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1、(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201710064704.9 (22)申请日 2017.02.09 (71)申请人 黑龙江林海华安新材料股份有限公 司 地址 157100 黑龙江省牡丹江市海林市海 林经济开发区 (72)发明人 张庆伟张济民王本永左书彬 (51)Int.Cl. C08L 27/06(2006.01) C08L 97/02(2006.01) C08L 23/06(2006.01) C08K 13/06(2006.01) C08K 9/04(2006.01) C08K 7/26(2006.01) C。
2、08K 3/26(2006.01) C08K 5/09(2006.01) C08J 9/10(2006.01) C08J 9/06(2006.01) (54)发明名称 可吸附气体甲醛的PVC树脂木塑装饰材料及 其制造方法 (57)摘要 一种可吸附气体甲醛的PVC树脂木塑装饰材 料及其制造方法， 所述可吸附气体甲醛的PVC树 脂木塑装饰材料主要由PVC树脂、 分子筛粉、 天然 木粉、 纳米碳酸钙、 稳定剂、 发泡剂 （AC） 、 发泡剂 （NC） 、 发泡调节剂、 硬脂酸和聚乙烯蜡组成， 所述 分子筛优选10X型， 并需经过表面活化处理， 所述 可吸附气体甲醛的PVC树脂木塑装饰材料的制造 方法。
3、主要包括原料的制备、 原料的混配、 产品的 挤出和产品的定型四个步骤； 所述PVC树脂木塑 装饰材料具有对气体甲醛的吸附功能， 特别是对 高浓度环境下的气体甲醛吸附作用明显， 在现实 生活中能够有效减小气体甲醛对人体造成的直 接损害， 开拓了PVC树脂木塑装饰材料的新功能， 扩大了市场空间。 权利要求书1页 说明书4页 CN 106905636 A 2017.06.30 CN 106905636 A 1.一种可吸附气体甲醛的PVC树脂木塑装饰材料， 主要由PVC树脂、 天然木粉、 纳米碳酸 钙、 稳定剂、 发泡剂 （AC） 、 发泡剂 （NC） 、 发泡调节剂、 硬脂酸、 聚乙烯蜡组成， 其特。
4、征在于： 所 述PVC树脂木塑装饰材料的原料组成中还包括有分子筛粉。 2.如权利要求1所述的一种可吸附气体甲醛的PVC树脂木塑装饰材料， 其特征在于： 所 述分子筛粉的组份比例为， 以PVC树脂组份100份为基准的重量份数为1020份。 3.如权利要求1或2所述的一种可吸附气体甲醛的PVC树脂木塑装饰材料， 其特征在于： 所述分子筛粉为10X型。 4.如权利要求3所述的一种可吸附气体甲醛的PVC树脂木塑装饰材料， 其特征在于： 原 料组成按重量份数的比例为， PVC树脂100份、 10X型分子筛粉1020份、 天然木粉2025份、 纳米碳酸钙5060份、 稳定剂4.55份、 发泡剂 （AC） 。
5、12份、 发泡剂 （NC） 0.51.2份、 发泡 调节剂7.510份、 硬脂酸0.50.9份、 聚乙烯蜡0.50.9份。 5.如权利要求4所述的一种可吸附气体甲醛的PVC树脂木塑装饰材料， 其特征在于： 原 料组成按重量份数的比例为， PVC树脂100份、 10X型分子筛粉1520份、 天然木粉2225份、 纳米碳酸钙5560份、 稳定剂4.54.8份、 发泡剂 （AC） 11.5份、 发泡剂 （NC） 0.51.0份、 发泡调节剂89.6份、 硬脂酸0.60.8份、 聚乙烯蜡0.60.8份。 6.制造权利要求1至5任一项所述的一种可吸附气体甲醛的PVC树脂木塑装饰材料的方 法， 其特征在于。
6、： 加工工艺包括以下步骤： 1） 原料的制备： 依次称取合适量的PVC树脂、 天然木粉、 纳米碳酸钙、 稳定剂、 发泡剂 （AC） 、 发泡剂 （NC） 、 发泡调节剂、 硬脂酸、 聚乙烯蜡等生产原料备用， 称取合适量的分子筛 粉， 将所述分子筛粉经表面活化工艺处理后备用； 2） 原料的混配： 在热混机内低转数下将PVC树脂和天然木粉投入到混料机中； 在温度58 62高转数下加入稳定剂和活化处理过的分子筛粉； 在温度7882高转数下加入发泡 调节剂和硬脂酸； 在温度97101高转数下加入发泡剂 （AC） 、 发泡剂 （NC） 和聚乙烯蜡； 在 温度104106高转数下加入纳米碳酸钙， 将所有原。
7、料高速搅拌混合并升温到120； 混合 均匀后， 在低转数下将物料排放到冷混机中， 边混料边冷却至45， 形成松散、 易流动的粉 状混合物， 然后排放到料罐中备用； 3） 产品的挤出： 将料罐推入至挤出机料斗上方， 做好放料准备； 根据生产需要安装所要 生产产品的挤出模具、 定型模和水箱； 设定挤出机温度， 挤出机升温加热， 待挤出机温度达 到设定温度后恒温保持30分钟， 之后启动生产； 开机时保持主机转数和喂料转数都在低速 运行， 低速运转58分钟生产后， 缓慢提速至正常速度， 完成挤出加工； 加工过程中挤出机 牵引速度和挤出机机筒各段温度设定应根据实际生产情况、 以及不同类型产品所选用挤出 。
8、机设备型号等进行具体设定； 4） 产品的定型： 挤出料胚经过定型模具和冷却水箱冷却定型， 之后定尺切割制成成品。 7.如权利要求6所述的一种可吸附气体甲醛的PVC树脂木塑装饰材料的方法， 其特征在 于： 步骤1） 中所述分子筛粉的活化处理工艺方法如下： 取适当量的分子筛粉活化处理剂铝 酸酯偶联剂和硬脂酸备用， 用料的重量比例为： 分子筛粉 铝酸酯偶联剂 硬脂酸=100 1 0.5； 将分子筛粉置于高速混合机内高速搅拌， 在120130捏合10分钟， 然后分三次加入 计量量的铝酸酯偶联剂混合搅拌， 每次间隔3分钟再加入硬脂酸， 搅拌5分钟， 再排放到冷混 机内冷却至45以下， 之后出料备用。 权。
9、利要求书 1/1 页 2 CN 106905636 A 2 可吸附气体甲醛的PVC树脂木塑装饰材料及其制造方法 技术领域 0001 本发明涉及一种PVC树脂木塑装饰材料及其制造方法， 特别涉及一种对气态甲醛 具有吸附作用的PVC树脂木塑装饰材料及其加工制造方法。 背景技术 0002 PVC树脂木塑材料以其突出的防水、 防腐、 阻燃高、 强度、 抗冲击等特性、 以及优异 的可加工性能， 代替木材， 在家居、 办公和商贸领域室内装修中获得了越来越广泛应用。 目 前， 由于在室内装修中所选用的大多数家具、 油漆、 涂料、 或者其他装饰材料都不同程度地 向空气中挥发释放气体甲醛， 有的甚至释放浓度很高。
10、， 持续时间很长， 使室内甲醛浓度严重 超出相关标准限值， 特别是在装修完成初期室内甲醛浓度居于峰值， 对人体健康造成了严 重的威胁。 目前， PVC木塑装饰材料生产原料的基本组成主要有PVC树脂、 天然木粉、 纳米碳 酸钙、 稳定剂、 发泡剂 （AC） 、 发泡剂 （NC） 、 发泡调节剂、 硬脂酸、 聚乙烯蜡， 现行应用的PVC树 脂木塑材料不含甲醛成分， 使用过程中也不会产生气体甲醛， 但同时对室内气体甲醛也没 有吸附或其他减低浓度的功能和作用， 随着PVC树脂木塑材料在室内装饰中使用量的不断 增加， 如果PVC树脂木塑装饰材料能够具有减缓室内高浓度气体甲醛的功能， 无疑将会很好 地保障。
11、人们的身体健康， 使PVC树脂木塑装饰材料获得更加广泛的市场空间。 发明内容 0003 本发明的目的是利用分子筛可吸附气体甲醛的物质特性， 通过在现行PVC树脂木 塑装饰材料生产原料中添加分子筛粉， 从而提供一种可吸附气体甲醛的PVC树脂木塑装饰 材料， 以及制造所述PVC树脂木塑装饰材料的工艺方法。 0004 所述一种可吸附气体甲醛的PVC树脂木塑装饰材料的原料组份是在现有技术中 PVC树脂木塑装饰材料生产原料组份的基础上， 添加分子筛粉而构成， 所述分子筛粉的添加 比例， 以PVC树脂组份重量份数 100份为基准， 添加1020份为优化范围； 现有技术中PVC树 脂木塑装饰材料生产原料基本。
12、组份包括有PVC树脂、 天然木粉、 纳米碳酸钙、 稳定剂、 发泡剂 （AC） 、 发泡剂 （NC） 、 发泡调节剂、 硬脂酸、 聚乙烯蜡。 0005 其中： PVC树脂和天然木粉为基础组份； 纳米碳酸钙的作用主要是调节木塑材料的 综合机械性能， 降低木塑制品的成型收缩率， 减少离模膨胀； 稳定剂的作用是防止PVC树脂 产品的变色和老化， 增加其稳定性， 延长使用寿命； 发泡剂的主要作用是降低材料密度和重 量， 提高材料的抗冲击性能和延展性， 针对聚合物熔体粘弹性和发泡形态的不同， 可适当选 择放热性发泡剂 （AC） 和吸热性发泡剂 （NC） ； 发泡调节剂的作用主要是促进PVC树脂的塑化， 保。
13、证发泡物料的熔体强度和流动性； 组份中硬脂酸和聚乙烯蜡属润滑剂， 添加的目的主要 是利用它们的增塑和润滑作用， 降低PVC树脂的熔融粘度， 改善材料熔体的流动性和挤出制 品的表面质量。 0006 本发明创造的保护范围不仅涉及上述述及的在现有技术中的PVC树脂木塑装饰材 料生产原料基本组份中添加分子筛粉， 还应包括所属领域技术人员为增加PVC树脂木塑装 说明书 1/4 页 3 CN 106905636 A 3 饰材料某种或者某些特殊性能的需要， 改进生产原料的组份构成， 在现有技术中的PVC树脂 木塑装饰材料生产原料基本组份中增加某种或者某些特定组分后形成的特定组份中添加 分子筛粉。 0007 。
14、分子筛是一种结晶的硅铝酸， 内部分布着许多孔道和空腔， 具有非常高的比表面 积和吸附空间容量， 在气体吸附领域中得到高度的重视和广泛应用， 本发明就是利用分子 筛的气体吸附特性， 将分子筛粉添加到PVC树脂木塑装饰材料生产原料组成中， 从而提供一 种可吸附气体甲醛的PVC树脂木塑装饰材料， 分子筛粉添加的粒度要求为筛余物在325目时 1%。 所述分子筛粉是用硅的化合物、 铝的化合物、 碱以及模板剂在水热条件下合成制得， 并经过高温脱水处理， 性能稳定， 在600不热解， 由于PVC树脂木塑产品的加工温度都是在 200以下， 所以PVC树脂木塑装饰材料的加工制造过程不会对分子筛的成分和结构产生破。
15、 环， 从而使分子筛粉在产品加工完成后仍然能够保持包括高吸附性在内的所有物质特性。 0008 同时， PVC树脂木塑制品宏观结构都是采用内部空腔设计形式， 生产过程中采用发 泡工艺， 使产品微观组织形成了多气泡的低密度结构， 这种多空腔、 多孔隙的结构大大增加 了材料的比表面积， 使气体在材料内部能够通畅地流通， 与材料表面能够充分地接触， 很好 地发挥分子筛的吸附特性， 保证PVC树脂木塑装饰材料具有吸附有害气体的功能。 所述分子 筛具有很好的吸附能力， 主要是基于分子筛晶体具有很大的孔隙度和很强的极化特性， 其 吸附机理在于： 一方面由于致密的孔隙可以使气体分子镶嵌其中， 另一方面较大的极。
16、性使 气体分子吸附牢固不易脱离。 大多数类型的分子筛对有害气体都具有一定的吸附能力， 其 对某一特定气体的吸附能力大小取决于分子筛孔径大小与分子直径的配合度， 以及其所具 有的极化强度的大小。 0009 对气体甲醛吸附作用比较明显的分子筛主要有X型和A型， A型分子筛中以5A型号 性能较优， X型性中以10X和13X型号较优， 其中， 由于10X型分子筛的Ca2+离子的荷径比大于 13X型的Na+离子的荷径比,产生的电磁场强度高， 极化作用更强， 而甲醛含有的羰基极性基 团易于被极化， 所以10X型分子筛吸附甲醛的能力比13X型更强， 同时与13X和5A型分子筛相 比， 10X型分子筛与甲醛分。
17、子具有更好的孔径匹配条件， 因此， 本发明优选10X型分子筛为所 述可吸附气体甲醛的PVC树脂木塑装饰材料的添加组份。 0010 进一步， 所述一种可吸附气体甲醛的PVC树脂木塑装饰材料可优化选择如下组份 配比： 按照原料组成按重量份数的比例为， PVC树脂100份、 10X型分子筛粉1020份、 天然木 粉2025份、 纳米碳酸钙5060份、 稳定剂4.55份、 发泡剂 （AC） 12份、 发泡剂 （NC） 0.5 1.2份、 发泡调节剂7.510份、 硬脂酸0.50.9份、 聚乙烯蜡0.50.9份。 0011 更进一步， 所述一种可吸附气体甲醛的PVC树脂木塑装饰材料还可优化选择如下 组份。
18、配比： 按照原料组成按重量份数的比例为， PVC树脂100份、 10X型分子筛粉1520份、 天 然木粉2225份、 纳米碳酸钙5560份、 稳定剂4.54.8份、 发泡剂 （AC） 11.5份、 发泡剂 （NC） 0.51.0份、 发泡调节剂89.6份、 硬脂酸0.60.8份、 聚乙烯蜡0.60.8份。 0012 制造所述一种可吸附气体甲醛的PVC树脂木塑装饰材料的工艺方法， 主要包括以 下步骤： 1） 原料的制备： 依次称取合适量的PVC树脂、 天然木粉、 纳米碳酸钙、 稳定剂、 发泡剂 （AC） 、 发泡剂 （NC） 、 发泡调节剂、 硬脂酸和聚乙烯蜡等生产原料备用， 称取合适量的分子筛。
19、 粉， 将所述分子筛粉经表面活化工艺处理后备用； 说明书 2/4 页 4 CN 106905636 A 4 2） 原料的混配： 在热混机内低转数下将PVC树脂和天然木粉投入到混料机中； 在5862 高转数下加入稳定剂和经过活化工艺处理的分子筛粉； 在7882高转数下加入发泡调 节剂和硬脂酸； 在97101高转数下加入发泡剂 （AC） 、 发泡剂 （NC） 和聚乙烯蜡； 在104 106高转数下加入纳米碳酸钙， 将所有原料高速搅拌混合并升温到120， 混合1015分 钟； 混合均匀后， 在低转数下将物料排放到冷混机中， 边混料边冷却至45， 形成松散、 易流 动的粉状混合物， 然后排放到料罐中备。
20、用； 3） 产品的挤出： 将料罐推入至挤出机料斗上方， 做好放料准备； 根据生产需要安装所要 生产产品的挤出模具、 定型模和水箱； 设定挤出机温度， 挤出机升温加热， 待挤出机温度达 到设定温度后恒温保持30分钟， 之后启动生产； 开机时因物料最易粘模， 需保持主机转数和 喂料转数都在低速运行， 低速运转58分钟生产后， 缓慢提速至正常速度， 完成挤出加工。 加工过程中挤出机牵引速度和和挤出机机筒各段温度设定应根据实际生产情况、 以及不同 类型产品所选用挤出机设备型号等进行具体设定； 4） 产品的定型： 挤出料胚经过定型模具和冷却水箱冷却定型， 之后定尺切割制成成品。 0013 其中， 前述步。
21、骤1） 中所述分子筛粉的活化工艺方法为： 取适当量的分子筛精粉活 化处理剂铝酸酯偶联剂和硬脂酸备用， 用料的重量比例为： 分子筛精粉 铝酸酯偶联剂 硬 脂酸=100 1 0.5； 将分子筛粉置于高速混合机内高速搅拌， 在120130捏合10分钟， 然后 分三次加入计量量的铝酸酯偶联剂混合搅拌， 每次间隔3分钟再加入硬脂酸， 搅拌5分钟， 再 排放到冷混机内冷却至45以下， 之后出料备用。 0014 本发明的有益效果是： 提供一种可吸附气体甲醛的PVC树脂木塑装饰材料及其制 造方法， 为去除室内装修中所产生的大量气体甲醛提出了一个新途径， 特别是对装修完成 初期室内形成的高浓度环境下的气体甲醛吸。
22、附作用明显， 浓度减低作用突出， 在现实生活 中能够有效减小气体甲醛对人体造成的直接损害， 对改善人民生活环境， 保障人民健康具 有重要的现实意义， 同时还拓展了PVC树脂木塑装饰材料的新功能， 扩大了市场空间。 具体实施方式 0015 下面结合可吸收气体甲醛的PVC树脂木塑墙板、 门板和异型装饰材料的具体生产 工艺， 对本发明的技术方案作进一步描述。 0016 具体实施例1， 一种可吸收气体甲醛的PVC树脂木塑墙板及其制造工艺。 0017 按照PVC树脂木塑墙板的技术质量标准要求， 所述一种可吸收气体甲醛的PVC树脂 木塑墙板， 其组份配方按重量份数的比例选择为： PVC树脂100份、 10。
23、X型分子筛粉20份、 天然 木粉25份、 纳米碳酸钙55份； 稳定剂4.5份； 发泡剂 （AC） 1.4份； 发泡剂 （NC） 0.5份； 发泡调节 剂8份； 硬脂酸0.6份； 聚乙烯蜡0.8份。 0018 将上述原料进行混配， 其中10X型分子筛粉需经所述表面活化处理工艺处理， 混合 均匀后， 在低转数下将物料排放到冷混机中， 边混料边冷却至45， 形成松散、 易流动的粉 状混合物， 然后排放到料罐中备用。 所述PVC树脂木塑墙板的生产使用国产65锥形双螺杆挤 出机进行， 具体工艺参数为： （1） 挤出机挤出段温度： 机筒一段155、 二段160、 三段167、 四段170、 过渡体 168。
24、， 模具共设六个温度控制区域， 分别为178、 180、 170、 175、 180和184； （2） 挤出机转数： 主机转速为16转/分钟， 加料转速为10转/分钟。 说明书 3/4 页 5 CN 106905636 A 5 0019 具体实施例2， 一种可吸附气体甲醛的PVC树脂木塑门板及其制造工艺。 0020 按照PVC树脂木塑门板的技术质量标准要求， 所述一种可吸收气体甲醛的PVC树脂 木塑门板， 其组份配方按重量份数的比例选择为： PVC树脂100份、 分子筛粉15份、 天然木粉 22份、 纳米碳酸钙60份、 稳定剂4.8份、 发泡剂 （AC） 1.2份、 发泡剂 （NC） 0.8份。
25、、 发泡调节剂9.5 份、 硬脂酸0.7份、 聚乙烯蜡0.7份。 0021 将上述原料进行混配， 其中10X型分子筛粉需经所述表面活化处理工艺处理， 混合 均匀后， 在低转数下将物料排放到冷混机中， 边混料边冷却至45， 形成松散、 易流动的粉 状混合物， 然后排放到料罐中备用。 所述PVC树脂木塑墙板的生产使用进口112平行双螺杆 挤出机进行， 具体工艺参数为： （1） 挤出机挤出段温度： 机筒一段160、 二段162、 三段167、 四段170、 五段172 、 六段175、 过渡体170， 模具共设十个温度控制区域， 依次为175、 172、 172、 170 、 170、 168、 1。
26、70、 168、 170和175； （2） 挤出机转数： 主机转速为8转/分钟， 加料转速为14转/分钟。 0022 具体实施例3， 一种可吸附气体甲醛的PVC树脂木塑装饰异型材及其制造工艺。 0023 按照PVC树脂木塑装饰异型材的技术质量标准要求， 所述一种可吸收气体甲醛的 PVC树脂木塑装饰异型材， 其组份配方按重量份数的比例选择为： PVC树脂100份、 分子筛粉 15份、 天然木粉25份、 纳米碳酸钙60份、 稳定剂4.6份、 发泡剂 （AC） 1.5份、 发泡剂 （NC） 0.6份、 发泡调节剂8.4份、 硬脂酸0.7份、 聚乙烯蜡0.8份。 0024 将上述原料进行混配， 其中10X型分子筛粉需经所述表面活化处理工艺处理， 混合 均匀后， 在低转数下将物料排放到冷混机中， 边混料边冷却至45， 形成松散、 易流动的粉 状混合物， 然后排放到料罐中备用。 所述PVC树脂木塑装饰异型材的生产使用国产65锥形双 螺杆挤出机进行， 具体工艺参数为： （1） 挤出机挤出段温度： 机筒一段157、 二段160、 三段165、 四段168、 过渡体170 ， 模具共设四个温度控制区域， 依次为180、 182、 176和185； （2） 挤出机转数： 主机转速为12转/分钟， 加料转速为9转/分钟。 说明书 4/4 页 6 CN 106905636 A 6 。