CN103722861A - 一种表面覆金属膜的pvc型材的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种表面覆金属膜的PVC型材的制备方法，经混料，共挤、真空冷却定型，型材表面覆铝膜和切割成型制得表面覆金属膜的PVC型材。本发明将PVC原料和热熔胶通过共挤的方式复合在一起，热熔胶的粘结强度高，金属膜的粘结更加均匀有力，结合强度高并且不易分层，而且可实现从热熔胶、PVC原料粉末到表面覆金属膜的PVC型材产品的连续性生产。
Description
技术领域
本发明涉及一种表面覆金属膜的PVC型材的制备方法，属于复合型材制备的技术领域。
背景技术
房屋建筑的门窗所用的材料已经越来越多地用铝合金或塑钢来代替原的木窗和钢窗，而塑钢门窗使用的更为普遍。塑钢门窗具有许多优点，被誉为继木窗、钢窗、铝合金窗之后崛起的一代新型节能门窗，比铝窗和钢窗的密封性、保温性、耐腐蚀性优越，造型多样可与各类建筑相协调具有更好的美观性又能满足个性化需求，并且具有良好的防火性和绝缘性。然而塑钢型材长期在阳光照射及风雪侵蚀下会发生老化、变色。不仅外表影响了美观，材料的强度也会降低。
中国专利文献CN1631648A（申请号：200510007264.0）公开了一种PVC铝塑共挤型材及其制备方法；制备方法包括下述步骤:A.配料上料:按配方将PVC树脂、助剂混合,从加料斗均匀流入挤出机;B.内衬处理:内衬表面涂粘胶剂后,加热,由输送带进入挤出机共挤模具;C.共挤、真空定型、冷却定型:PVC混合料在挤出机内经加热塑化后和内衬同时通过共挤模具,PVC混合料热挤压到内衬表面,通过真空定型、冷却定型、牵引制成。
但是，上述方法是在内衬表面涂粘胶剂不经过专门的挤出机与PVC型材复合，金属与PVC的粘结不均匀，粘结强度不高，而且不容易进行连续性的生产。制备的PVC铝塑共挤型材，可塑性不高，不利于生产加工。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明提供一种表面覆金属膜的PVC型材的制备方法。
术语解释：
ACR：Acrylic copolymer的缩写，是具有核/壳结构的丙烯酸酯类共聚物，是聚氯乙烯（PVC）生产领域常用的一种综合性能优良的改性剂。
抗冲ACR：以提高韧性为目的而使用的ACR称为抗冲ACR，本领域常规原料。
加工助剂型ACR：以改进加工性能为目的而使用的ACR称为加工助剂型ACR，本领域常规原料。
本发明所述的原料份数均为重量份。
本发明的技术方案如下：
一种表面覆金属膜的PVC型材的制备方法，步骤如下：
（1）混料：将100份PVC树脂粉、3-25份碳酸钙、2.5-5份稳定剂、0.1-1.0份内润滑剂、0.2-1.2份外润滑剂、3-10份氯化聚乙烯（CPE）、1-5份抗冲型ACR、0.5-3份加工助剂型ACR和2-8份钛白粉放入高速混料机中混合并控制温度105-135℃，到达温度后转入冷混机冷却至20-45℃放料，得混配物料；
（2）共挤、真空冷却定型：将热熔胶放入热熔胶挤出机中，将混配物料放入PVC挤出机中，然后在共挤模具中通过共挤的方式挤出成型，经真空冷却定型，热熔胶均匀的覆在PVC型材表面，得表面带有热熔胶层的PVC型材；
（3）型材表面覆金属膜：将表面带有热熔胶层的PVC型材，在牵引机的带动下经加热装置加热后使热熔胶层软化，金属膜经覆膜装置通过热熔胶的粘结使金属膜与PVC型材表面紧密粘结，得覆金属膜的PVC型材；
（4）切割成型：将覆金属膜的PVC型材切割，制得所需的表面覆金属膜的PVC型材。
根据本发明，优选的，步骤（1）中所述的PVC树脂粉为SG-4或SG-5型PVC树脂粉；
所述的碳酸钙为轻质碳酸钙、重质碳酸钙、活性碳酸钙、纳米碳酸钙中的一种或两种以上混合；
所述的稳定剂为铅盐稳定剂、钙锌稳定剂或有机锡稳定剂；
所述的内润滑剂为硬脂酸、硬脂酸钙或二者的混合，所述的外润滑剂为聚乙烯蜡（PE蜡）、石蜡、微晶蜡中的一种或两种以上混合。
根据本发明，优选的，步骤（2）中所述的热熔胶的基本树脂为乙烯-醋酸乙烯共聚物（EVA），热熔胶的增粘剂为松香；
所述的热熔胶挤出机为单螺杆挤出机，具体规格为45型或55型，热熔胶挤出机的温度控制在130-180℃；所述的PVC挤出机为双螺杆挤出机，具体规格为65型锥形双螺杆挤出机、80型锥形双螺杆挤出机、75型平行双螺杆挤出机或90型平行双螺杆挤出机，PVC挤出机的温度控制在150-205℃；所述的共挤模具为双流道共挤模具，在共挤模具内完成PVC型材和热熔胶层的复合。
根据本发明，优选的，步骤（3）中所述的加热装置的加热方式为加热片热传导的加热方式或红外线加热的方式；加热装置的加热温度控制180-250℃；
所述的金属膜为铝、铝合金、铜或不锈钢膜，金属膜的厚度为0.1-10mm，宽度10-200mm。
本发明将热熔胶放入热熔胶挤出机中，将混配物料放入PVC挤出机中，热熔胶和混配物料分别被加热熔融后，流入到共挤模具中，共挤成型；热熔胶均匀的覆在PVC型材表面。可根据需要在不同的共挤模具中挤出成型，制成不同形状的表面带有热熔胶层的PVC型材。
根据本发明，所述的加热装置和覆膜装置可用现有设备。当采用加热片热传导的加热方式时，可将表面带有热熔胶层的PVC型材的热熔胶层通过加热装置，对热熔胶进行加热软化；当采用红外线加热的方式时，可将红外线对准热熔胶层进行加热软化。本发明也可使用其他的加热方式实现热熔胶的软化。
本发明将热熔胶是通过共挤的方式均匀的覆在PVC型材的外表面，再通过热熔胶的粘附将金属膜覆在PVC型材表面。
本发明的有益效果：
1、本发明将PVC原料和热熔胶通过共挤的方式复合在一起，热熔胶的粘结强度高，金属膜的粘结更加均匀有力，结合强度高并且不易分层，而且可实现从热熔胶、PVC原料粉末到表面覆金属膜的PVC型材产品的连续性生产。
2、本发明制备的表面覆金属膜的PVC型材，外观美观、个性化强、强度大幅度提高，并且不退色、解决了塑钢型材易老化的问题；而且金属与PVC的粘结更加均匀，可塑性强，更有利于生产加工。
具体实施方式
下面通过具体实施例对本发明做进一步说明，但不限于此。
实施例中所用原料均为常规原料，所用设备均为常规设备，市购产品；
其中：抗冲型ACR，加工助剂型ACR，山东瑞丰高分子材料股份有限公司有售；钙锌稳定剂，聊城市振宇化学助剂有限公司有售。
实施例1
表覆铝膜的PVC型材的制备，铝膜的厚度为0.3mm，步骤如下：
（1）混料：将100kg SG-5型PVC树脂粉，10kg轻质碳酸钙，3.5kg钙锌稳定剂，0.8kg硬脂酸，0.5kg硬脂酸钙，0.5kg PE蜡，6kg CPE，3kg抗冲ACR，1kg加工助剂型ACR和5kg钛白粉放入高速混料机中混合并控制温度120℃，到达温度后转入冷混机冷却至40℃放料，得混配物料；
（2）共挤、真空冷却定型：将热熔胶放入45型单螺杆挤出机中，挤出机的温度控制在140-180℃；将混配物料放入65型锥形双螺杆挤出机中，挤出机的温度控制在160-205℃；然后在双流道共挤模具中通过共挤的方式挤出成型，经真空冷却定型，热熔胶均匀的覆在PVC型材表面，得表面带有热熔胶层的PVC型材；
（3）型材表面覆铝膜：充分冷却后，将表面带有热熔胶层的PVC型材，经电加热片热传导加热后使热熔胶层软化，电加热片的加热温度控制220-240℃；铝膜经覆膜机通过热熔胶的粘结使铝膜与PVC型材表面紧密粘结，得覆铝膜的PVC型材；
（4）切割成型：将覆铝膜的PVC型材切割制得所需的表面覆铝膜的PVC型材。
实施例2
表覆铜膜的PVC型材的制备，铜膜的厚度为2mm，步骤如下：
（1）混料：将100kg SG-4型PVC树脂粉，12kg活性碳酸钙，3.8kg钙锌稳定剂，0.5kg硬脂酸，0.3kg硬脂酸钙，0.6kg PE蜡，3kg CPE，3kg抗冲ACR，0.8kg加工助剂型ACR和4kg钛白粉放入高速混料机中混合并控制温度125℃，到达温度后转入冷混机冷却至45℃放料，得混配物料；
（2）共挤、真空冷却定型：将热熔胶放入45型单螺杆挤出机中，挤出机的温度控制在135-175℃；将混配物料放入80型锥形双螺杆挤出机中，挤出机的温度控制在165-200℃；然后在双流道共挤模具中通过共挤的方式挤出成型，经真空冷却定型，热熔胶均匀的覆在PVC型材表面，得表面带有热熔胶层的PVC型材；
（3）型材表面覆铜膜：充分冷却后，将表面带有热熔胶层的PVC型材，经电加热片热传导加热后使热熔胶层软化，电加热片的加热温度控制210-245℃；铜膜经覆膜机通过热熔胶的粘结使铜膜与PVC型材表面紧密粘结，得覆铜膜的PVC型材；
（4）切割成型：将覆铜膜的PVC型材切割制得所需的表面覆铜膜的PVC型材。
实施例3
表覆不锈钢膜的PVC型材的制备，不锈钢膜的厚度为6mm，步骤如下：
（1）混料：将100kg SG-5型PVC树脂粉，25kg活性碳酸钙，5kg有机锡稳定剂，0.5kg硬脂酸，0.5kg硬脂酸钙，1.2kg PE蜡，10kg CPE，5kg抗冲ACR，3kg加工助剂型ACR和8kg钛白粉放入高速混料机中混合并控制温度135℃，到达温度后转入冷混机冷却至30℃放料，得混配物料；
（2）共挤、真空冷却定型：将热熔胶放入55型单螺杆挤出机中，挤出机的温度控制在150-180℃；将混配物料放入90型平行双螺杆挤出机中，挤出机的温度控制在180-205℃；然后在双流道共挤模具中通过共挤的方式挤出成型，经真空冷却定型，热熔胶均匀的覆在PVC型材表面，得表面带有热熔胶层的PVC型材；
（3）型材表面覆不锈钢膜：充分冷却后，将表面带有热熔胶层的PVC型材，经红外线加热器加热后使热熔胶层软化，红外线加热器的加热温度控制230-250℃；不锈钢膜经覆膜机通过热熔胶的粘结使不锈钢膜与PVC型材表面紧密粘结，得覆不锈钢膜的PVC型材；
（4）切割成型：将覆不锈钢膜的PVC型材切割制得所需的表面覆不锈钢膜的PVC型材。
实施例4
表覆铝膜的PVC型材的制备，铝膜的厚度为1mm，步骤如下：
（1）混料：将100kg SG-5型PVC树脂粉，3kg轻质碳酸钙，2.5kg钙锌稳定剂，0.3kg硬脂酸，0.2kg硬脂酸钙，0.5kg PE蜡，6kg CPE，1kg抗冲ACR，0.5kg加工助剂型ACR和2kg钛白粉放入高速混料机中混合并控制温度105℃，到达温度后转入冷混机冷却至20℃放料，得混配物料；
（2）共挤、真空冷却定型：将热熔胶放入45型单螺杆挤出机中，挤出机的温度控制在130-150℃；将混配物料放入65型锥形双螺杆挤出机中，挤出机的温度控制在150-195℃；然后在双流道共挤模具中通过共挤的方式挤出成型，经真空冷却定型，热熔胶均匀的覆在PVC型材表面，得表面带有热熔胶层的PVC型材；
（3）型材表面覆铝膜：充分冷却后，将表面带有热熔胶层的PVC型材，经红外线加热器加热后使热熔胶层软化，红外线加热器的加热温度控制200-220℃；铝膜经覆膜机通过热熔胶的粘结使铝膜与PVC型材表面紧密粘结，得覆铝膜的PVC型材；
（4）切割成型：将覆铝膜的PVC型材切割制得所需的表面覆铝膜的PVC型材。
Claims (9)
1.一种表面覆金属膜的PVC型材的制备方法，步骤如下：
（1）混料：将100份PVC树脂粉、3-25份碳酸钙、2.5-5份稳定剂、0.1-1.0份内润滑剂、0.2-1.2份外润滑剂、3-10份氯化聚乙烯（CPE）、1-5份抗冲型ACR、0.5-3份加工助剂型ACR和2-8份钛白粉放入高速混料机中混合并控制温度105-135℃，到达温度后转入冷混机冷却至20-45℃放料，得混配物料；
（2）共挤、真空冷却定型：将热熔胶放入热熔胶挤出机中，将混配物料放入PVC挤出机中，然后在共挤模具中通过共挤的方式挤出成型，经真空冷却定型，热熔胶均匀的覆在PVC型材表面，得表面带有热熔胶层的PVC型材；
（3）型材表面覆金属膜：将表面带有热熔胶层的PVC型材，在牵引机的带动下经加热装置加热后使热熔胶层软化，金属膜经覆膜装置通过热熔胶的粘结使金属膜与PVC型材表面紧密粘结，得覆金属膜的PVC型材；
（4）切割成型：将覆金属膜的PVC型材切割，制得所需的表面覆金属膜的PVC型材。
2.根据权利要求1所述的表面覆金属膜的PVC型材的制备方法，其特征在于，步骤（1）中所述的PVC树脂粉为SG-4或SG-5型PVC树脂粉。
3.根据权利要求1所述的表面覆金属膜的PVC型材的制备方法，其特征在于，步骤（1）中所述的碳酸钙为轻质碳酸钙、重质碳酸钙、活性碳酸钙、纳米碳酸钙中的一种或两种以上混合。
4.根据权利要求1所述的表面覆金属膜的PVC型材的制备方法，其特征在于，步骤（1）中所述的稳定剂为铅盐稳定剂、钙锌稳定剂或有机锡稳定剂。
5.根据权利要求1所述的表面覆金属膜的PVC型材的制备方法，其特征在于，步骤（1）中所述的内润滑剂为硬脂酸、硬脂酸钙或二者的混合，所述的外润滑剂为聚乙烯蜡（PE蜡）、石蜡、微晶蜡中的一种或两种以上混合。
6.根据权利要求1所述的表面覆金属膜的PVC型材的制备方法，其特征在于，步骤（2）中所述的热熔胶的基本树脂为乙烯-醋酸乙烯共聚物（EVA），热熔胶的增粘剂为松香。
7.根据权利要求1所述的表面覆金属膜的PVC型材的制备方法，其特征在于，步骤（2）中所述的热熔胶挤出机为单螺杆挤出机，热熔胶挤出机的温度控制在130-180℃；所述的PVC挤出机为双螺杆挤出机，PVC挤出机的温度控制在150-205℃；所述的共挤模具为双流道共挤模具，在共挤模具内完成PVC型材和热熔胶层的复合。
8.根据权利要求1所述的表面覆金属膜的PVC型材的制备方法，其特征在于，步骤（3）中所述的加热装置的加热方式为加热片热传导的加热方式或红外线加热的方式；加热装置的加热温度控制180-250℃。
9.根据权利要求1所述的表面覆金属膜的PVC型材的制备方法，其特征在于，步骤（3）中所述的金属膜为铝、铝合金、铜或不锈钢膜，金属膜的厚度为0.1-10mm，宽度10-200mm。
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