本發明涉及門窗材料
技術領域：
，具體涉及一種門窗用多性能塑鋼型材及其制備方法。
背景技術：
：隨著工業的發展，塑料在化工、輕工、農業、建材、機電、紡織等行業中的應用越來越廣泛，塑料的成型和加工技術的發展也越來越迅速。尤其近幾年來，鋼塑共擠門窗異型材的興起，使塑料在建筑工業中的地位越來越重要，并且生產及生活中對門窗材料產品應用提出了更高的要求。現有大部分門窗為木材或者鋁合金材質，木材中含有較多的植物纖維，從而使得在長期使用過程中，尤其是在潮濕的環境下，木材料極易因水分含量較多導致細菌生長，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，主要化學成分是pvc，因此也叫pvc型材。是被廣泛應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用，通過新的工藝流程處理也廣泛用在汽車發動機保護板方面，不僅重量輕，而且韌性好，具有剛的優良性質，有時候也被稱作合金塑鋼。雖然塑鋼材料廣泛應用，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使用鉛鹽穩定劑，成品含鉛量在0.6%－1.2%之間。鉛是一種對人體有害的物質，當劣質型材老化時，會析出含鉛粉塵，長期接觸后會使血液中鉛含量超標，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。技術實現要素：針對現有技術的缺陷，本發明的目的是提供一種門窗用多性能塑鋼型材，該塑鋼型材具有耐磨、耐腐蝕、阻燃防火、防靜電等多種優異的性能，其表面光潔潤滑，在溫差大的情況也不會產生變形，材料的韌性強度較為優越、性能穩定；同時本發明的制備方法原料組分安全可靠，對環境無害且原料易得，成本較低、工藝簡明、易于操作和實現工業化生產，具有較高的實用價值和良好的應用前景。本發明解決技術問題采用如下技術方案：本發明提供了一種門窗用多性能塑鋼型材，包括以下重量份的原料：阻燃抑煙劑8-14份、聚氯乙烯樹脂70-80份、乙烯-醋酸乙烯共聚物15-25份、膨化石墨4-6份、導電炭黑2-4份、加強填物10-16份、納米二氧化硅3-5份、加工添加劑10-14份、增效助劑9-13份、三氧化二銻1-3份、偶聯劑5-7份。優選地，所述門窗用多性能塑鋼型材包括以下重量份的原料：阻燃抑煙劑11份、聚氯乙烯樹脂75份、乙烯-醋酸乙烯共聚物20份、膨化石墨5份、導電炭黑3份、加強填物13份、納米二氧化硅4份、加工添加劑12份、增效助劑11份、三氧化二銻2份、偶聯劑6份。優選地，所述阻燃抑煙劑為錫酸鋅、α-磷酸鋯、季磷鹽表面活性劑、氫氧化鎂按照重量比3:2:0.4:1組成的混合物。優選地，所述加強填料為納米硼纖維、氧化鋅晶須和玻璃纖維按照重量比2:3:1組成的混合物。優選地，所述加工助劑為增塑劑、潤滑劑、分散劑按照重量比5:1:3組成的混合物；所述增塑劑為合成植物酯，所述潤滑劑為pe蠟，所述分散劑為硬脂酸鹽。優選地，所述增效助劑為熱穩定劑、抗沖擊改性劑、抗氧劑按照1:1:2組成的混合物。優選地，所述熱穩定劑為含羥基芳基亞磷酸酯，所述抗沖擊改性劑為聚丙烯酸酯抗沖改性劑，所述抗氧劑為抗氧劑tnp。優選地，所述偶聯劑為硅烷偶聯劑、鈦酸酯偶聯劑、鋁酸酯偶聯劑中的一種。本發明還提供一種門窗用多性能塑鋼型材的制備方法，包括以下步驟：步驟一，按要求稱量各組分原料；步驟二，將偶聯劑、導電炭黑、納米二氧化硅、三氧化二銻、膨化石墨加入高速攪拌機中，在攪拌轉速為200-300r/min下攪拌15-25分鐘，得到混合物a；步驟三，將聚氯乙烯樹脂、乙烯-醋酸乙烯共聚物、加工添加劑、增效助劑混合加入帶有攪拌機的反應釜中，在溫度為80-90℃下，攪拌10-20分鐘，攪拌轉速為250-350r/min，再加入阻燃抑煙劑、加強填物和步驟二制備的混合物a，升溫至110-115℃，繼續攪拌5-9分鐘，攪拌轉速400-500r/min，冷卻至室溫出料得到混合物b；步驟四，將混合物b送入雙螺桿擠出機，料筒和機頭溫度為175-185℃，螺桿轉速為80-100r/min，擠出得到型材，再將型材送入-14至-18℃，真空環境下冷卻10-14秒，再經牽引，牽引速度控制在20-24cm/min，即得發明的門窗用多性能塑鋼型材。優選地，所述門窗用多性能塑鋼型材的制備步驟為：步驟一，按要求稱量各組分原料；步驟二，將偶聯劑、導電炭黑、納米二氧化硅、三氧化二銻、膨化石墨加入高速攪拌機中，在攪拌轉速為250r/min下攪拌20分鐘，得到混合物a；步驟三，將聚氯乙烯樹脂、乙烯-醋酸乙烯共聚物、加工添加劑、增效助劑混合加入帶有攪拌機的反應釜中，在溫度為85℃下，攪拌15分鐘，攪拌轉速為300r/min，再加入阻燃抑煙劑、加強填物和步驟二制備的混合物a，升溫至112℃，繼續攪拌7分鐘，攪拌轉速450r/min，冷卻至室溫出料得到混合物b；步驟四，將混合物b送入雙螺桿擠出機，料筒和機頭溫度為180℃，螺桿轉速為90r/min，擠出得到型材，再將型材送入-16℃，真空環境下冷卻12秒，再經牽引，牽引速度控制在22cm/min，即得發明的門窗用多性能塑鋼型材。與現有技術相比，本發明具有如下的有益效果：（1）本發明的一種門窗用多性能塑鋼型材添加了阻燃抑煙劑，主要為錫酸鋅、α-磷酸鋯、季磷鹽表面活性劑、氫氧化鎂，幾者協同作用，提高了阻燃抑煙劑的阻燃和抑煙效率，減少阻燃抑煙劑的使用量，同時保證的塑鋼型材的力學性能不受影響。（2）本發明的一種門窗用多性能塑鋼型材添加的膨化石墨和導電炭黑一方面提高了塑鋼型材的表面光滑程度，另一方面使得材料具有一定導電性能，減少了靜電現象的產生，防止了灰塵的聚集，提高了材料的耐污染性能。（3）本發明的一種門窗用多性能塑鋼型材添加的加強填料主要為納米硼纖維、氧化鋅晶須和玻璃纖維，幾者協同作用能夠有效提高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。（4）本發明的一種門窗用多性能塑鋼型材添加的加工助劑，主要為增塑劑、潤滑劑、分散劑，此外還添加了增效助劑為熱穩定劑、抗沖擊改性劑、抗氧劑，其中抗氧劑能夠有效提高塑鋼材料的耐老化性能，增塑劑能提高塑鋼型材的韌性和強度，潤滑劑能提高表面光滑程度，多種添加劑的使用提高了塑鋼型材的韌度、強度、抗蠕變等性能，增強了其耐磨、耐腐蝕的特性。（5）本發明的一種門窗用多性能塑鋼型材具有耐磨、耐腐蝕、阻燃防火、防靜電等多種優異的性能，其表面光潔潤滑，在溫差大的情況也不會產生變形，材料的韌性強度較為優越、性能穩定；同時本發明的制備方法原料組分安全可靠，對環境無害且原料易得，成本較低、工藝簡明、易于操作和實現工業化生產，具有較高的實用價值和良好的應用前景。具體實施方式下面結合具體實施例，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發明保護的范圍。實施例1.本發明提供了一種門窗用多性能塑鋼型材，包括以下重量份的原料：阻燃抑煙劑8份、聚氯乙烯樹脂70份、乙烯-醋酸乙烯共聚物15份、膨化石墨4份、導電炭黑2份、加強填物10份、納米二氧化硅3份、加工添加劑10份、增效助劑9份、三氧化二銻1份、偶聯劑5份。優選地，所述阻燃抑煙劑為錫酸鋅、α-磷酸鋯、季磷鹽表面活性劑、氫氧化鎂按照重量比3:2:0.4:1組成的混合物。本實施例中的加強填料為納米硼纖維、氧化鋅晶須和玻璃纖維按照重量比2:3:1組成的混合物。本實施例中的加工助劑為增塑劑、潤滑劑、分散劑按照重量比5:1:3組成的混合物；所述增塑劑為合成植物酯，所述潤滑劑為pe蠟，所述分散劑為硬脂酸鹽。本實施例中的增效助劑為熱穩定劑、抗沖擊改性劑、抗氧劑按照1:1:2組成的混合物。本實施例中的熱穩定劑為含羥基芳基亞磷酸酯，所述抗沖擊改性劑為聚丙烯酸酯抗沖改性劑，所述抗氧劑為抗氧劑tnp。本實施例中的偶聯劑為硅烷偶聯劑。本實施例的一種門窗用多性能塑鋼型材的制備方法，包括以下步驟：步驟一，按要求稱量各組分原料；步驟二，將偶聯劑、導電炭黑、納米二氧化硅、三氧化二銻、膨化石墨加入高速攪拌機中，在攪拌轉速為200r/min下攪拌15分鐘，得到混合物a；步驟三，將聚氯乙烯樹脂、乙烯-醋酸乙烯共聚物、加工添加劑、增效助劑混合加入帶有攪拌機的反應釜中，在溫度為80℃下，攪拌10分鐘，攪拌轉速為250r/min，再加入阻燃抑煙劑、加強填物和步驟二制備的混合物a，升溫至110℃，繼續攪拌5分鐘，攪拌轉速400r/min，冷卻至室溫出料得到混合物b；步驟四，將混合物b送入雙螺桿擠出機，料筒和機頭溫度為175℃，螺桿轉速為80r/min，擠出得到型材，再將型材送入-14℃，真空環境下冷卻14秒，再經牽引，牽引速度控制在20cm/min，即得發明的門窗用多性能塑鋼型材。實施例2.本發明提供了一種門窗用多性能塑鋼型材，包括以下重量份的原料：阻燃抑煙劑14份、聚氯乙烯樹脂80份、乙烯-醋酸乙烯共聚物25份、膨化石墨6份、導電炭黑4份、加強填物16份、納米二氧化硅5份、加工添加劑14份、增效助劑13份、三氧化二銻3份、偶聯劑7份。優選地，所述阻燃抑煙劑為錫酸鋅、α-磷酸鋯、季磷鹽表面活性劑、氫氧化鎂按照重量比3:2:0.4:1組成的混合物。本實施例中的加強填料為納米硼纖維、氧化鋅晶須和玻璃纖維按照重量比2:3:1組成的混合物。本實施例中的加工助劑為增塑劑、潤滑劑、分散劑按照重量比5:1:3組成的混合物；所述增塑劑為合成植物酯，所述潤滑劑為pe蠟，所述分散劑為硬脂酸鹽。本實施例中的增效助劑為熱穩定劑、抗沖擊改性劑、抗氧劑按照1:1:2組成的混合物。本實施例中的熱穩定劑為含羥基芳基亞磷酸酯，所述抗沖擊改性劑為聚丙烯酸酯抗沖改性劑，所述抗氧劑為抗氧劑tnp。本實施例中的偶聯劑為鈦酸酯偶聯劑。本實施例的一種門窗用多性能塑鋼型材的制備方法，包括以下步驟：步驟一，按要求稱量各組分原料；步驟二，將偶聯劑、導電炭黑、納米二氧化硅、三氧化二銻、膨化石墨加入高速攪拌機中，在攪拌轉速為300r/min下攪拌25分鐘，得到混合物a；步驟三，將聚氯乙烯樹脂、乙烯-醋酸乙烯共聚物、加工添加劑、增效助劑混合加入帶有攪拌機的反應釜中，在溫度為90℃下，攪拌20分鐘，攪拌轉速為350r/min，再加入阻燃抑煙劑、加強填物和步驟二制備的混合物a，升溫至115℃，繼續攪拌9分鐘，攪拌轉速500r/min，冷卻至室溫出料得到混合物b；步驟四，將混合物b送入雙螺桿擠出機，料筒和機頭溫度為185℃，螺桿轉速為100r/min，擠出得到型材，再將型材送入-18℃，真空環境下冷卻10秒，再經牽引，牽引速度控制在24cm/min，即得發明的門窗用多性能塑鋼型材。實施例3.本發明提供了一種門窗用多性能塑鋼型材，包括以下重量份的原料：阻燃抑煙劑11份、聚氯乙烯樹脂75份、乙烯-醋酸乙烯共聚物20份、膨化石墨5份、導電炭黑3份、加強填物13份、納米二氧化硅4份、加工添加劑12份、增效助劑11份、三氧化二銻2份、偶聯劑6份。優選地，所述阻燃抑煙劑為錫酸鋅、α-磷酸鋯、季磷鹽表面活性劑、氫氧化鎂按照重量比3:2:0.4:1組成的混合物。本實施例中的加強填料為納米硼纖維、氧化鋅晶須和玻璃纖維按照重量比2:3:1組成的混合物。本實施例中的加工助劑為增塑劑、潤滑劑、分散劑按照重量比5:1:3組成的混合物；所述增塑劑為合成植物酯，所述潤滑劑為pe蠟，所述分散劑為硬脂酸鹽。本實施例中的增效助劑為熱穩定劑、抗沖擊改性劑、抗氧劑按照1:1:2組成的混合物。本實施例中的熱穩定劑為含羥基芳基亞磷酸酯，所述抗沖擊改性劑為聚丙烯酸酯抗沖改性劑，所述抗氧劑為抗氧劑tnp。本實施例中的偶聯劑為鋁酸酯偶聯劑。本實施例的一種門窗用多性能塑鋼型材的制備方法，包括以下步驟：步驟一，按要求稱量各組分原料；步驟二，將偶聯劑、導電炭黑、納米二氧化硅、三氧化二銻、膨化石墨加入高速攪拌機中，在攪拌轉速為250r/min下攪拌20分鐘，得到混合物a；步驟三，將聚氯乙烯樹脂、乙烯-醋酸乙烯共聚物、加工添加劑、增效助劑混合加入帶有攪拌機的反應釜中，在溫度為85℃下，攪拌15分鐘，攪拌轉速為300r/min，再加入阻燃抑煙劑、加強填物和步驟二制備的混合物a，升溫至112℃，繼續攪拌7分鐘，攪拌轉速450r/min，冷卻至室溫出料得到混合物b；步驟四，將混合物b送入雙螺桿擠出機，料筒和機頭溫度為180℃，螺桿轉速為90r/min，擠出得到型材，再將型材送入-16℃，真空環境下冷卻12秒，再經牽引，牽引速度控制在22cm/min，即得發明的門窗用多性能塑鋼型材。以上各實施例制得的門窗用多性能塑鋼型材性能測試結果如下：拉伸強度/mpa沖擊強度kj/m2防火等級-50℃到+150℃冷熱交替尺寸變化率%實施例1870210v-01.1實施例2861203v-00.9實施例3882199v-01.2對比例672185v-12.1本發明的一種門窗用多性能塑鋼型材具有耐磨、耐腐蝕、阻燃防火、防靜電等多種優異的性能，其表面光潔潤滑，在溫差大的情況也不會產生變形，材料的韌性強度較為優越、性能穩定；同時本發明的制備方法原料組分安全可靠，對環境無害且原料易得，成本較低、工藝簡明、易于操作和實現工業化生產，具有較高的實用價值和良好的應用前景。對于本領域技術人員而言，顯然本發明不限于上述示范性實施例的細節，而且在不背離本發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本發明。因此，無論從哪一點來看，均應將實施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本發明的范圍由所附權利要求而不是上述說明限定，因此旨在將落在權利要求的等同要件的含義和范圍內的所有變化囊括在本發明內。此外，應當理解，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方案，說明書的這種敘述方式僅僅是為清楚起見，本領域技術人員應當將說明書作為一個整體，各實施例中的技術方案也可以經適當組合，形成本領域技術人員可以理解的其他實施方式。當前第1頁12