CN102585383A

CN102585383A - 一种菱镁胶凝材料生产用模具模板材料的制备方法

Info

Publication number: CN102585383A
Application number: CN2012100125205A
Authority: CN
Inventors: 崔跃飞
Original assignee: South China University of Technology SCUT
Current assignee: Suzhou Avans Material Technology Co ltd
Priority date: 2012-01-16
Filing date: 2012-01-16
Publication date: 2012-07-18
Anticipated expiration: 2032-01-16
Also published as: CN102585383B

Abstract

本发明涉及菱镁胶凝材料生产用模具模板材料的制备方法，包括以下步骤：以重量分计，将94~98份聚烯烃材料、0.5~1.5份的润滑剂和爽滑剂、0.3~1.0份抗粘连剂；0.2~0.5份复合抗氧剂，混合均匀后，送入平行双螺杆挤出造粒机造粒。本发明材料制备的菱镁胶凝材料浇铸用的模具或模板具有非常优异的脱模性能，而且质轻使用寿命长。克服了传统生产用金属或玻璃模具模板的缺陷和不足，不但能全部改善、弥补传统金属模具模板的缺陷和不足，还能使生产中的模具模板自重降至原来金属或玻璃模具模板的1/3~1/5，使生产操作更为便利。

Description

一种菱镁胶凝材料生产用模具模板材料的制备方法

技术领域

本发明涉及模具模板材料的制备方法，具体涉及菱镁胶凝材料生产型材或板材时用模具模板材料的制备方法。

背景技术

菱镁胶凝材料作为一种原料来源丰富，质优价廉的材料，由于其具有质轻、保温隔热、隔音等性能，所以被广泛应用于生产各类的建筑和民用装饰板材、防火板材、装饰工艺品型材、工农业用制品构件、波纹瓦、以及墙体等板材、型材。由于菱镁胶凝板材、型材在生产中都是采用模具浇注的方法进行生产，所以板材型材制品的质量和外观与模具有着很直接的关系。

传统的菱镁胶凝板材、型材在浇注生产过程中使用的模具模板都是钢铁等金属模具和模板，或者无机的玻璃等材料制备的模具和模板。模具模板材料与菱镁胶凝材料具有材料属性同性，也就是都是极性较强的材料，所以在生产过程中为了菱镁胶凝材料在成型后能顺利的脱模，都必须先清洁模具后涂上一层脱模剂，如机油；或者加入一层脱模用的隔离膜如聚酯薄膜等。在生产过程中使用的这种方法不但操作繁琐而且既不经济又不环保。使用的金属或玻璃模具模板，也使模具模板的自重很大，不但生产中操作很不便利，而且在模具模板清洁时也极不方便。由于菱镁胶凝材料的主要原料之一是工业氯化镁，所以在浇注材料中含了大量的游离的氯离子，而氯离子对金属的腐蚀性极强，所以长期使用的钢铁等金属模具模板极易受到腐蚀而破坏模具和模板的表面，从而导致生产的板材型材制品的表面出现缺陷甚至其它的质量问题。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术存在的上述不足，提供一种菱镁胶凝材料生产用模具模板材料的制备方法。本发明材料制备的模具模板可替代传统的钢模具模板来现实菱镁胶凝材料的浇注成型生产；适合于菱镁装饰板材、防火板材、装饰工艺品型材、工农业用制品构件、波纹瓦、以及墙体等板材型材生产的模具和模板。本发明通过如下技术方案实现。

一种菱镁胶凝材料生产用模具模板材料的制备方法，包括以下步骤：

(1) 按重量份数计，将94~98份聚烯烃材料放入搅拌器中,低速搅拌；并加入1~3份白矿油；高速搅拌混合1~3分钟后转入低速搅拌；

（2）将0.5~1.5份的润滑剂和爽滑剂；0.3~1.0份抗粘连剂；0.2~0.5份复合抗氧剂加入搅拌器，加完后启动高速搅拌混合均匀；

（3）上述混合后的材料送入平行双螺杆挤出造粒机造粒，造粒温度为180~230℃。

上述的制备方法中，所述低速搅拌速度为100—300转/分；所述高速搅拌速度为1000-1500转/分。步骤（2）所述高速搅拌时间为1~3分钟。

上述的制备方法中，所述聚烯烃材料包括高密度聚乙烯、超高分子量聚乙烯、聚丙烯或聚丁烯聚烯烃材料。

上述的制备方法中，所述高密度聚乙烯采用有部分丙烯共聚的高密度聚乙烯；所述聚丙烯包括均聚聚丙烯或共聚聚丙烯中的无规共聚聚丙烯或嵌段共聚聚丙烯。

上述的制备方法中，所述内润滑剂和爽滑剂包括饱和脂肪酸或脂肪酸盐，饱和脂肪酸醇，不饱和脂肪酸或不饱和脂肪酸盐，脂肪酸酰胺，长链脂肪酸多元醇酯中的一种以上。

上述的制备方法中，所述饱和脂肪酸包括硬脂酸，所述脂肪酸盐包括硬脂酸钠、硬脂酸锌、硬脂酸钙或硬脂酸镁；所述饱和脂肪酸醇包括十二醇、十六醇或十八醇；所述不饱和脂肪酸包括油酸，所述不饱和脂肪酸盐包括油酸钠；所述脂肪酸酰胺包括油酸酰胺或芥酸酰胺等；所述长链脂肪酸多元醇酯包括硬脂酸单甘油酯。

上述的制备方法中，所述抗粘剂包括超细轻质碳酸钙、滑石粉、沉淀法二氧化硅、气相法二氧化硅或超细玻璃珠微粉。

上述的制备方法中，所述复合抗氧剂包括主抗氧剂和辅抗氧剂，主抗氧剂为抗氧剂1076或抗氧剂1010，辅抗氧剂为抗氧剂168。

以下对本发明的原理作进一步说明，本发明为了满足菱镁胶凝材料生产用模具、模板的优异性能，进行了以下综合改性：

1.添加内润滑剂和爽滑剂以改善和强化其材料的表面爽滑性能，这类内润滑剂和爽滑剂包括饱和脂肪酸或脂肪酸盐，如硬脂酸、硬脂酸盐中的硬脂酸钠、硬脂酸锌、硬脂酸钙、硬脂酸镁等；饱和脂肪酸醇，如十二醇、十六醇、十八醇等；不饱和脂肪酸或不饱和脂肪酸盐，如油酸、油酸钠等；脂肪酸酰胺，如油酸酰胺、芥酸酰胺等；长链脂肪酸多元醇酯。如硬脂酸单甘油酯等。添加内润滑剂和爽滑剂的剂量在0.5%~1.5%（占总原料重量）。

2.添加抗粘连剂以强化和进一步改善模具和模板的脱模性能，添加的这类抗粘剂包括超细轻质碳酸钙、滑石粉、沉淀法二氧化硅、气相法二氧化硅、超细玻璃珠微粉等超细无机粉体材料。添加的这类抗粘剂剂量在0.3%~1.0 %（占总原料重量）。

3. 由于菱镁胶凝材料在生产过程中往往伴随着大量的化学反应热的释放，尤其是生产中、大型制品的时候，集中释放的热量能使局部的温度高达80°C 以上，所以必须对模具和模板使用的聚烯烃进行抗热氧老化改性，以保证模具和模板在这种剧烈的冷热循环下的使用寿命；改性时添加的主抗氧剂是抗氧剂1076、抗氧剂1010、辅抗氧剂是抗氧剂168等。添加剂量在0.2%~0.5%（占总原料重量）。

4.改性用聚烯烃材料的融熔指数必须选择在10g/10min以下，最好是在2g/10min以下。

与现有技术相比，本发明具有如下优点和技术效果：

本发明根据菱镁胶凝材料的性质，以及菱镁胶凝材料的生产方法和工艺过程特性和条件，克服传统生产用金属或玻璃模具模板的缺陷和不足，开发出一种能完全替代金属模具模板的材料，不但能全部改善、弥补传统金属模具模板的缺陷和不足，还能使生产中的模具模板自重降至原来金属或玻璃模具模板的1/3~1/5，使生产操作更为便利。这种替代材料制备的模具模板，不但质轻，完全能满足菱镁胶凝材料的生产和工艺；而且具有非常优异的脱模性能，用这种模具模板生产的菱镁胶凝板材型材表面平滑光洁如镜。本发明材料制备的模具模板在生产中具有比传统钢模模板更优异的脱模性能。模具和模板在生产过程中清洗清洁也很方便，生产过程中不需要再另涂脱模剂和放置隔离薄膜，使生产成本降低和生产操作周期缩短。本发明的这种替代材料除以上优异的使用性能外，还具有优异的防腐蚀性能，耐酸耐碱，在菱镁胶凝材料生产这种腐蚀性极强的环境中使用这种材料制备的模具、模板比金属材料的模具、模板使用寿命长5~10倍。同时这种材料具有比金属更低的传热系数，所以对于菱镁胶凝材料生产制品的后期带温养护极为有利。

本发明这种替代材料是一种综合改性后的聚烯烃材料。包括高密度聚乙烯，最好选择有部分丙烯共聚的高密度聚乙烯；超高分子量聚乙烯；聚丙烯包括均聚聚丙烯，共聚聚丙烯中的无规共聚聚丙烯、嵌段共聚聚丙烯；聚丁烯等聚烯烃材料。这类材料的共性就是都是非极性材料，这是与金属和玻璃等极性材料最本质的区别。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明作进一步具体详细描述，但本发明的实施方式不限于此，对于未特别注明的工艺参数，可参照常规技术进行。

实施例1

(1)将聚烯烃材料放入搅拌器中, 200转/分低速搅拌；并加入白矿油；1200转/分高速搅拌混合3分钟后转入200转/分低速搅拌；

（2）将润滑剂和爽滑剂复合抗氧剂加入搅拌器，加完后启动1200转/分高速搅拌3分钟混合均匀；

（3）上述混合后的材料送入平行双螺杆挤出造粒机造粒。

各原料用量为，高密度聚乙烯：97.5 kg；油酸酰胺：0.6 kg；沉淀法二氧化硅：0.3 kg；抗氧剂1076：0.2 kg；抗氧剂168 ：0.4 kg；白矿油：1.0 kg。步骤（3）中混合后的材料进入平行双螺杆挤出机进行共混挤出造粒，控制各段挤出温度分别为：180oC/200 oC /220 oC /220 oC /220 oC /210 oC，即得到菱镁材料生产用模具模板材料。

实施例2

(1)将聚烯烃材料放入搅拌器中, 300转/分低速搅拌；并加入白矿油；1500转/分高速搅拌混合2分钟后转入200转/分低速搅拌；

（2）将润滑剂和爽滑剂复合抗氧剂加入搅拌器，加完后启动1500转/分高速搅拌2.5分钟混合均匀；

（3）上述混合后的材料送入平行双螺杆挤出造粒机造粒。

各原料用量为，均聚聚丙烯：97.2 kg；硬脂酸锌：0.5 kg；芥酸酰胺：0.5 kg；气相法二氧化硅：0.5 kg；抗氧剂1010：0.1 kg；抗氧剂168 ：0.2 kg；白矿油：1.0 kg。步骤（3）中混合后的材料进入平行双螺杆挤出机进行共混挤出造粒，控制各段挤出温度分别为：210oC/220 oC /230 oC /230 oC /230 oC /220 oC，即得到菱镁材料生产用模具模板材料。

实施例3

(1)将聚烯烃材料放入搅拌器中, 250转/分低速搅拌；并加入白矿油；1100转/分高速搅拌混合3分钟后转入250转/分低速搅拌；

（2）将润滑剂和爽滑剂复合抗氧剂加入搅拌器，加完后启动1100转/分高速搅拌3分钟混合均匀；

（3）上述混合后的材料送入平行双螺杆挤出造粒机造粒。

各原料用量为，嵌段共聚聚丙烯：97.0 kg；硬脂酸钙：0.3 kg；硬脂酸单甘油酯：0.8 kg；气相法二氧化硅：0.3 kg；抗氧剂1010：0.2kg；抗氧剂168 ：0.4 kg；白矿油：1.0 kg。步骤（3）中混合后的材料进入平行双螺杆挤出机进行共混挤出造粒，控制各段挤出温度分别为：200oC/210 oC /220 oC /230 oC /220 oC /210 oC，即得到菱镁材料生产用模具模板材料。

使用上述实施例制备的材料，经过加工制备的模具和模板，在菱镁的板材、型材生产中获得非常优异的脱模性能。

应用实例：

1、用本实施例的原料挤出生产直径295 mm（内径，壁厚5mm）和直径305 mm（内径，壁厚5mm）的圆管分别用做生产菱镁管材的内模和外模，在浇铸生产壁厚为5mm的菱镁园管时，2小时后开模和脱模顺利，生产的菱镁园管内外壁光洁平整。而用其他材质的模具生产这种园管时，模具在浇铸前必须在模具表明涂上脱模油，否则不能顺利开模和脱模。

2、用本实施例生产的原料挤出厚度为2mm,宽为600mm,长为3000mm的板材，分别用于生产轻质菱镁板材模具的表面，在生产90x600x3000（mm，厚x宽x长）大尺寸的轻质菱镁板材时，浇铸菱镁材料后4小时开模和脱模顺利，模具表面无任何粘连，轻质菱镁板材表明平整光洁，开模时的温度为80—90℃。用本实施例生产的板材做模具表面时，在生产中无需任何处理，可以直接使用。而其他材质的模具在使用前如果不涂覆脱模油，则无法开模和脱模。

Claims

1.一种菱镁胶凝材料生产用模具模板材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述低速搅拌速度为100—300转/分；所述高速搅拌速度为1000-1500转/分。

3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述聚烯烃材料包括高密度聚乙烯、超高分子量聚乙烯、聚丙烯或聚丁烯聚烯烃材料。

4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于所述高密度聚乙烯采用有部分丙烯共聚的高密度聚乙烯；所述聚丙烯包括均聚聚丙烯或共聚聚丙烯中的无规共聚聚丙烯或嵌段共聚聚丙烯。

5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于所述内润滑剂和爽滑剂包括饱和脂肪酸或脂肪酸盐，饱和脂肪酸醇，不饱和脂肪酸或不饱和脂肪酸盐，脂肪酸酰胺，长链脂肪酸多元醇酯中的一种以上。

6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于所述饱和脂肪酸包括硬脂酸，所述脂肪酸盐包括硬脂酸钠、硬脂酸锌、硬脂酸钙或硬脂酸镁；所述饱和脂肪酸醇包括十二醇、十六醇或十八醇；所述不饱和脂肪酸包括油酸，所述不饱和脂肪酸盐包括油酸钠；所述脂肪酸酰胺包括油酸酰胺或芥酸酰胺等；所述长链脂肪酸多元醇酯包括硬脂酸单甘油酯。

7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述抗粘剂包括超细轻质碳酸钙、滑石粉、沉淀法二氧化硅、气相法二氧化硅或超细玻璃珠微粉。

8.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述复合抗氧剂包括主抗氧剂和辅抗氧剂，主抗氧剂为抗氧剂1076或抗氧剂1010，辅抗氧剂为抗氧剂168。

9.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述聚烯烃材料的融熔指数小于10g/10min。