[发明专利]一种高强度门窗塑钢型材及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于塑钢型材领域，尤其涉及一种高强度门窗塑钢型材及其制备方法。

背景技术

塑钢型材简称塑钢，主要化学成分是PVC，因此也叫PVC型材。是被广泛应用的一种新型的建筑材料，由于其物理性能如刚性、弹性、耐腐蚀，抗老化性能优异，通常用作是铜、锌、铝等有色金属的佳代用品。

在房屋建筑中主要用于推拉，平开门窗、护栏、管材和吊顶材料的应用，通过新的工艺流程处理也广泛用在汽车发动机保护板方面，不仅重量轻，而且韧性好，具有刚的优良性质，有时候也被称作合金塑钢。

虽然塑钢材料广泛应用，但是随着社会的进步，要不断提高其性能，例如强度、韧性、耐热性、保温性、隔音性、抗静电性、耐紫外性等性能。

而且我国塑钢型材绝大部分劣质型材使用铅盐稳定剂，成品含铅量在0.6%－1.2%之间。铅是一种对人体有害的物质，当劣质型材老化时，会析出含铅粉尘，长期接触后会使血液中铅含量超标，甚至铅中毒。因此需要提高塑钢型材的安全性，同时不提高成本。

发明内容

本发明的目的在于提供一种高强度门窗塑钢型材及其制备方法，该塑钢型材的强度高，韧性好，抗弯折性能好。

本发明的技术方案如下：

一种高强度门窗塑钢型材,其特征在于由下列重量份的原料制成：木质素3-5、石墨纤维2-3、聚乳酸5-7、硫酸钙晶须4-6、引发剂DCP0.2-0.4、TMPTMA2-3、SG-5PVC90-100、抗氧剂1010 0.4-0.5、烷基酚聚氧乙烯醚0.2-0.3、增强助剂10-14、氧化铝纤维3-4、水20-30；

所述增强助剂由下列重量份的原料制成：蒙脱土6-8、硅烷偶联剂kh-550 0.3-0.4、四针状氧化锌晶须5-6、SG-5PVC粉末3-4、纳米二氧化钛2-3、碳纳米管0.4-0.6、纳米硼纤维0.3-0.5、正硅酸乙酯2-3、乙醇20-25、水10-13；制备方法为：将硅烷偶联剂kh-550加入水中，搅拌均匀后加入蒙脱土，边搅拌边加入纳米二氧化钛、碳纳米管，磁力搅拌1-2个小时，烘干，粉碎，过100目筛，得到粉末；将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，磁力搅拌30-40分钟，加热至80-90℃，不停搅拌至乙醇完全蒸发，粉碎，即得。

所述的高强度门窗塑钢型材的制备方法，其特征在于包括以下步骤：

（1）将烷基酚聚氧乙烯醚加入水中，搅拌均匀后再加入石墨纤维、硫酸钙晶须、氧化铝纤维、TMPTMA，边搅拌边升温至75-85℃，再加入引发剂DCP，搅拌反应2-3个小时，喷雾干燥，得到颗粒；

（2）将第（1）步得到的颗粒与其他剩余成分混合，在110-120℃下用高速混合机混合5-7分钟，冷却至室温，出料，得到预混料；

（3）将第（2）步得到的预混料送入双螺杆挤出机，挤出机螺杆转速调节为10-15转/分，料筒和机头温度为160-180℃，挤出定型，水冷处理，得到型材；

（4）将第（3）步得到的型材送入-15至-30℃，真空环境下冷却15-20秒，再经牵引，成型，即得。

本发明的有益效果

本发明塑钢材料添加了石墨纤维、硫酸钙晶须、氧化铝纤维，增加了塑钢材料的强度和韧性，通过用TMPTMA进行表面处理，增加了增强材料与SG-5PVC的相容性，不会分离开裂；通过使用木质素，增加了塑钢材料的韧性和抗弯折性能；通过使用本发明的的增强助剂，能够增加塑钢型材的强度、韧性和耐老化性能。

具体实施方式

一种高强度门窗塑钢型材,由下列重量份（公斤）的原料制成：木质素4、石墨纤维2.5、聚乳酸6、硫酸钙晶须5、引发剂DCP0.3、TMPTMA2.5、SG-5PVC95、抗氧剂1010 0.4、烷基酚聚氧乙烯醚0.2、增强助剂12、氧化铝纤维3.5、水25；

所述增强助剂由下列重量份（公斤）的原料制成：蒙脱土7、硅烷偶联剂kh-550 0.3、四针状氧化锌晶须5.5、SG-5PVC粉末3.5、纳米二氧化钛2.5、碳纳米管0.5、纳米硼纤维0.4、正硅酸乙酯2.5、乙醇23、水12；制备方法为：将硅烷偶联剂kh-550加入水中，搅拌均匀后加入蒙脱土，边搅拌边加入纳米二氧化钛、碳纳米管，磁力搅拌1.5个小时，烘干，粉碎，过100目筛，得到粉末；将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，磁力搅拌35分钟，加热至85℃，不停搅拌至乙醇完全蒸发，粉碎，即得。

所述的高强度门窗塑钢型材的制备方法，包括以下步骤：