本發(fā)明涉及門窗材料
技術(shù)領(lǐng)域：
，具體涉及一種抗沖擊耐磨阻燃門窗塑鋼材料及其制備方法。
背景技術(shù)：
：隨著全球資源日趨枯竭，社會環(huán)保意識日漸高漲，生產(chǎn)及生活中對門窗材料產(chǎn)品應(yīng)用提出了更高的要求?，F(xiàn)有大部分門窗為木材或者鋁合金材質(zhì)，木材中含有較多的植物纖維，從而使得在長期使用過程中，尤其是在潮濕的環(huán)境下，木材料極易因水分含量較多導(dǎo)致細菌生長，從而使得塑木材料霉變報廢，進而提高使用成本；鋁合金材料成本較高，密度較大，門窗較為笨重。塑鋼型材簡稱塑鋼，主要化學(xué)成分是pvc，因此也叫pvc型材。是被廣泛應(yīng)用的一種新型的建筑材料，由于其物理性能如剛性、彈性、耐腐蝕，抗老化性能優(yōu)異，通常用作是銅、鋅、鋁等有色金屬的佳代用品。在房屋建筑中主要用于推拉，平開門窗、護欄、管材和吊頂材料的應(yīng)用，通過新的工藝流程處理也廣泛用在汽車發(fā)動機保護板方面，不僅重量輕，而且韌性好，具有剛的優(yōu)良性質(zhì)，有時候也被稱作合金塑鋼。雖然塑鋼材料廣泛應(yīng)用，但是隨著社會的進步，要不斷提高其性能，例如強度、韌性、耐熱性、保溫性、隔音性、抗靜電性、耐紫外性等性能。而且我國塑鋼型材絕大部分劣質(zhì)型材使用鉛鹽穩(wěn)定劑，成品含鉛量在0.6%－1.2%之間。鉛是一種對人體有害的物質(zhì)，當(dāng)劣質(zhì)型材老化時，會析出含鉛粉塵，長期接觸后會使血液中鉛含量超標(biāo)，甚至鉛中毒。因此需要提高塑鋼型材的安全性，同時不提高成本。技術(shù)實現(xiàn)要素：針對現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，本發(fā)明的目的是提供一種抗沖擊耐磨阻燃門窗塑鋼材料，該門窗塑鋼材料具有較好的抗沖擊、耐摩和耐老化性能，其表面光潔度高，且耐酸、耐堿，在溫差大的情況也不會產(chǎn)生變形，材料的韌性強度較為優(yōu)越；同時本發(fā)明的塑鋼材料的制備方法原料組分安全可靠，對環(huán)境無害且原料易得，成本較低、工藝簡明、易于操作和實現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)，具有較高的實用價值和良好的應(yīng)用前景。本發(fā)明解決技術(shù)問題采用如下技術(shù)方案：本發(fā)明提供了一種抗沖擊耐磨阻燃門窗塑鋼材料，包括以下重量份的原料：pvc-sg5型樹脂90-110份、己二酸季戊四醇酯0.3-0.8份、偶聯(lián)劑1-3份、抗沖擊改質(zhì)劑6-8份、硬脂酸鋅2-4份、硬脂酸鈣3-5份、納米二氧化鈦2-4份、增強添加劑12-16份、加工助劑10-14份和阻燃劑8-14份。優(yōu)選地，所述抗沖擊耐磨阻燃門窗塑鋼材料包括以下重量份的原料：pvc-sg5型樹脂100份、己二酸季戊四醇酯0.5份、偶聯(lián)劑2份、抗沖擊改質(zhì)劑7份、硬脂酸鋅3份、硬脂酸鈣4份、納米二氧化鈦3份、增強添加劑14份、加工助劑12份和阻燃劑11份。優(yōu)選地，所述偶聯(lián)劑為硅烷偶聯(lián)劑、鈦酸酯偶聯(lián)劑、鋁酸酯偶聯(lián)劑中的一種。優(yōu)選地，所述抗沖擊改質(zhì)劑為甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯共聚物。優(yōu)選地，所述增強添加劑為碳纖維、納米管、四針狀氧化鋅晶須，按照重量比1:2:1組成的混合物。優(yōu)選地，所述加工助劑為抗氧劑、增韌劑和抗靜電劑，按照重量比2:1:1組成的混合物；所述抗氧劑為2-羥基-4-正辛氧基二苯甲酮，所述增塑劑為非鄰苯二甲酯類增塑劑，所述抗靜電劑為乙氧基化脂肪族烷基胺抗靜電劑。優(yōu)選地，阻燃劑為油酸酰胺、磷酸三苯酯、聚磷酸銨按照重量比2:1:3組成的混合物。本發(fā)明還提供一種抗沖擊耐磨阻燃門窗塑鋼材料的制備方法，包括以下步驟：步驟一，按要求稱量各組分原料；步驟二，將偶聯(lián)劑、硬脂酸鋅、硬脂酸鈣、納米二氧化鈦、增強添加劑加入高速攪拌機中，在攪拌轉(zhuǎn)速為150-250r/min下攪拌15-25分鐘，得到混合物a；步驟三，將pvc-sg5型樹脂、己二酸季戊四醇酯、加工助劑混合加入帶有攪拌機的反應(yīng)釜中，在溫度為75-85℃下，攪拌8-10分鐘，攪拌轉(zhuǎn)速為200-300r/min，再加入抗沖擊改質(zhì)劑和步驟二制備的混合物a，升溫至112-118℃，10-15分鐘，繼續(xù)攪拌5-9分鐘，冷卻至室溫出料得到混合物b；步驟四，將混合物b加入送入雙螺桿擠出機，料筒和機頭溫度為160-180℃，螺桿轉(zhuǎn)速為30-40r/min，擠出定型得到型材，再將型材送入-20至-26℃，真空環(huán)境下冷卻15-20秒，再經(jīng)牽引，牽引速度控制在20-28cm/min，成型即得發(fā)明的抗沖擊耐磨阻燃門窗塑鋼材料。優(yōu)選地，所述抗沖擊耐磨阻燃門窗塑鋼材料的制備步驟為：步驟一，按要求稱量各組分原料；步驟二，將偶聯(lián)劑、硬脂酸鋅、硬脂酸鈣、納米二氧化鈦、增強添加劑加入高速攪拌機中，在攪拌轉(zhuǎn)速為200r/min下攪拌20分鐘，得到混合物a；步驟三，將pvc-sg5型樹脂、己二酸季戊四醇酯、加工助劑混合加入帶有攪拌機的反應(yīng)釜中，在溫度為80℃下，攪拌9分鐘，攪拌轉(zhuǎn)速為250r/min，再加入抗沖擊改質(zhì)劑和步驟二制備的混合物a，升溫至115℃，12分鐘，繼續(xù)攪拌7分鐘，冷卻至室溫出料得到混合物b；步驟四，將混合物b加入送入雙螺桿擠出機，料筒和機頭溫度為170℃，螺桿轉(zhuǎn)速為35r/min，擠出定型得到型材，再將型材送入-23℃，真空環(huán)境下冷卻18秒，再經(jīng)牽引，牽引速度控制在24cm/min，成型即得發(fā)明的抗沖擊耐磨阻燃門窗塑鋼材料。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下的有益效果：（1）本發(fā)明的一種抗沖擊耐磨阻燃門窗塑鋼材料添加了抗沖擊改質(zhì)劑為甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯共聚物，能夠有效提高塑鋼材料抗溫度變化和各種嚴(yán)酷環(huán)境的性能，延長材料的使用壽命。（2）本發(fā)明的一種抗沖擊耐磨阻燃門窗塑鋼材料添加的增強添加劑主要為碳纖維、納米管、四針狀氧化鋅晶須，幾者協(xié)同作用能夠有效提高門窗塑鋼材料耐磨和機械性能，增強其韌性強度，拉升強度和抗壓強度都有較明顯的提升。（3）本發(fā)明的一種抗沖擊耐磨阻燃門窗塑鋼材料添加的加工助劑，主要為抗氧劑、增韌劑和抗靜電劑，其中抗氧劑能夠有效提高塑鋼材料的的耐老化性能，增韌劑能提高塑鋼型材的韌性和強度，抗靜電劑能使制備的塑鋼材料不容易產(chǎn)生靜電，避免了灰塵的集聚。（4）本發(fā)明的一種抗沖擊耐磨阻燃門窗塑鋼材料添加的阻燃劑主要為油酸酰胺、磷酸三苯酯、聚磷酸銨，三者的復(fù)合作用能使裝飾材料的阻燃性能更強，作用時間更長久。（5）本發(fā)明的一種抗沖擊耐磨阻燃門窗塑鋼材料具有較好的抗沖擊、耐摩和耐老化性能，其表面光潔度高，且耐酸、耐堿，在溫差大的情況也不會產(chǎn)生變形，材料的韌性強度較為優(yōu)越；同時本發(fā)明的塑鋼材料的制備方法原料組分安全可靠，對環(huán)境無害且原料易得，成本較低、工藝簡明、易于操作和實現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)，具有較高的實用價值和良好的應(yīng)用前景。具體實施方式下面結(jié)合具體實施例，對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。實施例1.本實施例的一種抗沖擊耐磨阻燃門窗塑鋼材料，包括以下重量份的原料：pvc-sg5型樹脂90份、己二酸季戊四醇酯0.3份、偶聯(lián)劑1份、抗沖擊改質(zhì)劑6份、硬脂酸鋅2份、硬脂酸鈣3份、納米二氧化鈦2份、增強添加劑12份、加工助劑10份和阻燃劑8份。優(yōu)選地，所述偶聯(lián)劑為硅烷偶聯(lián)劑。優(yōu)選地，所述抗沖擊改質(zhì)劑為甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯共聚物。優(yōu)選地，所述增強添加劑為碳纖維、納米管、四針狀氧化鋅晶須，按照重量比1:2:1組成的混合物。優(yōu)選地，所述加工助劑為抗氧劑、增韌劑和抗靜電劑，按照重量比2:1:1組成的混合物；所述抗氧劑為2-羥基-4-正辛氧基二苯甲酮，所述增塑劑為非鄰苯二甲酯類增塑劑，所述抗靜電劑為乙氧基化脂肪族烷基胺抗靜電劑。優(yōu)選地，阻燃劑為油酸酰胺、磷酸三苯酯、聚磷酸銨按照重量比2:1:3組成的混合物。本實施例的一種抗沖擊耐磨阻燃門窗塑鋼材料的制備方法，包括以下步驟：步驟一，按要求稱量各組分原料；步驟二，將偶聯(lián)劑、硬脂酸鋅、硬脂酸鈣、納米二氧化鈦、增強添加劑加入高速攪拌機中，在攪拌轉(zhuǎn)速為150r/min下攪拌15分鐘，得到混合物a；步驟三，將pvc-sg5型樹脂、己二酸季戊四醇酯、加工助劑混合加入帶有攪拌機的反應(yīng)釜中，在溫度為75℃下，攪拌8分鐘，攪拌轉(zhuǎn)速為200r/min，再加入抗沖擊改質(zhì)劑和步驟二制備的混合物a，升溫至112℃，10分鐘，繼續(xù)攪拌5分鐘，冷卻至室溫出料得到混合物b；步驟四，將混合物b加入送入雙螺桿擠出機，料筒和機頭溫度為160℃，螺桿轉(zhuǎn)速為30r/min，擠出定型得到型材，再將型材送入-20℃，真空環(huán)境下冷卻15秒，再經(jīng)牽引，牽引速度控制在20cm/min，成型即得發(fā)明的抗沖擊耐磨阻燃門窗塑鋼材料。實施例2.本實施例的一種抗沖擊耐磨阻燃門窗塑鋼材料，包括以下重量份的原料：pvc-sg5型樹脂110份、己二酸季戊四醇酯0.8份、偶聯(lián)劑3份、抗沖擊改質(zhì)劑8份、硬脂酸鋅4份、硬脂酸5份、納米二氧化鈦4份、增強添加劑16份、加工助劑14份和阻燃劑14份。優(yōu)選地，所述偶聯(lián)劑為鋁酸酯偶聯(lián)劑。優(yōu)選地，所述抗沖擊改質(zhì)劑為甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯共聚物。優(yōu)選地，所述增強添加劑為碳纖維、納米管、四針狀氧化鋅晶須，按照重量比1:2:1組成的混合物。優(yōu)選地，所述加工助劑為抗氧劑、增韌劑和抗靜電劑，按照重量比2:1:1組成的混合物；所述抗氧劑為2-羥基-4-正辛氧基二苯甲酮，所述增塑劑為非鄰苯二甲酯類增塑劑，所述抗靜電劑為乙氧基化脂肪族烷基胺抗靜電劑。優(yōu)選地，阻燃劑為油酸酰胺、磷酸三苯酯、聚磷酸銨按照重量比2:1:3組成的混合物。本實施例的一種抗沖擊耐磨阻燃門窗塑鋼材料的制備方法，包括以下步驟：步驟一，按要求稱量各組分原料；步驟二，將偶聯(lián)劑、硬脂酸鋅、硬脂酸鈣、納米二氧化鈦、增強添加劑加入高速攪拌機中，在攪拌轉(zhuǎn)速為250r/min下攪拌25分鐘，得到混合物a；步驟三，將pvc-sg5型樹脂、己二酸季戊四醇酯、加工助劑混合加入帶有攪拌機的反應(yīng)釜中，在溫度為85℃下，攪拌10分鐘，攪拌轉(zhuǎn)速為300r/min，再加入抗沖擊改質(zhì)劑和步驟二制備的混合物a，升溫至118℃，15分鐘，繼續(xù)攪拌9分鐘，冷卻至室溫出料得到混合物b；步驟四，將混合物b加入送入雙螺桿擠出機，料筒和機頭溫度為180℃，螺桿轉(zhuǎn)速為40r/min，擠出定型得到型材，再將型材送入-26℃，真空環(huán)境下冷卻20秒，再經(jīng)牽引，牽引速度控制在28cm/min，成型即得發(fā)明的抗沖擊耐磨阻燃門窗塑鋼材料。實施例3.本實施例的一種抗沖擊耐磨阻燃門窗塑鋼材料，包括以下重量份的原料：pvc-sg5型樹脂100份、己二酸季戊四醇酯0.5份、偶聯(lián)劑2份、抗沖擊改質(zhì)劑7份、硬脂酸鋅3份、硬脂酸鈣4份、納米二氧化鈦3份、增強添加劑14份、加工助劑12份和阻燃劑11份。優(yōu)選地，所述偶聯(lián)劑為鋁酸酯偶聯(lián)劑中的一種。優(yōu)選地，所述抗沖擊改質(zhì)劑為甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯共聚物。優(yōu)選地，所述增強添加劑為碳纖維、納米管、四針狀氧化鋅晶須，按照重量比1:2:1組成的混合物。優(yōu)選地，所述加工助劑為抗氧劑、增韌劑和抗靜電劑，按照重量比2:1:1組成的混合物；所述抗氧劑為2-羥基-4-正辛氧基二苯甲酮，所述增塑劑為非鄰苯二甲酯類增塑劑，所述抗靜電劑為乙氧基化脂肪族烷基胺抗靜電劑。優(yōu)選地，阻燃劑為油酸酰胺、磷酸三苯酯、聚磷酸銨按照重量比2:1:3組成的混合物。本實施例的一種抗沖擊耐磨阻燃門窗塑鋼材料的制備方法，包括以下步驟：步驟一，按要求稱量各組分原料；步驟二，將偶聯(lián)劑、硬脂酸鋅、硬脂酸鈣、納米二氧化鈦、增強添加劑加入高速攪拌機中，在攪拌轉(zhuǎn)速為200r/min下攪拌20分鐘，得到混合物a；步驟三，將pvc-sg5型樹脂、己二酸季戊四醇酯、加工助劑混合加入帶有攪拌機的反應(yīng)釜中，在溫度為80℃下，攪拌9分鐘，攪拌轉(zhuǎn)速為250r/min，再加入抗沖擊改質(zhì)劑和步驟二制備的混合物a，升溫至115℃，12分鐘，繼續(xù)攪拌7分鐘，冷卻至室溫出料得到混合物b；步驟四，將混合物b加入送入雙螺桿擠出機，料筒和機頭溫度為170℃，螺桿轉(zhuǎn)速為35r/min，擠出定型得到型材，再將型材送入-23℃，真空環(huán)境下冷卻18秒，再經(jīng)牽引，牽引速度控制在24cm/min，成型即得發(fā)明的抗沖擊耐磨阻燃門窗塑鋼材料。以上各實施例制得的抗沖擊耐磨阻燃門窗塑鋼材料的性能測試結(jié)果如下：彎曲彈性模量/mpa沖擊強度j/m2防火等級-50℃到+150℃冷熱交替尺寸變化率%實施例1299025b11.4實施例2297028b11.2實施例3298027b11.3對比例277020b22.1本發(fā)明的一種抗沖擊耐磨阻燃門窗塑鋼材料具有較好的抗沖擊、耐摩和耐老化性能，其表面光潔度高，且耐酸、耐堿，在溫差大的情況也不會產(chǎn)生變形，材料的韌性強度較為優(yōu)越；同時本發(fā)明的塑鋼材料的制備方法原料組分安全可靠，對環(huán)境無害且原料易得，成本較低、工藝簡明、易于操作和實現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)，具有較高的實用價值和良好的應(yīng)用前景。對于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言，顯然本發(fā)明不限于上述示范性實施例的細節(jié)，而且在不背離本發(fā)明的精神或基本特征的情況下，能夠以其他的具體形式實現(xiàn)本發(fā)明。因此，無論從哪一點來看，均應(yīng)將實施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本發(fā)明的范圍由所附權(quán)利要求而不是上述說明限定，因此旨在將落在權(quán)利要求的等同要件的含義和范圍內(nèi)的所有變化囊括在本發(fā)明內(nèi)。此外，應(yīng)當(dāng)理解，雖然本說明書按照實施方式加以描述，但并非每個實施方式僅包含一個獨立的技術(shù)方案，說明書的這種敘述方式僅僅是為清楚起見，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)將說明書作為一個整體，各實施例中的技術(shù)方案也可以經(jīng)適當(dāng)組合，形成本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解的其他實施方式。當(dāng)前第1頁12