專利名稱：一種硬質(zhì)pvc共擠仿木紋室外家具型材及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及高分子技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種硬質(zhì)PVC共擠仿木紋室外家具
型材及其制備方法。
背景技術(shù)：
室外家具是指在室外或半室外空間中使用的家具，主要類型是桌椅類家 具，適應(yīng)于公園、路邊、廣場(chǎng)、陽(yáng)臺(tái)、海濱浴場(chǎng)和泳池等場(chǎng)所。室外家具應(yīng) 具備良好的抗御氣候能力和絕對(duì)防水性能，目前室外家具大部分采用木材建 造而成，其表面顏色單調(diào)需經(jīng)印刷、噴涂、覆膜等二次加工處理。用木材制 造室外家具型材具有質(zhì)輕、美觀等一系列優(yōu)點(diǎn)，但我國(guó)是個(gè)森林資源比較匱 乏的國(guó)家，大量的砍伐森林會(huì)危害到子孫千代的長(zhǎng)遠(yuǎn)利益，是我國(guó)法律明令 禁止的。并且木材由于其身結(jié)果等原因，在使用過程中易吸水而腐.爛，而且 在室內(nèi)使用時(shí)因易燃而引起火災(zāi)等一系列隱患，因此在使用之前必須對(duì)其進(jìn) 行處理，如在木材表面涂層防水漆或加防腐劑經(jīng)特殊工藝制成防腐木，但后 者從環(huán)保角度來(lái)說(shuō)是不允許的，因?yàn)楣I(yè)防腐劑中含有大量對(duì)人體有害的物 質(zhì)-甲醛，而二次加工處理浪費(fèi)大量的人力、物力，增加了其制造成本。
人們逐步轉(zhuǎn)向塑料和木塑等木材替代材料來(lái)制作室外家具，但是，現(xiàn)有的
塑料和木塑復(fù)合材料制備技術(shù)還存在許多不足，例如外觀木質(zhì)感差，仿木
效果不佳；成本偏高，從而影響了推廣使用。
中國(guó)專利申請(qǐng)200610052988.1公開了一種外觀似木的木塑復(fù)合材料及其 制備方法。該發(fā)明采用機(jī)械方法，將木塑復(fù)合材料表面打磨掉或刷掉一薄層， 形成類似于粗糙木板表面的縱向紋路，得到一種外觀似木的木塑復(fù)合材料。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明需要解決的技術(shù)問題是提高塑料和木塑等木材替代材料的仿真木
效果，為此本發(fā)明提供一種外觀似木的硬質(zhì)PVC共擠仿木紋室外家具型材及
其制備方法。
一種硬質(zhì)PVC共擠仿木紋室外家具型材，由基材和包裹基材的面料組成，
其中，
基材(底料)由下列重量比的原料制備而成
PVC樹脂100份、輕質(zhì)碳酸鈣5~15份、CZ-67 (鈣鋅復(fù)合穩(wěn)定劑) 2 6份、鈦白粉2~4份、聚乙烯蠟0.5~1份、硬脂酸0.5 1份、抗紫外 線劑0.1 1份；
其面料由下列重量比的原料制備而成
PVC樹脂100份、CZ-67 (鈣鋅復(fù)合穩(wěn)定劑)3~6份、環(huán)氧大豆油
1 3份、鈦白粉2~4份、聚乙烯蠟0.5~1.5份、硬脂酸0.5~1.5份、色母
粒1~5份。
在本發(fā)明實(shí)施方案中，所述基材中PVC樹脂優(yōu)選SG-5或S-1000。 在本發(fā)明實(shí)施方案中，所述面料中PVC樹脂優(yōu)選SG-6或S-800。 SG-6 和S-800均為流動(dòng)性較好的PVC樹脂物料，擠出時(shí)其表面光滑無(wú)毛刺。
在本發(fā)明一實(shí)施方案中，所述基材由下列重量比的原料制備而成PVC 樹脂(SG-5， S-1000) : 50份、PVC廢舊制品再生料50份、輕質(zhì)碳酸鈣 5~10份、CZ-67 (鈣鋅復(fù)合穩(wěn)定劑)2~4份、鈦白粉2 6份、聚乙烯蠟 0.2~0.5份、硬脂酸(1801) : 0.2-0.5份、抗紫外線劑0.1-0.5份。 在本發(fā)明一實(shí)施方案中，所述面料的厚度為0.2-0.3mm。 色母粒是把超常量的顏料(染料)均勻載附于樹脂中而得到的聚集體，其 主要構(gòu)成顏料、分散劑、載體樹脂。
在本發(fā)明實(shí)施方案中，所述色母粒的載體樹脂優(yōu)選為高分子量PVC樹脂， 最優(yōu)選SG-3。
在本發(fā)明實(shí)施方案中，所述色母粒的顏料優(yōu)選為鐵系顏料。該鐵系顏料著 色劑有鐵黃、鐵紅、鐵棕、鐵黑等從淺至深數(shù)十種顏色可供選用，可調(diào)成與
5各種木材及油漆的常見顏色，顏色仿木效果好；再則鐵系顏料比較穩(wěn)定，耐 侯性好，不容易褪色，特別適用于室外裝飾用防腐木的替代品；三是鐵系顏 料價(jià)格低廉，著色成本低，易于推廣。
本發(fā)明一方面還提供一種上述硬質(zhì)PVC共擠仿木紋室外家具型材的制備 方法，包括下列步驟
a) 底料混合取PVC樹脂加入到高攪機(jī)中高速攪拌，物料溫度升至 80°C時(shí)加入鈣鋅復(fù)合穩(wěn)定劑高速攪拌至溫度100-120°C時(shí)加入其 他助劑，再攪拌5分鐘下料冷混至5(TC放料密封儲(chǔ)藏；
b) 面料混合取PVC樹脂加入到高攪機(jī)中高速攪拌，物料溫度升至 8(TC時(shí)加入鈣鋅復(fù)合穩(wěn)定劑和環(huán)氧大豆油高速攪拌至溫度IOO'C 時(shí)加入色母粒和其他助劑，再攪拌5分鐘下料冷混至5(TC放料密 封儲(chǔ)藏；
c) 基材成型混好的基料用錐形雙螺桿擠出機(jī)擠出成型基材；
d) 共擠機(jī)擠出將混好的面料用單螺桿擠出機(jī)在基材表面共擠一層
硬質(zhì)PVC面料。
本發(fā)明所公開的制備方法的原理為利用分子量不同的PVC樹脂，分別
做成色母粒和基料，色母粒的流動(dòng)性較差，基料的流動(dòng)性相對(duì)較好，在這種 差異作用下，物料擠出時(shí)形成木紋，得到了良好的仿原始真木材的效果。而
無(wú)需象中國(guó)專利申請(qǐng)200610052988.1所采用機(jī)械方法而得到一種外觀似木 的效果，減少了工藝步驟、節(jié)約了人力物力。
本發(fā)明所述硬質(zhì)PVC共擠仿木紋室外家具型材外觀酷似木材，可在各種條 件下用作木材的替代品，其中特別適合于用作替代室外園林景觀裝飾用的木 材，如可用作室外地板、柵欄、扶手、花箱、垃圾箱、涼亭、木屋、陽(yáng)臺(tái)、 樓梯、墻板等。
本發(fā)明所述的硬質(zhì)PVC共擠仿木紋室外家具型材，其核心技術(shù)即硬質(zhì)PVC 共擠成型加工技術(shù)，立柱的基材原料可以是硬質(zhì)PVC廢舊制品的回收料，也可以是PVC樹脂(SG-5或S-1000)，對(duì)硬質(zhì)PVC廢舊制品的重新回收利用， 既避免了廢棄物的隨意丟棄而造成環(huán)境污染，又降低了室外家具型材的生產(chǎn) 成本。本發(fā)明的硬質(zhì)PVC共擠仿木紋室外家具型材是一種環(huán)保、無(wú)毒表面不 需二次處理的新型建筑材料，其制造工藝簡(jiǎn)單，原材料易得且成型過程中產(chǎn) 生的報(bào)廢料可重新回收利用，符合國(guó)家的環(huán)保循環(huán)產(chǎn)業(yè)發(fā)展政策，是木材等 一次性不可再生材料良好的替代品。
圖1基材成型時(shí)其料流走向示意圖。
圖2-7共擠機(jī)擠出時(shí)其料流走向示意圖。
圖8硬質(zhì)PVC共擠仿木紋室外家具型材示意圖。
具體實(shí)施例方式
以下結(jié)合具體實(shí)施例，進(jìn)一步闡明本發(fā)明。應(yīng)理解，這些實(shí)施例僅用于說(shuō) 明本發(fā)明而不用于限制本發(fā)明的范圍。下列實(shí)施例中未注明具體條件的實(shí)驗(yàn) 方法，通常按照常規(guī)條件，或按照制造廠商所建議的條件。比例和百分比基 于重量，除非特別說(shuō)明。
實(shí)施方案l:基料混合
(1) 、取100份PVC樹脂(SG-5或S-1000)加入到高攪機(jī)中高速攪拌 (依靠物料和攪拌槳、鍋壁之間的摩擦升溫，攪拌槳片分上下兩層，高速攪
拌是主電機(jī)轉(zhuǎn)速為1470r/min)，物料溫度升至80°C時(shí)加入鈣鋅復(fù)合穩(wěn)定劑 高速攪拌至溫度IO(TC時(shí)加入其他助劑，再攪拌5分鐘下料冷混至5(TC放料 密封儲(chǔ)藏。
(2) 、取50份硬質(zhì)PVC廢舊制品的再生料和50份PVC樹脂(SG-5或 S-1000)加入到高攪機(jī)中高速攪拌(依靠物料和攪拌槳、鍋壁之間的摩擦升 溫，攪拌槳片分上下兩層，高速攪拌是主電機(jī)轉(zhuǎn)速為1470r/min)，物料溫度升至8(TC時(shí)加入鈣鋅復(fù)合穩(wěn)定劑高速攪拌至溫度12(TC時(shí)加入其他助劑，再 攪拌5分鐘下料冷混至50'C放料密封儲(chǔ)藏。
實(shí)施方案2:面料的混合
取100份PVC樹脂(SG-6或S-800)加入到高攪機(jī)中高速攪拌(依靠物 料和攪拌槳、鍋壁之間的摩擦升溫，攪拌槳片分上下兩層，高速攪拌是主電 機(jī)轉(zhuǎn)速為1470r/min)，物料溫度升至80°C時(shí)加入鈣鋅復(fù)合穩(wěn)定劑和環(huán)氧大 豆油高速攪拌至溫度IO(TC時(shí)加入色母粒和其他助劑，再攪拌5分鐘下料冷 混至5(TC放料密封儲(chǔ)藏。
實(shí)施方案3:硬質(zhì)PVC涼亭共擠出成型
主機(jī)擠出工藝-
參見圖1/2，將混好的基料(底料)從底料流道入口(2)進(jìn)入65錐形雙螺 桿擠出機(jī)擠出成型，其料流走向見附圖1，擠出工藝如下主機(jī)轉(zhuǎn)速-40~45r/min，喂料轉(zhuǎn)速10~15r/min，熔體壓力25 35MPa，機(jī)筒1區(qū)175~170 。C，機(jī)筒2區(qū)175~170°C，機(jī)筒3區(qū)165~160°C，機(jī)筒4區(qū)145~140°C， 合流芯165~160°C，模具區(qū)180~190°C。
(注主機(jī)的技術(shù)參數(shù)螺桿直徑65/132，螺桿有效長(zhǎng)度1440mm， 硬質(zhì)PVC管材、門窗專用擠出成型設(shè)備)
共擠機(jī)擠出工藝
將混好的面料用單螺桿擠出機(jī)在主型材(基材)表面共擠一層0.2~0.3mm 硬質(zhì)PVC面料，共擠面料的流道走向見附圖1、 3、 4、 5、 6、 7，面料由流 道入口 (1)到共擠面層流道(1-1) 、 (1-2)，附圖7的模塊是由兩個(gè)成型 塊組成，靠近擠出機(jī)模頭的成型塊尺寸比第二塊尺寸小0.2 0.3mm，他們的 接口處是共擠面層流道的進(jìn)口，共擠面料由此接縫出進(jìn)入共擠面層流道，在 立柱表面共擠一層0.2~0.3mm硬質(zhì)PVC面料其共擠工藝參數(shù)如下
主機(jī)轉(zhuǎn)速10 20r/min，機(jī)筒1區(qū)135~140°C，機(jī)筒2區(qū)140~145°C， 機(jī)筒3區(qū)160~165°C,機(jī)筒4區(qū)165~170°C
(注共擠機(jī)參數(shù)螺桿直徑為45，螺桿長(zhǎng)徑比22 25: 1)參見圖8，所產(chǎn)出的硬質(zhì)PVC涼亭包括一層0.2~0.3mm硬質(zhì)PVC面層(3) 和基材(4)。
本發(fā)明的范圍不受所述具體實(shí)施方案的限制，所述實(shí)施方案只欲作為闡明 本發(fā)明各個(gè)方面的單個(gè)例子，本發(fā)明范圍內(nèi)還包括功能等同的方法和組分。 實(shí)際上，除了本文所述的內(nèi)容外，本領(lǐng)域技術(shù)人員參照上文的描述和附圖可 以容易地掌握對(duì)本發(fā)明的多種改進(jìn)。所述改進(jìn)也落入所附權(quán)利要求書的范圍 之內(nèi)。上文提及的每篇參考文獻(xiàn)皆全文列入本文作為參考。
權(quán)利要求
1、一種硬質(zhì)PVC共擠仿木紋室外家具型材，由基材和包裹基材的面料組成，其中，基材由下列重量比的原料制備而成PVC樹脂100份、輕質(zhì)碳酸鈣5～15份、鈣鋅復(fù)合穩(wěn)定劑2～6份、鈦白粉2～4份、聚乙烯蠟0.5～1份、硬脂酸0.5～1份、抗紫外線劑0.1～1份；其面料由下列重量比的原料制備而成PVC樹脂100份、鈣鋅復(fù)合穩(wěn)定劑3～6份、環(huán)氧大豆油1～3份、鈦白粉2～4份、聚乙烯蠟0.5～1.5份、硬脂酸0.5～1.5份、色母粒1～5份。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述硬質(zhì)PVC共擠仿木紋室外家具型材，其特征在于所述 基材中PVC樹脂可為SG-5或S-IOOO。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述硬質(zhì)PVC共擠仿木紋室外家具型材，其特征在于所述 面料中PVC樹脂可為SG-6或S-800。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述硬質(zhì)PVC共擠仿木紋室外家具型材，其特征在于所述 基材由下列重量比的原料制備而成PVC樹脂50份、PVC廢舊制品再生料50份、輕質(zhì)碳酸鈣5~10份、鈣 鋅復(fù)合穩(wěn)定劑2~4份、鈦白粉2 6份、聚乙烯蠟0.2~0.5份、硬脂酸-0.2~0.5份、抗紫外線劑0.1~0.5份。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1所述硬質(zhì)PVC共擠仿木紋室外家具型材，其特征在于所述 面料的厚度為O. 2-0. 3mm。
6、 根據(jù)權(quán)利要求1所述硬質(zhì)PVC共擠仿木紋室外家具型材，其特征在于所述 色母粒的載體樹脂為高分子量PVC樹脂。
7、 根據(jù)權(quán)利要求1所述硬質(zhì)PVC共擠仿木紋室外家具型材，其特征在于所述 色母粒的載體樹脂為SG-3。
8、 根據(jù)權(quán)利要求1所述硬質(zhì)PVC共擠仿木紋室外家具型材，其特征在于所述 色母粒的顏料為鐵系顏料。
9、 一種權(quán)利要求1所述硬質(zhì)PVC共擠仿木紋室外家具型材的制備方法，包括下列步驟a) 底料混合取PVC樹脂加入到高攪機(jī)中高速攪拌，物料溫度升至8(TC時(shí)加入鈣鋅復(fù)合穩(wěn)定劑高速攪拌至溫度100-12(TC時(shí)加入其 他助劑，再攪拌5分鐘下料冷混至5(TC放料密封儲(chǔ)藏；b) 面料混合取PVC樹脂加入到高攪機(jī)中高速攪拌，物料溫度升至 80'C時(shí)加入鈣鋅復(fù)合穩(wěn)定劑和環(huán)氧大豆油高速攪拌至溫度IO(TC 時(shí)加入色母粒和其他助劑，再攪拌5分鐘下料冷混至5(TC放料密 封儲(chǔ)藏；c) 基材成型混好的基料用錐形雙螺桿擠出機(jī)擠出成型基材；d) 共擠機(jī)擠出將混好的面料用單螺桿擠出機(jī)在基材表面共擠一層 硬質(zhì)PVC面料。
10、 根據(jù)權(quán)利要求9所述的制備方法，其特征在于步驟c)的工藝如下主機(jī) 轉(zhuǎn)速40~45r/min，喂料轉(zhuǎn)速10~15r/min，熔體壓力25 35MPa，機(jī)筒1 區(qū)175~170°C，機(jī)筒2區(qū)175~170°C，機(jī)筒3區(qū)165~160°C，機(jī)筒4區(qū) 145~140°C，合流芯165~160°C，模具區(qū)180~190°C。
11、 根據(jù)權(quán)利要求9所述的制備方法，其特征在于步驟d)的工藝如下主機(jī) 轉(zhuǎn)速10~20r/min,機(jī)筒1區(qū)135~140°C，機(jī)筒2區(qū)140~145°C，機(jī)筒3 區(qū)160 165°C，機(jī)筒4區(qū)165~170°C,
12、 根據(jù)權(quán)利要求9所述的制備方法，其特征在于步驟d)中單螺桿擠出機(jī)模 塊是由兩個(gè)成型塊組成，靠近擠出機(jī)模頭的成型塊尺寸比第二塊尺寸小 0.2~0.3mm，他們的接口處是共擠面層流道的進(jìn)口 。
全文摘要
本發(fā)明涉及高分子技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種硬質(zhì)PVC共擠仿木紋室外家具型材及其制備方法。本發(fā)明提供一種硬質(zhì)PVC共擠仿木紋室外家具型材，由基材和包裹基材的面料組成。本發(fā)明一方面還提供一種上述型材的制備方法，包括下列步驟底料混合、面料混合、基材成型、共擠機(jī)擠出。本發(fā)明所述硬質(zhì)PVC共擠仿木紋室外家具型材外觀酷似木材，可在各種條件下用作木材的替代品，其制造工藝簡(jiǎn)單，原材料易得且成型過程中產(chǎn)生的報(bào)廢料可重新回收利用，符合國(guó)家的環(huán)保循環(huán)產(chǎn)業(yè)發(fā)展政策，是木材等一次性不可再生材料良好的替代品。
文檔編號(hào)B29L31/44GK101423641SQ20071004776
公開日2009年5月6日 申請(qǐng)日期2007年11月2日 優(yōu)先權(quán)日2007年11月2日
發(fā)明者何小軍, 朱子?xùn)|, 陳恒才 申請(qǐng)人:上海國(guó)成塑料有限公司