2、實施例3和對比例1，說明本發明的門窗附框的原料配方和製備方法的合理性。
以上所述僅為本發明的優選實施例而已，並不用於限制本發明，儘管參照前述實施例對本發明進行了詳細的說明，對於本領域的技術人員來說，其依然可以對前述各實施例所記載的技術方案進行修改，或者對其中部分技術特徵進行等同替換，凡在本發明的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發明的保護範圍之內。