一种PVC木塑发泡材料组合物及其制备方法

摘要

一种PVC木塑发泡材料组合物及其制备方法，属于木塑发泡PVC异型材技术领域。其特征在于，由以下重量份的组分组成：聚氯乙烯树脂100份，钙锌热稳定剂2.0~5.0份，季戊四醇四巯基乙酸酯0.1~10.0份，硅铝酸盐分子筛0.5~2.0份，发泡剂0.8~1.2份，泡孔调节剂K‑400为8.0~10.0份，氧化锌0~0.2份，硬脂酸钙1.0~1.5份，石蜡0.4~0.6份，硬脂酸0.6~1.0份，PE蜡0.4~0.6份，碳酸钙40~60份，木粉40~60份，钛白粉1.0~2.0份。本发明的一种PVC木塑发泡材料组合物具有优异的热稳定性能，满足PVC发泡材料的生产和应用中对PVC发泡材料热稳定性能的苛刻要求。

权利要求

1.一种PVC木塑发泡材料组合物，其特征在于，由以下重量份的组分组成：聚氯乙烯树脂100份，钙锌热稳定剂4.0 4.5份，季戊四醇四巯基乙酸酯0.5 2.0份，硅铝酸盐分子筛1.0~ ~

2.0份，发泡剂0.9 1.1份，泡孔调节剂K-400为8.5 9.5份，氧化锌0.1 0.2份，硬脂酸钙1.0~ ~ ~ ~

1.5份，石蜡0.4 0.6份，硬脂酸0.6 1.0份，PE蜡0.4 0.6份，碳酸钙40 45份，木粉40 45份，~ ~ ~ ~ ~ ~钛白粉1.5 2.0份。

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2.根据权利要求1所述的一种PVC木塑发泡材料组合物，其特征在于：所述的硅铝酸盐分子筛的孔径为0.4 2.0纳米。

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3.根据权利要求1所述的一种PVC木塑发泡材料组合物，其特征在于：所述的碳酸钙为经钛酸酯偶联剂活化处理的、粒径1200 2000目的超细活化碳酸钙，钛酸酯的添加量为碳酸~钙质量的1 3%。

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4.根据权利要求1所述的一种PVC木塑发泡材料组合物，其特征在于：所述的发泡剂为AC发泡剂。

5.根据权利要求1所述的一种PVC木塑发泡材料组合物及其制备方法，其特征在于：所述的钛白粉为金红石型钛白粉。

6.根据权利要求1 5任一项所述的一种PVC木塑发泡材料组合物的制备方法，其特征在~于，采用以下步骤制得：

1）按配比称取季戊四醇四巯基乙酸酯和硅铝酸盐分子筛，硅铝酸盐分子筛经105 110~℃干燥24 48小时后，将季戊四醇四巯基乙酸酯加入到硅铝酸盐分子筛中，500 700r/min搅~ ~拌8 15min，获得混合物；

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2）将按配比称取的聚氯乙烯树脂、钙锌热稳定剂、发泡剂、泡孔调节剂K-400、氧化锌、硬脂酸钙、石蜡、硬脂酸、PE蜡、碳酸钙、木粉和钛白粉，与步骤1）获得的混合物一起投入高速混合机中，于高速混合机中混合，混合转速700 1400 r/min，混合温度110 115℃，混合时~ ~间8 10分钟，放料冷却至30 40℃，即得。

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说明书

一种PVC木塑发泡材料组合物及其制备方法

技术领域

[0001] 一种PVC木塑发泡材料组合物及其制备方法，属于木塑发泡PVC异型材技术领域。

背景技术

[0002] PVC木塑发泡材料主要用于室内装饰装修、内、外墙保温板等领域，具有质量轻，比强度较高，热导率低，保温隔音性能好，防火阻燃等优点。具有易于加工、可刨、可削，兼具良好的耐化学试剂性，耐腐防潮，表面可着色、印刷、覆膜，耐候性优良等性能。目前PVC木塑发泡材料在国内外发展迅速。

[0003] 目前在生产木塑发泡地板、板材领域，使用钙锌复合稳定剂，甚至仅用锌皂、大豆油就可满足生产要求。但对于加工热稳定性能要求就较高的木塑发泡异型材来说，复合铅盐稳定剂仍旧是大多数厂家的首选稳定剂，所获得的组合物毒性较大，不利于环保。虽然现有PVC发泡材料组合物中虽然存在稳定剂为月桂酸锌、硬脂酸锌或环氧大豆油，或者钙锌复合稳定剂、复合铅稳定剂的设计，以获得提高组合物热稳定性的效果。申请人经研究发现：现有PVC发泡材料组合物虽然可获得较好的热稳定效果，但其热稳定性效果持续时间较短。
当PVC发泡材料组合物在较高温度（如150 200℃）范围内维持较长时间时，热稳定效果逐渐~
下降。其中，现有PVC发泡材料组合物的动态热稳定时间普遍较短，对PVC发泡材料组合物的耐热性、耐用性能造成不良影响。

发明内容

[0004] 本发明要解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供一种PVC木塑发泡材料组合物及其制备方法，该方法可有效的提高发泡材料的热稳定性能，满足PVC发泡材料的生产和应用中对PVC发泡材料热稳定性能的苛刻要求。

[0005] 本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：该PVC木塑发泡材料组合物，其特征在于，由以下重量份的组分组成：聚氯乙烯树脂100份，钙锌热稳定剂2.0 5.0份，季戊四醇~四巯基乙酸酯0.1 10.0份，硅铝酸盐分子筛0.5 2.0份，发泡剂0.8 1.2份，泡孔调节剂K-~ ~ ~
400为8.0 10.0份，氧化锌0.05 0.2份，硬脂酸钙1.0 1.5份，石蜡0.4 0.6份，硬脂酸0.6~ ~ ~ ~ ~
1.0份，PE蜡0.4 0.6份，碳酸钙40 60份，木粉40 60份，钛白粉1.0 2.0份。
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[0006] 优选的，该PVC木塑发泡材料组合物，其特征在于，由以下重量份的组分组成：聚氯乙烯树脂100份，钙锌热稳定剂4.0 4.5份，季戊四醇四巯基乙酸酯0.5 2.0份，硅铝酸盐分~ ~子筛1.0 2.0份，发泡剂0.9 1.1份，泡孔调节剂K-400为8.5 9.5份，氧化锌0.1 0.2份，硬脂~ ~ ~ ~
酸钙1.0 1.5份，石蜡0.4 0.6份，硬脂酸0.6 1.0份，PE蜡0.4 0.6份，碳酸钙40 45份，木粉~ ~ ~ ~ ~
40 45份，钛白粉1.5 2.0份。
~ ~

[0007] 所述的硅铝酸盐分子筛的孔径为0.4 2.0纳米。~

[0008] 所述的碳酸钙为经钛酸酯偶联剂活化处理的、粒径1200 2000目的超细活化碳酸~钙，钛酸酯的添加量为碳酸钙质量的1 3%。
~

[0009] 所述的发泡剂为AC发泡剂。

[0010] 所述的钛白粉为金红石型钛白粉。

[0011] 该PVC木塑发泡材料组合物的制备方法，其特征在于，采用以下步骤制得：

[0012] 1）季戊四醇四巯基乙酸酯和硅铝酸盐分子筛预混合：按配比称取季戊四醇四巯基乙酸酯和硅铝酸盐分子筛，硅铝酸盐分子筛经105 110℃干燥24 48小时后，将季戊四醇四~ ~巯基乙酸酯加入到硅铝酸盐分子筛中，500 700r/min搅拌8 15min，获得混合物；
~ ~

[0013] 2）将按配比称取的聚氯乙烯树脂、钙锌热稳定剂、发泡剂、泡孔调节剂K-400、氧化锌、硬脂酸钙、石蜡、硬脂酸、PE蜡、碳酸钙、木粉和钛白粉，与步骤1）获得的混合物一起投入高速混合机中，于高速混合机中混合，混合转速700 1400 r/min，混合温度110 115℃，混合~ ~时间8 10分钟，放料冷却至30 40℃，即得。
~ ~

[0014] 申请人对本发明的内容作如下说明：季戊四醇四巯基乙酸酯能够起到保持制品白度，抑制制品变黄的作用。硅铝酸盐分子筛能够与季戊四醇四巯基乙酸酯起到协同增效提高组合物热稳定性能的作用。这主要是由于季戊四醇四巯基乙酸酯能够取代PVC分子链上不稳定的氯原子，而同时硅铝酸盐分子筛能够吸收PVC分子链上脱除的HCl，防止HCl对PVC的催化降解。另一有益的效果是季戊四醇四巯基乙酸酯与硅铝酸盐分子筛的预混合后，季戊四醇四巯基乙酸酯进入到硅铝酸盐分子筛的空隙中，这能够促进季戊四醇四巯基乙酸酯在组合物中的分散，从而提高组合物的热稳定性能。硅铝酸盐分子筛需经105 110℃干燥24~48小时，以保证硅铝酸盐分子筛中的水含量降低到适合使用的较低值，避免由于较高含量~
的水对PVC造成降解。

[0015] 与现有技术相比，本发明的一种PVC木塑发泡材料组合物及其制备方法所具有的有益效果是：本发明将季戊四醇四巯基乙酸酯作为PVC热稳定剂，并使用硅铝酸盐分子筛作为载体，将季戊四醇四巯基乙酸酯固定于硅铝酸盐分子筛中。这能够促进季戊四醇四巯基乙酸酯在组合物中的分散，从而提高组合物的热稳定性能。本发明钙锌稳定剂、季戊四醇四巯基乙酸酯、硅铝酸盐分子筛具有协同增效稳定PVC的作用。这主要是由于季戊四醇四巯基乙酸酯能够取代PVC分子链上不稳定的氯原子；硅铝酸盐分子筛能够吸收PVC分子链上脱除的HCl，防止HCl对PVC的催化降解；钙锌稳定剂起到较均衡稳定作用、抗老化作用；三者协同起到了明显增效热稳定的作用。本发明的制备方法简便易行，可提高组合物的热稳定性能。

具体实施方式

[0016] 实施例1 10是本发明的一种PVC木塑发泡材料组合物及其制备方法的具体实施方~式，其中实施例1为最佳实施例。该PVC木塑发泡材料组合物的实施例配比组分如表1 2所~
示。

[0017] 表1 实施例1 4 PVC木塑发泡材料组合物配方组分（以重量份计）~

[0018]。

[0019] 实施例1 4中：所用超细活性碳酸钙需先经钛酸酯偶联剂活化处理，并且活化处理~后的超细活性碳酸钙粒径为1800 2000目。钛酸酯的添加量为碳酸钙质量的2%~

[0020] 所用硅铝酸盐分子筛的孔径为0.4 1.0纳米，硅铝酸盐分子筛需先经105 107℃干~ ~燥24小时方可使用。

[0021] 将实施例1 4的组分配比按表1所示，并按如下方法制备：~

[0022] 1）按配比称取季戊四醇四巯基乙酸酯和硅铝酸盐分子筛，将季戊四醇四巯基乙酸酯加入到硅铝酸盐分子筛中，按转速600r/min搅拌10min，获得混合物；

[0023] 2）将按配比称取的聚氯乙烯树脂、钙锌热稳定剂、发泡剂、泡孔调节剂K-400、氧化锌、硬脂酸钙、石蜡、硬脂酸、PE蜡、碳酸钙、木粉和钛白粉，与步骤1）获得的混合物一起投入高速混合机中，于高速混合机中混合，混合转速700 1400 r/min，混合温度110℃，混合时间~8 10分钟，放料冷却至30℃，即得该组合物。
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[0024] 表2 实施例5 10的配方组分（以重量份计）~

[0025]。

[0026] 实施例5 10中：所用超细活性碳酸钙需先经钛酸酯偶联剂活化处理，并且活化处~理后的超细活性碳酸钙粒径为1200 1800目，钛酸酯的添加量为碳酸钙质量的3%。
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[0027] 所用硅铝酸盐分子筛的孔径为1.0 2.0纳米，硅铝酸盐分子筛需先经110℃干燥48~小时方可使用。

[0028] 将实施例5 7的组分配比按表2所示，并按如下方法制备：~

[0029] 1）按配比称取季戊四醇四巯基乙酸酯和硅铝酸盐分子筛，将季戊四醇四巯基乙酸酯加入到硅铝酸盐分子筛中，500r/min搅拌15min；

[0030] 2）将按配比称取的聚氯乙烯树脂、钙锌热稳定剂、发泡剂、泡孔调节剂K-400、氧化锌、硬脂酸钙、石蜡、硬脂酸、PE蜡、碳酸钙、木粉和钛白粉，与步骤1）获得的混合物一起投入高速混合机中，于高速混合机中混合，混合转速700 1400 r/min，混合温度115℃，混合时间~8 10分钟，放料冷却至40℃，即得该组合物。
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[0031] 实施例8 10的组分配比按表2所示，并按如下方法制备：~

[0032] 1）按配比称取季戊四醇四巯基乙酸酯和硅铝酸盐分子筛，将季戊四醇四巯基乙酸酯加入到硅铝酸盐分子筛中， 700r/min搅拌8min；

[0033] 2）将按配比称取的聚氯乙烯树脂、钙锌热稳定剂、发泡剂、泡孔调节剂K-400、氧化锌、硬脂酸钙、石蜡、硬脂酸、PE蜡、碳酸钙、木粉和钛白粉，与步骤1）获得的混合物一起投入高速混合机中，于高速混合机中混合，混合转速700 1400 r/min，混合温度110℃，混合时间~8 10分钟，放料冷却至30℃，即得该组合物。
~

[0034] 对比例1 6~

[0035] 对比例1 6为比较本发明PVC木塑发泡材料组合物的各项性能设计的对比配方。对~比配方的组分配比如表3所示。

[0036] 表3 对比例1 6的配方组分（以重量份计）~

[0037]。

[0038] 对比例1 6所用钙锌稳定剂同实施例1。~

[0039] 对比例1 6的制备方法同实施例1。~

[0040] 性能测试

[0041] 将实施例1 10和对比例1 6所得组合物的动态热稳定试验利用Brabendar塑化仪~ ~测试动态热稳定时间，测试条件为200℃，60转/分，结果录入表5

[0042] 将实施例1 10和对比例1 6所得组合物先于锥形双螺杆挤出机中于140℃以下挤~ ~出造粒，然后于单螺杆中挤出异型材，测试异型材白度。异型材挤出发泡工艺条件如表4所示，检测结果如表5所示。

[0043] 表4 组合物的异型材挤出发泡工艺

[0044] 。

[0045] 表5 PVC木塑发泡材料组合物性能检测结果

[0046] 。

[0047] 由实施例1 10和对比例1 6可看出，季戊四醇四巯基乙酸酯可作为PVC热稳定剂使~ ~用，钙锌稳定剂、季戊四醇四巯基乙酸酯、硅铝酸盐分子筛具有协同增效稳定PVC的作用。

[0048] 以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非是对本发明作其它形式的限制，任何熟悉本专业的技术人员可能利用上述揭示的技术内容加以变更或改型为等同变化的等效实施例。但是凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与改型，仍属于本发明技术方案的保护范围。