[发明专利]添加纳米级活性轻质碳酸钙的PVC门窗异型材及其制造方法和用于实施该方法的设备

说明书

技术领域

本发明涉及一种添加纳米材料的塑料型材，特别是涉及一种添加纳米级活性轻质碳酸钙的PVC门窗异型材及其制造方法和用于实施该方法的设备。

技术背景

现有PVC门窗异型材中添加纳米级活性轻质碳酸钙的技术突出存在：在热混合机中纳米级活性轻质碳酸钙不易分散、混合不均匀的世界性难题。因此，现在还没有添加纳米级活性轻质碳酸钙的PVC门窗异型材。为保证产品机械强度，现有产品都得添加抗冲击改性剂，如氯化聚乙烯(CPE)或ACR抗冲改性剂和普通活性轻质碳酸钙。这样，现有产品同添加纳米级活性轻质碳酸钙的塑料相比仍然存在成本高，低温抗冲击性能，尺寸稳定性、硬度及滞燃性都较差。另外，现有PVC塑料制品添加纳米级活性轻质碳酸钙的方式都是事先将纳米级活性轻质碳酸钙添加到塑料的粒料中，是典型的原位聚合方式，这种技术因投资大，其纳米级轻质活性碳酸钙的添加不能适合各塑料异型材厂家的需要，并不能给异型材厂家带来经济效益，因此，在异型材生产厂，很难实施推广，也就没有相应的塑料门窗异型材面世。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的上述缺点，提供一种成本低，低温抗冲击性能，尺寸稳定性、硬度及滞燃性好的添加纳米级活性轻质碳酸钙的PVC门窗异型材；本发明的目的还在于提供该产品的制造方法；本发明还在于提供用于实施该制造方法的设备。

为实现上述目的，本发明添加纳米级活性轻质碳酸钙的PVC门窗异型材是用纳米级活性轻质碳酸钙代替普通PVC门窗异型材配料中的抗冲改性剂：氯化聚乙烯或ACR抗冲击改性剂和普通活性轻质碳酸钙。

作为优化，所述纳米级活性轻质碳酸钙的添加量为PVC添加重量的3-25％，且纳米级活性轻质碳酸钙是以水的悬浮液的形式添加到热混合机中的；该异型材也可以是除PVC门窗异型材以外的其它型材。

作为优化，所述纳米级活性轻质碳酸钙是由下述方法制成的：

在400-800转/分的高速搅拌下先用水和氧化钙进行消化反应，再加二氧化碳进行碳化反应，经干燥和活化后制得纳米级活性轻质碳酸钙。

作为优化，其是由下述方法制成的：

在带压反应釜中及高速搅拌下将纳米级活性轻质碳酸钙与水混合制成悬浮液，再将该悬浮液与其它原料加入热混合机中进行热合，在此热合阶段还同时用排风扇将游离的水份排出，接下来进冷混合机冷混、挤出机挤出成品。将纳米级活性轻质碳酸钙与水混合制成悬浮液，然后加入到热混合机中，这种方法可使纳米活性轻质碳酸钙在热混合机中容易地分散、混合均匀，解决了世界性的难题。

作为优化，所述搅拌的转数为400-800转/分。

作为优化，所述带压反应釜的压力为0.5-1.5Mpa。

作为优化，所述悬浮液的浓度为3-9°Be。

本发明添加纳米级活性轻质碳酸钙的PVC门窗异型材的制造方法是在带压反应釜中及高速搅拌下将纳米级活性轻质碳酸钙与水混合制成悬浮液，再将该悬浮液与其它原料加入热混合机中进行热合，在此热合阶段还同时用排风扇将游离的水份排出，接下来进冷混合机冷混、挤出机挤出成品。

作为优化，所述搅拌的转数为400-800转/分；所述带压反应釜的压力为0.5-1.5Mpa；所述悬浮液的浓度为3-9°Be。

用于实施本发明添加纳米级活性轻质碳酸钙的PVC门窗异型材的制造方法的设备包括带压及高速搅拌的反应釜、热混合机、冷混合机和挤出机；所述反应釜的搅拌棒下端安装一个支撑，搅拌棒的转速为400-800转/分；所述热混合机上通过风管联接有排风扇。现有技术的搅拌棒下端都是悬空的，其转速无法提高到400-800转/分。

采用上述技术方案后，本发明添加纳米级活性轻质碳酸钙的PVC门窗异型材同普通硬PVC门窗异型材相比，具有以下优点：

1、  具备良好的低温(-20℃)抗冲击性(国标-10℃)。

2、  不损害材料的刚性，提高了型材的尺寸稳定性、硬度和滞燃性。

3、  降低了型材成本，提高了性价比。

因此，其具有成本低，低温抗冲击性能、尺寸稳定性、硬度及滞燃性好的优点，即其同传统的塑料型材相比具有更好的性价比。

附图说明

图1是用于实施本发明添加纳米级活性轻质碳酸钙的PVC门窗异型材的制造方法的设备中反应釜的结构示意图；

图2是本发明所用的纳米级活性轻质碳酸钙制造方法的流程框图；

图3是本发明添加纳米级活性轻质碳酸钙的PVC门窗异型材的制造方法的流程框图。

具体实施方式