[发明专利]以聚氯乙烯制造发泡人造木材材料

说明书

本发明涉及一种以聚氯乙烯制造发泡人造木材材料的发明创造。

现有技术中，按一般以聚氯乙烯为原料所制成之塑胶制品，其结构均极为均匀，而且具有高韧性之材料特性，再加工困难度较高，如钉、钻孔、锯等。因此仅适于一般之成形加工，如玩具、饰品等。对于需要再加工的场合，其应用受到限制，如建材、家具……等。因在惯常用之在其结构上打孔或钉接过程中容易产生断裂现象，一般改善其质地时，往往造成成品较为笨重，并且造成材料的浪费，所以现有制造方法所生产的产品，在应用中存在上述问题。

本发明的目的即在於提供一种方法，成形后之材料的表层质地密实，而内层质地较为松软，其特性接近天然木材的以聚氯乙烯制造发泡人造木材的材料。

本发明另一目的，在于提供一种具有节约原材料、降低成本，以聚氯乙烯制造人造木材的方法。

本发明的目的是这样实现的。该发泡人造木材的制作原料是以聚氯乙烯粉100%为标准，添加有机锡或铅安字剂3～5%，润滑剂0.2～0.25%，炭酸钙1～30%，颜料0.1～0.5%，发泡剂0.6～1%，在完全混合均匀后，可投入有芯挤出成型机将其加热至125℃～140℃，在此温度下，聚氯乙烯混合粉经挤出机熔融成型，形成中空材料，将表层急骤冷却时，内层则因冷却速度较慢，仍维持一定温度而开始发泡，中空部最后被填满。依此种方法便可获得一表层结构紧密，内部构造较为松软的人工木材。

以下结合实施例对本发明进一步描述：

以聚氯乙烯100%为标准，根据成型材料之特性加有机锡或铅为安定剂3～5%，润滑剂0.2～0.25%，碳酸钙1～30%，颜料0.1～0.5%及发泡剂0.6～1%，将前述聚氯乙烯混合粉经高速混合机搅拌10-15分钟完全均匀冷却后，将其投入挤出成型机中、挤出成型机所使用模具为有芯模具，其后连接一冷却模，将聚氯乙烯混合粉以125℃，135℃，145℃，有芯模具140℃加热，使聚氯乙烯混合粉熔融，在有芯模具中成型一中空材料，该中空材料直接进入冷却模冷却，其表层因急速冷却质地密实、具有硬度较高及表面光滑之特性，内部则仍维持在发泡温度，故而开始发泡将中空部填满，所以结构较为松软，以此制成材料其断面与天然木材极为近似，并且同时具有可加工之特性，现将其与天然木材及各项基本性能测试结果列表如下：

测试项目    单位    测试方法    本发明    枪木    择木

比重 g/cm²JISZ-2102 0.5-0.75 0.35-0.5 0.5-0.9

含水量    %    JISZ-2104    0-0.35    1.35-2.1    12-15

硬度    BRinge    JISZ-2117    2-3    1.8-3.3    1.9-2.6

弯曲强度 kg/cm²JISZ-2118 200-300 510-850 815-1185

弯曲弹性率 Ton/cm²JISZ-118 10-15 50-150 70-130

压缩强度(直) kg/cm²JISZ-211 100-200 300-400 480-610

压缩强度(横) kg/cm²JISZ-211 100-150 35-45 150-180

切断面强度    kg/cm    JISZ-2114    80-120    60-110    80-210

钉拉拔抵抗    kg/cm    JISZ-2121    18-20    160-180    260-450

耐磨性 kg/mm²JISZ-2004 0.11 1200 6800

另外，将前述人造木材材料与天然木材之成品比较如下表：

成品特性    天然木材    人造木材

弯曲强度    直方向很强    不如天然木材

压缩强度    横方向较弱    横方向比天然木材强

抗湿性    容易腐朽    不受湿度水气影响,非常优越

抗候性    易弯曲、变形、龟裂    长期使用不易变形

抗药性    问题较多    不受酸碱影响

等向性    因年轮的方向比较弱    横竖强度均一

品质强弱性    外观材质参差不齐    品质均匀一致

形状制造性    须有熟练木工制造、损耗大    复杂断面成型均易