一種納米硼纖維增強門窗塑鋼型材及其制備方法
【專利摘要】一種納米硼纖維增強門窗塑鋼型材,由下列重量份的原料制成：聚己二酸己二胺3-5、抗紫外線劑3-5、粉末丁腈3-4、納米硼纖維3-5、氣相三氧化二鋁4-6、木漿浮油0.1-0.3、可再分散乳膠粉0.5-0.7、硬脂酸鎂0.3-0.5、SG-5PVC90-100、增強助劑10-14、水20-30；本發明塑鋼型材添加了納米硼纖維，大大增加了型材的韌性、彈性和強度，還具有耐高溫的特性；通過添加氣相二氧化鋁，增加了型材的耐熱性和強度；該型材還具有耐紫外線的特性，使用范圍廣，使用壽命長；通過使用本發明的增強助劑，能夠增加塑鋼型材的強度、韌性和耐老化性能。
【專利說明】一種納米硼纖維增強門窗塑鋼型材及其制備方法
【技術領域】
[0001]本發明屬于塑鋼型材領域，尤其涉及一種納米硼纖維增強門窗塑鋼型材及其制備方法。
【背景技術】
[0002]塑鋼型材簡稱塑鋼，主要化學成分是PVC，因此也叫PVC型材。是被廣泛應用的一種新型的建筑材料，由于其物理性能如剛性、彈性、耐腐蝕，抗老化性能優異，通常用作是銅、鋅、鋁等有色金屬的佳代用品。
[0003]在房屋建筑中主要用于推拉，平開門窗、護欄、管材和吊頂材料的應用，通過新的工藝流程處理也廣泛用在汽車發動機保護板方面，不僅重量輕，而且韌性好，具有剛的優良性質，有時候也被稱作合金塑鋼。
[0004]雖然塑鋼材料廣泛應用，但是隨著社會的進步，要不斷提高其性能，例如強度、韌性、耐熱性、保溫性、隔音性、抗靜電性、耐紫外性等性能。
[0005]而且我國塑鋼型材絕大部分劣質型材使用鉛鹽穩定劑，成品含鉛量在0.6% -
1.2%之間。鉛是一種對人體有害的物質，當劣質型材老化時，會析出含鉛粉塵，長期接觸后會使血液中鉛含量超標，甚至鉛中毒。因此需要提高塑鋼型材的安全性，同時不提高成本。
【發明內容】
[0006]本發明的目的在于提供一種納米硼纖維增強門窗塑鋼型材及其制備方法，該塑鋼型材的韌性、彈性好，強度高，還具有耐高溫和耐紫外線的特性，使用范圍廣，使用壽命長。
[0007]本發明的技術方案如下:
一種納米硼纖維增強門窗塑鋼型材，其特征在于由下列重量份的原料制成:聚己二酸己二胺3-5、抗紫外線劑3-5、粉末丁腈3-4、納米硼纖維3-5、氣相三氧化二鋁4_6、木漿浮油0.1-0.3、可再分散乳膠粉0.5-0.7、硬脂酸鎂0.3-0.5、SG-5PVC90_100、增強助劑10-14、水 20-30 ；
所述增強助劑由下列重量份的原料制成:蒙脫土 6-8、硅烷偶聯劑kh-550 0.3-0.4、四針狀氧化鋅晶須5-6、SG-5PVC粉末3-4、納米二氧化鈦2_3、碳納米管0.4-0.6、納米硼纖維
0.3-0.5、正硅酸乙酯2-3、乙醇20-25、水10-13 ;制備方法為:將硅烷偶聯劑kh-550加入水中，攪拌均勻后加入蒙脫土，邊攪拌邊加入納米二氧化鈦、碳納米管，磁力攪拌1-2個小時，烘干，粉碎，過100目篩，得到粉末；將正硅酸乙酯加入乙醇中溶解，再加入所述粉末以及其他剩余成分，磁力攪拌30-40分鐘，加熱至80-90°C，不停攪拌至乙醇完全蒸發，粉碎，即得。
[0008]所述的納米硼纖維增強門窗塑鋼型材的制備方法，其特征在于包括以下步驟:
(1)將可再分散乳膠粉、木漿浮油加入水中，攪拌均勻后再加入納米硼纖維、氣相三氧化二鋁，邊攪拌邊升溫至75-85°C，再加入粉末丁腈，攪拌2-3個小時，噴霧干燥，得到顆粒；
(2)將第(I)步得到的顆粒與其他剩余成分混合，在110-120°C下用高速混合機混合5-7分鐘，冷卻至室溫，出料，得到預混料； (3 )將第(2 )步得到的預混料送入雙螺桿擠出機，擠出機螺桿轉速調節為I O-15轉/分，料筒和機頭溫度為160-180°C，擠出定型，水冷處理，得到型材；
(4)將第(3)步得到的型材送入-15至_30°C，真空環境下冷卻15-20秒，再經牽引，成型，即得。
[0009]本發明的有益效果
本發明塑鋼型材添加了納米硼纖維，大大增加了型材的韌性、彈性和強度，還具有耐高溫的特性；通過添加氣相二氧化鋁，增加了型材的耐熱性和強度；該型材還具有耐紫外線的特性，使用范圍廣，使用壽命長；通過使用本發明的的增強助劑，能夠增加塑鋼型材的強度、韌性和耐老化性能。
【具體實施方式】
[0010]一種納米硼纖維增強門窗塑鋼型材，由下列重量份(公斤)的原料制成:聚己二酸己二胺4、抗紫外線劑4、粉末丁腈3.5、納米硼纖維4、氣相三氧化二鋁5、木漿浮油0.2、可再分散乳膠粉0.6、硬脂酸鎂0.4、SG-5PVC95、增強助劑12、水25 ；
所述增強助劑由下列重量份(公斤)的原料制成:蒙脫土 7、硅烷偶聯劑kh-550 0.3、四針狀氧化鋅晶須5.5、SG-5PVC粉末3.5、納米二氧化鈦2.5、碳納米管0.5、納米硼纖維0.4、正硅酸乙酯2.5、乙醇23、水12 ;制備方法為:將硅烷偶聯劑kh-550加入水中，攪拌均勻后加入蒙脫土，邊攪拌邊加入納米二氧化鈦、碳納米管，磁力攪拌1.5個小時，烘干，粉碎，過100目篩，得到粉末；將正硅酸乙酯加入乙醇中溶解，再加入所述粉末以及其他剩余成分，磁力攪拌35分鐘，加熱至85°C，不停攪拌至乙醇完全蒸發，粉碎，即得。
[0011]所述的納米硼纖維增強門窗塑鋼型材的制備方法，包括以下步驟:
(1)將可再分散乳膠粉、木漿浮油加入水中，攪拌均勻后再加入納米硼纖維、氣相三氧化二鋁，邊攪拌邊升溫至80°c，再加入粉末丁腈，攪拌2.5個小時，噴霧干燥，得到顆粒；
(2)將第(I)步得到的顆粒與其他剩余成分混合，在115°C下用高速混合機混合6分鐘，冷卻至室溫，出料，得到預混料；
(3)將第(2)步得到的預混料送入雙螺桿擠出機，擠出機螺桿轉速調節為13轉/分，料筒和機頭溫度為170°C，擠出定型，水冷處理，得到型材；
(4)將第(3)步得到的型材送入_20°C，真空環境下冷卻18秒，再經牽引，成型，即得。
[0012]實驗數據:
經測試，該塑鋼型材的彎曲彈性模量為2840MPa，簡支梁沖擊強度為23J/ Hl2，加熱后尺寸變化率為1.3%，在150°C溫度加熱試驗中無氣泡、麻點、裂痕。
【權利要求】
1.一種納米硼纖維增強門窗塑鋼型材，其特征在于由下列重量份的原料制成:聚己二酸己二胺3-5、抗紫外線劑3-5、粉末丁腈3-4、納米硼纖維3-5、氣相三氧化二鋁4_6、木漿浮油0.1-0.3、可再分散乳膠粉0.5-0.7、硬脂酸鎂0.3-0.5、SG-5PVC90-100、增強助劑10-14、水 20-30 ； 所述增強助劑由下列重量份的原料制成:蒙脫土 6-8、硅烷偶聯劑kh-550 0.3-0.4、四針狀氧化鋅晶須5-6、SG-5PVC粉末3-4、納米二氧化鈦2_3、碳納米管0.4-0.6、納米硼纖維0.3-0.5、正硅酸乙酯2-3、乙醇20-25、水10-13 ;制備方法為:將硅烷偶聯劑kh-550加入水中，攪拌均勻后加入蒙脫土，邊攪拌邊加入納米二氧化鈦、碳納米管，磁力攪拌1-2個小時，烘干，粉碎，過100目篩，得到粉末；將正硅酸乙酯加入乙醇中溶解，再加入所述粉末以及其他剩余成分，磁力攪拌30-40分鐘，加熱至80-90°C，不停攪拌至乙醇完全蒸發，粉碎，即得。
2.根據權利要求1所述的納米硼纖維增強門窗塑鋼型材的制備方法，其特征在于包括以下步驟: (1)將可再分散乳膠粉、木漿浮油加入水中，攪拌均勻后再加入納米硼纖維、氣相三氧化二鋁，邊攪拌邊升溫至75-85°C，再加入粉末丁腈，攪拌2-3個小時，噴霧干燥，得到顆粒； (2)將第(I)步得到的顆粒與其他剩余成分混合，在110-120°C下用高速混合機混合5-7分鐘，冷卻至室溫，出料，得到預混料； (3)將第(2)步得到的預混料送入雙螺桿擠出機，擠出機螺桿轉速調節為10-15轉/分，料筒和機頭溫度為160-180°C，擠出定型，水冷處理，得到型材； (4)將第(3)步得到的型材送入-15至-30°C，真空環境下冷卻15-20秒，再經牽引，成型，即得。
【文檔編號】C08K13/06GK104292713SQ201410623514
【公開日】2015年1月21日 申請日期:2014年11月7日 優先權日:2014年11月7日
【發明者】陳學軍, 方圓, 吳浩然, 喻勇 申請人:安徽省三樂門窗幕墻工程有限公司