本发明涉及工业废渣赤泥的回收利用领域， 特别涉及一种窗材及其制备方法。

背景技术

赤泥 （Red Mud, Bauxite Residue)亦称红泥， 从铝土矿中提炼氧化铝后排出的工业固 体废物。 一般含氧化铁量大， 外观与赤色泥土相似， 因而得名。 炼铝厂一般平均每生产 1 吨氧化铝， 附带产生 1.0〜2.0 吨赤泥。 我国各大铝厂如山东铝厂， 山西铝厂， 贵阳铝厂， 郑 州铝厂都有丰富的赤泥废料弃之不用。根据原 料及工艺条件的不同， 赤泥的名称也不相同， 有 拜耳法赤泥， 烧结法赤泥， 联合法赤泥等， 主要成分为为 CaO， Si0 ₂ ， Fe ₂ 0 ₃ ， A1 ₂ 0 ₃ ， Ti0 ₂ 等。 赤泥的熔点为 1200〜1250°C， 相对密度 2.7〜2.9， pH值 10〜12 ， 呈碱性， 一般粒径为 20μηι, 部分接近胶体微粒尺寸， 成多孔性易吸水。 赤泥是一种廉价易得的填充剂， 赤泥还可 兼作廉价的热稳定剂和光屏蔽剂。

中国作为世界第 4大氧化铝生产国，每年排放的赤泥高达数百� �吨。大量的赤泥不能充分 有效的利用， 只能依靠大面积的堆场堆放， 除了占用了大量土地外， 还由于赤泥中的化学成分 渗入土地易造成土地碱化、 地下水污染， 人们长期摄取这种物质， 必然会影响身体健康。 赤泥 的主要污染物为碱、 氟化钠、 钠及铝等， 其含量较高， 超过了中国国家规定的排放标准 （《有 色金属工业固体废物污染控制标准》 GB5058-85 )。 全世界每年产生的赤泥约 7000万吨， 我国 每年产生的赤泥为 3000万吨以上。 赤泥堆积， 不仅要防止附液可能渗透到地下， 也要防止出 现坍塌。 由于赤泥结合的化学碱难以脱除且含量大、 又含有氟、 铝及其他多种杂质等原因， 对 于赤泥的无害利用一直难以进行。大量的赤泥 的产生已经对人类的生产、生活造成多方面的 直 接和间接的影响， 所以最大限度的减少赤泥的产量和危害， 实现多渠道、 大数量的资源化已迫 在眉睫。世界各国专家对赤泥的综合利用进行 了大量的科学研究， 但此类研究进展不大。 因此 赤泥废渣的处理和综合利用成为一个世界性的 大难题。

目前用赤泥制备建筑装饰材料的技术方案层出 不穷，但这些方法虽然使赤泥得到利用， 但 在生产过程中会产生大量的有害气体， 一方面虽然减少了铝厂废弃物对环境的污染， 另一方面 产生的有害气体再次造成环境污染。 并且， 由于赤泥呈碱性， 现有技术中未脱碱的建材价格便 宜， 但容易反碱， 使用极为不便， 脱碱赤泥建材成本高， 无利用价值。

市场上一般铝合金窗材成本高， 质重， 导热系数高， 隔热性能较差， 使用极为不便； 而塑 钢窗材则硬度不够， 防火性能略差， 脆性大， 会排放有毒气体。 申请号为 200910119558.1 的发明专利申请， 公开了一种彩色塑料型材的生产方法， 该方 法生产的 PVC塑料门窗型材具有抗紫外线老化、 耐污染、 不易褪色、 颜色组合多样等优点， 但其硬度不够， 必须在内部附加钢条来增加硬度， 同时会产生放射性污染并排放有毒气体。

目前， 急需一种具有硬度高不需钢衬、 抗紫外线、 耐污染、 质轻、 隔声隔热性能好、 防火 防电， 成本低并且不会产生放射性污染和有毒气体的 窗材。 发明内容

为解决上述领域的需求和不足，本发明提供一 种以赤泥和塑料为主要原料的窗材， 及其制 备方法。本发明通过调节各组分原料的种类及 配比， 并且通过大量实验探索出行之有效的制备 方法， 解决了上述技术问题。

一种窗材， 生产窗材的原料有塑料， 其特征在于， 原料中还包括赤泥和功能性助剂 A、 功 能性助剂 B和增强载体及填充剂， 原料中各组分所占重量份为： 赤泥 55〜70份， 塑料 30〜45 份，功能性助剂 A 0.05〜4份， 功能性助剂 B 3〜5份， 增强载体 3〜5份， 填充剂 2〜5份； 所述塑料选自聚乙烯、 聚氯乙烯或聚丙烯；

所述赤泥是从铝土矿中提炼氧化铝后排出的工 业固体废物；

所述功能性助剂 A选自冲击改性剂氯化聚乙烯 CPE、 增塑剂 DOA 己二酸二辛脂、 成核 剂 β晶型成核剂 ΤΜΒ-5;

所述功能性助剂 Β选自加工改性剂三元乙丙橡胶 EPDM、 冲击改性剂甲基丙烯酸甲酯-丁 二烯-苯乙烯共聚物， 即 MBS树脂；

所述增强载体为 E玻璃纤维；

所述填充剂为云母。

当所述塑料为聚乙烯， 所述功能性助剂 A是冲击改性剂氯化聚乙烯 CPE 1〜4重量份， 所 述功能性助剂 B是加工改性剂三元乙丙橡胶 EPDM 3〜5重量份， E玻璃纤维 3〜5重量份，云 母 2〜5重量份；

当所述塑料为聚氯乙烯， 所述功能性助剂 A是增塑剂 DOA 己二酸二辛脂重量 1〜4份， 所述功能性助剂 B是冲击改性剂甲基丙烯酸甲酯 -丁二烯-苯乙烯共聚物，即 MBS树脂 3〜5重 量份， E玻璃纤维 3〜5重量份， 云母 2〜5重量份；

当所述塑料为聚丙烯，所述功能性助剂 A是成核剂 β晶型成核剂 ΤΜΒ-5 0.05〜1重量份， 所述功能性助剂 Β是加工改性剂三元乙丙橡胶 EPDM 3〜5重量份， Ε玻璃纤维 3〜5重量份， 云母 2〜5重量份。 上述窗材， 其原料组分所占重量份选自如下任一：

赤泥 65份， 聚乙烯塑料 35份， 冲击改性剂氯化聚乙烯 CPE 1.75〜2.8份， 加工改性剂三 元乙丙橡胶 EPDM 4.2—4.8份， E玻璃纤维 3.5〜4份， 云母 3.2〜4.18份；

赤泥 60份， 聚氯乙烯塑料 40份， 增塑剂 DOA 己二酸二辛脂 2.8〜3.2份， 冲击改性剂甲 基丙烯酸甲酯 -丁二烯-苯乙烯共聚物， 即 MBS树脂 3.2〜4份， E玻璃纤维 3.2〜3.5份， 云母 3.15〜4份；

赤泥 62份， 聚丙烯塑料 38份， 成核剂 β晶型成核剂 ΤΜΒ-5 0.07〜0.114份， 加工改性剂 三元乙丙橡胶 EPDM3.8〜4.56份， E玻璃纤维 3.04〜3.8份， 云母 3.18〜4.2份。

上述窗材， 所述 E玻璃纤维为经硅烷类偶联剂处理的 E玻璃纤维， 所述赤泥为拜耳法赤 泥。

上述窗材的制备方法， 步骤如下：

1 ) 活化赤泥：

将赤泥烘干至含水量小于或等于 0.3%， 且粒度大于或等于 150 目的赤泥粉体， 然后放入 混料掺合机， 再加入偶联剂， 使赤泥表面活化， 在 48〜50°C下搅拌均匀， 待用；

2) 塑料处理：

分拣， 清洗使无杂质， 破碎成小块状；

3 ) 原材料混合：

在 80 °C下， 将经 2) 处理的塑料倒入混料机内， 以除去其中的游离水， 脱挥搅拌 3〜5分 钟后加入助剂 A、 助剂 B和填充剂， 40〜45 °C搅拌 7〜8分钟， 再倒入上述活化的赤泥和 E玻 璃纤维， 用水冷却到 30〜40°C搅拌 10分钟， 得混合料； 所述脱挥是指脱除聚合物中的小分子 物质；

4) 造粒：

将 3 ) 所得混合料用造粒机自动切粒， 得粒径 cp6mm的颗粒；

5 ) 挤出空腹窗材：

将 4)所得颗粒放进空腹芯棒模具挤出机， 挤出窗材型材后冷却定型， 所述冷却定型是指 冷却到 45〜55 °C。

6) 组装

将 5 ) 所得空腹窗材用塑料插接件组装， 接口用粘结胶粘牢， 无需添加钢衬；

所述赤泥表面活化的温度是 100〜120°C， 所述偶联剂为铝钛复合偶联剂或钛酸酯偶联剂 。 当所述偶联剂为钛酸酯偶联剂时， 在 48〜50°C搅拌前， 还需在 50°C下加入硬脂酸偶联剂 协同剂， 所述钛酸酯偶联剂添加量为赤泥量的 1%〜1.2%， 所述偶联剂协同剂添加量为赤泥量 的 0.5〜0.8%。

所述赤泥烘干采用 XSG型旋转闪蒸干燥机；

所述混料掺合机采用 DYHL300/600型混料掺合机， 转速为 1000转 /分钟， 自摩擦生热； 当混料掺合机温度升至 100〜110°C时， 将烘干的赤泥倒入；

所述原材料混合采用 DYHL混料机组， 本机 PLC控制， 即直流变频控制系统控制， 具备 配料、 混合、 干燥、 脱挥等功能， 热与冷混工艺相结合；

所述空腹芯棒模具挤出机采用 SJZ65/132 YF240生产线， 主机为锥形异向双螺杆挤出机， 包括冷却定型线， 牵引切割线， 码放线， 生产线全长为 30M， 所述双螺杆挤出机螺杆转速控 制在 40r/min左右， 进料螺杆转速为 18r/min， 主机真空度为 -0.15MPa〜- 0.2 Mpa， 所述模具空 腹空芯棒的空心部位采用压縮空气冷却到 45〜55 °C。

步骤 4) 中， 所述造粒机为 SJZ80/156异向锥形双螺杆造粒机组， 所述自动切粒后， 三级 风送， 冷却到 45〜55 °C， 集粒， 造粒机主机螺杆转速控制在 35〜38r/min， 进料螺杆转速为 16r/min;

所述造粒温度设定为， 造粒机螺杆一区： 180°C， 二区： 175 °C， 三区： 175 °C， 四区： 173 °C， 五区： 173 °C， 六区 170 °C。

所述挤出窗材型材温度设定为： 挤出机螺杆一区： 180°C， 二区： 176 °C， 三区： 175 °C， 四区： 173 °C， 五区： 173 °C， 六区 170 °C， 合流芯区： 160 °C， 模头一区： 175 °C， 模头二区： 170 °C。

本发明原材料组分的组合以及各组分的上述配 比范围， 是通过大量实验确认的， 上述组合 以及配比范围使本发明原材料所形成的窗材能 实现本发明所声称的技术效果。

生产赤泥的方法不同， 赤泥中各组分的含量不相同， 相应赤泥的物理化学特性也就不同， 拜耳法赤泥粒度细而质软， 其次是烧结法赤泥， 联合法赤泥较差一些。 赤泥中含有多种微量化 学成份，其中的矿物组成及物理性质与塑料及 其他添加剂有很好的相容性， 根据使用环境的不 同、 用途不同， 原材料配方也可以调整， 能适应环境和用途的需要， 产品各方面的力学性能和 技术指标均能达到国家规定标准， 有些指标高于 PVC产品的技术指标。

由于生产氧化铝的工艺不同，每批次赤泥所含 化学和矿物成分不同， 在活化改性赤泥时有 很多不确定因素， 每批次 pH 值的不同， 赤泥中所含组分不同， 以下为最常见赤泥组成： K ₂ 0-Al ₂ 0 ₃ -Si0 ₂ ; Na0 ₂ -Al ₂ 0 ₃ -Si0 ₂ ; CaO-Al ₂ 0 ₃ -Si0 ₂ ; MgO-Al ₂ 0 ₃ -Si0 ₂ 。 与塑料复合， 包括与 PVC，ABS，PS等中极性塑料复合， 以及 ΡΕ,ΡΡ等低极性塑料复合， 在处理赤泥改性活化时使用 的偶联剂是根据赤泥中所含组分及与其复合的 塑料极性和碱性而确定偶联剂的种类与用量。 所 选偶联剂以及偶联剂协同剂主要是为了改善赤 泥的碱性和可用性。 当赤泥的 ρΗ=10〜12时， 且偶联剂为钛酸酯偶联剂时， 需加入硬脂酸偶联剂协同剂； 当赤泥 ρΗ< 10时， 只需使用偶联 剂钛酸酯即可， 不需再可另加硬脂酸偶联剂协同剂； 铝钛复合偶联剂可以实现单独使用钛酸酯 偶联剂以及钛酸酯偶联剂和硬脂酸偶联剂协同 剂协同使用的效果，但使用铝钛复合偶联剂成 本 高， 不宜推广。 分解、 中和赤泥中的碱性与赤泥 pH值有关， 使用不饱和有机酸或锆铝酸盐， β-苯丙烯酸等， 都应综合考虑上述几种材料的组分因素来确定 。 赤泥填料表面处理的宗旨是： 偶联， 增韧， 增强， 稳定， 接枝， 相溶。

本发明窗材与现有技术窗材相比具有硬度高不 需钢衬、 抗紫外线、 耐污染、 质轻、 隔声隔 热性能好、 防火防电并且不会产生放射性污染和有毒气体 、 不需涂覆油漆之类的保护剂， 不霉 不蛀、 阻燃。

本发明中经活化处理的赤泥活性填料，其表面 因化学或物理化学作用而包覆一有机长链分 子层， 因而亲水性变成亲有机性， 从而提高赤泥填料的用量， 改善加工性能。 活化处理的基本 原则是， 酸性无机填充剂或填料， 应使用碱性官能团的偶联剂， 碱性无机填充剂应使用含酸性 官能团的偶联剂。此外， 还需要根据基料组分的特定化学结构以及制品 所要求的最终性能做出 选择。在使用本发明活化处理方法起到了分解 、 中和赤泥中的碱性， 使制品在使用中没有碱性 析出， 或因碱性所产生的副作用。

由于各种塑料的特性不同，尤其是废旧塑料每 批次品质不尽相同， 所以原材料的配比也不 相同，研究中， 需要根据塑料的种类和各组分含量来调整原材 料配比和各种助剂的添加数量及 类型， 另外还需根据制品的用途及使用环境来选择添 加剂的种类和具体数量。

本发明选择如下功能性助剂：

增塑剂， 又称塑化剂， 是工业上被广泛使用的高分子材料助剂， 在塑料加工中添加这种物 质， 可以使其柔韧性增强， 容易加工， 可合法用于工业用途。

冲击改性剂： 又名抗冲改性剂、增韧剂， 是能显著改善某些脆性高分子材料冲击强度的 添 加剂， 一般而言是弹性体。

加工改性剂是针对塑料加工性能差而开发的一 类助剂，指添加在聚合物中能改善熔融树脂 的流动性， 并具热稳定性、 耐热变形性和制品表面光泽性的物质。加工改 性剂主要是高分子聚 合物，应用比较多的是丙烯酸类共聚物， 如甲基丙烯酸甲酯 /丙烯酸乙酸共聚物体系（MMA/FA 体系）、 甲基丙烯酸甲酯 /甲基丙烯酸丁酯 /丙烯酸乙酯 /甲基丙烯酸乙酯共聚物体系 (ΜΜΑ/ΒΜΑ/ΕΑ/ΕΜΑ体系）、 甲基丙烯酸甲酯 /丙烯酸乙酯 /丙烯腈共聚体系 （ΜΜΑ/ΕΑ/ΑΝ 体系） 等。 添加量通常为树脂用量的 3%〜8%。

成核剂是用来提高结晶型聚合物的结晶度、加 快其结晶速率的一种助剂。成核剂的使用与 否直接关系到结晶型塑料的收縮率、 尺寸稳定性、 透明性和机械强度。

填充剂（filler)又称填料、 填充物， 是指加入物料中改善性能或降低成本的固体物 质。 通 常不含水， 中性， 不与物料组分起不良作用的有机物、 无机物、 金属或非金属粉末均可用作填 充剂。

己二酸二辛脂， 英文名： Dioctyl adipate, 縮写词 DOA， 化学式： C ₂₂ H ₄₂ 0 ₄ ,与聚氯乙烯有 较好的相溶性， 是典型的耐寒增塑剂， 增塑效率高， 赋予制品良好的低温柔软性， 并且具有良 好的耐光性和耐热性。

氯化聚乙烯， 英文名称： Chlorinated Polyethylene ， 英文简称 CPE， 耐热性强， 与聚乙 烯相溶性好，其冲击强度随老化时间的下降极 慢，可改善其韧性，耐燃性是良好的冲击改性 剂。

甲基丙烯酸甲酯 -丁二烯-苯乙烯共聚物， 英文名称 methyl methacrylate butadiene-styrene copolymer, 又称 MBS树脂， 可将聚氯乙烯塑料的冲击强度提高 6〜15倍， 而对扩张强度、 伸 长率等其他物理性能影响很小， 是良好的冲击改性剂。

三元乙丙橡胶， 英文名称 Ethylene Propylene Diene Monomer, 简称 EPDM， 显著提高冲击 强度， 降低成型收縮率， 是良好的加工改性剂。

成核剂， β 晶型成核剂， ΤΜΒ-5 化学名称： 对苯二甲酸 （取代） 环己酰胺， 分子式： C ₂ 0H ₂₈ N ₂ O ₂ ， 分子量： 328， 外观： 白色结晶粉末， 熔点： >344°C， 可显著提高聚丙烯的结晶 状态，可使聚丙烯晶型由 ( 型转化为 β型，转化率可达 90%以上，可显著提高制品的冲击强度， 热变形温度及表面光泽度。

增强载体： Ε玻璃纤维， 又称无碱玻璃纤维， 英文名称为 E-glassfiber, 是一种硼硅酸盐玻 璃。 主成分为铝硼硅酸盐， 碱性氧化物含量 0〜2 %， 密度 2.45g/cm ³ ， 强度 3.43x l09N/m ² ， 模 量 7.1 x l010N/m ² ， 伸长率约 3 %， 耐水性和电绝缘性好， 而耐酸和耐碱性较差。 硅酸盐无碱短 切， 采购用硅烷类偶联剂处理好的 E玻璃纤维， 本品可增强复合材料的拉伸强度， 提高其电绝 缘绝热性能。

云母 （mica)是云母族矿物的统称， 属于铝硅酸盐矿物， 是分布最广的造岩矿物， 钾、 铝、 镁、 铁、 锂等层状结构铝硅酸盐的总称。 本发明中云母可提高电性能， 耐热性， 抗冲击性， 耐 湿性， 耐磨性， 降低成型的收縮率， 并能阻止紫外线及水分的穿透。

脱挥： 即聚合物脱挥， 指脱除聚合物中的小分子物质， 是高分子材料加工生产过程中的常 规的重要工序。

本发明挤出工艺模头设计要点： 填充在聚乙烯中的赤泥使得物料的整体流动性 能明显降 低， 因此应尽量避免流道急剧变化或出现台阶所引 起的糊料现象， 另外， 模头挤出压縮比相比 其他物料挤出压縮比较大， 一般在 （2.0〜2.8 ) : 1 , 所以机头压力较大。 并且， 本发明在模头 出口增加冷却板， 使制品触摸膨胀系数减小。

挤出窗材的工序为：颗粒进入挤出机，溶融塑 化，通过空腹空心棒模具挤出空腹窗材型材， 型材冷却定型， 牵引， 定长切割， 码放。

本发明窗材的制备的方法， 不需要脱碱， 省去了繁琐以及高费用的脱碱步骤， 生产工艺简 单， 成本低廉。 本发明特殊的制备工艺， 一方面中和了赤泥体系中部分的碱， 弱化了窗材的碱 性， 另一方面本发明的窗材各方面性能相当稳定也 使得极其少量的碱被封存在体系内， 不易渗 出。 研究表明， 220°C以上的高温才能使本发明窗材中极少部分 的碱渗出， 而 220°C以上的高 温也即是发生火灾的状况下的温度。

本发明通过上述工艺及设计， 克服了一般铝合金窗材成本高，质重， 导热系数高，保温性、 隔热性能较差， 使用极为不便的缺陷； 同时也克服了塑料和塑钢窗材硬度不够， 必须在内部附 加钢条来增加硬度， 防火性能略差， 脆性大， 燃烧时会排放有毒气体的缺陷。

本发明窗材各项性能指标稳定， 耐酸碱腐蚀， 强度高， 不易变形， 不需要钢衬， 质轻， 防 火防水， 耐久性能好， 隔声性能好， 气密性好， 无放射性污染， 不产生有害气体， 安全美观， 并且价格低廉， 产品的封闭性和保温隔热性能以及抗紫外线性 能好， 生产使用环保节能， 具有 广阔的市场前景和较大的使用价值。

本发明具有如下有益效果：

强度高： 不需要加钢衬骨架， 强度各方面指标居达到国家建材使用标准；

安全环保： 无放射性污染， 不产生有害气体， 符合国家检测标准；

节能： 生产使用能耗低， 并且材料使用过程中由于它的导热系数小， 保温隔热性能好， 使 用耗能也就低， 这是刚木材、 铝材及塑料制品无法比拟的；

价格低廉： 是现有传统塑钢窗材成本的一半；

隔声性能好： 隔声可达 30dB以上， 因此适应在城市嘈杂声大的地区使用；

水密性、 气密性好： 本身吸水率很低， 不怕潮湿， 不易变形， 防水和空气渗透性能极佳， 适合在长期处于南方潮湿地区和西北风沙大的 地区；

耐久性能好： 阻燃性能好， 抗紫外线性能好， 耐老化性能可达 40〜50年；

能源利用率高： 绝缘、 抗压性能好、 变废为宝。

具体实施方式：

提供下述实施例是为了更好地进一步理解本发 明， 并不局限于所述最佳实施方式， 不对本 发明的内容和保护范围构成限制，任何人在本 发明的启示下或是将本发明与其他现有技术的 特 征进行组合而得出的任何与本发明相同或相近 似的产品， 均落在本发明的保护范围之内。

本发明中， 活化赤泥的过程中还可以使用铝钛复合偶联剂 ， 使用铝钛复合偶联剂同样能实 现本发明的发明目的； 本发明实施例中只是优选使用了钛酸酯偶联剂 。

实施例 1.窗材 1的制备

步骤 1.活化赤泥：

( 1 )将 65g赤泥放于旋转闪蒸干燥机中烘干， 使含水量小于或等于 0.3%， 分离粒度大于 等于 150目粉末， 所述旋转闪蒸干燥机为 XSG型旋转闪蒸干燥机， 燃气热风炉为热源，

(2)将蒸干后的赤泥放入 DYHL300/600型混料掺合机， 转速为 1000转 /分钟， 自摩擦生 热，在混料机温度升至 100〜110°C时，除去赤泥中的游离水分，控制填 料水分小于或等于 0.3%， 一般时间为 2〜5分钟， 然后加入钛酸酯偶联剂， 加入量为赤泥量的 1%〜1.2%， 100〜120°C 于混料掺合机中， 对赤泥进行表面活化， 搅合 5〜10分钟。 当温度降至 50°C时， 加入偶联剂 的协同剂硬脂酸， 其添加量为赤泥量的 0.5〜0.8%， 在 48〜52°C下搅拌均匀， 然后出料待用。

步骤 2.塑料及添加剂处理：

聚乙烯塑料 35g， 采购分拣好， 清洗使无杂质， 破碎成小块状的软质。

称量 1.75g冲击改性剂氯化聚乙烯 CPE和 4.2g加工改性剂三元乙丙橡胶 EPDM待用。 增强载体： E玻璃纤维 3.5g，硅酸盐无碱短切，采购用硅烷类偶联剂� �理好的 E玻璃纤维， 本品可增强复合材料的拉伸强度， 提高电绝缘绝热性能。

填充剂， 云母 3.5g， 称量， 待用。

步骤 3.原材料混合：

采用 DYHL混料机组， 本机 PLC控制 （即直流变频控制系统）， 具备配料、 混合、 干燥、 脱挥等功能， 热与冷混工艺结合。

( 1 )先将混料机升温至 80°C， 把步骤 2中处理好的塑料到入混料机内， 除去游离水， 脱 挥搅拌 3〜5分钟。

(2) 把步骤 2中称量好的助剂 CPE，EPDM和填充剂云母 3.5g倒入混料机与塑料混合， 混料机温度设为 40〜45 °C， 把助剂与塑料搅拌混合均匀， 7〜8分钟。

( 3 ) 把步骤 1活化处理的赤泥和步骤 2.称量的 3.5g E玻璃纤维一同倒入混料机， 用水冷 却到 30〜40°C， 搅拌 10分钟， 使混合均匀。

步骤 4.造粒：

将步骤 3的混合料放入造粒机造粒，造粒所用造粒机� � SJZ80/156异向锥形双螺杆造粒机 组， 粒径 6mm， 自动切粒， 三级风送， 冷却到 45〜55 °C， 集粒。 造粒工艺温度设定为， 造粒 机螺杆一区： 180°C， 二区： 175 °C， 散去： 175 °C， 四区： 173 °C， 五区： 173 °C， 六区 170 °C， 主机螺杆转速控制在 35〜38r/min左右， 进料螺杆转速为 16r/min。

步骤 5.挤出空腹窗材：

将步骤 4所得颗粒放进空腹芯棒模具挤出机， 挤出空腹窗材后冷却到 45〜55 °C定型， 挤 出机采用 SJZ65/132 YF240生产线， 主机为锥形异向双螺杆挤出机， 冷却定型， 牵引切割， 码 放， 生产线全长为 30M。 本发明中模具空腹芯棒的空心部采用压縮空气 冷却到 45〜55 °C。

挤出实验中， 双螺杆挤出机螺杆转速控制在 40r/min左右， 进料螺杆转速为 18r/min， 主机 真空度为 -0.15MPa〜0.2 MPa; 挤出工艺温度设定为： 挤出机螺杆一区： 180°C， 二区： 176 °C， 三区： 175 °C， 四区： 173 °C， 五区： 173 °C， 六区 170 °C， 合流芯区： 160 °C， 模头一区： 175 °C， 模头二区： 170 °C。

步骤 6.挤出空腹窗材的组装 根据用户提供窗的图纸要求， 进行组装， 采用各部件塑料插接件， 接口用专用粘结胶粘牢 封闭， 可组装单玻或中空玻璃窗， 窗材空腹部位无需添加钢衬， 可根据用户需要做表面着色处 理。

实施例 2.步骤同实施例 1。

实施例 3.步骤同实施例 1。

实施例 4.步骤同实施例 1。

实施例 5.步骤同实施例 1。

实施例 6.步骤同实施例 1。

实施例 7.步骤同实施例 1。

实施例 8.步骤同实施例 1。

实施例 9.步骤同实施例 1。

实施例 10.步骤同实施例 1。

实施例 11.步骤同实施例 1。

实施例 12.步骤同实施例 1。

以下为实施例 1、 2、 3、 4、 5、 6、 7、 8、 9、 10、 11、 12中各组分的用量， 所有的实施例 的实验步骤， 加料顺序以及其他各实验条件都相同， 只是各组分总类及用量不同， 各实施例组

表 1 : 实施例 1、 2、 3各组分种类和用量 实施例 1 2 3 4

赤泥 65g 60 62g 68g 钛酸酯偶联剂 0.65g 0.72g 0.73g 0.75g 硬脂酸偶联剂协同剂 0.52g 0.3g 0.43g 0.544g 聚乙烯塑料 35g 40g 38g 33g 助剂 A: 冲击改性剂氯化聚乙烯 1.75g 2.8g 2.28g 2.45g

CPE

助剂 B: 加工改性剂三元乙丙橡胶 4.2g 4.8g 4.56g 4.5g

EPDM

增强载体， E玻璃纤维 3.5g 4g 3.42g 2.8g 填充剂， 云母 3.5g 3.2g 4.18g 3.2g 实施例 5 6 7 8 赤泥 65g 60g 68 59g 钛酸酯偶联剂 0.65g 0.72g 0.748g 0.678g 硬脂酸偶联剂协同剂 0.39g 0.48 0.34g 0.354g 聚氯乙烯塑料 35g 40g 32g 40g 助剂 A: 增塑剂己二酸二辛脂 DOA 2.45g 3g 2.56g 2.8g 助剂 B: 冲击改性剂， MBS树脂 3.5g 3.8g 3.2g 4.0g 甲基丙烯酸甲酯 -丁二烯-苯乙烯共

聚物，

增强载体， E玻璃纤维 3.5g 3.2g 2.56g 3.0g 填充剂， 云母 3.15g 4g 3.84g 3.9g

表 3 : 实施例 7、 8、 9各组分种类和用量

本发明实施例制备的窗材经检测符合 GB6566— 86建筑材料放射卫生标准，其物理性能监 测数据见表 4: 表 4: 本发明各实施例制备的窗材的物理性能监测数 据 性能数 拉伸 强 弯曲模 弯 曲 邵氏硬 维卡耐 氧指数 简支梁冲 据 /实施 度 Mpa 量 Mpa 强 度 度 Mpa 热温度 % 击 强 度 例 Mpa °C KJ/M ² 1 11.8 264 41.2 83 81.5 31.5 1.2

2 11.9 265 41.3 83 81.5 31.7 1.3

3 12.5 266 41.3 83 81.6 31.9 1.5

4 12.1 265 41.2 83 81.6 31.8 1.4

5 12.0 264 41.5 83 81.9 31.8 1.6

6 13.1 265 42.0 83 82.2 32.0 1.9

7 12.6 265 41.8 83 82.4 31.8 1.8

8 12.8 264 41.7 83 81.7 31.6 1.7

9 13 265 41.9 83 81.7 32.3 1.2

10 12.4 264 41.7 83 82.0 31.6 2.0

11 11.8 266 41.6 83 81.9 32.4 1.4

12 12.8 265 41.8 83 81.8 31.8 1.6 实施例 10.赤泥样品的放射性检测方法 根标准据 GB6566-2010《建筑材料放射性核素限量》规定：

1.放射性比活度 specific activity, 物质中的某种核素放射性活度与该物质的质量 之比值。 表达式： C=A/m _;

式中 C-放射性比活度， 单位为贝克每千克 （Bq.kg- A-核素放射性活度， 单位贝克 （Bq)

m-物质的质量， 单位为千克 （kg)。

2.内照射指数， I _Ra = C _Ra /200，式中 I _Ra -内照射指数； C _Ra -建筑材料中天然放射性核素镭 -226 的放射性比活度， 单位为贝克每千克 （Bq.kg- ; 200-仅考虑内照射情况下， 本标准规定的建 筑材料中放射性核素镭 -226的放射性比活度限量， 单位为贝克每千克 （Bq.kg- 。

3.外照射指数， I _r = C _Ra /370+C _Th /260+ C _K /4200，式中 I _r -外照射指数； C _Ra ， C _Th ， C _K 分别为建 筑材料中天然放射性核素镭 -226，钍 -232，钾 -40的放射性比活度，单位为贝克每千克（Bq.kg- ； 370，260，4200-分别为仅考虑外照射情况下， 本标准规定的建筑材料中放射性核素镭 -226， 钍 -232, 钾 -40的放射性比活度限量， 单位为贝克每千克 （Bq.kg- 。

4. A类装饰装修材料-产销和使用范围不受限制的� ��饰装修材料。 A类装饰装修材料放射性 水平要求为： 装饰装修材料中天然放射性核素镭 -226， 钍 -232， 钾 -40 的放射性比活度同时满 足 I _Ra ≤1.0和 I _r ≤1.3。 检测方法

1. 仪器： 低本底多道 γ能谱仪， 天平 （感量 O.lg) 2. 取样与制样

取样： 随即抽取样本两份， 每份不少于 2kg。 一份封存， 另一份作为检验样品。

制样： 将检验样品破碎， 磨碎至粒径不大于 0.16mm。 将其放入与标准样品几何形态一致的样 品盒中， 称重 （精确至 0.1g)、 密封、 待测。

3. 测量： 当样品中天然放射性衰变链基本达到平衡后， 在于标准样品测量条件相同情况 下， 采用低本底多道 γ能谱仪对其进行镭 -226， 钍 -232， 钾 -40比活度测量。

委托中国疾病预防控制中心辐射防护与核安全 医学所进行检测，测量方法如上， 测量结果 如表 5。 表 5: 样品中核素比活度测量结果： （Bq/kg)

注： 置信度 95%。

根据表 5数据计算出如上各种赤泥的内照射指数 I _Ra 和外照射指数 ^如下： 南川谁水江结 法赤泥： I _Ra =0.96≤1.0， I _r =2.01 > 1.3, 不符合 A类装饰装修材料的标准， 不适合用作室内建筑 装修材料；

南川博赛烧结法赤泥 I _Ra =0.476≤1.0， I _r =0.9<1.3, 符合 A类装饰装修材料的标准， 适合用 作室内建筑装修材料；

南川博赛拜耳法赤泥 I _Ra =0.349≤1.0， I _r =0.609<1.3, 符合 A类装饰装修材料的标准， 适合 用作室内建筑装修材料。

本发明中所用赤泥为南川博赛烧结法赤泥和南 川博赛拜耳法赤泥，优选南川博赛拜耳法赤 泥。