一種含有改性牡蠣粉的發(fā)泡材料及其制備方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種發(fā)泡材料及其制備方法，具體是一種含有改性牡蠣粉的發(fā)泡材料及其制備方法。
【背景技術】
[0002]以PVC(聚氯乙烯)為基質的發(fā)泡材料，國內外的開發(fā)成果頻多，其制品的種類與規(guī)格很多。從不同角度可有不同分類，僅從泡體材料的硬度上可分為軟質泡體材料和硬質泡體材料，前者PVC樹脂需較大量增塑劑組分，后者一般無增塑劑，僅加入少許塑化劑；從泡體的密度上又可分為高發(fā)泡、中發(fā)泡和微發(fā)泡體；僅硬質PVC(RPVC)為基質的泡體材料從其制品的種類上又可分為發(fā)泡板材、發(fā)泡異型材、發(fā)泡管材及型材。其中微發(fā)泡和中低發(fā)泡的板材及型材生產(chǎn)量大、用途廣泛:如海水養(yǎng)殖、人工魚礁。總之，該類板材及型材可以完全和大部分代替木制板材、金屬板、水泥板等材質用板。
[0003]以RPVC為基質的發(fā)泡材料中，基本上都加入無機粒子作為填料組分。通常所填加的無機粒子有碳酸鈣、滑石粉、高嶺土、蒙脫土等無機鹽，它們多呈柱狀、球狀、多面體狀，這些無機粒子粉大都是通過篩選、研磨而成。由于無機填充一般造成制品表面硬度增強，而韌性不夠。

【發(fā)明內容】

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[0004]本發(fā)明就是為了解決現(xiàn)有發(fā)泡材料造成制品表面硬度增強、韌性不夠的技術問題，提供一種能增加制品表面韌性的改性牡蠣粉的發(fā)泡材料及其制備方法。
[0005]為此，本發(fā)明提供一種含有改性牡蠣粉的發(fā)泡材料，其采用如下質量份的組分制成:PVC100份、改性牡蠣粉10-90份、復合穩(wěn)定劑2.5-6份、復合發(fā)泡劑0.15-1.2份、塑化劑0.4-2.0份、潤滑劑0.2-1.5份、增韌劑3-15份、WTP粉10-60粉。
[0006]本發(fā)明同時提供含有改性牡蠣粉的發(fā)泡材料的制備方法，其特征在于包括如下步驟:(1)牡蠣粉的精制:將天然牡蠣殼在處理池中水浸、剝離、并通過浮選、磁選工藝除去雜質，除水，使水分含量< 0.4%，制得牡蠣粉；(2)牡蠣粉的改性:于高速攪拌釜中，無級變速式，主機轉速RPM = 100-2000、釜壁夾層控溫90°C _120°C，高速攪拌時間為10min_30min ；所采用的改性體系占牡蠣粉的質量百分比為:硅烷偶聯(lián)劑0.2-1.2%、鈦酸脂偶聯(lián)劑0.3-1.5%、硼酸脂偶聯(lián)劑0.5-1.8%，三者總用量比率占牡蠣粉為1.0-3.5% ； (3)發(fā)泡材料的擠出:組分質量份:PVC100份、改性牡蠣粉10-90份、復合穩(wěn)定劑2.5-6份、復合發(fā)泡劑0.15-1.2份、塑化劑0.4-2.0份、潤滑劑0.2-1.5份、增韌劑3-15份、WTP粉10-60粉；上述組分經(jīng)稱量后，經(jīng)高速攪拌釜攪拌，由自動上料機進入螺桿擠出機擠出，制成成品。
[0007]優(yōu)選的，高速攪拌釜釜壁夾層控溫在90°C -120°C，所述組分高速攪拌15-20min后冷卻，經(jīng)螺桿擠出機擠出。
[0008]優(yōu)選的，步驟(3)中螺桿擠出機機筒的各段溫度范圍依次是螺桿一區(qū)150_160°C、螺桿二區(qū)165-170°C、螺桿三區(qū)170-175°C、螺桿四區(qū)180-190°C、主機電流50-70A、螺桿轉速 14-22rpm。
[0009]本發(fā)明以有機物作為填充部，該組分可以增加發(fā)泡材料的鋼度和硬度，也可以降低其制品的原材料成本。本發(fā)明所涉及的RPVC基質發(fā)泡體中原生態(tài)有機乳酸鈣牡蠣粉其粒子尺寸在800目左右，是由天然原生態(tài)牡蠣殼研磨而來，一般多為柱狀。本發(fā)明的優(yōu)點主要體現(xiàn)在以下幾方面:改善其在RPVC基質中的分散與相容性，使其在泡體材料中表現(xiàn)以下特性:提高發(fā)泡材料制品尺寸穩(wěn)定性和耐熱及耐寒性、增加發(fā)泡體制品的鋼韌性和模量、改善發(fā)泡體制品的成型加工性、可高比例填加而較小降低力學性能，使發(fā)泡材料的成本降低。本發(fā)明可有力推動綠色環(huán)保有機物質發(fā)泡材料的產(chǎn)業(yè)發(fā)展。材料各項數(shù)據(jù)如下:表面硬度:90 (邵氏);破壞載荷:580 (N);彎曲強度:36 (MPa);彈性模量:2800 (N/mm2)。
[0010]具體實施方法
[0011]本發(fā)明實施例中所用組分及設備的生產(chǎn)廠家和型號如下:復合穩(wěn)定劑(東營裕和塑料助劑有限公司生產(chǎn)的YH-301);復合發(fā)泡劑(淄博華星廠生產(chǎn)型號ZB-750);塑化劑(德國巴斯弗廠生產(chǎn)的OA3)、潤滑劑(淄博華星廠生產(chǎn)型號ZB-60);增韌劑(維坊耐信化工有限公司生產(chǎn)的CPE135A) ;WTP粉(回收廢舊塑料粉)；硅烷偶聯(lián)劑(550)、鈦酸脂偶聯(lián)劑
(201)和硼酸脂偶聯(lián)劑均為青島四維化工有限公司生產(chǎn)。
[0012]脫水裝置生產(chǎn)廠家為靖江市峰力干燥成套設備有限公司生的QGS型強力粉碎干燥機；高速攪拌釜生產(chǎn)廠家為山東省膠洲市鑫泉塑料機械生產(chǎn)廠生產(chǎn)的SRL-Z型；自動上料機和螺桿擠出機均為市售產(chǎn)品。
[0013]實施例1
[0014]原料質量份如下:PVC50份、改性牡蠣粉30份、復合穩(wěn)定劑2.5份、復合發(fā)泡劑0.15份、塑化劑0.4份、潤滑劑0.2份、增韌劑4份、WTP粉50粉。
[0015]原料按如下步驟加工:
[0016](I)牡蠣粉的精制:將天然牡蠣殼在處理池中水浸、剝離、并通過浮選、磁選工藝除去雜質，除水，使水分含量< 0.4%，制得牡蠣粉；
[0017](2)牡蠣粉的改性:于高速攪拌釜中，無級變速式，主機轉速RPM= 100-2000、釜壁夾層控溫90°C _120°C，高速攪拌時間為10min-30min ;所采用的改性體系占牡蠣粉的質量百分比為:硅烷偶聯(lián)劑0.2%、鈦酸脂偶聯(lián)劑1.5%、硼酸脂偶聯(lián)劑0.5% ;
[0018](3)發(fā)泡材料的擠出:控溫高速攪拌釜:上述組分經(jīng)稱量后，釜壁夾層控溫在900C _120°C，高速攪拌15-20min后冷卻，由擠塑機進料段、塑化段(擠出機螺桿一區(qū)至四區(qū))、擠出冷卻段(由機頭模具擠出，然后通過定型模具處冷確成型)，制成成品。中機筒的各段溫度范圍依次是螺桿一區(qū)150-160°C、螺桿二區(qū)165-170°C、螺桿三區(qū)170_175°C、螺桿四區(qū)180-190°C、主機電流50-70A、螺桿轉速14_22rpm。產(chǎn)品各項指標如下:表面硬度:53 (邵氏);破壞載荷:230 (N);彎曲強度:26 (MPa);彈性模量:1500 (N/mm2)。
[0019]實施例2
[0020]原料質量份如下:PVC50份、改性牡蠣粉90份、復合穩(wěn)定劑2.5份、復合發(fā)泡劑1.2份、塑化劑0.4份、潤滑劑1.5份、增韌劑4份、WTP粉50粉。
[0021]制備方法同實施例1，不同點在于步驟(2)中，改性體系占牡蠣粉的質量百分比為:硅烷偶聯(lián)劑1.2%、鈦酸脂偶聯(lián)劑0.3%、硼酸脂偶聯(lián)劑1.8%。產(chǎn)品各項指標如下:表面硬度:90(邵氏);破壞載荷:580(N);彎曲強度:35(MPa);彈性模量:2800 (N/mm2)。
[0022]實施例3
[0023]原料質量份如下:PVC50份、改性牡蠣粉50份、復合穩(wěn)定劑2.5份、復合發(fā)泡劑0.6份、塑化劑0.4份、潤滑劑0.8份、增韌劑4份、WTP粉50粉。
[0024]制備方法同實施例1，不同點在于步驟(2)中，改性體系占牡蠣粉的質量百分比為:硅烷偶聯(lián)劑0.7%、鈦酸脂偶聯(lián)劑0.9%、硼酸脂偶聯(lián)劑1.1%。產(chǎn)品各項指標如下:表面硬度:70(邵氏);破壞載荷:380(N);彎曲強度:28(MPa);彈性模量:2100 (N/mm2)。
[0025]本發(fā)明發(fā)泡材料制品包括各種板材、型材、片材、異型材，其中板材尤其涉及到海洋養(yǎng)殖、人工魚礁及海洋生物材料。
【主權項】
1.一種含有改性牡蠣粉的發(fā)泡材料，其特征是采用如下質量份的組分制成=PVC10份、改性牡蠣粉10-90份、復合穩(wěn)定劑2.5-6份、復合發(fā)泡劑0.15-1.2份、塑化劑0.4-2.0份、潤滑劑0.2-1.5份、增韌劑3-15份、WTP粉10-60粉。2.如權利要求1所述的含有改性牡蠣粉的發(fā)泡材料的制備方法，其特征在于包括如下步驟: (1)牡蠣粉的精制:將天然牡蠣殼在處理池中水浸、剝離、并通過浮選、磁選工藝除去雜質，除水，使水分含量< 0.4%，制得牡蠣粉； (2)牡蠣粉的改性:于高速攪拌釜中，無級變速式，主機轉速RPM=100-2000、釜壁夾層控溫90°C -120°C，高速攪拌時間為10min-30min ;所采用的改性體系占牡蠣粉的質量百分比為:硅烷偶聯(lián)劑0.2-1.2%、鈦酸脂偶聯(lián)劑0.3-1.5%、硼酸脂偶聯(lián)劑0.5-1.8% ； (3)發(fā)泡材料的擠出:組分質量份:PVC100份、改性牡蠣粉10-90份、復合穩(wěn)定劑2.5-6份、復合發(fā)泡劑0.15-1.2份、塑化劑0.4-2.0份、潤滑劑0.2-1.5份、增韌劑3_12份、WTP粉50粉； 上述組分經(jīng)稱量后，經(jīng)高速攪拌釜攪拌，由自動上料機進入螺桿擠出機擠出，制成成品O3.根據(jù)權利要求2所述的含有改性牡蠣粉的發(fā)泡材料的制備方法，其特征在于所述高速攪拌釜釜壁夾層控溫在90°C -120°C，所述組分高速攪拌15-20min后冷卻，經(jīng)螺桿擠出機擠出。4.根據(jù)權利要求2所述的含有改性牡蠣粉的發(fā)泡材料的制備方法，其特征在于所述步驟(3)中螺桿擠出機機筒的各段溫度范圍依次是螺桿一區(qū)150-160°C、螺桿二區(qū)165-170 °C、螺桿三區(qū)170-175 °C、螺桿四區(qū)180-190 °C、主機電流50-70A、螺桿轉速14_22rpm0
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種含有改性牡蠣粉的發(fā)泡材料及其制備方法，其解決了現(xiàn)有發(fā)泡材料造成制品表面硬度增強、韌性不夠的技術問題，其由如下組分制成：PVC、改性牡蠣粉、復合穩(wěn)定劑、復合發(fā)泡劑、塑化劑、潤滑劑、增韌劑、WTP粉。本發(fā)明同時提供了其制備方法。本發(fā)明可廣泛用于硬質PVC的發(fā)泡領域。
【IPC分類】C08K9/06, C08J9/04, C08K9/04, C08L27/06, C08K13/06, C08K3/26, B29C47/92, C08L101/00
【公開號】CN104945785
【申請?zhí)枴緾N201510447659
【發(fā)明人】姜中海
【申請人】威海耐特新型材料科技開發(fā)有限公司
【公開日】2015年9月30日
【申請日】2015年7月28日