本發明涉及建筑材料木塑板技術領域，更具體的說，涉及一種高韌性阻燃發泡型pvc木塑板及其制備方法。
背景技術：
隨著建材市場的不斷壯大，市場對木質建材產量的需求量也在急劇上升，其中木質模板的使用率就很高，但是木質模板對木材的耗用量很大，重復利用率低，而且木質模板必須進行表面處理，如表面刷防腐漆等。隨著人們環保意識的增強，人們對樹木的保護也逐漸加以重視，從傳統的亂砍亂伐已經逐漸轉化成了現在的植樹造林，因此，人們急需一種新型的材料來代替木質建材。木塑模板就是人們新研發出來代替木質模板的新型模板。木塑模板具有重量輕，抗沖擊強度大，拼裝方便等諸多優點，且可反復回收利用，同時，價格遠遠低于建筑業使用的竹木模板，具有優良的阻燃性能，離火自熄，無煙，無任何毒氣，是新一代安全綠色環保節能型產品。
但是現有技術中木塑板也有諸多缺點，如：在較冷的環境中，抗沖擊性能較差，冬季施工釘釘子容易崩裂等技術；抗氧化性、耐磨性、抗老化性差，在使用過程中會出現木塑板家具表面磨損嚴重、氧化退色等問題；熱穩定性差，夏季施工容易變形；阻燃性差，遇到火災不能達到有效的阻燃效果。因此，如何克服這些缺陷，是目前木塑板制造領域的技術人員需要研究的方向。
技術實現要素：
本發明針對上述技術背景，提出了一種配方合理、加工方便、熱穩定性好、抗老化性好、抗氧化性好、抗沖擊性好、耐磨性好、絕緣性好且阻燃性好的高韌性阻燃發泡型pvc木塑板及其制備方法。
為解決上述問題，本發明所采用的技術方案是：
一種高韌性阻燃發泡型pvc木塑板，其特征在于，包括以下成分：pvc樹脂、纖維粉、納米輕質碳酸鈣、金紅石型鈦白粉、硫醇甲基錫、三氧化二銻、聚丙烯腈基碳纖維、pvc增韌劑、偶聯劑、液體亞磷酸三苯酯、pvc改性助劑、氯化石蠟、硅油、ac發泡劑。
進一步地，一種高韌性阻燃發泡型pvc木塑板，按照重量份數，由下列組分組成：
進一步地，一種高韌性阻燃發泡型pvc木塑板，按照重量份數，由下列組分組成：
進一步地，所述pvc樹脂為pvc樹脂sg4、pvc樹脂sg5、pvc樹脂sg6中的任意一種。
進一步地，所述纖維粉可為木粉或竹粉中的任意一種或者兩者混合物。
進一步地，所述偶聯劑為硅氧烷偶聯劑kh-792。
進一步地，所述pvc改性助劑為pvc改性助劑acr401。
一種高韌性阻燃發泡型pvc木塑板的制備方法，包括如下步驟：
a、將pvc樹脂、纖維粉按一定質量份數放入可控溫的混料機內，常溫攪拌10～20分鐘，將材料攪拌均勻；
b、將混料機溫度調整到55～65℃，轉速調到200～300r/min，將硫醇甲基錫、三氧化二銻、聚丙烯腈基碳纖維依次加入，加料時間維持在10～20min之間，然后待混料機內溫度穩定后再持續攪拌20～30min；
c、將混料機溫度升高到75～85℃，保持轉速200～300r/min，依次加入pvc增韌劑、硅氧烷偶聯劑、液體亞磷酸三苯酯、pvc改性助劑acr401，加料時間維持在15～30min之間，加料完畢后再持續攪拌30～50min；
d、將混料機溫度提高到95～100℃，保持轉速200～300r/min，然后依次滴入氯化石蠟和硅油，滴料時間維持在20～30min之間，滴入完畢后再持續攪拌20～30min；
e、將混料機升溫到110℃，保持轉速200～300r/min，依次加入納米輕質碳酸鈣、金紅石型鈦白粉，加料完畢后再持續攪拌20～30min，然后調低轉速至60～100r/min，將料排出送入冷混機內；
f、將冷混機速度調整到100～200r/min，將料冷混至料溫40℃，然后加入ac發泡劑，攪拌30～50min后停止，再將料溫度冷卻到25℃，靜置2小時后，即得到成品。
與現有技術相比，本發明的優點和積極效果在于:
1、納米輕質碳酸鈣：具有增韌補強的作用，改善pvc樹脂流變性，提高其成型性；
2、金紅石型鈦白粉：具有著色力強、防老化作用，提高了木塑板的耐日曬、耐酸堿、防退色、防止裂紋能力；
3、硫醇甲基錫：硫醇甲基錫與pvc相容性好，具有優異的初期著色和熱穩定性，使木塑板在使用過程中更加穩定不易變形；
4、三氧化二銻：是一種添加型阻燃劑，與pvc樹脂具有良好的協同效應，三氧化二銻在燃燒時會形成保護膜隔絕空氣，通過內部吸熱降低燃燒溫度,同時也會稀釋空氣中氧氣的濃度，從而起到阻燃的作用。
5、聚丙烯腈基碳纖維、pvc增韌劑、氯化石蠟、硅油ac發泡劑：具有耐高溫、不易燃等優點，即達到了木塑板的阻燃效果，又不相互作用產生副作用；
6、硅氧烷偶聯劑kh-792、液體亞磷酸三苯酯：具有良好的抗老化、抗氧化的優點，使木塑板不會因為出現退色、變色等問題；
7、pvc改性助劑acr401:加快了pvc樹脂的塑化過程，改進了材料的流變性能，同時還提高了制品的外觀質量等綜合功能，pvc改性助劑對改善pvc加工性能十分重要；
8、ac發泡劑：具有不易燃、不影響固化和成型速度、發泡均勻、細孔結構理想的特點；
9、本發明中使用的木粉或者竹粉可以用舊的木材或竹材、木材或竹材邊角料等進行回收后，經過破碎、過篩、烘烤，使其符合生產狀態后使用，其不僅來源廣泛、價格便宜，而且節能、節材、防污染，充分利用這些材料不僅能保護、合理利用木材資源，解決木材和竹材供應與需求之間的矛盾，還能治理、美化環境，適合大力發展推廣。
10、本發明與現有技術相比，還具有制備方法工藝簡單，易于操作等優點。
具體實施方式
下面將對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發明保護的范圍。
本發明提供了一種高韌性阻燃發泡型pvc木塑板，包括以下成份：pvc樹脂sg4～6、木粉或竹粉、納米輕質碳酸鈣、金紅石型鈦白粉、硫醇甲基錫、三氧化二銻、聚丙烯腈基碳纖維、pvc增韌劑、硅氧烷偶聯劑kh-792、液體亞磷酸三苯酯、pvc改性助劑acr401、氯化石蠟、硅油、ac發泡劑。
實施例1：
一種高韌性阻燃發泡型pvc木塑板，以質量分數計，包括：pvc樹脂sg4100份、木粉20份、納米輕質碳酸鈣5份、金紅石型鈦白粉2份、硫醇甲基錫2份、三氧化二銻0.5份、聚丙烯腈基碳纖維0.5份、pvc增韌劑2份、硅氧烷偶聯劑kh-7922份、液體亞磷酸三苯酯0.5份、pvc改性助劑acr4011份、氯化石蠟1份、硅油2份、ac發泡劑0.5份。
實施例2：
一種高韌性阻燃發泡型pvc木塑板，以質量分數計，包括：pvc樹脂sg4100份、木粉40份、納米輕質碳酸鈣10份、金紅石型鈦白粉4份、硫醇甲基錫4份、三氧化二銻2.5份、聚丙烯腈基碳纖維2份、pvc增韌劑4份、硅氧烷偶聯劑kh-7924份、液體亞磷酸三苯酯2.5份、pvc改性助劑acr4013份、氯化石蠟3份、硅油4份、ac發泡劑1.5份。
實施例3：
一種高韌性阻燃發泡型pvc木塑板，以質量分數計，包括：pvc樹脂sg4100份、木粉60份、納米輕質碳酸鈣15份、金紅石型鈦白粉6份、硫醇甲基錫6份、三氧化二銻5份、聚丙烯腈基碳纖維4份、pvc增韌劑6份、硅氧烷偶聯劑kh-7926份、液體亞磷酸三苯酯5份、pvc改性助劑acr4015份、氯化石蠟5份、硅油6份、ac發泡劑3份。
實施例4：
一種高韌性阻燃發泡型pvc木塑板，以質量分數計，包括：pvc樹脂sg5100份、木粉20份、納米輕質碳酸鈣5份、金紅石型鈦白粉2份、硫醇甲基錫2份、三氧化二銻0.5份、聚丙烯腈基碳纖維0.5份、pvc增韌劑2份、硅氧烷偶聯劑kh-7922份、液體亞磷酸三苯酯0.5份、pvc改性助劑acr4011份、氯化石蠟1份、硅油2份、ac發泡劑0.5份。
實施例5：
一種高韌性阻燃發泡型pvc木塑板，以質量分數計，包括：pvc樹脂sg5100份、木粉40份、納米輕質碳酸鈣10份、金紅石型鈦白粉4份、硫醇甲基錫4份、三氧化二銻2.5份、聚丙烯腈基碳纖維2份、pvc增韌劑4份、硅氧烷偶聯劑kh-7924份、液體亞磷酸三苯酯2.5份、pvc改性助劑acr4013份、氯化石蠟3份、硅油4份、ac發泡劑1.5份。
實施例6：
一種高韌性阻燃發泡型pvc木塑板，以質量分數計，包括：pvc樹脂sg5100份、木粉60份、納米輕質碳酸鈣15份、金紅石型鈦白粉6份、硫醇甲基錫6份、三氧化二銻5份、聚丙烯腈基碳纖維4份、pvc增韌劑6份、硅氧烷偶聯劑kh-7926份、液體亞磷酸三苯酯5份、pvc改性助劑acr4015份、氯化石蠟5份、硅油6份、ac發泡劑3份。
實施例7：
一種高韌性阻燃發泡型pvc木塑板，以質量分數計，包括：pvc樹脂sg6100份、木粉20份、納米輕質碳酸鈣5份、金紅石型鈦白粉2份、硫醇甲基錫2份、三氧化二銻0.5份、聚丙烯腈基碳纖維0.5份、pvc增韌劑2份、硅氧烷偶聯劑kh-7922份、液體亞磷酸三苯酯0.5份、pvc改性助劑acr4011份、氯化石蠟1份、硅油2份、ac發泡劑0.5份。
實施例8：
一種高韌性阻燃發泡型pvc木塑板，以質量分數計，包括：pvc樹脂sg6100份、木粉40份、納米輕質碳酸鈣10份、金紅石型鈦白粉4份、硫醇甲基錫4份、三氧化二銻2.5份、聚丙烯腈基碳纖維2份、pvc增韌劑4份、硅氧烷偶聯劑kh-7924份、液體亞磷酸三苯酯2.5份、pvc改性助劑acr4013份、氯化石蠟3份、硅油4份、ac發泡劑1.5份。
實施例9：
一種高韌性阻燃發泡型pvc木塑板，以質量分數計，包括：pvc樹脂sg6100份、木粉60份、納米輕質碳酸鈣15份、金紅石型鈦白粉6份、硫醇甲基錫6份、三氧化二銻5份、聚丙烯腈基碳纖維4份、pvc增韌劑6份、硅氧烷偶聯劑kh-7926份、液體亞磷酸三苯酯5份、pvc改性助劑acr4015份、氯化石蠟5份、硅油6份、ac發泡劑3份。
實施例10：
一種高韌性阻燃發泡型pvc木塑板，以質量分數計，包括：pvc樹脂sg4100份、竹粉20份、納米輕質碳酸鈣5份、金紅石型鈦白粉2份、硫醇甲基錫2份、三氧化二銻0.5份、聚丙烯腈基碳纖維0.5份、pvc增韌劑2份、硅氧烷偶聯劑kh-7922份、液體亞磷酸三苯酯0.5份、pvc改性助劑acr4011份、氯化石蠟1份、硅油2份、ac發泡劑0.5份。
實施例11：
一種高韌性阻燃發泡型pvc木塑板，以質量分數計，包括：pvc樹脂sg4100份、竹粉40份、納米輕質碳酸鈣10份、金紅石型鈦白粉4份、硫醇甲基錫4份、三氧化二銻2.5份、聚丙烯腈基碳纖維2份、pvc增韌劑4份、硅氧烷偶聯劑kh-7924份、液體亞磷酸三苯酯2.5份、pvc改性助劑acr4013份、氯化石蠟3份、硅油4份、ac發泡劑1.5份。
實施例12：
一種高韌性阻燃發泡型pvc木塑板，以質量分數計，包括：pvc樹脂sg4100份、竹粉60份、納米輕質碳酸鈣15份、金紅石型鈦白粉6份、硫醇甲基錫6份、三氧化二銻5份、聚丙烯腈基碳纖維4份、pvc增韌劑6份、硅氧烷偶聯劑kh-7926份、液體亞磷酸三苯酯5份、pvc改性助劑acr4015份、氯化石蠟5份、硅油6份、ac發泡劑3份。
實施例13：
一種高韌性阻燃發泡型pvc木塑板，以質量分數計，包括：pvc樹脂sg5100份、竹粉20份、納米輕質碳酸鈣5份、金紅石型鈦白粉2份、硫醇甲基錫2份、三氧化二銻0.5份、聚丙烯腈基碳纖維0.5份、pvc增韌劑2份、硅氧烷偶聯劑kh-7922份、液體亞磷酸三苯酯0.5份、pvc改性助劑acr4011份、氯化石蠟1份、硅油2份、ac發泡劑0.5份。
實施例14：
一種高韌性阻燃發泡型pvc木塑板，以質量分數計，包括：pvc樹脂sg5100份、竹粉40份、納米輕質碳酸鈣10份、金紅石型鈦白粉4份、硫醇甲基錫4份、三氧化二銻2.5份、聚丙烯腈基碳纖維2份、pvc增韌劑4份、硅氧烷偶聯劑kh-7924份、液體亞磷酸三苯酯2.5份、pvc改性助劑acr4013份、氯化石蠟3份、硅油4份、ac發泡劑1.5份
實施例15：
一種高韌性阻燃發泡型pvc木塑板，以質量分數計，包括：pvc樹脂sg5100份、竹粉60份、納米輕質碳酸鈣15份、金紅石型鈦白粉6份、硫醇甲基錫6份、三氧化二銻5份、聚丙烯腈基碳纖維4份、pvc增韌劑6份、硅氧烷偶聯劑kh-7926份、液體亞磷酸三苯酯5份、pvc改性助劑acr4015份、氯化石蠟5份、硅油6份、ac發泡劑3份。
實施例16：
一種高韌性阻燃發泡型pvc木塑板，以質量分數計，包括：pvc樹脂sg6100份、竹粉20份、納米輕質碳酸鈣5份、金紅石型鈦白粉2份、硫醇甲基錫2份、三氧化二銻0.5份、聚丙烯腈基碳纖維0.5份、pvc增韌劑2份、硅氧烷偶聯劑kh-7922份、液體亞磷酸三苯酯0.5份、pvc改性助劑acr4011份、氯化石蠟1份、硅油2份、ac發泡劑0.5份。
實施例17：
一種高韌性阻燃發泡型pvc木塑板，以質量分數計，包括：pvc樹脂sg6100份、竹粉40份、納米輕質碳酸鈣10份、金紅石型鈦白粉4份、硫醇甲基錫4份、三氧化二銻2.5份、聚丙烯腈基碳纖維2份、pvc增韌劑4份、硅氧烷偶聯劑kh-7924份、液體亞磷酸三苯酯2.5份、pvc改性助劑acr4013份、氯化石蠟3份、硅油4份、ac發泡劑1.5份
實施例18：
一種高韌性阻燃發泡型pvc木塑板，以質量分數計，包括：pvc樹脂sg6100份、竹粉60份、納米輕質碳酸鈣15份、金紅石型鈦白粉6份、硫醇甲基錫6份、三氧化二銻5份、聚丙烯腈基碳纖維4份、pvc增韌劑6份、硅氧烷偶聯劑kh-7926份、液體亞磷酸三苯酯5份、pvc改性助劑acr4015份、氯化石蠟5份、硅油6份、ac發泡劑3份。
實施例19～36:
一種高韌性阻燃發泡型pvc木塑板的制備方法，按實施例1～18的原料質量份數稱取，制備方法包括以下步驟：
a、將pvc樹脂和木粉混合或pvc樹脂和竹粉混合放入可控溫的混料機內，常溫下攪拌10分鐘，將材料攪拌均勻；
b、將混料機溫度調整到55℃，轉速調到300r/min，將硫醇甲基錫、三氧化二銻、聚丙烯腈基碳纖維依次加入，加料時間維持在20min，然后待混料機內溫度穩定后持續攪拌30min；
c、將混料機溫度調整到75℃，轉速調到300r/min，依次加入pvc增韌劑、硅氧烷偶聯劑、液體亞磷酸三苯酯、pvc改性助劑acr401，加料時間維持在30min，加料完畢后持續攪拌50min；
d、將混料機溫度調整到95℃，轉速調到300r/min,然后滴入氯化石蠟和硅油，滴入時間維持在30min，滴入完畢后繼續攪拌30min；
e、將混料機溫度調整到110℃，轉速調到300r/min，依次加入納米輕質碳酸鈣、金紅石型鈦白粉，加料完畢后持續攪拌30min，然后調低轉速至60r/min，將料排出送入冷混機內；
f、將冷混機速度調整到200r/min，將料冷混至40℃，然后加入ac發泡劑，攪拌50min后停止，將料溫度冷卻到25℃，靜置2小時后，即得到本發明的高韌性阻燃發泡型pvc木塑板產品。
實施例37～54：
一種高韌性阻燃發泡型pvc木塑板的制備方法，按實施例1～18的原料質量份數稱取，制備方法包括以下步驟：
a、將pvc樹脂和木粉混合或pvc樹脂和竹粉混合放入可控溫的混料機內，常溫下攪拌15分鐘，將材料攪拌均勻；
b、將混料機溫度調整到60℃，轉速調到250r/min，將硫醇甲基錫、三氧化二銻、聚丙烯腈基碳纖維依次加入，加料時間維持在15min，然后待混料機內溫度穩定后持續攪拌25min；
c、將混料機溫度調整到80℃，轉速調到250r/min，依次加入pvc增韌劑、硅氧烷偶聯劑、液體亞磷酸三苯酯、pvc改性助劑acr401，加料時間維持在25min，加料完畢后持續攪拌40min；
d、將混料機溫度調整到97℃，轉速調到250r/min,然后滴入氯化石蠟和硅油，滴入時間維持在25min，滴入完畢后繼續攪拌25min；
e、將混料機溫度調整到110℃，轉速調到250r/min，依次加入納米輕質碳酸鈣、金紅石型鈦白粉，加料完畢后持續攪拌25min，然后調低轉速至80r/min，將料排出送入冷混機內；
f、將冷混機速度調整到150r/min，將料冷混至40℃，然后加入ac發泡劑，攪拌40min后停止，將料溫度冷卻到25℃，靜置2小時后，即得到本發明的高韌性阻燃發泡型pvc木塑板產品。
實施例55～72：
一種高韌性阻燃發泡型pvc木塑板的制備方法，按實施例1～18的原料質量份數稱取，制備方法包括以下步驟：
a、將pvc樹脂和木粉混合或pvc樹脂和竹粉混合放入可控溫的混料機內，常溫下攪拌20分鐘，將材料攪拌均勻；
b、將混料機溫度調整到65℃，轉速調到200r/min，將硫醇甲基錫、三氧化二銻、聚丙烯腈基碳纖維依次加入，加料時間維持在10min，然后待混料機內溫度穩定后持續攪拌20min；
c、將混料機溫度調整到85℃，轉速調到200r/min，依次加入pvc增韌劑、硅氧烷偶聯劑、液體亞磷酸三苯酯、pvc改性助劑acr401，加料時間維持在15min，加料完畢后持續攪拌30min；
d、將混料機溫度調整到100℃，轉速調到200r/min,然后滴入氯化石蠟和硅油，滴入時間維持在20min，滴入完畢后繼續攪拌20min；
e、將混料機溫度調整到110℃，轉速調到200r/min，依次加入納米輕質碳酸鈣、金紅石型鈦白粉，加料完畢后持續攪拌20min，然后調低轉速至100r/min，將料排出送入冷混機內；
f、將冷混機速度調整到100r/min，將料冷混至40℃，然后加入ac發泡劑，攪拌30min后停止，將料溫度冷卻到25℃，靜置2小時后，即得到本發明的高韌性阻燃發泡型pvc木塑板產品。
為了更好的理解本發明，下面將通過部分相關試驗檢測數據來進一步說明本發明具有的技術效果。
1.檢測木塑板的拉伸度、斷裂伸長率、密度、泡孔結構：
木塑板密度按照gb6364-84進行測定；泡孔結構的sem分析將試樣在液氮中脆斷后噴金，用掃描電子顯微鏡觀察端面的形貌特征；拉伸性能測試是按gb/t1040-92標準在室溫下進行測試，拉伸速率為20mm/min；
根據以上實驗數據可知，本發明高韌性阻燃發泡型pvc木塑板比木質板和一般pvc木塑板在拉伸強度、斷裂伸長率、密度、泡孔結構等方面性質都非常優越。
2、檢測木塑板的沖擊強度：
本次試驗使用落錘在不同溫度下對各種木塑板進行20次破碎率檢測；
根據以上實驗數據可知，本發明高韌性阻燃發泡型pvc木塑板比木質板和一般pvc木塑板具有更優異的抗沖擊性。
3、檢測木塑板的熱穩定性：
本次試驗用熱穩定性試驗機檢測木塑板在不同無溫度下8小時后的變形程度：
根據以上實驗數據可知，本發明高韌性阻燃發泡型pvc木塑板比木質板和一般pvc木塑板具有更優良的熱穩定性。
4、檢測木塑板的彎曲強度、沖擊強度、吸水性能、硬度：
本次彎曲強度試驗是按照國家標準gb/t9341-2000執行的，試驗跨64mm，試驗速度為2mm/min；沖擊強度試驗采用無缺口沖擊，按國家標準gb/t1043-93執行的，試驗支撐線間距離為60mm；吸水性能測試是按照國家標準gb/t1034-2008執行的；硬度測試使按照國家標準gb/t3398.2-2008執行的；
根據以上實驗數據可知，本發明高韌性阻燃發泡型pvc木塑板比木質板和一般pvc木塑板在彎曲強度、防水性、硬度等方面更優異。
本具體實施例還對本發明高韌性阻燃發泡型pvc木塑板、木質板、一般類型pvc木塑板進行了阻燃性試驗，實驗表明：在氧氣濃度都一樣的條件下，隨著不斷升溫，當達到170℃左右木質板會逐漸出現碳化，燃燒現象，而一般pvc木塑板在達到230℃則會出現碳化、輕微的燃燒現象，當溫度升溫到300℃，一般pvc木塑板就會燃燒，本發明高韌性阻燃發泡型pvc木塑板在350℃的時候，才會出現表面碳化現象，而且沒有燃燒，這就充分證明了本發明產品的阻燃性能的優越。
本說明書中各個實施例采用遞進的方式描述，每個實施例重點說明的都是與其他實施例的不同之處，各個實施例之間相同相似部分互相參見即可。對于實施例公開的裝置而言，由于其與實施例公開的方法相對應，所以描述的比較簡單，相關之處參見方法部分說明即可。
對所公開的實施例的上述說明，使本領域專業技術人員能夠實現或使用本發明。對這些實施例的多種修改對本領域的專業技術人員來說將是顯而易見的，本文中所定義的一般原理可以在不脫離本發明的精神或范圍的情況下，在其它實施例中實現。因此，本發明將不會被限制于本文所示的這些實施例，而是要符合與本文所公開的原理和新穎特點相一致的最寬的范圍。