一种轻质pvc封边条及其制备方法
技术领域
1.本发明涉及高分子材料技术领域，具体涉及一种轻质pvc封边条及其制备方法。
背景技术：
2.pvc封边条是常见的封边条类型，它是以pvc为主要原料，加入增塑剂、稳定剂、润滑剂、染色剂等助剂，一起混炼挤出而成的热塑性卷材。封边条主要作用是对板材断面进行固封，达到免受环境和使用过程中的不利因素(主要为水分)对板材的破坏，并阻止板材内部的甲醛挥发。pvc封边条会朝着节能、环保、无毒的方向发展，成为高档的装饰材料。传统pvc封边条在生产中，为了节约成本往往会根据需要加入一定量的无机填料，一般是加入碳酸钙、滑石粉、高岭土等。这使得产品成型后，因为大量填料的存在增加了产品本身的密度，一般密度在1.40-1.60g/cm3之间。一卷常规规格的封边条，按照厚度1mm、宽度20mm、长度100m来计算，其重量高达2800-3200g，这对产品的包装、搬运和使用均带来一定的不便。
3.高分子材料的轻量化，能一定程度上解决相关的问题。轻量化主要依靠在材料配方中添加交联剂和发泡剂，使产品在挤出成型时发泡剂分解和分子链交联，使材料内部结构出现细小的封闭微孔，微孔的存在将大幅度减小材料密度，从而使同重量的原材料可以生产更多的产品出来，并可以节约成本。中国专利cn113150470a公开了一种低密度、高挤出速率pvc防火密封条及其制备方法，通过使用发泡剂和泡孔调节剂来调节密封条的密度，但对密度的降低起不了太大作用，且发泡剂和泡孔调节剂加入量过多影响材料的力学性能；对于封边条轻量化，目前研究进展较缓。
技术实现要素：
4.本发明提供了一种轻质pvc封边条及其制备方法，解决了现有技术存在的密度过高、综合性能不佳的问题，其应用时可以实现产品的轻质化，同时具有良好的力学性能。
5.本发明涉及一种轻质pvc封边条，旨在降低产品重量和节约成本，优化工厂车间生产和减少员工劳动强度。
6.本发明与传统pvc封边条配方相比，配方中通过添加发泡剂和交联剂，使产品在挤出成型时产生分子链交联，并使发泡剂分解成气体，使材料内部形成多孔结构，从而降低材料的密度。
7.为了解决该技术问题，本发明提供了如下技术方案：
8.一种轻质pvc封边条，包括如下重量份的组分：
9.[0010][0011]
本发明所涉配方中，pvc为该配方中的主料，直接提供了产品主要功能；nbr在交联剂的作用下与pvc部分分子链产生交联，赋予产品良好的尺寸稳定性；碳酸钙为填料体系，改善产品尺寸稳定性和增加产品硬度和力学性能，同时起到降低成本的作用；本发明的碳酸钙优选重质碳酸钙；增塑剂dotp赋予pvc良好的塑形和降低加工温度；发泡剂能在挤出过程中分解成气体，实现材料内部的孔状结构；zno可以促进发泡，使配方体系导热均匀；mbs主要改善产品韧性和增强抗冲击性能；同时，本发明通过研究发现，mbs可与nbr协同作用，共同提高pvc的抗冲击性能；钙锌稳定剂用于提高热稳定性；润滑剂增加流动性和改善加工性能。
[0012]
优选的，一种轻质pvc封边条，包括如下重量份的组分：
[0013][0014]
优选的，所述聚氯乙烯pvc的型号为sg-1000。
[0015]
优选的，所述发泡剂选自h发泡剂、obsh或ac改性发泡剂中的任意一种。
[0016]
优选的，所述交联剂选自taic、dcp或bipb中的任意一种。
[0017]
优选的，所述润滑剂选自pe蜡、ope蜡、硬脂酸或费托蜡中的任意一种。
[0018]
本方案还提供了一种轻质pvc封边条的制备方法，包括如下步骤：
[0019]
将原料和助剂混合均匀后，在双螺杆挤出成型机台上挤出，并在开放式发泡机上发泡成型，得到轻质pvc封边条；挤出成型温度范围为：105-125℃；开放式发泡机温度范围为：130-180℃。
[0020]
优选的，所述双螺杆挤出成型机的机筒温度设置为：一区：125
±
5℃，二区135
±
5℃，三区140
±
5℃，四区150
±
5℃；模头温度为165
±
5℃。
[0021]
优选的，所述开放式发泡机各段温度设置为：一区：130
±
5℃，二区：135
±
5℃，三区：145
±
5℃，四区：155
±
5℃，五区：165
±
5℃，六区：175
±
5℃，七区：180
±
5℃。
[0022]
产品在成型后形成气孔和网状结构，进而使产品获得低密度和优良的耐高温、耐蠕变和耐应力开裂性能，产品适应高温、低温和冷热循环的不同使用环境，赋予了产品良好的使用和加工性能。
[0023]
本发明和现有技术相比，具有以下优点：
[0024]
本发明的一种轻质pvc封边条，在pvc主料中加入nbr，在交联剂的作用下二者部分分子链产生交联，赋予产品良好的尺寸稳定性；加入发泡剂和促进剂，能在挤出过程中分解成气体，实现材料内部的孔状结构，同时使配方体系导热均匀，使产品获得较低的密度，实现产品的轻质化；同时交联结构使产品获得耐高温、耐应力开裂和耐蠕变性能，赋予产品良好的综合性能。
[0025]
轻质pvc封边条，既能保持产品本身的功能，又能大幅度降低产品重量和节约成本，这既方便了员工操作，又将给生产企业带来明显收益。
具体实施方式
[0026]
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例，对本发明作进一步的详细说明，本发明的示意性实施方式及其说明仅用于解释本发明，并不作为对本发明的限定。
[0027]
实施例1
[0028]
本实施例的轻质pvc封边条，包括如下重量份的组分：pvc(sg-1000)：90份，增塑剂dotp：20份，丁腈橡胶nbr：8份，甲基丙烯酸甲酯-苯乙烯-丁二烯共聚物mbs：4份，碳酸钙：4份，发泡剂h：0.5份，zno：0.2份，交联剂taic：0.4份，钙锌稳定剂：1份，pe蜡：0.5份；
[0029]
上述轻质pvc封边条的制备方法如下：
[0030]
将各种原材料和助剂混合均匀后，在双螺杆挤出成型机台上密闭式挤出，在开放式发泡机上发泡成型，产品厚度由不同规格的模具来控制。密闭式挤出成型温度范围为：105-125℃离开模头后，产品进入发泡段，发泡段为连续开放式发泡，连续开放式发泡温度为130-180℃。密闭式挤出工艺如下表1所示：
[0031]
表1
[0032][0033]
连续开放式发泡工艺如表2所示：
[0034]
表2
[0035][0036]
实施例2
[0037]
本实施例和实施例1的区别在于，所述轻质pvc封边条包括如下重量份的组分：pvc(sg-1000):110份，增塑剂dotp:30份，丁腈橡胶nbr:12份，mbs:6份，碳酸钙:6份，发泡剂obsh:1.5份，zno:0.4份，交联剂dcp:0.6份，钙锌稳定剂:3份，ope蜡:1.5份。
[0038]
实施例3
[0039]
本实施例和实施例1的区别在于，所述轻质pvc封边条包括如下重量份的组分：pvc(sg-1000):100份，增塑剂dotp:25份，丁腈橡胶nbr:10份，甲基丙烯酸甲酯-苯乙烯-丁二烯共聚物mbs:5份，碳酸钙:5份，ac改性发泡剂:1份，zno:0.3份，交联剂bipb:0.5份，钙锌稳定剂:2份，硬脂酸:1份。
[0040]
对比例1
[0041]
本对比例和实施例3的区别在于，所述pvc封边条包括如下重量份的组分：pvc(sg-1000):100份，增塑剂dotp:25份，丁腈橡胶nbr:10份，mbs:5份，碳酸钙:5份，交联剂bipb:0.5份，钙锌稳定剂:2份，硬脂酸:1份。
[0042]
对比例2
[0043]
本对比例和实施例3的区别在于，所述轻质pvc封边条包括如下重量份的组分：pvc(sg-1000):100份，增塑剂dotp:25份，碳酸钙:5份，ac改性发泡剂:1份，zno:0.3份，交联剂bipb:0.5份，钙锌稳定剂:2份，硬脂酸:1份。
[0044]
使用国标对实施例1-3和对比例1-2得到的材料进行测试，通过发泡而得到的轻质封边条测试结果与传统pvc封边条相比如表3所示：
[0045]
表3
[0046][0047]
从表3中可以看出，因为产品本身的孔状结构，可以明显降低产品密度，这使得同米数产品重量可以降低32％以上；同样，等重量的原材料，所生产的产品米数可以增加48％以上。
[0048]
将实施例1-3、对比例1-2得到的材料按照gb/t1040.1-2006测试拉伸强度、断裂伸长率，测试结果如下表4所示：
[0049]
表4
[0050]
封边条类型拉伸强度(mpa)断裂伸长率(％)实施例1封边条25480实施例2封边条24470实施例3封边条26500对比例124460对比例220400
[0051]
从表4中可以看出，本方案在实现轻质化的同时，可以提升pvc的强度和韧性，赋予产品良好的综合性能。
[0052]
综上，本发明一种轻质pvc封边条，nbr在交联剂的作用下与pvc部分分子链产生交联，赋予产品良好的尺寸稳定性；碳酸钙改善产品尺寸稳定性和增加产品硬度和力学性能，同时起到降低成本的作用；增塑剂dotp赋予pvc良好的塑形和降低加工温度；发泡剂与zno作用，能在挤出过程中分解成气体，实现材料内部的孔状结构，使配方体系导热均匀；mbs可与nbr协同作用，共同提高pvc的产品韧性和增强抗冲击性能。
[0053]
以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。