本發(fā)明屬于建筑材料領(lǐng)域，具體涉及一種復(fù)合門窗型材及其制備方法。
背景技術(shù)：
我國社會(huì)總能耗的40％來自建筑能耗，而建筑能耗中又有50％是通過門窗流失的，可以說門窗已成為我國建筑節(jié)能重要組成部分，但目前門窗普遍存在著保溫隔熱性差的問題。
門窗除了存在上述的保溫隔熱性問題，其在強(qiáng)度和耐火性上也有很多足。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
為了解決現(xiàn)有復(fù)合門窗型材存在著強(qiáng)度低、防火性差、節(jié)能環(huán)保效果差和成本高的問題，本發(fā)明的目的是提供一種復(fù)合門窗型材及其制備方法，制得的復(fù)合門窗型材具有強(qiáng)度高、防火性好、節(jié)能環(huán)保效果好和成本低的優(yōu)點(diǎn)。
本發(fā)明提供了如下的技術(shù)方案：
一種復(fù)合門窗型材，包括以下重量份的原料：鄰苯型不飽和聚酯40-50份、間苯型不飽和聚酯39-55份、玻璃纖維氈24-40份、陶瓷纖維11-33份、聚丙烯纖維21-27份、玻璃棉13-21份、漂珠17-33份、海泡石粉21-33份、納米碳化硅12-20份、碳化鈣19-31份、氣凝膠13-17份、阻燃劑0.3-0.7份、偶聯(lián)劑0.4-0.8份、抗氧化劑0.2-0.6份、光穩(wěn)定劑0.1-0.7份和熱穩(wěn)定劑0.5-0.9份。
原料中添加了陶瓷纖維，陶瓷纖維具有質(zhì)輕、耐高溫、熱穩(wěn)定性好、耐火性好、保溫隔熱性好和抗拉抗折強(qiáng)度高的特點(diǎn)，有助于提高制備的復(fù)合門窗型材的耐火性能和抗拉性能。
原料中添加了聚丙烯纖維，聚丙烯纖維具有質(zhì)輕、強(qiáng)度高、彈性好、耐磨和耐熱的特點(diǎn)。
原料中添加了玻璃棉，玻璃棉內(nèi)部具有許多細(xì)小的孔隙，在保溫絕熱、吸音性、耐腐蝕性和化學(xué)穩(wěn)定性上表現(xiàn)良好。
原料中添加了漂珠，漂珠具有質(zhì)輕、強(qiáng)度高、耐磨、保溫隔熱、耐高溫和阻燃的優(yōu)點(diǎn)。
原料中添加了海泡石粉，海泡石具有質(zhì)輕、耐高溫、隔熱和熱穩(wěn)定的優(yōu)點(diǎn)。
原料中添加了納米碳化硅，納米碳化硅具有耐火性好、比表面積大、硬度高、耐磨性好和導(dǎo)熱系數(shù)低的特點(diǎn)。
原料中添加了氣凝膠，氣凝膠具有導(dǎo)熱系數(shù)低、密度小、柔韌性好和防火的優(yōu)點(diǎn)。
優(yōu)選地，包括以下重量份的原料：鄰苯型不飽和聚酯45份、間苯型不飽和聚酯47份、玻璃纖維氈32份、陶瓷纖維22份、聚丙烯纖維24份、玻璃棉17份、漂珠25份、海泡石粉27份、納米碳化硅16份、碳化鈣25份、氣凝膠15份、阻燃劑0.5份、偶聯(lián)劑0.6份、抗氧化劑0.4份、光穩(wěn)定劑0.4份和熱穩(wěn)定劑0.7份。
優(yōu)選地，所述阻燃劑為三氧化二銻，能夠有效地阻止或延緩火焰的傳播。
優(yōu)選地，所述偶聯(lián)劑為鈦酸酯偶聯(lián)劑，能夠降低合成樹脂熔體的粘度，改善樹脂與填料的界面性能。
優(yōu)選地，所述抗氧化劑為硫代二丙酸二硬脂醇酯，能夠防止或延緩復(fù)合門窗型材氧化。
優(yōu)選地，所述光穩(wěn)定劑為碳黑，能夠遮蔽或反射紫外線的物質(zhì)，使光不能透入隔熱條內(nèi)部，從而保護(hù)復(fù)合門窗型材。
優(yōu)選地，所述熱穩(wěn)定劑為硬脂酸鋁，能夠提高復(fù)合門窗型材的熱穩(wěn)性。
一種復(fù)合門窗型材的制備方法，包括以下步驟：
(1)按照復(fù)合門窗型材原料的重量份數(shù)稱取原料；
(2)采用溶膠-凝膠法制備氣凝膠，在氣凝膠形成前將玻璃纖維氈浸入，經(jīng)老化、改性、溶劑置換、干燥得到氣凝膠玻璃纖維氈；
(3)將步驟(2)得到的氣凝膠玻璃纖維氈、陶瓷纖維、聚丙烯纖維、玻璃棉、漂珠、海泡石粉、納米碳化硅、碳化鈣、阻燃劑、偶聯(lián)劑、抗氧化劑、光穩(wěn)定劑和熱穩(wěn)定劑混合均勻，再拉擠成型，制備出復(fù)合門窗型材。
本發(fā)明的有益效果是：
1、本發(fā)明解決了現(xiàn)有復(fù)合門窗型材存在著強(qiáng)度低、防火性差、節(jié)能環(huán)保效果差和成本高的問題。
2、本發(fā)明的原料中添加了陶瓷纖維，陶瓷纖維具有質(zhì)輕、耐高溫、熱穩(wěn)定性好、耐火性好、保溫隔熱性好和抗拉抗折強(qiáng)度高的特點(diǎn)，有助于提高制備的復(fù)合門窗型材的耐火性能和抗拉性能。
3、本發(fā)明的原料中添加了聚丙烯纖維，聚丙烯纖維具有質(zhì)輕、強(qiáng)度高、彈性好、耐磨和耐熱的特點(diǎn)。
4、本發(fā)明的原料中添加了玻璃棉，玻璃棉內(nèi)部具有許多細(xì)小的孔隙，在保溫絕熱、吸音性、耐腐蝕性和化學(xué)穩(wěn)定性上表現(xiàn)良好。
5、本發(fā)明的原料中添加了漂珠，漂珠具有質(zhì)輕、強(qiáng)度高、耐磨、保溫隔熱、耐高溫和阻燃的優(yōu)點(diǎn)。
6、本發(fā)明的原料中添加了海泡石粉，海泡石具有質(zhì)輕、耐高溫、隔熱和熱穩(wěn)定的優(yōu)點(diǎn)。
原料中添加了納米碳化硅，納米碳化硅具有耐火性好、比表面積大、硬度高、耐磨性好和導(dǎo)熱系數(shù)低的特點(diǎn)。
7、本發(fā)明的原料中添加了氣凝膠，氣凝膠具有導(dǎo)熱系數(shù)低、密度小、柔韌性好和防火的優(yōu)點(diǎn)。
8、本發(fā)明中所述阻燃劑為三氧化二銻，能夠有效地阻止或延緩火焰的傳播。
9、本發(fā)明中所述偶聯(lián)劑為鈦酸酯偶聯(lián)劑，能夠降低合成樹脂熔體的粘度，改善樹脂與填料的界面性能。
10、本發(fā)明中所述抗氧化劑為硫代二丙酸二硬脂醇酯，能夠防止或延緩復(fù)合門窗型材氧化。
11、本發(fā)明中所述光穩(wěn)定劑為碳黑，能夠遮蔽或反射紫外線的物質(zhì)，使光不能透入隔熱條內(nèi)部，從而保護(hù)復(fù)合門窗型材。
12、本發(fā)明中所述熱穩(wěn)定劑為硬脂酸鋁，能夠提高復(fù)合門窗型材的熱穩(wěn)性。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例1
一種復(fù)合門窗型材，包括以下重量份的原料：鄰苯型不飽和聚酯45份、間苯型不飽和聚酯47份、玻璃纖維氈32份、陶瓷纖維22份、聚丙烯纖維24份、玻璃棉17份、漂珠25份、海泡石粉27份、納米碳化硅16份、碳化鈣25份、氣凝膠15份、阻燃劑0.5份、偶聯(lián)劑0.6份、抗氧化劑0.4份、光穩(wěn)定劑0.4份和熱穩(wěn)定劑0.7份。
原料中添加了陶瓷纖維，陶瓷纖維具有質(zhì)輕、耐高溫、熱穩(wěn)定性好、耐火性好、保溫隔熱性好和抗拉抗折強(qiáng)度高的特點(diǎn)，有助于提高制備的復(fù)合門窗型材的耐火性能和抗拉性能。
原料中添加了聚丙烯纖維，聚丙烯纖維具有質(zhì)輕、強(qiáng)度高、彈性好、耐磨和耐熱的特點(diǎn)。
原料中添加了玻璃棉，玻璃棉內(nèi)部具有許多細(xì)小的孔隙，在保溫絕熱、吸音性、耐腐蝕性和化學(xué)穩(wěn)定性上表現(xiàn)良好。
原料中添加了漂珠，漂珠具有質(zhì)輕、強(qiáng)度高、耐磨、保溫隔熱、耐高溫和阻燃的優(yōu)點(diǎn)。
原料中添加了海泡石粉，海泡石具有質(zhì)輕、耐高溫、隔熱和熱穩(wěn)定的優(yōu)點(diǎn)。
原料中添加了納米碳化硅，納米碳化硅具有耐火性好、比表面積大、硬度高、耐磨性好和導(dǎo)熱系數(shù)低的特點(diǎn)。
原料中添加了氣凝膠，氣凝膠具有導(dǎo)熱系數(shù)低、密度小、柔韌性好和防火的優(yōu)點(diǎn)。
阻燃劑為三氧化二銻，能夠有效地阻止或延緩火焰的傳播。
偶聯(lián)劑為鈦酸酯偶聯(lián)劑，能夠降低合成樹脂熔體的粘度，改善樹脂與填料的界面性能。
抗氧化劑為硫代二丙酸二硬脂醇酯，能夠防止或延緩復(fù)合門窗型材氧化。
光穩(wěn)定劑為碳黑，能夠遮蔽或反射紫外線的物質(zhì)，使光不能透入隔熱條內(nèi)部，從而保護(hù)復(fù)合門窗型材。
熱穩(wěn)定劑為硬脂酸鋁，能夠提高復(fù)合門窗型材的熱穩(wěn)性。
一種復(fù)合門窗型材的制備方法，包括以下步驟：
(1)按照復(fù)合門窗型材原料的重量份數(shù)稱取原料；
(2)采用溶膠-凝膠法制備氣凝膠，在氣凝膠形成前將玻璃纖維氈浸入，經(jīng)老化、改性、溶劑置換、干燥得到氣凝膠玻璃纖維氈；
(3)將步驟(2)得到的氣凝膠玻璃纖維氈、陶瓷纖維、聚丙烯纖維、玻璃棉、漂珠、海泡石粉、納米碳化硅、碳化鈣、阻燃劑、偶聯(lián)劑、抗氧化劑、光穩(wěn)定劑和熱穩(wěn)定劑混合均勻，再拉擠成型，制備出復(fù)合門窗型材。
實(shí)施例2
一種復(fù)合門窗型材，包括以下重量份的原料：鄰苯型不飽和聚酯40份、間苯型不飽和聚酯39份、玻璃纖維氈24份、陶瓷纖維11份、聚丙烯纖維21份、玻璃棉13份、漂珠17份、海泡石粉21份、納米碳化硅12份、碳化鈣19份、氣凝膠13份、阻燃劑0.3份、偶聯(lián)劑0.4份、抗氧化劑0.2份、光穩(wěn)定劑0.1份和熱穩(wěn)定劑0.5份。
原料中添加了陶瓷纖維，陶瓷纖維具有質(zhì)輕、耐高溫、熱穩(wěn)定性好、耐火性好、保溫隔熱性好和抗拉抗折強(qiáng)度高的特點(diǎn)，有助于提高制備的復(fù)合門窗型材的耐火性能和抗拉性能。
原料中添加了聚丙烯纖維，聚丙烯纖維具有質(zhì)輕、強(qiáng)度高、彈性好、耐磨和耐熱的特點(diǎn)。
原料中添加了玻璃棉，玻璃棉內(nèi)部具有許多細(xì)小的孔隙，在保溫絕熱、吸音性、耐腐蝕性和化學(xué)穩(wěn)定性上表現(xiàn)良好。
原料中添加了漂珠，漂珠具有質(zhì)輕、強(qiáng)度高、耐磨、保溫隔熱、耐高溫和阻燃的優(yōu)點(diǎn)。
原料中添加了海泡石粉，海泡石具有質(zhì)輕、耐高溫、隔熱和熱穩(wěn)定的優(yōu)點(diǎn)。
原料中添加了納米碳化硅，納米碳化硅具有耐火性好、比表面積大、硬度高、耐磨性好和導(dǎo)熱系數(shù)低的特點(diǎn)。
原料中添加了氣凝膠，氣凝膠具有導(dǎo)熱系數(shù)低、密度小、柔韌性好和防火的優(yōu)點(diǎn)。
阻燃劑為三氧化二銻，能夠有效地阻止或延緩火焰的傳播。
偶聯(lián)劑為鈦酸酯偶聯(lián)劑，能夠降低合成樹脂熔體的粘度，改善樹脂與填料的界面性能。
抗氧化劑為硫代二丙酸二硬脂醇酯，能夠防止或延緩復(fù)合門窗型材氧化。
光穩(wěn)定劑為碳黑，能夠遮蔽或反射紫外線的物質(zhì)，使光不能透入隔熱條內(nèi)部，從而保護(hù)復(fù)合門窗型材。
熱穩(wěn)定劑為硬脂酸鋁，能夠提高復(fù)合門窗型材的熱穩(wěn)性。
一種復(fù)合門窗型材的制備方法，包括以下步驟：
(1)按照復(fù)合門窗型材原料的重量份數(shù)稱取原料；
(2)采用溶膠-凝膠法制備氣凝膠，在氣凝膠形成前將玻璃纖維氈浸入，經(jīng)老化、改性、溶劑置換、干燥得到氣凝膠玻璃纖維氈；
(3)將步驟(2)得到的氣凝膠玻璃纖維氈、陶瓷纖維、聚丙烯纖維、玻璃棉、漂珠、海泡石粉、納米碳化硅、碳化鈣、阻燃劑、偶聯(lián)劑、抗氧化劑、光穩(wěn)定劑和熱穩(wěn)定劑混合均勻，再拉擠成型，制備出復(fù)合門窗型材。
實(shí)施例3
一種復(fù)合門窗型材，包括以下重量份的原料：鄰苯型不飽和聚酯50份、間苯型不飽和聚酯55份、玻璃纖維氈40份、陶瓷纖維33份、聚丙烯纖維27份、玻璃棉21份、漂珠33份、海泡石粉33份、納米碳化硅20份、碳化鈣31份、氣凝膠17份、阻燃劑0.7份、偶聯(lián)劑0.8份、抗氧化劑0.6份、光穩(wěn)定劑0.7份和熱穩(wěn)定劑0.9份。
原料中添加了陶瓷纖維，陶瓷纖維具有質(zhì)輕、耐高溫、熱穩(wěn)定性好、耐火性好、保溫隔熱性好和抗拉抗折強(qiáng)度高的特點(diǎn)，有助于提高制備的復(fù)合門窗型材的耐火性能和抗拉性能。
原料中添加了聚丙烯纖維，聚丙烯纖維具有質(zhì)輕、強(qiáng)度高、彈性好、耐磨和耐熱的特點(diǎn)。
原料中添加了玻璃棉，玻璃棉內(nèi)部具有許多細(xì)小的孔隙，在保溫絕熱、吸音性、耐腐蝕性和化學(xué)穩(wěn)定性上表現(xiàn)良好。
原料中添加了漂珠，漂珠具有質(zhì)輕、強(qiáng)度高、耐磨、保溫隔熱、耐高溫和阻燃的優(yōu)點(diǎn)。
原料中添加了海泡石粉，海泡石具有質(zhì)輕、耐高溫、隔熱和熱穩(wěn)定的優(yōu)點(diǎn)。
原料中添加了納米碳化硅，納米碳化硅具有耐火性好、比表面積大、硬度高、耐磨性好和導(dǎo)熱系數(shù)低的特點(diǎn)。
原料中添加了氣凝膠，氣凝膠具有導(dǎo)熱系數(shù)低、密度小、柔韌性好和防火的優(yōu)點(diǎn)。
阻燃劑為三氧化二銻，能夠有效地阻止或延緩火焰的傳播。
偶聯(lián)劑為鈦酸酯偶聯(lián)劑，能夠降低合成樹脂熔體的粘度，改善樹脂與填料的界面性能。
抗氧化劑為硫代二丙酸二硬脂醇酯，能夠防止或延緩復(fù)合門窗型材氧化。
光穩(wěn)定劑為碳黑，能夠遮蔽或反射紫外線的物質(zhì)，使光不能透入隔熱條內(nèi)部，從而保護(hù)復(fù)合門窗型材。
熱穩(wěn)定劑為硬脂酸鋁，能夠提高復(fù)合門窗型材的熱穩(wěn)性。
一種復(fù)合門窗型材的制備方法，包括以下步驟：
(1)按照復(fù)合門窗型材原料的重量份數(shù)稱取原料；
(2)采用溶膠-凝膠法制備氣凝膠，在氣凝膠形成前將玻璃纖維氈浸入，經(jīng)老化、改性、溶劑置換、干燥得到氣凝膠玻璃纖維氈；
(3)將步驟(2)得到的氣凝膠玻璃纖維氈、陶瓷纖維、聚丙烯纖維、玻璃棉、漂珠、海泡石粉、納米碳化硅、碳化鈣、阻燃劑、偶聯(lián)劑、抗氧化劑、光穩(wěn)定劑和熱穩(wěn)定劑混合均勻，再拉擠成型，制備出復(fù)合門窗型材。
對(duì)比例1
一種復(fù)合門窗型材，包括以下重量份的原料：鄰苯型不飽和聚酯45份、間苯型不飽和聚酯45份、玻璃纖維氈33份、玻璃纖維增強(qiáng)材料15份和氣凝膠16份。
玻璃纖維增強(qiáng)材料為無捻紗和連續(xù)氈。
一種復(fù)合門窗型材的制備方法，包括以下步驟：
(1)按照復(fù)合門窗型材原料的重量份數(shù)稱取原料；
(2)采用溶膠-凝膠法制備氣凝膠，在氣凝膠形成前將玻璃纖維氈浸入，經(jīng)老化、改性、溶劑置換、干燥得到氣凝膠玻璃纖維氈；
(3)將步驟(2)得到的氣凝膠玻璃纖維氈、鄰苯型不飽和聚酯、間苯型不飽和聚和玻璃纖維增強(qiáng)材料混合均勻，再拉擠成型，制備出復(fù)合門窗型材。
將實(shí)施例1、實(shí)施例2、實(shí)施例3和對(duì)比例1中制得復(fù)合門窗型材進(jìn)行性能測試，測試結(jié)果如表1所示：
從表1數(shù)據(jù)比較可以看出，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是：
1、一種復(fù)合門窗型材及其制備方法，從測得的原料損耗減少率可以看出，實(shí)施例1-3的原料損耗減少率均高于對(duì)比例1，說明本發(fā)明復(fù)合門窗型材的節(jié)能效果好。
2、一種復(fù)合門窗型材及其制備方法，根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)《建筑材料及制品燃燒性能分級(jí)》gb862，從測得的阻燃等級(jí)可以看出，實(shí)施例1-3的阻燃等級(jí)均優(yōu)于對(duì)比例1，說明本發(fā)明復(fù)合門窗型材的耐火性好。
3、一種復(fù)合門窗型材及其制備方法，從測得的抗壓強(qiáng)度和抗拉強(qiáng)度可以看出，實(shí)施例1-3的抗壓強(qiáng)度和抗拉強(qiáng)度均高于對(duì)比例1，說明本發(fā)明復(fù)合門窗型材的強(qiáng)度高。
4、一種復(fù)合門窗型材及其制備方法，從測得的導(dǎo)熱系數(shù)可以看出，實(shí)施例1-3的導(dǎo)熱系數(shù)均低于對(duì)比例1，說明本發(fā)明復(fù)合門窗型材的保溫隔熱好。
5、一種復(fù)合門窗型材及其制備方法，從測得的各個(gè)指標(biāo)的數(shù)據(jù)可以看出，實(shí)施例1均優(yōu)于實(shí)施例2、實(shí)施例3和對(duì)比例1，說明本發(fā)明復(fù)合門窗型材的原料配方和制備方法的合理性。
以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例而已，并不用于限制本發(fā)明，盡管參照前述實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說明，對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，其依然可以對(duì)前述各實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對(duì)其中部分技術(shù)特征進(jìn)行等同替換，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。