[发明专利]一种利用竹粉生产的聚氯乙烯竹塑制品的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种利用竹粉生产的聚氯乙烯竹塑制品的制备方法。

背景技术

目前市场上使用的装修材料多为实木，需要二次加工打磨、上胶水、腻子和油漆，其会释放大量的甲醛及其他有害物质，对长期接触的人的身体健康会产生一定不利影响。而当前森林资源越来越稀少，人们正在寻找其的替代品，现有替代品多为用杨木粉加工生产的木塑产品，多用做内墙装饰板、外墙装饰板、栈道板、护栏、亭台楼阁等。实木价格昂贵、木塑产品加工成本高，且森林资源有限，而竹塑产品的耐水性、可塑性高，无有害气体释，放低碳，是环保装修行业追求的目标。

竹塑产品是通过竹粉添加上塑料粉及其他的高分子材料粉料、色粉，经过高温混合、高温挤出及冷却定型而成，不含任何的胶水成份，使用过程中无需保养，装修后即可使用，且无气味，也无有害气体的释放。竹塑产品可以通过添加色粉或后道印压工艺达到木纹效果，是实木及木塑产品理想的替代品。

由于竹粉纤维粗、硬的特性，而竹塑产品需要通过高温偶联包裹处理达到与其他原料的相容链接，以满足所生产材料各项技术指标要求，现有的技术加工步骤安排多不合理，使得竹塑产品无法得到充分改性，虽然能合国家标准，但仍然存在着抗弯、抗老化、耐磨度等不佳的问题，无法充分发挥助剂作用，耗费大量原料成本。

发明内容

本发明的目的是提供一种利用竹粉生产的聚氯乙烯竹塑制品的制备方法，其克服了现有木竹塑产品加工工艺不合理导致的产品性能不佳且耗费原料的缺点，具有所制产品硬度及韧性性能良好，能有效节约资源和成本、环保的优点。

 一种利用竹粉生产的聚氯乙烯竹塑制品的制备方法，具体步骤如下：

    ⑴竹粉前处理：先将竹屑晒干或烘干后磨粉，再过70-120目筛子筛选，得到竹粉。本发明申请主要原料竹粉来源于上游加工厂生产过程中的下角料，低成本且环保。粉纤维粗、硬，如不进行磨粉、过筛处理，将会影响产品的内在质量和表面感观，使得产品粗糙且硬度、韧度不佳，因此，本申请对竹粉进行前处理以获得具有良好性能的产品。

    ⑵竹粉偶联包裹处理：在高速混料机内加入80-150份步骤（1）筛选后的竹粉，并添加0.2-0.5份钛酸酯偶联剂，升温至80-120℃后混合8-15min，使竹粉进行偶联包裹，然后将其放入低温混合机内混合并使其降温至20-40℃，放料备用。通过用偶联剂对竹粉进行高温偶联包裹处理，能增强下一步聚氯乙烯竹塑制品初料制备步骤中高分子聚合物原料基体与竹粉纤维材料之间的界面结合力，使竹粉纤维与其他原料更好的相容链接，以增强产品的强度。

    ⑶聚氯乙烯竹塑制品初料制备：将80-120份聚氯乙烯树脂、2.0-6.0份氯化聚氯乙烯CPE、3.0-6.0份丙烯酸脂类共聚物ACR401、3.0-6.0份钙锌稳定剂及经步骤⑵制备好的竹粉投入高速混料机内，于40-80℃搅拌3-6min；再加入0.2-0.5份光稳定剂，于60-100℃搅拌7-9min；最后加入0.2-0.8份氯化聚乙烯蜡、0.3-1.0份硬脂酸、0.5-2.0份硬脂酸钙、3.0-8.0份发泡剂于100-130℃搅拌11-15min；放料至低速混合机冷却至20-50℃，即制备好聚氯乙烯竹塑制品初料，放料备用。

    在经过前处理后的竹粉中加入聚氯乙烯树脂的同时添加改性剂氯化聚氯乙烯和丙烯酸脂类共聚物ACR401，即能改善加工工艺，又能提高产品的韧性和强度。其中氯化聚氯乙烯可增强产品的拉伸、抗冲击性能，而丙烯酸脂类共聚物ACR401可调节促进塑化反应，缩短物料在生产过程中的塑化时间并提高塑化质量，有效提高产品的物理性能。

    通常聚氯乙烯树脂的加工温度较低，一般不超过130℃，而本制备方法需要对原料进行高温加工，不添加热稳定剂将使得无法依照该方法生产竹塑产品。而添加钙锌稳定剂可以提高聚氯乙烯树脂的加工温度，防止高温加工产品时聚氯乙烯树脂分解的问题，同时延长产品的寿命。   

    太阳光中含有大量对有色物体有害的紫外光，其波长约为290-460nm。这些有害的紫外光可激发化学上的氧化还原作用，严重影响着产品的使用寿命。而光稳定剂能强烈地吸收有害的紫外光，尤其是波长为290-400nm紫外光，可以防止产品因氧化作用而过早老化、物理性能的丧志，有效延长产品的使用年限。

    添加润滑剂氯化聚烯蜡、硬脂酸钙和硬脂酸，能减小物料在生产过程中与料筒、螺杆之间的磨擦力，以及物料与物料之间的剪切磨擦对原料的破坏，并解决了因发泡造成原料蠕动性能不良的问题，保证了合适的物料流动性和最终产品的力学性能。