硅灰石增強型木塑建筑模板及其制備方法
【技術領域】
[0001]本發明屬于建筑模板技術領域，尤其涉及一種提高木塑建筑模板機械性能的硅灰石增強型木塑建筑模板。
【背景技術】
[0002]建筑模板是建筑行業日常生產必不可少的消耗型生產原料，近年來隨著自然資源的枯竭和人們環保意識的增強，木塑復合材料(WPC)建筑模板正在逐漸替代鋼模板、木膠合板模板、竹膠合板模板等建筑行業常用模板進入人們視野。與常用的幾類建筑模板相比，木塑建筑模板具有環保無毒、精確度高、防火耐水、重復使用次數高、可利用農業廢棄物進行生產等優點，但是也存在生產原料成本高的缺點。木塑建筑模板的成本主要取決于其可重復使用次數，木塑建筑模板的機械性能越優良，可重復使用次數越多，生產和使用成本越低。
[0003]為了提高木塑模板的機械性能，人們嘗試通過往木塑配方中添加各種增強型填料來進行改進，常見的有輕質活性碳酸鈣、改性重鈣、玻璃纖維、二氧化硅等。申請號201210521221.4，發明名稱“高硬度木塑建筑模板及其制備方法”的發明專利，提及使用鈦酸酯偶聯劑或鋁酸酯偶聯劑改進超細二氧化硅或者納米碳酸鈣對木塑建筑模板進行增強。申請號201110133120.5，發明名稱“一種建筑模板用微發泡木塑復合材料板材及其制備方法”發明專利，通過在配方中加入直徑7~14 μ m、長4~8 mm的無堿玻璃纖維提升模板機械性能。申請號200710158472.X，發明名稱“生產建筑專用模板所用原料配比及生產工藝”的發明專利，在配方中使用了部分水鎂石、滑石粉和重鈣粉作為無機填料，通過硬脂酸和偶粘劑改性生產建筑模板。上述方法有的雖然在一定程度上提升了木塑建筑模板機械性能，但是導致材料成本明顯升高，有的雖然使用了廉價原料，但是模板使用次數也沒有得到明顯提升，大大限制了木塑建筑模板的推廣。
【發明內容】
[0004]本發明的目的是針對上述存在的問題，提供了一種硅灰石增強型木塑建筑模板及其制備方法，通過加入硅灰石石粉纖維的原料生產木塑建筑模板，在提升模板性能的同時有效降低了原料成本。
[0005]本發明提供一種硅灰石增強型木塑建筑模板，由以下組分物質按下述質量份數混合制作而成:
聚氯乙烯55 - 60份，
玉米芯粉8 — 10份，
硅灰石纖維石粉20 — 25份，
磷石膏0.5 — I份，
電石澄0.2 一 0.4份，
硅烷偶聯劑I 一 1.5份， 碳酸氫鈉0.6 — 0.8份，
偶氮二甲酰胺2 — 2.5份，
發泡調節劑8 — 10份，
熱穩定劑3 — 4份，
聚乙烯蠟4 一 5份，
潤滑劑2 — 3份，
氧化聚乙烯蠟6 — 8份。
[0006]所述聚氯乙烯為SG-7型聚氯乙烯，玉米芯粉粒徑為40-80目，硅灰石石粉纖維粒徑小于1200目，磷石膏粒徑小于1200目，電石澄粒徑小于1200目。
[0007]所述硅烷偶聯劑為南京能德化工有限公司生產的KH-470型硅烷偶聯劑，發泡調節劑為上海華熠化工助劑有限公司生產的ACR 401型發泡調節劑，熱穩定劑為廣東煒林納新材料科技股份有限公司生產的WffP-B型復合熱穩定劑，潤滑劑為上海杰上杰化學有限公司生產的G60型潤滑劑，聚乙烯蠟(PE蠟)、氧化聚乙烯蠟(0ΡΕ)、碳酸氫鈉和偶氮二甲酰胺(AC)為市售常見PVC化工原料。
[0008]所述的硅灰石纖維石粉是通過天然硅灰石礦石粉碎制得或通過人工合成制得。
[0009]本發明還提供一種硅灰石增強型木塑建筑模板的制備方法，包括以下步驟:
(1)將硅灰石石粉纖維、磷石膏、電石渣放入球磨機中球磨攪拌4-6分鐘；
(2)將玉米芯粉、硅烷偶聯劑以及步驟(I)制得的混合物放入混料機中，在100°C條件下高速混合2-3分鐘；
(3)向混料機中加入聚氯乙烯、碳酸氫鈉、偶氮二甲酰胺、發泡調節劑、熱穩定劑、聚乙烯蠟、潤滑劑、氧化聚乙烯蠟，在120°C條件下低速混合8-10分鐘，冷卻至50-60°C，得到混合物料；
(4)將步驟(3)制得的混合物料在木塑建筑模板生產線上經過雙螺桿擠出一模具一冷卻定型一牽引切割后得到成品。
[0010]所述各組分物質質量份數為:
聚氯乙烯55 - 60份，
玉米芯粉8 — 10份，
硅灰石纖維石粉20 — 25份，
磷石膏0.5 — I份，
電石澄0.2 一 0.4份，
硅烷偶聯劑I 一 1.5份，
碳酸氫鈉0.6 — 0.8份，
偶氮二甲酰胺2 — 2.5份，
發泡調節劑8 — 10份，
熱穩定劑3 — 4份，
聚乙烯蠟4 一 5份，
潤滑劑2 — 3份，
氧化聚乙烯蠟6 — 8份。
[0011]本發明的有益效果:(I)本發明把具有優良補強性能的硅灰石石粉纖維作為無機補強填料加入配方，并通過加入適當的工業固體廢棄物磷石膏和電石渣對表面硬度高、和聚氯乙烯樹脂相容性差的硅灰石石粉纖維進行共同研磨以使其表面粗糙，再通過硅烷偶聯劑表面改性，提高其和樹脂的相容性。(2)本發明采用硅灰石石粉纖維作為原料，相對常見的活性輕質碳酸鈣無機填料，即提升了模板性能同時又有效降低了生產成本，并為工業固體廢棄物磷石膏和電石渣提供了一條新的綜合利用途徑。(3)本發明生產的木塑建筑模板抗沖擊強度、靜彎曲強度、硬度、熱穩定性和尺寸穩定性均得到了明顯提高，模板的重復使用次數大大上升，在正常使用的情況下可重復使用30次以上。(4)本發明生產的木塑建筑模板耐磨損、無毒環保，可循環使用，使用范圍廣，市場前景廣闊。
【具體實施方式】
[0012]實施例1
一種硅灰石增強型木塑建筑模板的制備方法，包括以下步驟:
(1)將質量份數硅灰石石粉纖維25份、磷石膏I份、電石渣0.4份放入球磨機中球磨攪拌6分鐘；
(2)將質量份數玉米芯粉10份、硅烷偶聯劑1.5份以及步驟(I)制得的混合物放入混料機中，在100°C條件下高速混合3分鐘；
(3)向混料機中加入質量份數聚氯乙烯55份、碳酸氫鈉0.8份、偶氮二甲酰胺2.5份、發泡調節劑10份、熱穩定劑3份、聚乙烯蠟5份、潤滑劑3份、氧化聚乙烯蠟8份，在120°C條件下低速混合10分鐘，冷卻至60°C，得到混合物料；
(4)將步驟(3)制得的混合物料在木塑建筑模板生產線上經過雙螺桿擠出一模具一冷卻定型一牽引切割后得到成品。
[0013]實施例2
一種硅灰石增強型木塑建筑模板的制備方法，包括以下步驟:
(1)將質量份數硅灰石石粉纖維22份、磷石膏0.8份、電石渣0.3份放入球磨機中球磨攪拌5分鐘；
(2)將質量份數玉米芯粉9份、硅烷偶聯劑1.3份以及步驟(I)制得的混合物放入混料機中，在100°C條件下高速混合2.5分鐘；
(3)向混料機中加入質量份數聚氯乙烯57份、碳酸氫鈉0.7份、偶氮二甲酰胺2.5份、發泡調節劑9份、熱穩定劑3.5份、聚乙烯蠟4.5份、潤滑劑2.5份、氧化聚乙烯蠟7份，在120°C條件下低速混合9分鐘，冷卻至55°C，得到混合物料；
(4)將步驟(3)制得的混合物料在木塑建筑模板生產線上經過雙螺桿擠出一模具一冷卻定型一牽引切割后得到成品。
[0014]實施例3
一種硅灰石增強型木塑建筑模板的制備方法，包括以下步驟:
(1)將質量份數硅灰石石粉纖維20份、磷石膏0.5份、電石渣0.2份放入球磨機中球磨攪拌4分鐘；
(2)將質量份數玉米芯粉8份、硅烷偶聯劑I份以及步驟(I)制得的混合物放入混料機中，在100°C條件下高速混合2分鐘；
(3)向混料機中加入質量份數聚氯乙烯60份、碳酸氫鈉0.6份、偶氮二甲酰胺2份、發泡調節劑8份、熱穩定劑4份、聚乙烯蠟4份、潤滑劑2份、氧化聚乙烯蠟6份，在120°C條件下低速混合8分鐘，冷卻至50°C，得到混合物料；
(4)將步驟(3)制得的混合物料在木塑建筑模板生產線上經過雙螺桿擠出一模具一冷卻定型一牽引切割后得到成品。
【主權項】
1.一種娃灰石增強型木塑建筑模板，其特征在于，所述建筑模板是由以下組分物質按下述質量份數混合制作而成: 聚氯乙烯55 - 60份， 玉米芯粉8 — 10份， 硅灰石纖維石粉20 — 25份， 磷石膏0.5 — I份， 電石澄0.2 一 0.4份， 硅烷偶聯劑I 一 1.5份， 碳酸氫鈉0.6 — 0.8份， 偶氮二甲酰胺2 — 2.5份， 發泡調節劑8 — 10份， 熱穩定劑3 — 4份， 聚乙烯蠟4 一 5份， 潤滑劑2 — 3份， 氧化聚乙烯蠟6 — 8份。
2.根據權利要求1所述的硅灰石增強型木塑建筑模板，其特征在于，所述聚氯乙烯為SG-7型聚氯乙烯，玉米芯粉粒徑為40-80目，硅灰石石粉纖維粒徑小于1200目，磷石膏粒徑小于1200目，電石渣粒徑小于1200目。
3.根據權利要求1所述的硅灰石增強型木塑建筑模板，其特征在于，所述的硅灰石纖維石粉是通過天然硅灰石礦石粉碎制得或通過人工合成制得。
4.一種根據權利要求1所述的硅灰石增強型木塑建筑模板的制備方法，其特征在于，包括以下步驟: (1)將硅灰石石粉纖維、磷石膏、電石渣放入球磨機中球磨攪拌4-6分鐘； (2)將玉米芯粉、硅烷偶聯劑以及步驟(I)制得的混合物放入混料機中，在100°C條件下高速混合2-3分鐘； (3)向混料機中加入聚氯乙烯、碳酸氫鈉、偶氮二甲酰胺、發泡調節劑、熱穩定劑、聚乙烯蠟、潤滑劑、氧化聚乙烯蠟，在120°C條件下低速混合8-10分鐘，冷卻至50-60°C，得到混合物料； (4)將步驟(3)制得的混合物料在木塑建筑模板生產線上經過雙螺桿擠出一模具一冷卻定型一牽引切割后得到成品。
5.根據權利要求4所述的硅灰石增強型木塑建筑模板的制備方法，其特征在于，所述各組分物質質量份數為: 聚氯乙烯55 - 60份， 玉米芯粉8 — 10份， 硅灰石纖維石粉20 — 25份， 磷石膏0.5 — I份， 電石澄0.2 一 0.4份， 硅烷偶聯劑I 一 1.5份， 碳酸氫鈉0.6 — 0.8份，偶氮二甲酰胺2 — 2.5份，發泡調節劑8 — 10份，熱穩定劑3 — 4份，聚乙烯蠟4 一 5份，潤滑劑2 — 3份，氧化聚乙烯蠟6 — 8份。
【專利摘要】本發明提供了一種硅灰石增強型木塑建筑模板及其制備方法，所述硅灰石增強型木塑建筑模板首先通過把硅灰石纖維石粉等原料在球磨機中球磨攪拌，然后在混料機中高速和低速混合，最后在木塑建筑模板生產線上經過雙螺桿擠出→模具→冷卻定型→牽引切割后得到成品。本發明生產的木塑建筑模板耐磨損、無毒環保，可循環使用，使用范圍廣。
【IPC分類】C08J9-08, C08K3-38, C08L27-06, C08K13-04, C08L97-02, C08J9-10, C08K7-10, C08K3-32
【公開號】CN104725744
【申請號】CN201510138836
【發明人】汪萍
【申請人】中國十七冶集團有限公司
【公開日】2015年6月24日
【申請日】2015年3月27日