一种超强防紫外线门窗型材及其制备方法

xiaoxiao2020-10-23  5

一种超强防紫外线门窗型材及其制备方法
【技术领域】:
[0001] 本发明涉及门窗领域。具体的涉及一种超强防紫外线门窗型材。
【背景技术】:
[0002] PVC型材是被广泛应用的一种新型的建筑材料,由于其物理性能如刚性、弹性、耐 腐蚀、抗老化性能优异。随着人们生活水平的提高,以及国际节能减排的提出,各种节能环 保型门窗的需求已日益增加。原有门窗材料,如铝合金、不锈钢等门窗,其传热系数高,导致 其保温性能差,节能效果差,且抗冲击性能差。因此,PVC门窗型材之间取代了铝、铜、锌等 有色金属,但是传统的PVC型材耐热性能差,隔音效果不好,且不具有防紫外线性能,不能 满足人们对于高性能门窗型材的需求。
[0003] 中国专利(201410630966. 3)公开了一种防紫外线门窗塑钢型材,包括硬脂酸钙、 钛白粉、羧甲基纤维素、环氧大豆油、硅烷偶联剂、八钼酸铵、硼酸锌、膨胀珍珠岩粉、纳米氧 化铝、硅酸盐、芦荟粉末等,利用纳米氧化铝、硅铝酸盐对钛白粉、芦荟粉进行改性,使得型 材具有优良的抗紫外线性能。但是钛白粉、芦荟粉的大量加入使得其加工成本大大提高。

【发明内容】

[0004] 本发明的目的是提供一种超强防紫外线门窗型材,防紫外线性能好,机械性能优 异,该型材还具有良好的热稳定性和强度高等优点,韧性大,耐老化性能好,保温隔音性能 好,使用范围广。
[0005] 本发明的另一个目的是提供该门窗型材的制备方法。
[0006] 为实现上述目的,本发明采用以下技术方案:
[0007] -种超强防紫外线门窗型材,以重量份计,包括以下组分:
[0008] 聚氯乙烯20-40份,聚砜树脂10-20份,
[0009] 纳米氧化钛2-4份,空心玻璃微珠2-5份,
[0010] 氨基酸甲酯3-6份,胡萝卜提取物5-12份,
[0011] 水杨酸-4-异丙基苄酯2-8份,润滑剂3-6份,
[0012] 稳定剂2-6份,交联剂2-3份。
[0013] 作为上述技术方案的优选,一种超强防紫外线门窗型材,以重量份计,包括以下组 分:
[0014] 聚氯乙烯40份,聚砜树脂15份,
[0015] 纳米氧化钛3份,空心玻璃微珠5份,
[0016] 氨基酸甲酯5份,胡萝卜提取物10份,
[0017] 水杨酸-4-异丙基苄酯6份,润滑剂5份,
[0018] 稳定剂3份,交联剂3份。
[0019] 作为上述技术方案的优选,所述聚砜树脂为双酚A聚砜树脂。
[0020] 聚砜材料刚性和韧性好,耐温、耐热氧化,抗蠕变性能优良,耐无机酸、碱、盐溶液 的腐蚀,耐离子辐射,无毒,绝缘性和自熄性好,容易成型加工。
[0021] 作为上述技术方案的优选,所述纳米氧化钛为金红石相氧化钛,其粒径大小为 20_50nm。
[0022] 纳米氧化钛的强抗紫外线能力是由于其具有高折光性和高光活性。其抗紫外线能 力及其机理与其粒径有关:当粒径较大时,对紫外线的阻隔是以反射、散射为主,且对中波 区和长波区紫外线均有效。纳米二氧化钛由于粒径小,活性大,既能反射、散射紫外线,又能 吸收紫外线,从而对紫外线有更强的阻隔能力。与同样剂量的一些有机紫外线防护剂相比, 纳米氧化钛在紫外区的吸收峰更高。且纳米氧化钛具有一定的抗菌性能。
[0023] 作为上述技术方案的优选,所述空心玻璃微珠的粒径大小为1-2 μ m。
[0024] 空心玻璃微珠具有重量轻、体积大、导热系数低、抗压强度高,分散性、流动性、稳 定性好的优点。另外,还具有绝缘、自润滑、隔音、不吸水、耐火、耐腐蚀、防辐射、无毒等优异 性能。本产品可直接填充于绝大部分类型的热固性、热塑性树脂产品中,起到减轻产品重 量,降低成本,消除产品内应力确保尺寸稳定性,挺高抗压、抗冲击性、耐火度、隔音隔热性、 绝缘性等作用!并且还可以取缔部分青铜粉、二氧化钼和白炭黑等一些昂贵的填充料。空 心玻璃微珠的内部是稀薄的气体,所以它具有隔音、隔热的特性,是做为各种保温、隔音产 品的极佳填充剂。且由于空心玻璃微珠是微小圆球,在液体树脂中要比片状、针状或不规则 形状的填料更具有较好的流动性,所以充模性能优异。更重要的是这种小微珠是各向同性 的,因此不会产生因取向造成不同部位收缩率不一致的弊病,保证了产品的尺寸稳定,不会 翘曲。
[0025] 作为上述技术方案的优选,所述的稳定剂为硬脂酸钙、硬脂酸锌、硬脂酸铅的一种 或多种混合。
[0026] 作为上述技术方案的优选,所述交联剂为甲基丙烯酸乙酰乙酸乙二醇双酯、2-甲 基氮丙啶中的一种或两种混合。
[0027] 一种超强防紫外线门窗型材的制备方法,包括以下步骤:
[0028] (1)将聚氯乙烯、聚砜树脂、氨基酸甲醋、水杨酸-4-异丙基苄酯加入高速捏合机 中,在180-200°C下,捏合5-10min,继续加入纳米氧化钛、空心玻璃微珠、润滑剂、稳定剂和 交联剂,捏合10_20min,得到混合物料;
[0029] (2)将步骤⑴得到的混合物料转移至冷辊混合机中,在40_50°C下,加入胡萝卜 提取物,搅拌20-50min,得到预混料;
[0030] (3)将步骤(2)得到的预混料加入到双螺杆挤出机中,挤出成型,并经冷却真空定 型、牵引,定长切割,得到超强防紫外线门窗型材。
[0031] 作为上述技术方案的优选,所述双螺杆挤出机的螺杆转速为15转/分,料筒和机 头的温度为170-200 °C。
[0032] 与现有技术相比,本发明具有以下有益效果:
[0033] 胡萝卜提取物具有极强的紫外线吸收能力,其和纳米氧化钛一起加入到门窗型材 的原料中,可以有效提高门窗型材的防紫外线能力,且胡萝卜提取物价格低廉,大大减少了 加工成本;空心玻璃微珠的加入大大提高了门窗型材的耐热性能、耐磨性能以及隔音性能, 且其在树脂中分散性很好,对树脂的加工性能无影响;
[0034] 本发明提供的门窗型材,原料简单易得,加工工艺简便易操作,成本低,经济环保, 使用范围广。
【具体实施方式】:
[0035] 为更好的理解本发明,下面通过实施例对本发明进一步说明,实施例只用于解释 本发明,不会对本发明构成任何的限定。
[0036] 实施例1
[0037] 一种超强防紫外线门窗型材,以重量份计,包括以下组分:
[0038] 聚氯乙烯20份,聚砜树脂10份,
[0039] 纳米氧化钛2份,空心玻璃微珠2份,
[0040] 氨基酸甲酯3份,胡萝卜提取物5份,
[0041] 水杨酸-4-异丙基苄酯2份,润滑剂3份,
[0042] 稳定剂2份,交联剂2份。
[0043] 其制备方法包括以下步骤:
[0044] (1)将聚氯乙烯、聚砜树脂、氨基酸甲酯、水杨酸-4-异丙基苄酯加入高速捏合机 中,在180°C下,捏合5min,继续加入纳米氧化钛、空心玻璃微珠、润滑剂、稳定剂和交联剂, 捏合lOmin,得到混合物料;
[0045] (2)将步骤(1)得到的混合物料转移至冷辊混合机中,在40°C下,加入胡萝卜提取 物,搅拌20min,得到预混料;
[0046] (3)将步骤⑵得到的预混料加入到双螺杆挤出机中,在螺杆转速为15转/分,料 筒和机头的温度为170°C的条件下,挤出成型,并经冷却真空定型、牵引,定长切割,得到超 强防紫外线门窗型材。
[0047] 实施例2
[0048] 一种超强防紫外线门窗型材,以重量份计,包括以下组分:
[0049] 聚氯乙烯40份,聚砜树脂20份,
[0050] 纳米氧化钛4份,空心玻璃微珠5份,
[0051] 氨基酸甲酯6份,胡萝卜提取物12份,
[0052] 水杨酸-4-异丙基苄酯8份,润滑剂6份,
[0053] 稳定剂6份,交联剂3份。
[0054] 其制备方法包括以下步骤:
[0055] (1)将聚氯乙烯、聚砜树脂、氨基酸甲酯、水杨酸-4-异丙基苄酯加入高速捏合机 中,在200 °C下,捏合10 m i η,继续加入纳米氧化钛、空心玻璃微珠、润滑剂、稳定剂和交联 剂,捏合20min,得到混合物料;
[0056] (2)将步骤⑴得到的混合物料转移至冷辊混合机中,在50°C下,加入胡萝卜提取 物,搅拌50min,得到预混料;
[0057] (3)将步骤⑵得到的预混料加入到双螺杆挤出机中,在螺杆转速为15转/分,料 筒和机头的温度为200°C的 条件下,挤出成型,并经冷却真空定型、牵引,定长切割,得到超 强防紫外线门窗型材。
[0058] 实施例3
[0059] -种超强防紫外线门窗型材,以重量份计,包括以下组分:
[0060] 聚氯乙烯25份,聚砜树脂12份,
[0061 ] 纳米氧化钛2. 5份,空心玻璃微珠3份,
[0062] 氨基酸甲酯4份,胡萝卜提取物7份,
[0063] 水杨酸-4-异丙基苄酯4份,润滑剂4份,
[0064] 稳定剂3份,交联剂2. 2份。
[0065] 其制备方法包括以下步骤:
[0066] (1)将聚氯乙烯、聚砜树脂、氨基酸甲醋、水杨酸-4-异丙基苄酯加入高速捏合机 中,在185°C下,捏合6min,继续加入纳米氧化钛、空心玻璃微珠、润滑剂、稳定剂和交联剂, 捏合12min,得到混合物料;
[0067] (2)将步骤(1)得到的混合物料转移至冷辊混合机中,在42°C下,加入胡萝卜提取 物,搅拌25min,得到预混料;
[0068] (3)将步骤(2)得到的预混料加入到双螺杆挤出机中,在螺杆转速为15转/分,料 筒和机头的温度为175°C的条件下,挤出成型,并经冷却真空定型、牵引,定长切割,得到超 强防紫外线门窗型材。
[0069] 实施例4
[0070] -种超强防紫外线门窗型材,以重量份计,包括以下组分:
[0071] 聚氯乙烯30份,聚砜树脂14份,
[0072] 纳米氧化钛3份,空心玻璃微珠3. 5份,
[0073] 氨基酸甲酯5份,胡萝卜提取物9份,
[0074] 水杨酸-4-异丙基苄酯5份,润滑剂4. 5份,
[0075] 稳定剂4份,交联剂2. 4份。
[0076] 其制备方法包括以下步骤:
[0077] (1)将聚氯乙烯、聚砜树脂、氨基酸甲醋、水杨酸-4-异丙基苄酯加入高速捏合机 中,在188°C下,捏合7min,继续加入纳米氧化钛、空心玻璃微珠、润滑剂、稳定剂和交联剂, 捏合14min,得到混合物料;
[0078] (2)将步骤(1)得到的混合物料转移至冷辊混合机中,在44°C下,加入胡萝卜提取 物,搅拌30min,得到预混料;
[0079] (3)将步骤(2)得到的预混料加入到双螺杆挤出机中,在螺杆转速为15转/分,料 筒和机头的温度为180°C的条件下,挤出成型,并经冷却真空定型、牵引,定长切割,得到超 强防紫外线门窗型材。
[0080] 实施例5
[0081] 一种超强防紫外线门窗型材,以重量份计,包括以下组分:
[0082] 聚氯乙烯35份,聚砜树脂16份,
[0083] 纳米氧化钛3. 5份,空心玻璃微珠3. 5份,
[0084] 氨基酸甲酯5. 5份,胡萝卜提取物10份,
[0085] 水杨酸-4-异丙基苄酯6份,润滑剂5份,
[0086] 稳定剂5份,交联剂2. 6份。
[0087] 其制备方法包括以下步骤:
[0088] (1)将聚氯乙烯、聚砜树脂、氨基酸甲酯、水杨酸-4-异丙基苄酯加入高速捏合机 中,在190°C下,捏合8min,继续加入纳米氧化钛、空心玻璃微珠、润滑剂、稳定剂和交联剂, 捏合16min,得到混合物料;
[0089] (2)将步骤(1)得到的混合物料转移至冷辊混合机中,在46°C下,加入胡萝卜提取 物,搅拌40min,得到预混料;
[0090] (3)将步骤⑵得到的预混料加入到双螺杆挤出机中,在螺杆转速为15转/分,料 筒和机头的温度为185°C的条件下,挤出成型,并经冷却真空定型、牵引,定长切割,得到超 强防紫外线门窗型材。
[0091] 实施例6
[0092] 一种超强防紫外线门窗型材,以重量份计,包括以下组分:
[0093] 聚氯乙烯40份,聚砜树脂18份,
[0094] 纳米氧化钛4份,空心玻璃微珠4. 5份,
[0095] 氨基酸甲酯5. 5份,胡萝卜提取物11份,
[0096] 水杨酸-4-异丙基苄酯7份,润滑剂5. 5份,
[0097] 稳定剂5. 5份,交联剂2. 8份。
[0098] 其制备方法包括以下步骤:
[0099] (1)将聚氯乙烯、聚砜树脂、氨基酸甲酯、水杨酸-4-异丙基苄酯加入高速捏合机 中,在200°C下,捏合9min,继续加入纳米氧化钛、空心玻璃微珠、润滑剂、稳定剂和交联剂, 捏合18min,得到混合物料;
[0100] (2)将步骤(1)得到的混合物料转移至冷辊混合机中,在48°C下,加入胡萝卜提取 物,搅拌45min,得到预混料;
[0101] (3)将步骤(2)得到的预混料加入到双螺杆挤出机中,在螺杆转速为15转/分,料 筒和机头的温度为200°C的条件下,挤出成型,并经冷却真空定型、牵引,定长切割,得到超 强防紫外线门窗型材。
[0102] 下面对本发明提供的超强防紫外线门窗型材的性能进行测试,其中对比例为普通 门窗型材,测试结果如表1所示。
[0103] 表 1
[0104]
[0105] 从表1来看,本发明提供的门窗型材防紫外线性能优异,机械性能好,耐高温性能 佳。
【主权项】
1. 一种超强防紫外线门窗型材,其特征在于,以重量份计,包括以下组分: 聚氯乙烯20-40份,聚砜树脂10-20份, 纳米氧化钛2-4份,空心玻璃微珠2-5份, 氨基酸甲酯3-6份,胡萝卜提取物5-12份, 水杨酸-4-异丙基苄酯2-8份,润滑剂3-6份, 稳定剂2-6份,交联剂2-3份。2. 如权利要求1所述的一种超强防紫外线门窗型材,其特征在于,以重量份计,包括以 下组分: 聚氯乙烯40份,聚砜树脂15份, 纳米氧化钛3份,空心玻璃微珠5份, 氨基酸甲酯5份,胡萝卜提取物10份, 水杨酸-4-异丙基苄酯6份,润滑剂5份, 稳定剂3份,交联剂3份。3. 如权利要求1所述的一种超强防紫外线门窗型材,其特征在于:所述聚砜树脂为双 酚A聚砜树脂。4. 如权利要求1所述的一种超强防紫外线门窗型材,其特征在于:所述纳米氧化钛为 金红石型氧化钛,其粒径大小为20-50nm。5. 如权利要求1所述的一种超强防紫外线门窗型材,其特征在于:所述空心玻璃微珠 的粒径大小为1-2ym。6. 如权利要求1所述的一种超强防紫外线门窗型材,其特征在于:所述的稳定剂为硬 脂酸钙、硬脂酸锌、硬脂酸铅的一种或多种混合。7. 如权利要求1所述的一种超强防紫外线门窗型材,其特征在于:所述交联剂为甲基 丙烯酸乙酰乙酸乙二醇双酯、2-甲基氮丙啶中的一种或两种混合。8. 如权利要求1至7任一所述的一种超强防紫外线门窗型材的制备方法,其特征在于, 包括以下步骤: (1) 将聚氯乙烯、聚砜树脂、氨基酸甲酯、水杨酸-4-异丙基苄酯加入高速捏合机中,在 180-200°C下,捏合5-10min,继续加入纳米氧化钛、空心玻璃微珠、润滑剂、稳定剂和交联 剂,捏合10_20min,得到混合物料; (2) 将步骤(1)得到的混合物料转移至冷辊混合机中,在40-50°C下,加入胡萝卜提取 物,搅拌20-50min,得到预混料; (3) 将步骤(2)得到的预混料加入到双螺杆挤出机中,挤出成型,并经冷却真空定型、 牵引,定长切割,得到超强防紫外线门窗型材。9. 如权利要求8所述的一种超强防紫外线门窗型材的制备方法,其特征在于:所述双 螺杆挤出机的螺杆转速为15转/分,料筒和机头的温度为170-200°C。
【专利摘要】本发明公开了一种超强防紫外线门窗型材,以重量份计,包括以下组分:聚氯乙烯20-40份,聚砜树脂10-20份,纳米氧化钛2-4份,空心玻璃微珠2-5份,氨基酸甲酯3-6份,胡萝卜提取物5-12份,水杨酸-4-异丙基苄酯2-8份,润滑剂3-6份,稳定剂2-6份,交联剂2-3份。本发明还公开了该门窗型材的制备方法。本发明提供的门窗型材,防紫外线性能好,机械性能优异,该型材还具有良好的热稳定性和强度高等优点,韧性大,耐老化性能好,使用范围广。
【IPC分类】C08K5/098, C08K3/22, C08K5/205, C08L81/06, C08L27/06, C08K7/28, C08K5/134, C08K13/04
【公开号】CN104893145
【申请号】CN201510272152
【发明人】矫磊
【申请人】苏州宏恒化工有限公司
【公开日】2015年9月9日
【申请日】2015年5月26日

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