一种PVC木塑制品与长纤维增强热塑性塑料片材的复合工艺

摘要

本发明公开了一种相容剂，其是由以下质量份的原料组成的：30-45份的双酚A型环氧树脂、20-40份的203聚酰胺、8-11份的二乙烯三胺、0.3-3份的2,4,6-三(二甲胺基甲基)苯酚、1-5份的偶联剂、10-30份的氯化聚丙烯的溶液、50-60份的二甲苯。一种PVC木塑制品与长纤维增强热塑性塑料片材的复合工艺，包括以下步骤：1）将长纤维增强热塑性塑料片材进行表面火焰处理；2）在经过上步处理的片材的表面喷涂相容剂，再烘干；3）将PVC木塑粒子与经过上步处理的片材共挤成型即可。本发明通过添加相容剂，大大改善长纤维增强热塑性塑料片材与PVC木塑制品的界面相容性，将长纤维引入到最终的复合制品之中，提高其力学性能，本发明制备的最终的复合制品安全系数高。

权利要求

1.一种PVC木塑制品与长纤维增强热塑性塑料片材的复合工艺，其特征在于：包括以下步骤：

1）将长纤维增强热塑性塑料片材进行表面火焰处理；

2）在经过上步处理的片材的表面喷涂相容剂，再烘干；

3）将PVC木塑粒子与经过上步处理的片材共挤成型即可；

其中，所述相容剂是由以下质量份的原料组成的：30-45份的双酚A型环氧树脂、20-40份的203聚酰胺、8-11份的二乙烯三胺、0.3-3份的2,4,6-三(二甲胺基甲基)苯酚、1-5份的偶联剂、10-30份的氯化聚丙烯的溶液、50-60份的二甲苯；

所述的偶联剂为硅烷偶联剂、钛酸酯偶联剂、铝酸酯偶联剂、锆酸酯偶联剂中的至少一种。

2.根据权利要求1所述的一种PVC木塑制品与长纤维增强热塑性塑料片材的复合工艺，其特征在于：表面火焰处理的条件为：所用的混合气体为可燃气与空气的混合气；火焰喷射头的移动速度：200 ~500 mm/秒；火焰温度；1200~1500 ℃；火焰长度：5 ~ 15 cm; 火焰喷出口与片材的距离：5 ~ 12 cm。

3.根据权利要求2所述的一种PVC木塑制品与长纤维增强热塑性塑料片材的复合工艺，其特征在于：所述的可燃气为天然气、煤气、液化石油气中的至少一种。

4.根据权利要求2所述的一种PVC木塑制品与长纤维增强热塑性塑料片材的复合工艺，其特征在于：所述的可燃气与空气的体积比为（1-1.5）：1。

5.根据权利要求2所述的一种PVC木塑制品与长纤维增强热塑性塑料片材的复合工艺，其特征在于：相容剂的喷涂量为0.08-0.12Kg/m²。

6.根据权利要求1所述的一种PVC木塑制品与长纤维增强热塑性塑料片材的复合工艺，其特征在于：所述的长纤维增强热塑性塑料片材为长纤维增强PE片材、长纤维增强PP片材中的一种。

7.根据权利要求2所述的一种PVC木塑制品与长纤维增强热塑性塑料片材的复合工艺，其特征在于：共挤成型中，挤出机机头温度为170～190℃，机身一区温度为110～

130℃，机身二区温度为130~150℃；机身三区温度为150～170℃，机身四区温度为170～

185℃；螺杆转速：20rpm；冷却水温度：10℃。

说明书

一种PVC木塑制品与长纤维增强热塑性塑料片材的复合工

艺

技术领域

[0001] 本发明涉及一种PVC木塑制品与长纤维增强热塑性塑料片材的复合工艺。

背景技术

[0002] 长纤维增强PP或PE片材的表面为弱极性的，而PVC木塑材料为极性较强的材料，二者不相容。将两者复合，得到的产品的剥离强度很小，力学性能达不到要求，产品在使用过程中易出现“脱层”现象，如果不能很好的解决PVC木塑制品与长纤维增强PP片材的相容性问题，则会大大限制连续长纤维增强热塑性塑料片材应用范围的推广，影响产品的社会效益。

发明内容

[0003] 本发明的目的在于提供一种PVC木塑制品与长纤维增强PP片材的复合工艺。

[0004] 本发明所采取的技术方案是：

[0005] 一种相容剂，其是由以下质量份的原料组成的：30-45份的双酚A型环氧树脂、20-40份的203聚酰胺、8-11份的二乙烯三胺、0.3-3份的2,4,6-三(二甲胺基甲基)苯酚、1-5份的偶联剂、10-30份的氯化聚丙烯的溶液、50-60份的二甲苯。

[0006] 所述的偶联剂为硅烷偶联剂、钛酸酯偶联剂、铝酸酯偶联剂、锆酸酯偶联剂中的至少一种。

[0007] 一种PVC木塑制品与长纤维增强热塑性塑料片材的复合工艺，包括以下步骤：

[0008] 1）将长纤维增强热塑性塑料片材进行表面火焰处理；

[0009] 2）在经过上步处理的片材的表面喷涂相容剂，再烘干；

[0010] 3）将PVC木塑粒子与经过上步处理的片材共挤成型即可。

[0011] 表面火焰处理的条件为：所用的混合气体为可燃气与空气的混合气；火焰喷射头的移动速度：200 ~500 mm/秒；火焰温度；1200~1500 ℃；火焰长度：5 ~ 15 cm; 火焰喷出口与片材的距离：5 ~ 12 cm。

[0012] 所述的可燃气为天然气、煤气、液化石油气中的至少一种。

[0013] 所述的可燃气与空气的体积比为（1-1.5）：1。

[0014] 相容剂的喷涂量为0.08-0.12Kg/m²。

[0015] 所述的长纤维增强热塑性塑料片材为长纤维增强PE片材、长纤维增强PP片材中的一种。

[0016] 共挤成型中，挤出机机头温度为170～190℃，机身一区温度为110～130℃，机身二区温度为130~150℃；机身三区温度为150～170℃，机身四区温度为170～185℃；螺杆转速：20rpm；冷却水温度：10℃。

[0017] 本发明的有益效果是：本发明通过添加相容剂，大大改善长纤维增强热塑性塑料片材（PP片材或PE片材）与PVC木塑制品的界面相容性，将长纤维引入到最终的复合制品之中，提高其力学性能，本发明制备的最终的复合制品安全系数高。

附图说明

[0018] 图1是对比例1的剥离形貌图。

[0019] 图2是实施例2的剥离形貌图。

[0020] 图3是本发明的复合产品的实物图。

具体实施方式

[0021] 一种相容剂，其是由以下质量份的原料组成的：30-45份的双酚A型环氧树脂、20-40份的203聚酰胺、8-11份的二乙烯三胺、0.3-3份的2,4,6-三(二甲胺基甲基)苯酚、1-5份的偶联剂、10-30份的氯化聚丙烯的溶液、50-60份的二甲苯。

[0022] 优选的，一种相容剂，其是由以下质量份的原料组成的：30-45份的双酚A型环氧树脂、25-33份的203聚酰胺、8-11份的二乙烯三胺、0.3-1份的2,4,6-三(二甲胺基甲基)苯酚、1-5份的偶联剂、10-30份的氯化聚丙烯的溶液、50-60份的二甲苯。

[0023] 优选的，所述的氯化聚丙烯的溶液为氯化聚丙烯的甲苯溶液或二甲苯溶液，溶液的浓度为1-3g/10ml；所述的氯化聚丙烯的含氯量为24-30%。

[0024] 优选的，所述的偶联剂为硅烷偶联剂、钛酸酯偶联剂、铝酸酯偶联剂、锆酸酯偶联剂中的至少一种。

[0025] 进一步优选的，所述的偶联剂为硅烷偶联剂。

[0026] 更进一步优选的，所述的偶联剂为KH-550、KH-560、KH-570中的至少一种。

[0027] 一种PVC木塑制品与长纤维增强热塑性塑料片材的复合工艺，包括以下步骤：

[0028] 1）将长纤维增强热塑性塑料片材进行表面火焰处理；

[0029] 2）在经过上步处理的片材的表面喷涂所述的相容剂，再烘干；

[0030] 3）将PVC木塑粒子与经过上步处理的片材共挤成型即可。

[0031] 表面火焰处理的条件为：所用的混合气体为可燃气与空气的混合气；火焰喷射头的移动速度：200 ~500 mm/秒；火焰温度；1200~1500 ℃；火焰长度：5 ~ 15 cm; 火焰喷出口与片材的距离：5 ~ 12 cm。

[0032] 所述的可燃气为天然气、煤气、液化石油气中的至少一种。

[0033] 所述的可燃气与空气的体积比为（1-1.5）：1。

[0034] 相容剂的喷涂量为0.08-0.12Kg/m²。

[0035] 共挤成型中，挤出机机头温度为170～190℃，机身一区温度为110～130℃，机身二区温度为130~150℃；机身三区温度为150～170℃，机身四区温度为170～185℃；螺杆转速：20rpm；冷却水温度：10℃。

[0036] 共挤成型后，成型的PVC木塑制品的上、下表面均覆盖一层长纤维增强PP片材；或者，成型的PVC木塑制品的上表面或下表面覆盖一层长纤维增强PP片材。

[0037] 所述的PVC木塑粒子是由以下质量份的原料组成的：PVC粉100份、木粉40-60份、碳酸钙8-12份、稀土稳定剂3-5份、环氧大豆油4-6份、AC发泡剂1.5份、 发泡调节剂4-6份、 短玻纤维8-12份。

[0038] 优选的，所述的PVC木塑粒子是由以下质量份的原料组成的：PVC粉SG-7 100份、木粉（120目）50份、碳酸钙（1200目）10份、稀土稳定剂（XT-1）4.3份、环氧大豆油5.2份、AC发泡剂1.5份、 发泡调节剂B-23 5.7份、 短玻纤维10份。

[0039] 所述的长纤维增强热塑性塑料片材为长纤维增强PE片材、长纤维增强PP片材中的一种；优选的， 长纤维增强热塑性塑料片材为长纤维增强PP片材。

[0040] 所述的长纤维增强PP片材的厚度为0.28-0.31mm；优选的，所述的长纤维增强PP片材中，长纤维的含量为35-45%，更进一步优选的，为40%。

[0041] 下面结合具体实施例对本发明做进一步的说明：以下实施例、对比例中，所用的长纤维增强PP片材中（现有技术产品），厚度为0.28-0.31mm，长纤维的含量为40%（质量百分比）；所述的PVC木塑粒子的配方组成如上述优选方案中所述；实施例中所述的氯化聚丙烯溶液为浓度为3g/10ml的氯化聚丙烯的二甲苯溶液，其中，氯化聚丙烯的含氯量为30%。

[0042] 实施例1：

[0043] PVC木塑制品与长纤维增强热塑性塑料片材（PP片材，下面的实施例、对比例也都是长纤维增强PP片材）的复合工艺，包括下列步骤：

[0044] 1）将长纤维增强PP片材通过表面火焰处理装置进行表面火焰处理。表面火焰处理的条件为：其中所使用的混合气体为天然气与空气体积比为1：1的混合气体；火焰喷射头的移动速度：200 mm ~ 500 mm/秒，火焰温度：1200~1500 ℃；火焰长度：5 ~ 15 cm; 火焰喷出口与片材的距离：5~ 12 cm；

[0045] 2）将上步制备的片材通过喷涂设备均匀喷涂于片材的表面，喷涂量为0.1kg/m2，所述相容剂按质量份组成如下：双酚A型环氧树脂40份，203聚酰胺33份，二乙烯三胺11份，2,4,6-三(二甲胺基甲基)苯酚1份 ，硅烷偶联剂KH-570为5份, 氯化聚丙烯溶液10份，二甲苯50份；将涂覆完成的片材烘干；

[0046] 3）将PVC木塑粒子和经过上步处理的片材共挤成型制得成品（经过共挤成型所得成品中，成型后的PVC木塑制品的上下表面各复合一层长纤维增强PP片材），其中，挤出机机头温度为 170～190℃，机身一区温度为 110～130℃，机身二区温度为 130~150℃；机身三区温度为150～170℃，机身四区温度为 170～185℃；螺杆转速：20rpm；冷却水温度：10℃。

[0047] 实施例2：

[0048] PVC木塑制品与长纤维增强热塑性塑料片材的复合工艺，包括下列步骤：

[0049] 1）将长纤维增强PP 片材通过表面火焰处理装置进行表面火焰处理。表面火焰处理的条件为：其中所使用的混合气体为液化石油气与空气体积比为 1：1 的混合气体；火焰喷射头的移动速度：200 mm ~ 500 mm/秒，火焰温度：1200~1500 ℃；火焰长度：5 ~ 15 cm; 火焰喷出口与片材的距离：5~ 12 cm；

[0050] 2）将上步制备的片材通过喷涂设备均匀喷涂于片材的表面，喷涂量为0.1kg/m2，所述相容剂按质量份组成如下：双酚A 型环氧树脂 39份，203 聚酰胺25份，二乙烯三胺10份， 2,4,6-三(二甲胺基甲基)苯酚1份 ，硅烷偶联剂KH-570 5份，氯化聚丙烯溶液
20份，二甲苯50份；将涂覆完成的片材烘干；

[0051] 3）将PVC木塑粒子和经过上步处理的片材共挤成型制得成品（经过共挤成型所得成品中，成型后的PVC木塑制品的上下表面各复合一层长纤维增强PP片材），其中，挤出机机头温度为 170～190℃，机身一区温度为 110～130℃，机身二区温度为 130~150℃；机身三区温度为150～170℃，机身四区温度为 170～185℃；螺杆转速：20rpm；冷却水温度：10℃。

[0052] 实施例3：

[0053] PVC木塑制品与长纤维增强热塑性塑料片材的复合工艺，包括下列步骤：

[0054] 1）将长纤维增强PP 片材通过表面火焰处理装置进行表面火焰处理。表面火焰处理的条件为：其中所使用的混合气体为天然气与空气体积比为1：1的混合气体；火焰喷射头的移动速度：200 mm ~ 500 mm/秒。火焰温度；1200~1500 ℃；火焰长度：5 ~ 15 cm; 火焰喷出口与片材的距离：5~ 12 cm；

[0055] 2）将上步制备的片材通过喷涂设备均匀喷涂于片材的表面，喷涂量为0.08kg/m2，所述相容剂按质量份组成如下：双酚 A 型环氧树脂35份，203聚酰胺25份， 二乙烯三胺8份， 2,4,6-三(二甲胺基甲基)苯酚1份，硅烷偶联剂KH-570为1份, 氯化聚丙烯溶液30份，二甲苯溶液50份；将涂覆完成的片材烘干；

[0056] 3）将PVC木塑粒子和经过上步处理的片材共挤成型制得成品（经过共挤成型所得成品中，成型后的PVC木塑制品的上下表面各复合一层长纤维增强PP片材），其中，挤出机机头温度为 170～190℃，机身一区温度为 110～130℃，机身二区温度为 130~150℃；机身三区温度为150～170℃，机身四区温度为 170～185℃；螺杆转速：20rpm；冷却水温度：10℃。

[0057] 实施例4：

[0058] PVC木塑制品与长纤维增强热塑性塑料片材的复合工艺，包括下列步骤：

[0059] 1）将长纤维增强PP 片材通过表面火焰处理装置进行表面火焰处理。表面火焰处理的条件为：其中所使用的混合气体为液化石油气与空气体积比为 1：1 的混合气体；火焰喷射头的移动速度：200 mm ~ 500 mm/秒，火焰温度：1200~1500 ℃；火焰长度：5 ~ 15 cm; 火焰喷出口与片材的距离：5~ 12 cm；

[0060] 2）将上步制备的片材通过喷涂设备均匀喷涂于片材的表面，喷涂量为0.12kg/m2，所述相容剂按质量份组成如下：双酚A 型环氧树脂 39份，203 聚酰胺25份，二乙烯三胺8份， 2,4,6-三(二甲胺基甲基)苯酚0.3份 ，硅烷偶联剂KH-570 2份，氯化聚丙烯溶液25份，二甲苯60份；将涂覆完成的片材烘干；

[0061] 3）将PVC木塑粒子和经过上步处理的片材共挤成型制得成品（经过共挤成型所得成品中，成型后的PVC木塑制品的上下表面各复合一层长纤维增强PP片材），其中，挤出机机头温度为 170～190℃，机身一区温度为 110～130℃，机身二区温度为 130~150℃；机身三区温度为150～170℃，机身四区温度为 170～185℃；螺杆转速：20rpm；冷却水温度：10℃。

[0062] 对比例1：

[0063] PVC木塑制品与长纤维增强热塑性塑料片材的复合工艺，包括下列步骤：

[0064] 将PVC木塑粒子和长纤维增强PP片材共挤成型制得成品（经过共挤成型所得成品中，成型后的PVC木塑制品的上下表面各复合一层长纤维增强PP片材），其中，挤出机机头温度为 170～190℃，机身一区温度为 110～130℃，机身二区温度为 130~150℃；机身三区温度为150～170℃，机身四区温度为 170～185℃；螺杆转速：20rpm；冷却水温度：10℃。

[0065] 对比例2：

[0066] PVC木塑制品与长纤维增强热塑性塑料片材的复合工艺，包括下列步骤：

[0067] 1）将长纤维增强PP片材通过表面火焰处理装置进行表面火焰处理。表面火焰处理的条件为：其中所使用的混合气体为天然气与空气体积比为1：1的混合气体；火焰喷射头的移动速度：200 mm ~ 500 mm/秒，火焰温度：1200~1500 ℃；火焰长度：5 ~ 15 cm; 火焰喷出口与片材的距离：5~ 12 cm；

[0068] 2）将PVC木塑粒子和经过上步处理的片材共挤成型制得成品（经过共挤成型所得成品中，成型后的PVC木塑制品的上下表面各复合一层长纤维增强PP片材），其中，挤出机机头温度为 170～190℃，机身一区温度为 110～130℃，机身二区温度为 130~150℃；机身三区温度为150～170℃，机身四区温度为 170～185℃；螺杆转速：20rpm；冷却水温度：10℃。

[0069] 实施例 1~4、对比例 1-2 的产品性能如下表 1：

[0070] 表 1：高性能木塑制品的性能对比

[0071]

[0072] 图3是本发明的复合产品的实物图。图1是对比例1的剥离形貌图。图2是实施例2的剥离形貌图。

[0073] 从表 1 可以看出，用本发明制备高性能 PVC 木塑制品与比较例中木塑制品相比较，本发明方法制备的PVC 木塑制品的弯曲强度、弯曲模量、抗弯力都具有明显的优势，安全性能更高。