專利名稱：一種中空建筑模板用熱塑性復合材料及其制造方法和應用的制作方法
技術領域：
本發明屬于高分子技術領域，涉及一種建筑領域，包括民用建筑、橋梁道路建筑、鐵路建筑、工業建筑等用的高強高韌性的熱塑性復合材料及其用作建筑模板的應用。
背景技術：
建筑模板是混凝土結構工程施工的重要工具，在現澆混凝土結構工程中，模板工程一般占混凝土結構工程造價的20% 30%，占工程用工量的30% 40%，占工期的50%左右。模板技術直接影響工程建設的質量、造價和效益，因此它是推動我國建筑技術進步的一個重要內容。目前建筑模板應用最多的是使用木模板和鋼模板，木模板由于其不能防水，應用次數有限，一般不超過8次，這樣造成了大量的木材浪費，鋼模板由于其重量重，使用不方便，又很容易生銹，與混凝土易粘結，給模板的施工帶來了很多不便。目前亟需新的材料替代木模板與鋼模板，國家提倡“以塑代鋼、以塑代木”，發明熱塑性復合材料建筑模板正是解決目前遇到的實際問題。韓敏等在專利“擠出級玻璃纖維增強聚丙烯組合物”(CN1125126C)中闡述了擠出的玻纖增強材料，適用于擠出各種管材、棒材、異型材等。對于建筑用的板材沒有涉及到，擠出的板材因為有玻璃纖維的加入，產品容易翹曲，同時因為擠出的板材擠出量大，對設備與工藝有特殊的要求。
發明內容
本發明的目 的就是為了克服上述現有技術存在的缺陷而提供一種高強度、高韌性、高尺寸穩定性的中空建筑模板用熱塑性復合材料及其制造方法和應用。本發明的目的可以通過以下技術方案來實現:一種中空建筑模板用熱塑性復合材料，其特征在于，該復合材料由包括以下重量份的組分制成:聚丙烯20 55 ;玻璃纖維3O 5O ;無機填料5 10 ;增韌劑5 10;相容劑5 10;偶聯劑0.1 0.5;偶聯劑O 0.5;抗氧劑0.1 0.5;光穩劑0.2 0.5。所述的聚丙烯選自熔融指數為I 3g/10min的共聚聚丙烯或均聚聚丙烯中的一種或兩種的混合物。所述的無機填料為硅灰石、短切玻纖、連續玻纖、滑石粉、碳酸鈣、碳酸鈣晶須、高嶺土、蒙脫土、重晶石、云母、鈦酸鉀晶須、玻璃微珠、陶瓷微珠、玻璃微片、鈦白粉、氫氧化鎂、氫氧化鋁、鎢粉、鐵粉、凹凸棒、陶土、粉煤灰中的一種或幾種的混合物。所述的增韌劑為熱塑性彈性體，丁苯橡膠，丁腈橡膠，順丁橡膠，異戊橡膠，天然橡膠，氯丁橡膠，動態交聯橡膠，熱塑性聚氨酯，乙烯-α -烯烴共聚物，乙烯-丙烯-二烯共聚物，乙丙橡膠，乙烯-丙烯酸共聚物，乙烯-丙烯酸酯共聚物，乙烯-丙烯酸酯-丙烯酸縮水甘油酯共聚物，苯乙烯-二烯-苯乙烯共聚物，乙烯-乙酸乙烯酯共聚物，丙烯酸酯-苯乙烯-丁二烯共聚物中的一種或幾種的混合物。所述的相容劑為馬來酸酐接枝聚丙烯，密度為0.89 0.91g/cm3，接枝率為I 4%。所述的復合材料還包括偶聯劑，偶聯劑的加入量優選0.01 0.5重量份。所述的偶聯劑為Y-氨基丙基三乙氧基硅烷，Y -甲基丙烯酸丙酯基硅烷，Y-縮水甘油氧丙基三甲氧基硅烷，Y-丙硫醇三甲氧基硅烷，正鈦酸四異丙酯，三(二辛基焦磷酸酯氧基)鈦酸酯，異丙基三異十八酰鈦酸酯其中的一種或幾種的混合物。所述的光穩定劑為受阻胺類光穩定劑；所述的玻璃纖維為無堿長玻璃纖維或無堿短切玻璃纖維；所述的抗氧劑包括主抗氧劑和輔抗氧劑，主抗氧劑選自受阻酚或硫酯類抗氧劑中的一種或者幾種的混合物；輔抗氧劑選自亞磷酸鹽或亞磷酸酯類抗氧劑中的一種或者幾種的混合物。所述的光穩定劑為光穩定 劑3346和光穩定劑3853S按重量比3: 4混合；所述的主抗氧劑為抗氧劑1010，所述的輔抗氧劑為抗氧劑618或抗氧劑168。一種中空建筑模板用熱塑性復合材料的制造方法，其特征在于，該方法包括以下步驟:按重量份稱取聚丙烯20 55、玻璃纖維30 50、無機填料5 10、增韌劑5 10、相容劑5 10、偶聯劑O 0.5、抗氧劑0.1 0.3、光穩劑0.2 0.3，放入高速混合機中混合3 5分鐘，在雙螺桿擠出機中擠出即得產品，雙螺桿擠出機的料筒溫度為180 200°C。一種中空建筑模板用熱塑性復合材料的應用，其特征在于，將熱塑性復合材料熔融、擠出成型、真空冷卻定型、一次牽引、加熱去應力、二次牽引、切割制成符合要求的中空建筑模板。與現有技術相比，本發明所生產的熱塑性復合材料中空建筑模板具有高的剛性和韌性，重量輕，變形小，熱變形溫度高，同時具有長久的耐候性能，能保證建筑模板的長久應用。
具體實施例方式如下實施例中采用以下物料:聚丙烯為中石化生產的K8003。南京曙光化工總廠生產的KH-550.(y 氨基丙基三乙氧基硅烷)瑞士汽巴精華公司生產的抗氧劑1010瑞士汽巴精華公司生產的抗氧劑168瑞士汽巴精華公司生產的光穩劑3346和光穩定劑3853S。巨石生產的無堿玻璃纖維ER14-1000-988A滑石粉、相容劑、增韌劑均為市購化學品。
相容劑為馬來酸酐接枝聚丙烯，密度為0.89% 0.91g/cm3，接枝率為I 4%。實施例1-3(I)按表I提供的組分與配比稱量物料；(2)在高速混合機中混合均勻，放入高速混合機中混合3分鐘(3)在雙螺桿擠出機擠出后得到組合物。擠出機的料筒溫度為180 230°C。各段擠出溫度設定為 200°C -205°C -210°C _215°C _215°C _215°C _225°C。(4)擠出成型中空建筑模板，經過熱塑性復合材料熔融、擠出成型產品、真空冷卻定型、一次牽引、加熱去應力、二次牽引、切割、堆放、包裝等9個過程，制作成符合建筑要求的產品。產品的材料性能的測試按GB標準進行。測試結果見表2。表I實施例1-4的組分與配比(以下實施例均按重量百分比計)
權利要求
1.一種中空建筑模板用熱塑性復合材料，其特征在于，該復合材料由包括以下重量份的組分制成: 聚丙烯20 55 ; 玻璃纖維30 50 ; 無機填料5 10 ; 增韌劑5 10 ; 相容劑5 10 ; 偶聯劑0.1 0.5 ; 偶聯劑O 0.5 ; 抗氧劑0.1 0.5 ; 光穩劑0.2 0.5。
2.根據權利要求1所述的一種中空建筑模板用熱塑性復合材料，其特征在于，所述的聚丙烯選自熔融指數為I 3g/10min的共聚聚丙烯或均聚聚丙烯中的一種或兩種的混合物。
3.根據權利要求1所述的一種中空建筑模板用熱塑性復合材料，其特征在于，所述的無機填料為硅灰石、短切玻纖、連續玻纖、滑石粉、碳酸鈣、碳酸鈣晶須、高嶺土、蒙脫土、重晶石、云母、鈦酸鉀晶須、玻璃微珠、陶瓷微珠、玻璃微片、鈦白粉、氫氧化鎂、氫氧化鋁、鎢粉、鐵粉、凹凸棒、陶土、粉煤灰中的一種或幾種的混合物。
4.根據權利要求1所述的一種中空建筑模板用熱塑性復合材料，其特征在于，所述的增韌劑為熱塑性彈性體，丁苯橡膠，丁腈橡膠，順丁橡膠，異戊橡膠，天然橡膠，氯丁橡膠，動態交聯橡膠，熱塑性聚氨酯，乙烯-α -烯烴共聚物，乙烯-丙烯-二烯共聚物，乙丙橡膠，乙烯-丙烯酸共聚物，乙烯-丙烯酸酯共聚物，乙烯-丙烯酸酯-丙烯酸縮水甘油酯共聚物，苯乙烯-二烯-苯乙烯共聚物，乙烯-乙酸乙烯酯共聚物，丙烯酸酯-苯乙烯-丁二烯共聚物中的一種或幾種的混合物； 所述的相容劑為馬來酸酐接枝聚丙烯，密度為0.89 0.91g/cm3，接枝率為I 4%。
5.根據權利要求1所述的一種中空建筑模板用熱塑性復合材料，其特征在于，所述的復合材料還包括偶聯劑，偶聯劑的加入量優選0.01 0.5重量份。
6.根據權利要求5所述的一種中空建筑模板用熱塑性復合材料,其特征在于,所述的偶聯劑為Y-氨基丙基三乙氧基硅烷，Y-甲基丙烯酸丙酯基硅烷，Y-縮水甘油氧丙基三甲氧基硅烷，Y-丙硫醇三甲氧基硅烷，正鈦酸四異丙酯，三(二辛基焦磷酸酯氧基)鈦酸酯，異丙基三異十八酰鈦酸酯其中的一種或幾種的混合物。
7.根據權利要求1所述的一種中空建筑模板用熱塑性復合材料，其特征在于，所述的光穩定劑為受阻胺類光穩定劑；所述的玻璃纖維為無堿長玻璃纖維或無堿短切玻璃纖維；所述的抗氧劑包括主抗氧劑和輔抗氧劑，主抗氧劑選自受阻酚或硫酯類抗氧劑中的一種或者幾種的混合物；輔抗氧劑選自亞磷酸鹽或亞磷酸酯類抗氧劑中的一種或者幾種的混合物。
8.根據權利要求7所述的一種中空建筑模板用熱塑性復合材料，其特征在于，所述的光穩定劑為光穩定劑3346和光穩定劑3853S按重量比3: 4混合；所述的主抗氧劑為抗氧劑1010，所述的輔抗氧劑為抗氧劑618或抗氧劑168。
9.一種如權利要求1所述的中空建筑模板用熱塑性復合材料的制造方法，其特征在于，該方法包括以下步驟:按重量份稱取聚丙烯20 55、玻璃纖維30 50、無機填料5 10、增韌劑5 10、相容劑5 10、偶聯劑O 0.5、抗氧劑0.1 0.3、光穩劑0.2 0.3，放入高速混合機中混合3 5分鐘，在雙螺桿擠出機中擠出即得產品，雙螺桿擠出機的料筒溫度為180 200°C。
10.一種如權利要求1所述的中空建筑模板用熱塑性復合材料的應用，其特征在于，將熱塑性復合材料熔融、擠出成型、真空冷卻定型、一次牽引、加熱去應力、二次牽引、切割制成符合要求的中空建筑 模板。
全文摘要
本發明涉及一種中空建筑模板用熱塑性復合材料及其制造方法和應用，按重量份稱取聚丙烯20～55、玻璃纖維30～50、無機填料5～10、增韌劑5～10、相容劑5～10、偶聯劑0.1～0.5、偶聯劑0～0.5、抗氧劑0.1～0.3、光穩劑0.2～0.3，放入高速混合機中混合3～5分鐘，在雙螺桿擠出機中擠出得到熱塑性復合材料，經熔融、擠出成型、真空冷卻定型、一次牽引、加熱去應力、二次牽引、切割制成符合要求的中空建筑模板。與現有技術相比，本發明具有高強度、高韌性、高尺寸穩定性等優點。
文檔編號C08L23/12GK103160030SQ201110425520
公開日2013年6月19日 申請日期2011年12月16日 優先權日2011年12月16日
發明者廖周雄, 顏景峰, 彭麗梅, 劉俐 申請人:上海鉑礫耐材料科技有限公司