一種含有改性牡蠣粉的發泡材料及其制備方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種發泡材料及其制備方法，具體是一種含有改性牡蠣粉的發泡材料及其制備方法。
【背景技術】
[0002]以PVC(聚氯乙烯)為基質的發泡材料，國內外的開發成果頻多，其制品的種類與規格很多。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泡、中發泡和微發泡體；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泡板材、發泡異型材、發泡管材及型材。其中微發泡和中低發泡的板材及型材生產量大、用途廣泛:如海水養殖、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。

【發明內容】

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[0004]本發明就是為了解決現有發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泡材料及其制備方法。
[0005]為此，本發明提供一種含有改性牡蠣粉的發泡材料，其采用如下質量份的組分制成:PVC100份、改性牡蠣粉10-90份、復合穩定劑2.5-6份、復合發泡劑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]本發明同時提供含有改性牡蠣粉的發泡材料的制備方法，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:硅烷偶聯劑0.2-1.2%、鈦酸脂偶聯劑0.3-1.5%、硼酸脂偶聯劑0.5-1.8%，三者總用量比率占牡蠣粉為1.0-3.5% ； (3)發泡材料的擠出:組分質量份:PVC100份、改性牡蠣粉10-90份、復合穩定劑2.5-6份、復合發泡劑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；上述組分經稱量后，經高速攪拌釜攪拌，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，經螺桿擠出機擠出。
[0008]優選的，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150_160°C、螺桿二區165-170°C、螺桿三區170-175°C、螺桿四區180-190°C、主機電流50-70A、螺桿轉速 14-22rpm。
[0009]本發明以有機物作為填充部，該組分可以增加發泡材料的鋼度和硬度，也可以降低其制品的原材料成本。本發明所涉及的RPVC基質發泡體中原生態有機乳酸鈣牡蠣粉其粒子尺寸在800目左右，是由天然原生態牡蠣殼研磨而來，一般多為柱狀。本發明的優點主要體現在以下幾方面: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以下特性:提高發泡材料制品尺寸穩定性和耐熱及耐寒性、增加發泡體制品的鋼韌性和模量、改善發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，使發泡材料的成本降低。本發明可有力推動綠色環保有機物質發泡材料的產業發展。材料各項數據如下: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]本發明實施例中所用組分及設備的生產廠家和型號如下:復合穩定劑(東營裕和塑料助劑有限公司生產的YH-301);復合發泡劑(淄博華星廠生產型號ZB-750);塑化劑(德國巴斯弗廠生產的OA3)、潤滑劑(淄博華星廠生產型號ZB-60);增韌劑(維坊耐信化工有限公司生產的CPE135A) ;WTP粉(回收廢舊塑料粉)；硅烷偶聯劑(550)、鈦酸脂偶聯劑
(201)和硼酸脂偶聯劑均為青島四維化工有限公司生產。
[0012]脫水裝置生產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；高速攪拌釜生產廠家為山東省膠洲市鑫泉塑料機械生產廠生產的SRL-Z型；自動上料機和螺桿擠出機均為市售產品。
[0013]實施例1
[0014]原料質量份如下:PVC50份、改性牡蠣粉30份、復合穩定劑2.5份、復合發泡劑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:硅烷偶聯劑0.2%、鈦酸脂偶聯劑1.5%、硼酸脂偶聯劑0.5% ;
[0018](3)發泡材料的擠出:控溫高速攪拌釜:上述組分經稱量后，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(擠出機螺桿一區至四區)、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150-160°C、螺桿二區165-170°C、螺桿三區170_175°C、螺桿四區180-190°C、主機電流50-70A、螺桿轉速14_22rpm。產品各項指標如下: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、復合穩定劑2.5份、復合發泡劑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:硅烷偶聯劑1.2%、鈦酸脂偶聯劑0.3%、硼酸脂偶聯劑1.8%。產品各項指標如下: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、復合穩定劑2.5份、復合發泡劑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:硅烷偶聯劑0.7%、鈦酸脂偶聯劑0.9%、硼酸脂偶聯劑1.1%。產品各項指標如下: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]本發明發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、復合穩定劑2.5-6份、復合發泡劑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:硅烷偶聯劑0.2-1.2%、鈦酸脂偶聯劑0.3-1.5%、硼酸脂偶聯劑0.5-1.8% ； (3)發泡材料的擠出:組分質量份:PVC100份、改性牡蠣粉10-90份、復合穩定劑2.5-6份、復合發泡劑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； 上述組分經稱量后，經高速攪拌釜攪拌，由自動上料機進入螺桿擠出機擠出，制成成品O3.根據權利要求2所述的含有改性牡蠣粉的發泡材料的制備方法，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，經螺桿擠出機擠出。4.根據權利要求2所述的含有改性牡蠣粉的發泡材料的制備方法，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150-160°C、螺桿二區165-170 °C、螺桿三區170-175 °C、螺桿四區180-190 °C、主機電流50-70A、螺桿轉速14_22rpm0
【專利摘要】本發明涉及一種含有改性牡蠣粉的發泡材料及其制備方法，其解決了現有發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、復合穩定劑、復合發泡劑、塑化劑、潤滑劑、增韌劑、WTP粉。本發明同時提供了其制備方法。本發明可廣泛用于硬質PVC的發泡領域。
【IPC分類】C08K9/06, C08J9/04, C08K9/04, C08L27/06, C08K13/06, C08K3/26, B29C47/92, C08L101/00
【公開號】CN104945785
【申請號】CN201510447659
【發明人】姜中海
【申請人】威海耐特新型材料科技開發有限公司
【公開日】2015年9月30日
【申請日】2015年7月28日