鋁質(zhì)內(nèi)襯PVC型材及制備方法與流程

本發(fā)明涉及到一種擠出成型材料及其制備方法，尤其涉及到一種鋁質(zhì)內(nèi)襯PVC型材及制備方法。

背景技術(shù)：

隨著人們生活水平的日益提高，逐漸關(guān)心環(huán)境保護(hù)的問題，節(jié)能的理念已經(jīng)被越來越多的人們所接受。而門窗是建筑結(jié)構(gòu)的重要組成部分，具有非常重要的作用。然而，我國目前的門窗市場(chǎng)總體仍處于一種比較低端和無序的發(fā)展?fàn)顟B(tài)，在市面上市場(chǎng)主要是以塑料門窗和鋁合金門窗為主要產(chǎn)品，所采用的是塑料型材和鋁合金型材。其中，鋁合金門窗在生產(chǎn)能耗、隔聲、氣密及使用中隔熱節(jié)能方面比較差，不夠環(huán)保，違背了人們追求環(huán)保的意志，然后塑料門窗有抗風(fēng)壓變形差，結(jié)構(gòu)強(qiáng)度低等方面的缺點(diǎn)，卻無法滿足人們的正常的需求。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的就是為了克服上述問題，提供了一種鋁質(zhì)內(nèi)襯PVC型材及制備方法。

本發(fā)明的一種鋁質(zhì)內(nèi)襯PVC型材，是由PVC功能層和鋁質(zhì)內(nèi)襯構(gòu)成，鋁質(zhì)內(nèi)襯緊密套接于PVC功能層中，且PVC功能層中設(shè)有多個(gè)加強(qiáng)筋和空腔。

制備鋁質(zhì)內(nèi)襯PVC型材的方法，具體制備步驟如下：

（1）預(yù)制鋁襯：使用輥軋機(jī)預(yù)先軋制出所需鋁襯，在鋁襯外表面涂覆熱熔膠后備用；

（2）混合物料：將重量份數(shù)為100份的PVC SG5、0.5~1份的聚乙烯蠟、1~2份的ACR401、4~6份的稀土穩(wěn)定復(fù)合劑、8~10份的含氯35%CPE、6~8份改性輕鈣、4~6份的金紅石型鈦白所組成的物料用傳輸裝置送入熱混機(jī)中在100~125℃下混合5~10min，再送入冷混機(jī)中在10~40℃下混合5~10min，最后得到含水量小于2%的干混料；

（3）靜置熟化：將步驟（2）得到的干混料過篩后送入儲(chǔ)料罐內(nèi)靜置熟化20~30h后得到熟化混料；

（4）鋁塑共擠：將步驟（1）得到的鋁襯由鋁襯牽引機(jī)牽引通過中頻加熱器和矯直機(jī)后送至共擠成型模具的內(nèi)層模腔；同時(shí)將步驟（3）得到的熟化混料通過傳輸裝置送入擠出機(jī)的料斗中，并由擠出機(jī)將其熔融后擠入共擠成型模具的外層，在共擠成型模具中生成鋁襯外包裹有PVC層的復(fù)合結(jié)構(gòu)；

（5）復(fù)合定性：利用型材牽引機(jī)將步驟（4）中共擠成型模具內(nèi)得到的鋁質(zhì)內(nèi)襯PVC型材依次牽引通過真空定性模具和冷卻定型模具后進(jìn)行冷卻定型，然后根據(jù)需要長度進(jìn)行切割。

作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，每次混料時(shí)原料總體積為熱混機(jī)的額定容積的65%~75%。

作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，步驟（4）中使用中頻加熱器對(duì)鋁襯進(jìn)行預(yù)熱的溫度為115~125℃。

作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，步驟（4）中擠出機(jī)在150~160℃溫度下熔融熟化混料、并通過32~35MPa的壓力其擠入共擠成型模具。

作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，型材牽引機(jī)與共擠成型模具的壓力差為0.2~0.25MPa。

作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，步驟（5）中鋁襯牽引機(jī)和型材牽引機(jī)的牽引速度相等，均為1.8m/min~2.5m/min。

作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，步驟（5）中共擠成型模具的溫度為180~200℃。

作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，步驟（5）中真空定性模具的真空度為-0.15~-0.09MPa。

本發(fā)明的一種鋁質(zhì)內(nèi)襯PVC型材及制備方法，其原料來源廣泛，成本低廉，制備過程節(jié)能環(huán)保，制得的型材安全無毒，并且型材焊接強(qiáng)度高，該型材把傳統(tǒng)的鋁合金型材和塑料型材結(jié)合為一體，同時(shí)兼容了鋁合金型材的高強(qiáng)度和塑料型材的保溫性優(yōu)點(diǎn)。

附圖說明

圖1~圖4為本發(fā)明的一種鋁質(zhì)內(nèi)襯PVC型材的結(jié)構(gòu)圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的一種鋁質(zhì)內(nèi)襯PVC型材及制備方法，作進(jìn)一步說明：

本發(fā)明的一種鋁質(zhì)內(nèi)襯PVC型材，如附圖所示，各種均是由PVC功能層1和鋁質(zhì)內(nèi)襯2構(gòu)成，并且鋁質(zhì)內(nèi)襯2緊密套接于PVC功能層1中，且PVC功能層1中設(shè)有多個(gè)加強(qiáng)筋3和空腔4，空腔4是由加強(qiáng)筋隔斷得到，每種型材的PVC功能層1外都設(shè)有相應(yīng)的燕尾槽5，并且PVC功能層的外表面還可以根據(jù)需要涂覆有保護(hù)層。

制備上述的鋁質(zhì)內(nèi)襯PVC型材的方法，其在于具體制備步驟如下：

（1）預(yù)制鋁襯：使用輥軋機(jī)預(yù)先軋制出所需鋁襯，在鋁襯外表面涂覆熱熔膠后備用，該鋁襯采用6063號(hào)鋁合金，其表面涂覆的熱熔膠可以采用EVA熱熔膠或聚酰胺熱熔膠等，能夠令鋁質(zhì)內(nèi)襯和PVC功能層緊緊咬合。

（2）混合物料：將重量份數(shù)為100份的PVC SG5（PVC樹脂）、0.5~1份的聚乙烯蠟（潤滑劑）、1~2份的ACR401（改性劑）、4~6份的稀土穩(wěn)定復(fù)合劑（熱穩(wěn)定劑）、8~10份的含氯35%CPE（沖擊改性劑）、6~8份改性輕鈣（填料）、4~6份的金紅石型鈦白（著色劑）所組成的物料用傳輸裝置送入熱混機(jī)中在100~125℃下混合5~10min，再送入冷混機(jī)中在10~40℃下混合5~10min，最后得到含水量小于2%的干混料；混料溫度的影響干混料性能的主要因素之一，熱混溫度在一般為120℃左右，而冷混卸料溫度一般低于40℃，無聊經(jīng)歷壓實(shí)、均化等過程需要有一定時(shí)間來完成，并且混料時(shí)間受混料溫度的影響，時(shí)間稍長有利于物料的均勻分散，其一般在5~10min，最后干混料的含水量必須合乎優(yōu)質(zhì)品的要求，混料的過程中還應(yīng)通過排氣以除去干混料中的水分；

上述的物料中稀土穩(wěn)定復(fù)合劑是由稀土元素的羧酸鹽或脂肪酸鹽為主要組分而合成的PVC熱穩(wěn)定劑。

每次混料時(shí)原料總體積為熱混機(jī)的額定容積的65%~75%，因?yàn)榧恿狭颗c升溫速度有一定的關(guān)系，即熱混機(jī)中物料的熱量只是攪拌葉片剪切和物料之間產(chǎn)生產(chǎn)熱量，所以投料量有一個(gè)的最佳值。如果加料量太多，物料翻騰阻力大影響升溫速度，致使轉(zhuǎn)速下降，給混料帶來不利，而加料量少內(nèi)部剪切熱達(dá)不到，混料時(shí)間長直接影響混料效率。經(jīng)實(shí)驗(yàn)控制在70%為最佳。

上述的傳送裝置，可以為螺旋輸送機(jī)或者風(fēng)機(jī)。

（3）靜置熟化：將步驟（2）得到的干混料過篩后送入儲(chǔ)料罐內(nèi)靜置熟化20~30h后得到熟化混料；干混料熟化進(jìn)入儲(chǔ)料裝置之前通常需過篩進(jìn)而篩除其中的粗大粒子，這些粗大粒子混入干混料中會(huì)影響擠出產(chǎn)品的質(zhì)量，會(huì)形成黃線甚至糊料等，生產(chǎn)時(shí)也會(huì)影響最終產(chǎn)品的質(zhì)量，而過篩是避免這種粗大粒子進(jìn)入擠出裝置的良好且經(jīng)濟(jì)的手段；過篩后干混料一般通過正壓或負(fù)壓風(fēng)送進(jìn)一個(gè)儲(chǔ)料罐，進(jìn)行靜置熟化過程，其中干混料要在儲(chǔ)料罐中靜置24h左右，使干混料進(jìn)一步熟化，并消除上一步混料過程中產(chǎn)生的靜電，提高干混料的流動(dòng)性。試驗(yàn)表明，靜置24h后，干混料的表觀密度明顯增加，如果干混料靜置時(shí)間短，則易發(fā)生型材發(fā)喘和“架橋”的現(xiàn)象。

（4）鋁塑共擠：該步驟采用后共擠工藝，將步驟（1）得到的鋁襯由鋁襯牽引機(jī)牽引通過中頻加熱器和矯直機(jī)后送至共擠成型模具的內(nèi)層模腔；同時(shí)將步驟（3）得到的熟化混料通過傳輸裝置送入擠出機(jī)的料斗中，并由擠出機(jī)將其熔融后擠入共擠成型模具的外層，在共擠成型模具中生成鋁襯外包裹有PVC層的復(fù)合結(jié)構(gòu)；

上述的中頻加熱器對(duì)鋁襯進(jìn)行預(yù)熱的溫度為115~125℃，其通過預(yù)加熱軟化鋁質(zhì)內(nèi)襯外表面的熱熔膠，進(jìn)而讓熱熔膠在下一步共擠的過程中粘合PVC功能層；

而擠出機(jī)在150~160℃溫度下熔融熟化混料、并通過32~35MPa的壓力其擠入共擠成型模具，并且共擠成型模具的溫度為180~200℃，溫度過高會(huì)導(dǎo)致物料降解發(fā)黃，過低的溫度會(huì)導(dǎo)致物料流動(dòng)性不好、產(chǎn)品表面光澤差等。

（5）復(fù)合定性：利用型材牽引機(jī)將步驟（4）中共擠成型模具內(nèi)得到的鋁質(zhì)內(nèi)襯PVC型材依次牽引通過真空定性模具和冷卻定型模具后進(jìn)行冷卻定型，然后根據(jù)需要長度進(jìn)行切割。

上述的型材牽引機(jī)與共擠成型模具的壓力差為0.2~0.25MPa，型材牽引機(jī)是連續(xù)擠出型材必要的輔助裝置，它的作用是給由共擠成型模具擠出已初步成型的型材，提供一定的牽引力和速度，克服冷卻過程中所產(chǎn)生的磨擦力，使型材以均勻的速度從冷卻定型裝置中牽引出，以獲得符合要求的型材，牽引壓力一般設(shè)定與共擠成型模具的壓力差在0.2~0.25MPa這個(gè)范圍，壓力過大會(huì)將型材壓變形，壓力過小會(huì)引起打滑，達(dá)不到牽引的目的，并且型材牽引機(jī)和鋁襯牽引機(jī)的牽引速度均為1.8m/min~2.5m/min。

上述的真空定性模具的真空度為-0.15~-0.09MPa。