專利名稱：一種聯鎖型環保地磚及其制備方法
技術領域：
本發明涉及一種建筑材料，尤其是涉及一種以聚丙烯與聚乙烯復合材料為原料的
環保聯鎖型地磚及其制備方法。
背景技術：
現有的大部分地磚多為混凝土地磚，混凝土地磚一旦遭到破壞或淘汰，將無法回 收再利用，其最大的問題在于無法降解再生利用，從而造成環境的破壞與資源的浪費。高分 子基復合材料地磚具有質輕、使用壽命長、耐酸堿、防滑、形狀多樣等優點，并且破損后可重 新回收利用，有利于環保和資源的可持續發展，并且易于清洗、運輸。最近幾年，雖然塑料地 磚得到了長足的發展，但大部分只適合室內裝潢用，且力學性能不足、強度不高、價格偏貴 等，無法應用于室外。 目前，各種材料的地磚形狀主要有長方形、正方形、六邊形等，這些形狀的地磚周 邊最多有6個平面，鋪地后地磚之間無嚙合能力，缺少整體聯鎖效果。 鑒于聯鎖地磚具有廣闊的發展前景，已有不少研究者對聯鎖地磚開展了研究，如 蔣寶群和文健初等(中國專利CN 1807759A，混凝土鋪地磚)，以混凝土為原料，設計出了一 種聯鎖型的鋪地磚。吳干權(中國專利CN101545315A，中空塑料地磚)，雖是塑料制品，但 未涉及聯鎖方面的技術。陶鳳波和侯宇等(中國專利CN 2753783，塑料地磚)提供了一種 很好的建筑工地鋪設道路用塑料地磚。上述報道的產品均未涉及高分子復合材料聯鎖型環 保地磚。
發明內容
本發明旨在提供一種基于高分子基的復合材料，在鋪地后產生優良的整體嚙合聯 鎖效應，破損后能回收再利用的聯鎖型環保地磚及其制備方法。 本發明所述聯鎖型環保地磚的原料組成為聚丙烯與聚乙烯共混料和輔料，所述 輔料包括填料、加工助劑、著色劑、穩定劑、偶聯劑和阻燃劑，各原料的質量份數為聚乙烯 20 40，聚丙烯60 80， ±真料80 100，加工助劑3 10，著色劑1 5，穩定劑5 10， 偶聯劑2 5、阻燃劑3 10。 所述填料可為粉煤灰、二氧化硅等中的至少一種，其中粉煤灰按質量百分比占填 料總質量的70%以上。 所述加工助劑可為鄰苯二甲酸二辛脂(DOP) 、丁芐脂(BBP)、氯化石蠟等中的一種。
所述穩定劑可為硬脂酸鈣或硬脂酸鋇等，所述穩定劑最好包括紫外光穩定劑，所 述紫外光穩定劑可采用二苯甲酮等，按質量百分比紫外光穩定劑的用量不低于穩定劑總質 量的60%。 所述聯鎖型環保地磚的一對短邊呈Z字形， 一對長邊呈階梯形，兩長邊B和D之間 的平行距離可為10 13cm。所述Z字形的夾角可為120° 140° ，所述聯鎖型環保地磚 的高度可為5 6cm。
所述聯鎖型環保地磚的一對長邊側面可分別設有至少一個凹槽和至少一條凸條， 一對短邊的側而可分別設有至少一個凹槽和至少一條凸條，所述凹槽和凸條相間排列，使 整塊地磚間獲得更緊密的嚙合效果。 所述聯鎖型環保地磚的表面可采用圓形圖案，表面4個頂角附近為四分之一圓 形，中間部位為半圓形，中心部位為圓形，這種設計有利于外觀組合并獲得防滑性能。
所述聯鎖型環保地磚為中空結構，所述聯鎖型環保地磚的底部最好設有加強筋， 所述加強筋的厚度可為5 8mm，以便資源得到合理利用，并達到相應的性能要求及防止制 品成型時出現翹曲等變形，加強地磚的強度。 所述一對短邊以磚塊中心對稱，所述一對長邊以磚塊中心對稱。
本發明所述聯鎖型環保地磚的制備方法包括以下步驟 1)將粉煤灰加入混合機，用偶聯劑均勻噴灑于粉煤灰上，第1次混合后加入聚丙
烯與聚乙烯共混料及其它原料，繼續混合，得混合料； 2)將混合料通過加料裝置送入注射機料筒； 3)將料筒溫度控制在200 230°C ，使物料熔融，得熔融物料； 4)對模具進行預熱，然后閉模，對熔融物料施壓，使熔融物料充滿磨具型腔； 5)等待制品冷卻，開模取出制品； 6)對取出的制品進行修邊與修整。 在步驟1)中，所述第1次混合的時間最好為3 5min，所述繼續混合的時間最好 為3 5min。
在步驟3)中，所述料筒溫度最好為一區19(TC，二區205"，三區22(TC，四區
220。C，五區210。C。 在步驟4)中，所述預熱的溫度最好為70 80°C ，所述施壓最好為在70 lOOMPa。
本發明彌補了現有地磚的不足和缺陷，并且具有以下突出優點①磚塊塊體不是 各自獨立地承受菏載能力；②聯鎖塊鋪面能承受很大的變形而不損壞；③聯鎖塊鋪面具有 很好的抗滑性能。另外，多數研究者認為塊體的形狀對路面性能有影響異形塊的嵌鎖性能 通常比矩形塊好，四邊嵌鎖的塊體其性能優于兩邊的嵌鎖塊體。
圖1為本發明所述聯鎖型環保地磚實施例1的立體結構示意圖。 圖2為本發明所述聯鎖型環保地磚實施例1的上表面結構示意圖。 圖3為本發明所述聯鎖型環保地磚實施例1的底面結構示意圖。 圖4為本發明所述聯鎖型環保地磚的使用狀態圖之一。 圖5為本發明所述聯鎖型環保地磚的使用狀態圖之二。 圖6為本發明所述聯鎖型環保地磚的使用狀態圖之二。 圖7為本發明所述聯鎖型環保地磚實施例2的上表面結構示意圖。 圖8為本發明所述聯鎖型環保地磚實施例2的底面結構示意圖。
具體實施例方式
以下實施例將結合附圖對本發明作詳細說明。
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實施例1 如圖1 3所示，本發明所述聯鎖型環保地磚實施例1大致為W形狀， 一對短邊A 和C呈Z字形， 一對長邊B和D呈階梯形，兩長邊B和D之間的平行距離可為10 13cm。 所述Z字形的夾角可為120° 140° ，所述聯鎖型環保地磚的高度可為5 6cm。
—對長邊B和D側面可分別設有至少一個凹槽1和至少一條凸條2， 一對短邊A和 C的側而可分別設有至少一個凹槽1和至少一條凸條2，所述凹槽1和凸條2相間排列，使 整塊地磚間獲得更緊密的嚙合效果。 B側面上的任何平面與D側面上相對應的平面平行，且A側面上的3個平面與C側 面上3個相對的平面平行，地磚內部為中空設置，但為其能達到力學強度要求及成型工藝 要求，設置了結構緊密的"申"字形加強筋，所述加強筋的厚度可為5 8mm，以便資源得到 合理利用，并達到相應的性能要求及防止制品成型時出現翹曲等變形，加強地磚的強度。表 面上的圖紋總體上為4個圓，分別是頂角附近的4個1/4圓，B、 D側面邊附近的2個半圓 及中心部位的2個整圓。 從圖1和3上很明顯可以看出A、 C側面的形狀為階梯形(或稱Z字形)，且皆具 有一個凹槽和凸條。B、D側面的形狀為鋸齒形(或稱W字形)，都分別有兩個凹槽和凸條， 并相間排列。因B、D側面的長度比較長，且凹槽和凸條相對于A、C側面多，故在相鄰地磚之 間，各地磚的B、D側面嚙合比較多，從而增加了整體的嚙合效果，獲得較佳的抗傾斜、翹起 效果；而且鋪設方式多樣，可拼接成不同的圖案，增加美觀效果。 此外，從熔體充滿型腔時的流動工藝考慮，高分子地磚的各棱角、棱邊都采用倒圓設置。 圖4 6給出本發明所述聯鎖型環保地磚的3種使用狀態。
實施例2 參見圖7和8，與實施例1類似，其區別在于地磚的短邊和長邊不設凹槽與凸條。
以下給出本發明所述聯鎖型環保地磚的制備方法的幾個實施例。
實施例3 將粉煤灰加入混合機，用偶聯劑均勻噴灑于粉煤灰上，混合3 5min后加入聚丙 烯與聚乙烯共混料及其它助劑，繼續混合3 5min，得混合料。將混合料通過加料裝置送入 注射機料筒。將料筒溫度控制在200 23(TC，使物料熔融，得熔融物料；所述料筒溫度為 一區190。C，二區205。C，三區220。C，四區220。C，五區210。C。對模具進行預熱至70 8(TC，然后閉模，對熔融物料施壓70 lOOMPa，使熔融物料充滿磨具型腔。等待制品冷卻， 開模取出制品。對取出的制品進行修邊與修整。 所述聯鎖型環保地磚的原料組成為聚丙烯與聚乙烯共混料和輔料，所述輔料包 括填料、加工助劑、著色劑、穩定劑、偶聯劑和阻燃劑，各原料的質量份數為凍乙烯20，聚 丙烯70，填料90，加工助劑7，著色劑5，穩定劑6，偶聯劑2、阻燃劑7。所述填料為粉煤灰， 粉煤灰按質量百分比占填料總質量的70%。所述加工助劑為鄰苯二甲酸二辛脂(DOP)。所 述穩定劑為硬脂酸鈣，所述穩定劑最好包括紫外光穩定劑，所述紫外光穩定劑可采用二苯 甲酮等，按質量百分比紫外光穩定劑的用量不低于穩定劑總質量的60%。
實施例4 制備方法與實施例3類似，其區別在于所述聯鎖型環保地磚的原料組成為聚丙
5烯與聚乙烯共混料和輔料，所述輔料包括填料、加工助劑、著色劑、穩定劑、偶聯劑和阻燃 劑，各原料的質量份數為聚乙烯25，聚丙烯60，填料100，加工助劑5，著色劑3，穩定劑8， 偶聯劑4、阻燃劑3。所述填料為二氧化硅。所述加工助劑為丁芐脂(BBP)。所述穩定劑為
硬脂酸鋇。 實施例5 制備方法與實施例3類似，其區別在于所述聯鎖型環保地磚的原料組成為聚丙 烯與聚乙烯共混料和輔料，所述輔料包括填料、加工助劑、著色劑、穩定劑、偶聯劑和阻燃 劑，各原料的質量份數為凍乙烯30，聚丙烯80，填料80，加工助劑30，著色劑2，穩定劑5， 偶聯劑3、阻燃劑10。所述填料為粉煤灰和二氧化硅，其中粉煤灰按質量百分比占填料總質 量的70%以上。所述加工助劑為氯化石蠟。所述穩定劑為硬脂酸鈣，所述穩定劑最好包括 紫外光穩定劑。
實施例6 制備方法與實施例3類似，其區別在于所述聯鎖型環保地磚的原料組成為聚丙 烯與聚乙烯共混料和輔料，所述輔料包括填料、加工助劑、著色劑、穩定劑、偶聯劑和阻燃 劑，各原料的質量份數為聚乙烯40，聚丙烯75，填料85，加工助劑10，著色劑1，穩定劑10， 偶聯劑5、阻燃劑5。所述填料為粉煤灰，其中粉煤灰按質量百分比占填料總質量的70%以 上。所述加工助劑為鄰苯二甲酸二辛脂(DOP)。所述穩定劑為硬脂酸鈣，所述穩定劑包括紫 外光穩定劑。
權利要求
一種聯鎖型環保地磚，其特征在于其原料組成為聚丙烯與聚乙烯共混料和輔料，所述輔料包括填料、加工助劑、著色劑、穩定劑、偶聯劑和阻燃劑，各原料的質量份數為聚乙烯20～40，聚丙烯60～80，填料80～100，加工助劑3～10，著色劑1～5，穩定劑5～10，偶聯劑2～5、阻燃劑3～10。
2. 如權利要求1所述的一種聯鎖型環保地磚，其特征在于所述填料為粉煤灰、二氧化硅中的至少一種，其中粉煤灰按質量百分比占填料總質量的70%以上；所述加工助劑為鄰苯二甲酸二辛脂、丁芐脂、氯化石蠟中的一種。
3. 如權利要求1所述的一種聯鎖型環保地磚，其特征在于所述穩定劑為硬脂酸鈣或硬脂酸鋇，所述穩定劑最好包括紫外光穩定劑，所述紫外光穩定劑采用二苯甲酮，按質量百分比紫外光穩定劑的用量不低于穩定劑總質量的60%。
4. 如權利要求1所述的一種聯鎖型環保地磚，其特征在于所述聯鎖型環保地磚的一對短邊呈Z字形， 一對長邊呈階梯形，兩長邊B和D之間的平行距離為10 13cm ;所述Z字形的夾角為120° 140° ，所述聯鎖型環保地磚的高度為5 6cm。
5. 如權利要求1所述的一種聯鎖型環保地磚，其特征在于所述聯鎖型環保地磚的一對長邊側面分別設有至少一個凹槽和至少一條凸條，一對短邊的側而分別設有至少一個凹槽和至少一條凸條，所述凹槽和凸條相間排列。
6. 如權利要求1所述的一種聯鎖型環保地磚，其特征在于所述聯鎖型環保地磚的表面采用圓形圖案，表面4個頂角附近為四分之一圓形，中間部位為半圓形，中心部位為圓形；所述聯鎖型環保地磚為中空結構，所述聯鎖型環保地磚的底部最好設有加強筋，所述加強筋的厚度可為5 8mm。
7. 如權利要求1所述的聯鎖型環保地磚的制備方法，其特征在于包括以下步驟1) 將粉煤灰加入混合機，用偶聯劑均勻噴灑于粉煤灰上，第1次混合后加入聚丙烯與聚乙烯共混料及其它原料，繼續混合，得混合料；2) 將混合料通過加料裝置送入注射機料筒；3) 將料筒溫度控制在200 23(TC，使物料熔融，得熔融物料；4) 對模具進行預熱，然后閉模，對熔融物料施壓，使熔融物料充滿磨具型腔；5) 等待制品冷卻，開模取出制品；6) 對取出的制品進行修邊與修整。
8. 如權利要求7所述的聯鎖型環保地磚的制備方法，其特征在于所述第1次混合的時間為3 5min，所述繼續混合的時間為3 5min。
9. 如權利要求7所述的聯鎖型環保地磚的制備方法，其特征在于所述料筒溫度為一區190。C，二區205。C，三區220。C，四區220。C，五區210。C。
10. 如權利要求7所述的聯鎖型環保地磚的制備方法，其特征在于所述預熱的溫度為70 80。C，所述施壓為在70 100MPa。
全文摘要
一種聯鎖型環保地磚及其制備方法，涉及一種建筑材料。提供一種基于高分子基的復合材料，在鋪地后產生優良的整體嚙合聯鎖效應，破損后能回收再利用的聯鎖型環保地磚及其制備方法。其原料組成為聚丙烯與聚乙烯共混料和輔料，所述輔料包括填料、加工助劑、著色劑、穩定劑、偶聯劑和阻燃劑。一對短邊呈Z字形，一對長邊呈階梯形。將粉煤灰加入混合機，用偶聯劑噴灑于粉煤灰上，混合后加入聚丙烯與聚乙烯共混料及其它原料，繼續混合得混合料，通過加料裝置送入注射機料筒；使物料熔融得熔融物料；對模具進行預熱，然后閉模，對熔融物料施壓，使熔融物料充滿磨具型腔；等待制品冷卻，開模取出制品；對取出的制品進行修邊與修整。
文檔編號C08K13/06GK101775172SQ201010103830
公開日2010年7月14日 申請日期2010年1月26日 優先權日2010年1月26日
發明者何凱斌, 戴李宗, 許一婷, 謝晉良, 郭一賓, 陳光劍 申請人:廈門大學;廈門協聯貿易有限公司